機電一體化技能大賽與教學改革的探索與實踐

葉百勝

(南京科技職業學院 江蘇南京 210044)

職業技能大賽的舉辦是為國家選拔和培養一大批技術能手和大國工匠，并能夠適應現代產業轉型升級需求。職業技能大賽是展現職業教育教學成果的窗口，現已納入對高職院校重要考核指標之一，能夠引領專業建設方向、促進課程教學改革和內容優化、推動高職院校轉本技能考核改革。本文以機電一體化項目技能大賽為例，其能夠培養扎實的機電一體化技術的實踐能力、創新創業能力和工匠精神的專業技能人才。

一、淺析機電一體化項目技能大賽發展趨勢

（一）專業技能覆蓋廣、緊密結合

職業技能大賽在發展的初期階段時，專業技能考核面較窄，隨著每年的職業技能大賽舉辦，同時適應現代產業轉型迫切需要的綜合技術技能人才現狀，現今的機電一體化項目職業技能大賽涵蓋了機電設備安裝技術、機電一體化技術、電氣自動化技術、工業機器人技術等多專業的專項技術。涉及如機械設備裝配技術、電氣與氣動技術、傳感器技術、可編程控制器技術、工業機器人技術、人機界面技術、工業總線技術等專業核心技術技能。在技能大賽中，各專業技術緊密結合并要求較高的核心技術技能，需要參賽選手具有一定的廣度和深度的專業技術技能；也需要選手在限定的競賽時間內具備團結協作的精神。

（二）技能大賽考核評價客觀細節化

分析職業技能大賽考核評分標準，競賽考核評價結果公平公正。以筆者指導過的技能大賽為例，評分標準不夠明確，大賽考核評價有主觀意向。如，參賽選手完成任務但設備未完全按要求動作或未運行時，裁判評分時按設備動作效果或選手編制程序的情況進行賦分，易形成主觀分。每年技能大賽參賽隊伍眾多，若無客觀細化的考核評價體系，不僅裁判評分耗時耗力，也會影響各參賽隊之間的公平公正性。現技能大賽以世界技能大賽為標準，考核評分規則做到客觀化，評分標準細節化。例如裁判按評分細則：按下某按鈕，應有相應執行動作或指示，若有對應情形則按相應分值賦分，若無相應情形則不賦分。大賽考核評分細則蘊含專業核心技能評價要素，考核要點依據重要性進行賦分，同時有的考核要點賦值甚至到0.1分，考核細化全面，能客觀全面有效的反映選手完成任務情況，更能反映技能大賽考核評價體系科學化。

（三）心理技能凸顯重要作用

職業技能大賽不僅是參賽選手專業技能比拼，更是參賽選手心理素質技能的較量[1]。職業技能大賽已體現需要選手有較強的心理素質和應變能力，才能適應激烈的賽場競爭。參賽選手經過長期的重復訓練之后形成固定的思維模式，若比賽任務書有變化時，選手心理產生波動直接影響比賽結果。例如，某年機電一體化項目技能大賽，選手按照常規競賽模式訓練只裝配顆粒上料單元和加蓋擰蓋單元，實際比賽時有6軸機器人單元需要裝配，多數參賽團隊未能過心理關沒有完成該單元裝配，實際上選手在冷靜情況下是能按時完成任務。又如，選手日常訓練時只使用NPN型傳感器接線，但在比賽時提供PNP型傳感器和中間繼電器，參賽隊員未訓練過此時會無從下手，心理就會發生變化影響任務順利進行，這就需要選手冷靜思考并運用平時積累的理論知識和基本技能來應變這些變化。因此過硬的心理技能也是決定技能大賽成績的重要因素。

（四）綠色智能制造成為新潮流

傳統的職業技能大賽一般未把耗材使用情況納入到考核內容，參賽選手使用耗材不受限制，最后會造成不必要的浪費。同時，在技能大賽考核中，裁判評判機電設備執行動作的準確性，未考慮控制系統設計的智能性。參賽隊伍按時完成任務但在競賽任務中未能體現綠色制造和智能制造理念。為適應工業制造新趨勢，施耐德電氣提出，“綠色智能制造”理念，并不是簡單的概念疊加，而是希望把兩者有機地整合在一起，實現能源和工藝效率優化上的互相促進[2]。綠色制造和智能制造成為高質量發展要求的新趨勢和新潮流[3]，高職院校技能大賽能體現綠色智能制造新潮流。在一些技能競賽綠色制造考核中，電纜、氣管等耗材使用情況納入考核內容，選手在完成電路接線和氣管連接等基礎任務后，對各參賽隊剩余耗材進行稱重評分，未完成基礎任務的隊伍該綠色制造考核部分不得分。智能制造是未來技能大賽的主要發展方向，為順應新的發展趨勢，技能大賽考核評價體系僅依據參賽隊伍完成任務流程情況賦分是遠遠不夠的，更應該把優化控制系統提高生產效率作為考核內容。

二、技能大賽與教學改革實踐探索

（一）將大賽項目引入課程教學中，優化課程教學內容

在優化課程教學內容中，結合人才培養方案與大賽項目要求，科學設計教學內容和課時。教學過程中對大賽項目進行分解、提煉，轉化為教學項目，即將學生學習的內容和專業核心能力的培養與大賽項目融合，使學生能夠在課堂教學中學到實用的技能[4]。以三向公司SX-815Q機電一體化設備為教學載體，選擇合理的機電一體化設備進行安裝、編程、調試等教學。根據競賽考核項目設計教學過程中具體的學習內容，如下表1所示。

表1 教學項目任務與課時表

項目名稱 項目三：加蓋擰蓋單元安裝與調試項目任務任務1：加蓋擰蓋單元結構認識任務2：加蓋擰蓋單元機械部分安裝與調試任務3：加蓋擰蓋單元電氣動系統安裝與調試任務4：加蓋擰蓋單元PLC編程與調試10項目名稱 項目四：檢測分揀單元安裝與調試項目任務任務1：檢測分揀單元結構認識任務2：檢測分揀單元機械部分安裝與調試任務3：檢測分揀單元電氣動系統安裝與調試任務4：檢測分揀單元PLC編程與調試8項目名稱 項目五：6軸機器人單元安裝與調試項目任務任務1：6軸機器人單元結構認識任務2：6軸機器人單元機械部分安裝與調試任務3：6軸機器人單元電氣動系統安裝與調試任務4：6軸機器人單元編程與調試16項目名稱 項目六：成品入倉單元安裝與調試項目任務任務1：成品入倉單元結構認識任務2：成品入倉單元機械部分安裝與調試任務3：成品入倉單元電氣動系統安裝與調試任務4：成品入倉單元編程與調試任務5：機電一體化設備聯動與調試14

（二）運用職業技能評價模式，革新課程考核

傳統的課程考核內容有上課簽到、課后作業、實踐操作、理論測試等。注重學生理論測試成績，未能有效的反映學生機電一體化設備實操技能水平，同時傳統的實踐操作考核評價方式，教師根據學生編制程序和設備運行情況賦分，未能客觀全面考查學生專業技能水平。針對傳統的考核方式，在改革課程考核中，要突出實踐操作考核的重要性。依據課程專業核心技能點與技能大賽考核評價標準制訂實操考核標準表，以機電一體化項目顆粒上料單元單站考核為例，設計實操考核評價表，如下表2所示。

表2 顆粒上料單元考核評價表

顆粒上料單元運行流程填裝定位氣缸縮回 5主皮帶啟動瓶子傳送下個站 6綠色智能電纜、氣管等耗材使用 3機電控制系統運行效率 3安全規范正確佩戴安全帽 3未出現線路短接、機械碰撞等 3

如何高效使用實操考核評價表，讓課程考核改革真正落地，需結合教學實際情況決定。一是依據項目的難易程度，考核時間設置30分鐘或45分鐘、個人考核或兩人團隊協作考核方式等進行組合。二是在學生水平能力層次不一的情況下，依據專業培養方案和課程標準要求，分為基礎技能考核、提升技能考核級別。運用課程考核評價結果可作為選拔職業技能大賽選手的重要依據。

（三）模擬大賽情境，強化心理技能訓練

職業院校的學生從高考、單招、中職、社會人員等多途徑入學，缺乏自信、學習主動性不強，當碰到難題時，懷疑自己沒有能力完成，不主動積極尋找途徑解決。因此，需要教師多鼓勵、多引導，培養心理自信的能力。在傳統的教學中，學生上課“輕松”感受不到壓力，所以在課程考核中，特別是在實操考核中，模擬大賽情境，嚴格按照實操考核表執行，讓學生體驗真實的實操考核情境。在學生知曉考核情況后，教師在布置平時的實操任務時，能夠讓學生有適度的緊張感，讓他們真正的“動”起來，這樣心理技能的訓練內化于實踐與考核中。心理技能訓練必須要長期化、專門化和科學化，才能形成穩固的良好心理素質[5]。

（四）綠色智能制造理念，深入課程實踐

當前一場以“智能、低碳、綠色”為特征的新技術創新浪潮正在席卷全球，綠色制造和智能制造正在加速融合[6]，綠色智能制造已成為衡量國家綜合實力的重要標志。如何把綠色智能制造理念引入課堂教學實踐之中？一是嚴格管理耗材使用，在實施實操任務時，指導教師應加強對電纜、氣管等耗材的合理分配，從源頭上杜絕耗材任意浪費現象；二是運用技能競賽規則，在綠色制造考核時，把分配的耗材使用情況納入考核評價表；三是鼓勵創新控制技術，優化機電一體化設備的控制設計，節省生產時間、提高效率實現智能制造。

三、結束語

職業技能大賽是高職院校交流、競技的重要平臺，不僅能培養和選拔優秀的技能人才，更能驅動職業教育教學革新為職業教育提質培優。機電一體化課程的教育教學中融入技能大賽的元素，讓人人能成為高素質專業技能人才，為現代制造大國向制造強國轉變貢獻力量。