高職技能大賽背景下機電專業教學改革的探索

孟穩

[摘要]本文以制造單元智能化改造與集成技術項目為例，探索如何在機電專業實際教學中有效地融合技能大賽，做到以賽促教，深化教學改革。借鑒技能大賽競賽形式，更新教學理念，采用任務驅動教學模式，以培養學生職業技能為目標，以培育學生“工匠精神”職業素養為核心，深化教學做一體化;根據競賽項目內容更新充實教學內容、開發設計數字教學資源;引入大賽標準，改革考核評價方式;通過技能競賽，加強“雙師型”隊伍建設。

[關鍵詞]技能大賽;機電專業;教學改革

[中圖分類號]G642 [文獻標識碼]A [文章編號]1671-5918（2019）03-0140-03

doi：10.3969/j.issn.1671-5918.2019.03.062 [本刊網址]http：//www.hbxb.net

全國職業院校技能大賽是我國職業教育的一項重大創新，深化了職業教育教學的改革，促進了人才培養和產業發展的緊密結合。隨著互聯網+、人工智能、云計算、大數據的應用，新產業的快速發展，全國職業院校技能大賽，在賽項設置方面，緊貼中國制造2025國家戰略的需求，瞄準前沿技術對接，產業升級，為培養高端技術技能復合型人才搭建平臺。

2018年全國高職技能大賽以“中國制造2025”規劃為背景，針對裝備制造業轉型升級對崗位技能提升的要求，適應現代產業轉型升級需求，面向全國高等職業院校工業機器人技術、機電一體化技術和電氣自動化技術等專業技能，新增制造單元智能化改造與集成技術項目和機電一體化項目。

本文以制造單元智能化改造與集成技術項目為例，探索如何在實際教學過程中有效地融合技能大賽，以賽促教，深化機電專業教學改革。

一、更新教學理念。改變教學模式

全國職業院校技能大賽制造單元智能化改造與集成技術項目來源于企業生產實踐，模擬典型的生產線任務，充分地體現當今企業對的高端技術技能復合型人才的綜合要求。技能大賽以提升學生技能水平、培育“工匠精神”為宗旨，重點考察學生的專業技能、操作規范、團隊合作能力、職業素養和安全意識。傳統的教學理念重理論輕實踐，缺少對學生職業素養的培養和考察。因此，要轉變教學理念，應注重學生專業技能、工匠精神、職業素養的培養。比如，日常教學中融入“工匠精神”的教育，如學生在實踐過程若不符合操作程序或操作規范，應反復訓練，以培養學生嚴謹的工作作風;應反復調試，排除故障，使機器處于最佳工作狀態，培養學生精益求精的工作態度和良好的耐心。

制造單元智能化改造與集成技術項目比賽形式為團隊賽，需要在5個小時內完成批量化輪轂零件和定制化輪轂零件的智能化生產。該項目具體分為五個任務，完成每個具體任務獲得相應的分值。在教學中，根據技能大賽的任務形式，結合本專業人才培養目標和企業崗位職業能力需求進行教學設計，有效地把課程內容結合企業實踐生產需求劃分為若干個項目，每個項目分為若干任務，采用任務驅動、小組合作的教學方法，以學生為主體，以教師為主導，激發學生的學習興趣。針對實訓教學內容任務點，可以采用“線上線下”混合式教學，把知識點、技能點、操作過程中應當注意的規范或錯誤示范等內容制作成微課的形式，學生可以在課前通過微課進行預習或者在操作過程中有不懂的問題可以及時瀏覽查看，也減少了教師重復講解，更相對增加了實踐時間，提高了自主學習的能力。通過技能大賽引領教學理念，改變教學模式，加大實踐教學，深化教學做一體化，真正形成“做中學、做中教”，使學生了解企業需求，提升學生的專業能力和職業素養。同時，在日常的實訓教學中，把技能比賽項目作為學生的階段性考核手段，以賽促學，使所有同學都能參與到大賽項目中，同時有助于選拔優秀學生參加技能大賽。

二、引入大賽項目。充實教學內容

制造單元智能化改造與集成技術賽項設計依據企業真實生產崗位的迫切需求，結合高等職業教育人才培養定位，并且充分體現“兩化融合”對傳統制造業升級改造的技術應用。該項目以智能制造技術應用為核心，以汽車零部件加工打磨檢測工序的智能制造單元為背景，讓選手從系統功能分析、系統集成設計、成本控制、布局規劃到安裝部署、編程調試、優化改進等完整的項目周期進行實踐，考察參賽隊的技術應用、技術創新、協調配合和職業素養等能力。該智能制造單元系統集成智能倉儲物流、工業機器人、數控加工、智能檢測等模塊，利用物聯網、工業以太網實現信息互聯，依托MES系統實現數據采集與可視化，接入云端借助數據服務實現一體化聯控，實現智能生產制造?？梢钥闯?，企業生產崗位需要高端技術技能復合型人才，符合新工科背景下的技能人才培養目標。因此，需要改變傳統的學科體系，需要將機電一體化、工業機器人技術、數控技術、物聯網等融合在日常的教學內容中，積極開發實訓課程。技能大賽選用的競賽平臺是北京華航唯實CHL-DS-11，該平臺是由倉儲單元、執行單元、工具單元、加工單元、打磨單元、檢測單元和分揀單元組成智能生產線，可以根據不同的智能生產單元開發設計實訓內容，比如倉儲單元智能化改造、加工單元智能化改造、分揀單元智能化改造、批量化生產自動化流程、定制化生產自動化流程等。每項實訓內容參考技能大賽項目設置專業技能點并體現技能大賽規范化和標準化要求，比如倉儲單元智能化改造：通過PLC編程調試實現由外部信號控制指定編號的倉位托盤推出和縮回，倉位指示燈根據倉位內輪轂零件的有無點亮;工業機器人優先取出倉位編號較小的輪轂零件等。技能大賽項目內容與日常實訓內容有機融合，有助于競賽平臺的優化使用，更有助于更新教學內容，使教學內容更符合企業實際生產崗位需求。

除此之外，本技能大賽項目內容涉及相關知識較多，如PLC控制及應用、機械裝配與電氣調試技術、數控加工技術、工業機器人技術、工業網絡技術、傳感器及智能視覺檢測、結構化編程及虛擬仿真技術、云服務等。根據技能競賽對各技能技術的要求，做成項目化、擴展化的微課、慕課等線上課程，滿足學生的個性化自由學習，并促進競賽資源轉化為教學資源。線上資源內容設計為若干個項目，每個項目可以分為若干個任務。我們學校是劃分為六個項目：項目——ABB機器人實操與應用、項目二一PLC可編程控制器應用、項目三-WINCC系統、項目四一西門子828D數控系統、項目五-OMRON視覺系統應用、項目六-RobotArt離線編程軟件;ABB機器人實操與應用設計為4個任務：任務1-ABB工業機器人基礎認知、任務2-ABB工業機器人IO配置及使用、任務3-ABB工業機器人在線編程、任務4-ABB工業機器人與視覺通訊使用;PLC可編程控制器應用設計為6個任務：任務1-s7-1200控制器基礎認知、任務2-遠程IO模塊、任務3-博途軟件使用、任務3-博途軟件使用、任務4-s7-1200常用指令使用任務、5-PLC伺服運動控制、任務6-s7-1200 TCP-IP通訊;WINCC系統設計為5個任務：任務1-WINCC畫面組態、任務2-WINCC變量組態、任務3-WINCC報警組態、任務4-WINCC的云端監控示例講解、任務5-OPCUA通訊;西門子828D數控系統設計為4個任務：任務1-西門子828D數控銑床操作基礎、任務2-西門子828D數控銑床常用指令、任務3-西門子828D數控銑床與WICC通訊、任務4-六軸工業機器人單元的調試、故障檢修與運行;OMRON視覺系統應用設計為3個任務：任務1-視覺系統硬件介紹、任務2-視覺系統軟件介紹、任務3-輔助系統介紹;RobotArt離線編程軟件設計為4個任務：任務1-RobotArt界面介紹、任務2-RobotArt中三維球的基本操作、任務3-工作站系統構建、任務4-RobotArt仿真案例講解。

三、引入大賽標準。改革考核評價方式

全國職業技能大賽的考核評價標準是借鑒企業職業崗位對員工要求制定的，尤其，制造單元智能化改造與集成技術項目是針對裝備制造業轉型升級對崗位技能提升要求設計的賽項，制定考核方案時加人嚴謹認真、精益求精的工匠精神的考察。在評分標準中，技能大賽的考核評價方案中細化項目任務中的技能點，形成評分細則。而許多學校在日常技能訓練過程中忽視了對學生工匠精神的培育和職業素養的培養。因此，我們在對學生的培養過程中需要培育學生的“工匠精神”，提升職業素養，將“工匠精神”的培養納入課程考核評價，使學生充分認識到“工匠精神”在提升專業能力和水平中的重要性。因此在制定考核評價細則中需要包含專業技能、“工匠精神”與安全意識，形成對學生專業能力、職業能力和素質綜合全面的評價。比如，若基于競賽平臺所進行的實訓內容，在制定考核方案中：（1）專業技能是指部件安裝位置符合要求，水平度、位置誤差在要求的范圍內，電路、氣路連接正確，布線符合工藝要求、安全要求和技術要求，編寫的PLC程序滿足工作要求，設備可以運行正常等。（2）“工匠精神”和職業素養是指在實訓過程中是否吃苦耐勞、一絲不茍、嚴謹認真、精益求精的態度，在實訓過程中是中注重細節，反復調試、排除故障、優化使機器處于最佳工作狀態;在完成任務過程中，是否和其他同學合作、干擾其他同學，在規定時間完成任務內容等。（3）安全意識是指完成工作任務的所有操作符合安全操作規程、工具的擺放、線路的連接符合職業崗位的要求和相關行業標準。以上的考察要素可以具體成得分點，體現在每次任務的考核中。

考核過程采用現場打分的形式，學生每完成一個項目的成績為團隊成績（70%）加上個人成績（30%），其中團隊成績由制定的評分細則打分，為成果導向;個人成績是由自我評價（20%）、組員互評（40%）和教師評價（40%）組成，自我評價是學生對自己參與、完成任務以及自己學習態度的打分，組員互評是小組成員在實際操作中根據小組內其他成員的參與程度、解決問題的能力、學習態度等進行打分，并且在組員互評成績最高的成員作為下一個任務的隊長，組員互評可以提高學生的積極性，增強學生的責任意識;教師評價是過程性評價，根據學生在完成任務中的表現以及操作規范進行評價。最后，參考技能大賽的規則，在制定考核評價中，學生也可以申訴，若學生對打分成績不滿意，可以進行申訴，需要把申訴理由和依據進行實事求是、充分的敘述，這樣可以使學生對整個工作過程進行一次再思考，并有利于培養學生的“公平、公正”意識。

四、改善師資結構。加強“雙師型”隊伍建設

全國職業院校技能大賽，不僅是學生能力的競爭，更是對教師能力的檢驗。學生若想在技能大賽上取得較好的成績，不僅是自身的勤奮努力，更是指導教師的辛勤付出，指導教師的水平一定程度上決定了學生成績。技能大賽注重對真實企業生產崗位專業技能的考核，考核內容涉及范圍較廣，并且相對較新，考核要求是根據企業職業崗位對員工要求制定的，反映了現代企業對崗位技術技能人才的具體需求。這不僅要求指導教師對新知識、新技術具有扎實的理論基礎和過硬的實踐動手能力，并且對企業崗位職業能力需求有準確的分析。所以學校應鼓勵教師積極參加技能大賽培訓、賽前交流，可以了解、學習其他高職院校的教學經驗;加強教師定期去企業實踐鍛煉，掌握企業崗位要求的專業技能，提高實踐能力，將企業生產實踐過程結合技能大賽轉化為教學項目，將新知識、新技術轉化為教學內容。加強“雙師型”教師隊伍建設，改善師資結構，才能有助于技能大賽融合于日常教學，有助于提高學生的實踐能力，做到培養出的學生符合企業的用人需求。

五、總結

全國職業院校技能大賽是我國職業教育的一項重大創新，反映了企業生產實際的最新崗位需求，做到職業標準和課程內容的銜接。本文從教學理念、教學模式、教學內容、考核評價、師資隊伍建設五個方面探索如何在實際教學過程中有效地融合技能大賽，做到以賽促教，深化教學改革。通過有效地融合技能大賽，更新教學理念、采用任務驅動教學模式激發學生的學習興趣;改進充實教學內容、開發數字資源，有利于培養符合企業需求的復合型專業技術人才;引入大賽標準，改革考核評價方式，有助于培養學生的工匠精神、職業素養，提高學生的安全操作意識，為以后的就業打下堅實的基礎;通過技能大賽推動改善師資結構，加強“雙師型”隊伍建設，促進教學水平的提升;在實際教學過程中有效地融合技能大賽，才能有助于培養學生的專業性和職業性，提高學生的實踐能力，符合用人單位需求。