職業技能大賽對機電一體化專業教學改革的意義與實踐研究

徐永健

摘要：隨著技工院校對各類人才選拔下技能大賽具有較強的篩選作用，機電一體化專業教學在技工院校深化改革背景下，專業課程體系以及教育教學機制發生了明顯的變化。職業技能大賽是引領機電一體化專業教學改革的關鍵，各種職業技能大賽都有對應的專業課程和專業技能培養項目，用職業技能大賽能有效推動專業課程內容革新，教學內容和課程體系等實踐活動在創新型改革下，借助職業技能大賽有利于對學生技能水平進行考核與篩選。本文從職業技能大賽的意義入手，分析職業技能大賽對機電一體化專業教學改革的價值，探究如何用職業技能大賽實現機電一體化專業課程、教學方法和考核評價革新。

關鍵詞：職業技能大賽;機電一體化;教學改革

引言

社會快速發展導致技術需求的多樣性。2019年1月，人社部職業技能鑒定中心初步確定人工智能工程技術人員等15個擬發布新職業，技術人才需求緊迫，但新專業建設需要時間，因此如何快速培養出高質量的技術人才是職業教育普遍面臨的問題。教育部印發的《高等職業教育創新發展行動計劃（2015—2018年）》通知中指出，經過3年建設，職業教育要培養出與經濟社會發展相匹配、服務中國制造2025的技術技能人才;順應“互聯網+”發展趨勢，應用信息技術改造傳統教學，以提高質量為核心，深化專業內涵建設，推進課程體系改革。課程體系是實現人才培養目標的載體，是保障和提高教育質量的關鍵條件，作為培養“服務中國制造2025的技術技能人才”的中堅力量，職業院校中機電一體化技術專業課程體系的改革與發展勢在必行。

1全國職業院校技能大賽教學能力比賽變化趨勢

1.1背景介紹

全國職業院校技能大賽教學能力比賽源于2010年，至2019年正好進行了十個年頭，整個大賽歷程可以分為三個階段，第一階段是大賽舉辦的前兩年（2010-2011），稱為全國中等職業學校信息化教學大賽，主要針對中等職業學校教師;第二階段是接下來的六年（2012-2017），稱為全國職業院校信息化教學大賽，吸納高等職業院校教師參賽;第三階段是最近兩年（2018-2019），稱為全國職業院校技能大賽（職業院校）教學能力比賽，旨在提升職業教育教師教學能力。

1.2評價指標變化

縱觀全國職業院校教學能力大賽，教學設計賽項參賽比例最大，而且從未間斷過，可以說是大賽的核心賽項。以教學設計賽項為例，評分指標有如下三個變化。一是從評分指標結構上，2010-2013年使用的是2010版的評分標準，有教學設計、內容呈現、技術應用、創新與實用四項指標;2014-2018年使用的是2014版的評分標準，有總體設計、教學過程、教學效果、特色創新四項指標;而2019年的評價指標有五項，分別是目標與學情、內容與策略、實施與成效、教學素養和特色創新。二是各項指標的分值不同，2010版分值比例為：教學設計30%、內容呈現25%、技術應用25%、創新與實用20%;2014版分值比例為：總體設計40%、教學過程30%、教學效果15%、特色創新15%;2019年分值比例為：目標與學情20%、內容與策略20%、實施與成效30%、教學素養15%、特色創新15%。三是評價重點不同，2010版強調―教學內容適合以多媒體技術呈現;突出信息化教學特點‖，2014版則改為―突出學生主體地位;合理運用信息技術;教學考核與評價多元化，方法得當‖，而2019版則更突出―培養學生專業精神、職業精神好工匠精神;融入思想政治教育元素;關注教與學全過程的信息采集‖等充分展現新時代職業院校教師良好素養的指標。

2職業技能大賽對機電一體化專業課程改革的實踐意義

機電一體化專業課程是實踐性非常強的特色課程，在教學改革與發展的實踐過程中，教師應該全面突出實踐教學的特色，不斷增加實踐教學的比重，切實優化和突出學生的實踐素養，不斷提升和培養學生的實踐應用能力，全面促進學生的成長與發展。職業技能大賽作為一個技能與知識展示的窗口，在機電一體化專業課程的改革過程中，具有非常重要的現實意義。一方面，職業技能大賽的科學持續舉辦，能夠有效發揮“以賽代練”的作用，全面檢驗和發現學生理論以及實踐學習中存在的不足以及問題，更好的提升學生的實踐素養，更好的優化學生的綜合能力。同時，依托于職業技能大賽，還能夠明確機電一體化專業課程的改革方向以及教學目標。職業技能大賽的開展，往往需要學校、企業以及行業的共同作用，這才能夠使得職業技能大賽凸顯著較強的職業性以及時代性。以職業技能大賽為立足點，能夠促使教師明確專業教學的方向以及目標，繼而更好的開展實踐教學。另一方面，在機電一體化專業課程的教學改革過程中，充分發揮職業技能大賽的作用，能夠形成良好的學術氛圍以及實踐論證的環境。在職業技能大賽的開展過程中，學生多以團隊的形式來參賽，這對于提升他們的合作能力以及合作素養等具有非常重要的作用。在機電一體化專業課程的教學改革過程中，必須全面發揮職業技能大賽的科學作用，更好的優化學生的實踐素養以及應用能力。

3機電一體化專業課程設置現狀與存在的問題

機電一體化技術專業是一個傳統的寬口徑專業，適應范圍很廣，主要開設“電工與電子技術”“機械制造技術”“液壓與氣動技術”“機電設備控制技術”“機床線路維護與維修”“傳感器原理及應用”“可編程控制器”“變流技術”“數控機床故障診斷與維護”等課程。學生在校期間要學習這些理論知識，還要接受大量相關的實踐技能訓練。

目前機電一體化技術專業課程體系中的問題主要表現為

（1）培養方案，課程標準的論證、審核存在一定的滯后，因此，課程體系建設與教學內容遠遠落后于企業需求;

（2）頻繁、應時的課程設立與取消導致專業辦學特色不明確，課程體系建設系統性不強，核心課程的教學資源不完善;

（3）學生培養專業針對性不強，導致學生在就業后的適應期延長，不能快速進入職業崗位;

（4）由于學時學分的限制，增加某種需求技術的新課程必然會使其他專業課程的學時被壓縮，導致理論學習不深入、技能訓練不熟練。

傳統的機電一體化技術專業強調通識教育，厚基礎、重實踐，課程體系完善，但也相對保守。與工業機器人技術專業進行對比，根據教育部《工業機器人技術專業教學標準》，僅在專業選修課程和部分實訓中具有更明確的專業針對性，如“機器人機械系統”“機器人控制技術”“機器人視覺與傳感技術”“工業機器人應用與編程”“現場總線技術及其應用”“嵌入式控制系統專項訓練”“機器人機械系統”“機器人技術綜合實訓”等其他通識課程，專業基礎課及大部分專業必修課程與機電一體化技術專業相同。

因此，針對社會發展現狀及技工院校人才需求，適當調整機電一體化技術專業的課程體系，繼續強調基礎課程的建設，發展模塊化教學模式，各模塊中增加課程體系的系統性，在中級工、高級工培養對學生分流，提高各方向技術人才專業性及就業適應性，是便捷可行的人才培養方式。當培養條件成熟時可論證新專業建設的可行性。

4優化課程體系的實施

4.1利用好校內實訓基地，提升學生的專業技能

雖然很多中職學校都設立了機電一體化實訓室，但是設備還不夠完善、教師對實訓基地的利用不到位等，影響了機電一體化專業教育效果的提升。機電一體化專業教師在教學中要合理利用校內實訓基地，開展實踐教學，利用電工實驗實訓室、電子技術實驗實訓室、單片機技術實訓室實施一體化教學，教師指導學生在實訓室模擬實踐操作。例如，學生可以練習PLC系統的程序編程，在數控機床上體驗編程指令的操作要領，把電氣控制和機械加工緊密結合在一起，培養學生機械設備程序編程的熟練程度以及對數控設備的操控能力。此外，教師還可以組織學生在電工實驗實訓室，演示各種電路的布線設計、研究各種電氣設備額適配電路。學生能在計算機模擬系統中，演練各種電路的布線設計、各種電氣設備的電路故障排查與維修。此外，教師還可以組織學生在電路模擬實驗中，體驗傳感器、設備、電路、電源等的連接，提升學生的電工電子技術操作能力。

4.2教學項目設計

教學項目設計要突出體現教學項目的針對性、可操作性、實用性和功能性，以確保項目教學有效實施。機電一體化技術課程圍繞知識、能力與情感態度三個方面制定的教學目標，根據教學內容、教學模式與方法，合理設計教學項目，提高創新性、高階性和挑戰度，傾力打造一流課程。項目設計時需要處理好局部與整體的關系、課內與課外的關系。設計的項目應該是教學的重點，需要在情境創設、具體內容、活動過程、結果要求等方面進行構建，具有科學性和系統性。根據課程教學總目標，設計了章節性的單元項目和綜合性的項目。在章節性單元項目中包含了更加細化的任務，如比較指令應用、定時/計數指令應用、移位指令應用、交/直流伺服電機驅動控制、步進電機驅動控制、顏色傳感器使用、位置傳感器使用、滾珠絲桿傳動副設計、同步帶傳動副設計等，教學中按必做和選做進行布置和分配。單元項目時間短、目標少、任務量與難度相對不高，容易調動學生興趣和主觀能動性，便于實現，可以提高的教學有效性;綜合性項目目標多、任務重、難度高，重在培養學生綜合素養與整體能力;單元項目是綜合性項目的碎片化體現，通過單元項目為綜合性項目完成奠定基礎。根據項目特點，按活動形式及目標分為研究為主型、實踐為主型、研究實踐型項目三類。研究為主型項目以鍛煉培養學生分析工程問題的思維能力為主，如對機電一體化系統功能構成原理的分析，學生選定一款具體的機電一體化產品，對其內部功能要素進行討論，明確實際功能表現和機電一體化相關技術應用特點，為開展綜合性項目研究提供概念把握;實踐為主型項目重在強化學生將理論應用于實際的能力和動手操作能力，如伺服電機的驅動與控制項目，由學生根據實驗室提供的兩相步進電動機以及驅動器、PLC等元器件，按照電路圖和控制程序，搭建控制線路實現、傳送控制程序，實現對電機轉速、轉向控制，體驗理論轉化為實踐的過程;研究實踐型項目結合了二者的特點，在理論分析、實踐操作全面對學生進行鍛煉，如PLC指令應用項目，以常用的定時器指令、計數器指令、移位寄存器指令等設計單類指令應用的小項目和多類指令結合應用的系統性項目，由學生討論研究并設計項目控制程序，利用實驗箱實現程序的調制，得到工學一體的綜合訓練。

4.3革新教學方式，針對職業技能大賽建立能力培養

項目機電一體化專業教學改革主要是課程、教學方式、教學內容和教學模式改革，現代化專業教學都從傳統理論知識教學轉變為了培養能力，教學方式旨在提高學生的專業能力和職業技能，所以機電一體化專業教學改革中教學模式的革新，要以職業技能大賽的整個項目內容、競賽規則和競賽方式等，對競賽中學生出現的問題重點關注，以問題為導向，明確專業教學改革方向和改革內容，推動傳統教學模式革新，將以往以理論教學為核心教學內容，轉變為以教學做一體理念為教學內涵的綜合性教學體系。

4.4合理分配專業課課程，提升學生的實踐能力

機電一體化專業是建立在計算機技術、機械技術、控制技術、電子技術專業基礎上，教師在教學中要找準每一個教學板塊，凸顯出每一門課程的優勢。教師首先要培養自身的工匠精神，把每一堂課堂教學當做是一件工藝品，對自己的教學過程精益求精，用自身的工匠精神去感染學生。例如教師在指導傳感器安裝與檢測技術中，親自演示熱傳感器、煙霧傳感器、溫度傳感器的安裝與調試過程，教師在操作過程中要嚴格按照行業最高標準來執行，首先要對傳感器的敏感度、型號、適用范圍等進行檢查，再進行傳感器的安裝，整個安裝過程中要做到細致嚴謹，擰緊每一個螺絲、檢查每一條線路的連接，做好最終設備的調試與檢測，確保傳感器和設備達到最佳的狀態。教師要為學生樹立一個良好的榜樣，展示一個工匠應該具備的職業態度和精神，引導學生在實踐練習中，嚴格按照最高標準來要求自己，提升學生的實踐能力，引導學生逐步養成嚴謹認真、精益求精的學習態度，讓工匠精神早早扎根在學生心間。

5職業技能大賽對機電一體化專業課程改革的促進作用

5.1促進“以項目教學為任務”的專業課程教學方向的明確

機電一體化專業課程是實踐性非常強的綜合課程，包含著豐富的理論內容與實踐內容。受傳統教學模式的影響，在機電一體化專業課程的教學改革過程中，理論教學以及實踐教學之間存在著一定的脫節性。雖然在后續的教學過程中，也進行了相應的整合，但整合效果并不明顯。為此，在機電一體化專業課程的教學改革過程中，應該充分發揮職業技能大賽的促進作用，更好的立足于實際的項目來開展教學工作。在機電一體化專業課程等實踐課程的教學過程中，項目教學法是一種非常重要的教學方法，能夠在很大程度上提升教學的整體成效，能夠在很大程度上優化教學的質量與水平，同時還能夠在很大程度上優化學生的主體性地位。為此，在機電一體化專業課程的教學實踐中，教師可以充分立足于實際項目來進行有效的教學工作。教師結合教學內容來設計不同的項目，將理論知識與實踐知識融合起來，結合項目的難易程度來引導學生自主或者合作的方式進行項目的探究與學習。

5.2促進“工學一體化”師資隊伍的科學全面建設

在機電一體化專業課程的教學改革過程中，職業技能大賽作為非常重要的展示平臺，發揮著關鍵性的作用，能夠全面促進師資隊伍的建設，能夠全面優化師資力量的建設。一直以來，在機電一體化專業課程的教學過程中，理論教師以及實踐教師的角色是相對分明的，理論教師負責理論教學的滲透以及傳輸，實踐教師負責實踐課程的開展，他們之間缺乏有效的聯動與互動。以職業技能大賽為依據，能夠在很大程度上激發教師的學習主動性，能夠在很大程度上優化教師的綜合素養。在學生參與職業技能大賽的過程中，教師要發揮必要的引導作用，要給予學生科學的指導，這就要求教師既要具備夯實的理論體系，也要具備夯實的實踐素養，更要熟練掌握相關設備的操作以及操控等。可見，伴隨著職業技能大賽的深入，能夠在很大程度上推動理論教學與實踐教學的新型的“一體化”教師隊伍的構建。

結語

機電一體化專業教學改革推進中，應以職業技能大賽為承載點，將職業技能大賽與機電一體化專業教學融合，綜合性地闡述機電一體化教學人才培養的關鍵，從而優化技工院校機電一體化專業教學考核評價機制，并切實提出有效的教學方式和改革方向，重構機電一體化專業課程體系，有利于實現專業課程創新型改革，為學校選拔出更加優質的人才。

參考文獻

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【基金項目】廣西職業教育專業發展研究基地——電氣技術應用專業群發展研究基地（桂教職成2018 ?37號）