全國人工智能應用技術技能大賽智能傳感器技術應用賽項在機電一體化技術專業中的成果轉化路徑研究

0 引言

《推進技工院校工學一體化技能人才培養模式實施方案》提出，在全國技工院校推進工學一體化技能人才培養模式，主要任務之一是開發工學一體化教學資源，優先開發先進制造業、現代服務業、戰略性新興產業，以及國家急需緊缺職業的教學資源[1]。智能裝備產業對智能傳感器應用技術人員需求巨大，技工院校肩負著培養符合企業需求的智能傳感器技術人員的重任，為此，將全國人工智能應用技術技能大賽智能傳感器技術應用賽項成果轉化為機電一體化技術專業工學一體化教學資源，對加快培養智能傳感器技術領域高素質技能人才，持續推動地區智能傳感器產業健康發展具有重大意義。

1全國人工智能應用技術技能大賽智能傳感器技術應用賽項概述

1.1 賽項背景與目標

全國人工智能應用技術技能大賽是國家一類職業技能大賽，第三屆大賽由中國機械工業聯合會、人力資源和社會保障部、中華全國總工會共同主辦。智能傳感器技術應用是本屆大賽的一個賽項。智能傳感器作為物聯網、大數據、人工智能、智能制造等新一代技術的感知層，是海量數據信息的捕捉端和傳輸器，是萬物互聯和人工智能技術應用的重要基礎。本賽項面向先進制造領域人工智能技術應用和人才培養需求，圍繞智能傳感器的典型應用，重點體現人工智能感知技術的基本特征。通過對競賽技術平臺上的典型傳感器的辨識、裝調和應用，檢測選手在實際生產場景中基于“人工智能 + 大數據”技術理念的傳感器數據采集、數據處理等專業實踐基礎，強化選手對智能感知技術在企業數字化生產系統中應用的綜合技能與素質，為在工業領域推廣應用人工智能技術打下良好基礎[2]。

1.2 賽項內容與特點

賽項內容主要包括典型傳感器的安裝與調試、智能傳感器的組網與測試、智能傳感器的典型應用、智能傳感器綜合應用等考核任務。其中，典型傳感器的安裝與調試主要考核傳感器的機械安裝與接線以及參數的設置調試；智能傳感器的組網與測試主要考核傳感器與PLC的編程和連接以及運行調試；智能傳感器的典型應用主要考核傳感器在工業中的單項應用，包括2D相機視覺識別，3D相機、工業機器人、PLC之間的通信，完成對目標工件的分揀；智能傳感器綜合應用主要考核對前三個任務已經調試好的單元模塊進行聯調，實現工件（充電寶）組裝、包裝、入庫自動化。本賽項集成了智能感知、PLC、機器人等主要技術，利用物聯網、工業以太網完成信息互聯，實現工業設備的人工智能自動化。

2機電一體化技術專業與智能傳感器技術的關系

2.1機電一體化技術專業現狀與發展趨勢

技工院校機電一體化技術專業旨在培養具有良好的職業道德和較扎實的專業知識、技能，能進行機電一體化產品和設備應用、安裝、調試、維護、管理的高技能人才。學生通過學習能夠適應機電類產品的生產制造和管理服務崗位工作，如機電設備安裝調試工、自動化生產線調試技術人員等。隨著我國智能自動化水平的不斷提高，智能制造型企業的迅速發展，智能自動化生產線設備在我國制造業的應用越來越廣泛，機電設備已經不是單一的機械設備和電氣控制的組合，而是采用先進的傳感器、控制技術和數據處理技術，實現了設備機械、電氣部分的智能自動化。

隨著工業技術智能化、自動化的不斷發展，機電一體化技術專業的學生從事的工作將集中在自動化與控制、智能制造與物聯網等領域。智能傳感器技術在自動化、智能制造領域發揮著非常關鍵的作用，可以實現生產過程的實時監測、自動化控制和精細化管理等。因此，機電一體化技術與智能傳感器技術密切結合，朝著智能自動化方向發展。各種智能化設備和技術手段有效代替了傳統的人工操作，機電一體化技術的功能更加精準化、智能化，這不僅有利于制造產業發展，也促進了我國向“智造強國”邁進[3]。

培養層次、綜合職業能力要求、工作范疇與學習價值、學習任務之間的關系。同時，對接智能傳感器技術應用賽項特點、核心技能、評判標準，確定可以轉化的課程，結合區域產業特征撰寫轉化建議。

3.2 教學條件分析

1）通過企業調研了解當地智能制造裝備產業鏈發展，明確企業對機電一體化、智能傳感器技術人才的需求和培養建議，確定所轉化課程的培養目標和學生應具備的技能。

2）對學校的辦學理念和特色、校企合作、教學軟硬件基礎進行分析，確保專業發展、師資隊伍、智能傳感器技術應用賽項設備數量滿足課程教學實施要求。

3）分析學生學習興趣和技能水平，以及課程的前后序和關聯課程，確保課程授課學期的合理性。

3.3學習任務轉化

在保證不低于國標培養能力的情況下，以大賽技術文件為主線，對賽項考核任務核心技能進行相應學習任務的校本轉化，修訂優化課程標準。通過將大賽核心技能轉化為學習任務，對原有學習任務進行改造、提升，使對學生職業能力的培養達到國標要求。

2.2機電一體化技術專業教學對賽項成果的需求 3.4學習任務考核標準優化

全國人工智能應用技術技能大賽智能傳感器技術應用賽項的競賽平臺為充電寶自動組裝生產線，分為七個單元模塊，包括AGV單元模塊、裝配單元模塊、涂膠單元模塊、視覺檢測單元模塊、機器人裝箱單元模塊、倉儲單元模塊、傳感器調試單元模塊。每個單元模塊可以在單機模式下獨立實現傳感器的安裝與編程調試、單元功能運行的PLC和觸摸屏編程調試，也可以在聯機模式下實現整個流水線的調試與運用。

競賽平臺設備涉及的專業技能符合機電一體化技術專業特點，因此應將智能傳感器技術應用賽項的競賽理念、技術標準和評價體系引入機電一體化技術專業工學一體化課程中，開發課程資源，實現課賽融通，探索大賽成果轉化的技術路徑，推動競賽標準在智能制造背景下融入教學應用和成果轉化工作，促進技工教育與行業、專業先進標準接軌，全面提升技能人才培養質量。

3智能傳感器技術應用賽項成果轉化路徑

3.1 國標課程分析

技工院校機電一體化技術專業有五門國標中級工工學一體化課程、十門國標高級工工學一體化課程。首先需要對課程典型工作任務描述、課程目標、課程內容、學習任務進行分析，明確課程來源與定位，

將賽項評分標準引入學習任務考核，做好細化、優化。賽項采用過程和結果相結合的評分機制，將每個評分項目細分為多個子項目，注重對細節的評價，要求選手精益求精，裁判在評價打分時不僅要對結果進行評價，還要對選手操作過程和規范進行評價。賽項的評價標準對制定學習任務考核方案有很大的參考價值，可以將其引入學習任務的學習成果、技能、通用能力素養考核項目，依據賽項評分標準細化、優化學習任務的各項評分細則，實現課賽融通[4]。

3.5教學活動轉化

在技能大賽備賽過程中總結出多種能夠迅速提升學生知識水平和技能水平的方法與經驗，可以將其運用于教學活動策劃中，針對授課學生特點進行學情分析，設計特色新穎的學生和教師活動，讓學生在競賽中學習、在競賽中成長。通過讓學生全員參與并體驗大賽，提高他們的學習興趣和積極性，營造“比學趕超”的學習氛圍，實現競賽普及化，達到更好的課堂教學效果[5]。

3.6 企業專家評定

邀請企業技術專家全程參與賽項成果轉化工作，并定期開展專家座談，對轉化的學習任務進行評定，判定學習任務設計、知識技能點設定、任務考核方案等是否符合企業需求，指出問題并提出合理化建議，形成整改方案，為下一步工作指明方向。

4智能傳感器技術應用賽項成果轉化實施策略

4.1堅守成果轉化原則

1）轉化過程要基于科學的方法和理論，深化競賽引領，以“以賽促教、以賽促學、以賽促練”為主導，以培養學生的學習興趣和綜合職業能力為主線，確保轉化研究的可靠性和可重復性。

2）智能傳感器產業是新興前沿產業，應將智能傳感器技術轉化到工學一體化課程教學資源中。轉化研究要具有創新性、獨特性和前瞻性，使研究內容對智能傳感器技術人才培養具有推動作用。

3）通過分析智能傳感器技術應用賽項的知識和能力目標，結合對口企業人才需求調研分析，依據學校對全國人工智能應用技術技能大賽參與情況和擁有賽項設備的數量，結合人力資源和社會保障部發布的《機電一體化技術專業國家技能人才培養標準及一體化課程規范（試行）》，使賽項成果轉化后能應用于實際教學，增強教學效果，確保其具有可行性和實用性。

4.2探索成果轉化方法

4.2.1文獻研究法

查閱相關文獻資料，了解國內人工智能傳感器技術現狀和發展趨勢，把握人才缺口情況，為研究提供理論支持。進一步明確智能傳感器產業是國家新興產業，相關職業是國家急需緊缺職業，要開發新興產業的工學一體化教學資源，落實《關于加強新時代高技能人才隊伍建設的意見》《推進技工院校工學一體化技能人才培養模式實施方案》等文件精神。

4.2.2 問卷調查法

對機電一體化技術專業的學生開展問卷調查，了解他們對智能傳感器技術的認知和評價。通過問卷調查收集學生對智能傳感器技術的學習需求和就業意向，為研究提供數據支持。

4.2.3 實驗研究法

將賽項成果按照不同的轉化方案轉化到具體的學習任務中，并應用于教學實驗。將學生分為實驗組和對照組，對比兩組學生在不同轉化方案下的學習成績和綜合能力提升情況，做好上課體驗調查和相關數據統計，探索賽項成果的最佳轉化方案。

4.3加強校企合作，共研成果轉化

技能大賽成果轉化到專業課程過程中，企業的參與是至關重要的。通過實地走訪機電一體化技術、智能傳感器技術相關企業，了解企業對智能傳感器技術人才的需求和對學生培養的建議，分析機電一體化技術專業教學對賽項成果的需求、學生職業發展對智能傳感器技術的需求，明確大賽成果轉化方向與路徑。

在成果轉化研究中期，邀請企業專家、技術人員評議轉化成果，建立有效的評估與反饋機制，推進校企共同進行成果轉化研究。大賽成果轉化教學資源要始終以適用企業的發展和需求為主，這對學生的職業發展具有重要意義。

4.4加強教學設施的保障與支持

大賽成果轉化應用于教學，離不開賽項設備的支持。智能傳感器技術應用賽項設備是一套智能生產線設備，可以完成充電寶自動組裝和包裝，涵蓋AGV單元模塊、裝配單元模塊、涂膠單元模塊、視覺檢測單元模塊、機器人裝箱單元模塊、倉儲單元模塊、傳感器調試單元模塊七個考核模塊。每個單元模塊都可以獨立實現單機調試，在進行教學活動時可以實現各模塊的同時調試，每個模塊可以滿足一個小組的任務實施訓練。因此，配備兩套賽項設備就可以解決學生人數較多、設備短缺的問題，保障教學活動順利開展。

5 結束語

技能大賽項目吸收了行業發展的前沿技術，反映了最新的職業技能要求和行業對技能型人才的需求，具有引領教學的作用。在技工院校進行工學一體化課程建設時，將智能傳感器技術應用賽項成果轉化到機電一體化技術專業課程中，可以實現專業課程的核心技能與國賽接軌、課程考核標準與國賽評判標準接軌，開發具有本校特色的學習資源、豐富的學習內容和活動。技工院校要不斷提升技能大賽成果轉化質量，優化機電一體化技術專業建設，對原有學習任務進行改造和提升，為智能制造產業培養智能傳感器技術領域的高素質技能人才。

6 參考文獻

[1］人力資源社會保障部關于印發《推進技工院校工學一體化技能人才培養模式實施方案》的通知［A/OL].（2022-03-04）[2024-12-01].https：//www.mohrss.gov.cn/xxgk2020/fdzdgknr/qt/gztz/202203/t20220328_441386.html.

[2]曹懷明，朱愛華，史耀．第二屆全國人工智能應用技術技能大賽技術綜述［J].中國培訓，2024（3）：52-56.

[3]趙再琴．機電一體化技術的應用現狀及發展趨勢［J].造紙裝備及材料，2022，51（7）：111-113.

[4］李杰，高士晶．基于世界技能大賽成果與標準的技工院校專業建設與改革路徑[J].中國培訓，2019（8）：8-11.

[5]佘勇，黃明慧．汽車技能大賽成果轉化路徑策略探究[J].汽車實用技術，2023，48（23）：180-183.