高职机电类技能竞赛学生选拔与训练的方法和策略

孙磊厚，刘光新，朱 江，岳东海

(常州信息职业技术学院 机电工程学院，江苏 常州 213164)

0 引言

进入21世纪以来，我国高职教育蓬勃发展，为制造业培养输送了大批高素质技能型人才，为发展壮大现代产业体系作出了重大贡献。但受体制、机制等多种因素影响，高职人才培养供给侧在结构、质量、水平上还不能完全适应企业与社会的需求[1,2]。深化产教融合，促进教育链、人才链与产业链、创新链有机衔接，是当前推进人力资源供给侧结构性改革的迫切要求，对新时代、新形势下全面提高教育质量、促进产业经济转型升级、培育经济发展新动能具有重要意义[3-5]。学生经过严格的、系统性的知识技能训练参加全国机械行业职业院校技能大赛，其所学专业知识的综合应用能力、操作技能等均得到了大幅提升。由于参赛学生人数有限，时常成为用人单位追逐、争抢的对象，企业对获奖的参赛选手更是关注，社会对优秀知识型技能人才的渴求可见一斑。由此可见，竞赛选拔训练这种形式的培养方式适合当下企业用人需求，对高职院校人才培养模式改革创新具有一定的示范效应。

1 机电设备安装与调试技术技能竞赛赛项概述

本赛项以我校机电一体化专业教师自主设计并与相关企业联合开发的机电产品DIY教学设备“直角坐标机械手运动控制平台”为竞赛载体见图1，竞赛载体电气控制部分组成见图2。竞赛由竞赛支持企业依据“机械安全机械电气设备 第1 部分通用技术条件GB5226.1-2008”等 12项机械行业技术规范与职业标准联合出题并制定评价考核评分标准56项，竞赛现场及设施也由企业安排布置，以真实再现企业的工作环节、作业规程等企业生产现场环境。要求参赛队在4小时内通过团队合作完成部分机械装配、电气元件连接、三维虚拟仿真联机运行调试、实际设备整机联调等任务。该赛项不仅考查学生机电设备组装、三维虚拟模型和实物联调的能力，还考查他们机电设备安装与调试过程中操作规范、团队组织协调、现场故障分析与处理、工作效率、安全及文明生产等职业素养，竞赛充分体现了产教融合中企业的主体作用，符合“国务院办公厅关于深化产教融合的若干意见 国办发〔2017〕95号”的文件精神。

图1 直角坐标机械手运动控制平台

图2 电气控制部分组成

2 参赛学生的选拔过程

由图1、图2所示竞赛载体构成显示，该机电设备主要包括直角坐标机械手、供料盘组件、接料盘组件、人机交互用触摸屏组件、机器视觉相机模块、PLC控制模块以及电机驱动模块等，所涉及的专业知识面广量大，另外根据竞赛赛项要求还需要学生建立载体的三维模型并进行虚拟仿真联机运行调试以验证三维模型和控制策略之间的适配性，因此选拔参赛学生应根据载体所涉及的专业知识等慎重进行，要从机电类专业高年级学生中优先选拔全能型也就是各门专业课程成绩较好的学生，其次选拔专业知识互补型也就是有的专业课成绩优秀，其他专业课学习成绩一般或者取得了国家相关部门颁发的电工证、钳工证的所谓偏科型学生混合搭配组成若干训练组，参训学生人数不限，即使最终不能代表学校出征，也可以从学校提供的优质教学资源和训练中受益。由于参赛学生是学校形象的代表，也是比赛的主体，挑选知识结构合理的学生参加技能竞赛是获取好成绩的关键，如参训学生多有必要在参赛前组织一次模拟比赛，以挑选最合适的学生代表学校参赛，为防止出现意外状况，每个参赛学生都应有备份。此外在选拔参赛学生时还要注意以下几点：

(1)学生自愿报名与老师推荐相结合，对相关竞赛赛项感兴趣。学习、训练过程紧张、枯燥，兴趣是进取的源动力。

(2)学生须具备较强的自律能力。参加竞赛培训的高年级学生一般面临找工作就业的压力或者转本、升本的备考压力，另一方面要完成正常的学习任务，需要利用课外时间包括节假日进行相关赛项的学习、训练，赛前训练过程中由于指导教师还要承担正常的教学任务，不可能进行全程陪同指导，学生须利用指导教师教练组提供的资源和学校现有的教仪设备进行学习、训练，因此学生必须具有较好的自律能力。

(3)学生要具备良好的实际操作(动手)能力。竞赛过程中既要能看懂图纸、理解机器工作原理，又要熟练地使用工具、量具、计算机等，在尽可能短的时间内快速、准确地按照工艺要求、技术规范等完成机械装配、电器接线、编程调试等操作，良好的实操能力是基本保障。

(4)学生要有良好的环境适应能力，心理素质稳定。在竞赛环境中，遇事过度紧张慌乱，就难以取得好成绩。

3 指导教师教练组组成与训练方法及策略

众所周知，机电设备种类繁多，其结构组成与功能千变万化，所涉及的专业知识系统而庞杂，因此，仅仅指定一两位指导教师去完成竞赛的指导、训练任务是不现实的。首先需要学校层面选择一批有较丰富工程实践经验，又掌握当前相关专业最新技术应用成果，而且热心于培养年轻学生的教师组成一个教练团队或称“专家库”，从中选聘与竞赛赛项专业相关的教师组成指导教师教练组，做到有的放矢，这样训练学生才能少走弯路。

其次教练组组成后，对学生的训练要制定训练计划，有步骤分阶段展开对学生的训练工作。自愿报名参训的学生可能比较多，首先要对其基本功(包括专业基础知识与操作技能)做考核摸底调查，通过摸底，初步锁定参赛目标学生，这些目标学生人数上要超过正式比赛所需要的员额。机电设备安装与调试技术技能竞赛规定每个参赛队学生数为3人，在较短的时间内不可能将每一位学生都训练成全能型选手，因此教练组需根据目标学生的知识结构和技能水平，对其合理分工，有针对性的制定训练内容。根据我校参赛训练过程的经验，具体训练可分为以下几个层次进行。

浅层次：专业知识与基本技能训练——“学中做，做中学，学做一体”方法。机电设备安装与调试技术技能竞赛赛项中的三维虚拟仿真联机运行调试环节，需要使用 Visual Components数字化工厂仿真软件及其机电一体化仿真平台Irai软件，这是一个虚实结合的应用软件，可以用现实设备中的控制系统及控制策略控制在计算机中建立的虚拟设备的三维模型运行，这个软件的学习在学校的培养计划中一般安排在应届生在校最后一学期教授，竞赛前尚没有学习，所以学生必须边学习边操作，以便在较短的训练时间内掌握。竞赛中的其他赛项也需要学生通过实际操作、编程等环节的基本练习，查找不足，指导教师及时补课并提供相应的学习、训练资源，以便学生熟练掌握相关赛项涉及的专业知识、专业操作规范等。在此过程中要夯实学生的专业知识和基本技能，这一阶段学生的自律、自学能力是其知识技能查遗不漏问题解决的关键。

中层次：综合项目训练——任务驱动教学法。所谓“任务驱动”就是在技能学习过程中，学生在教师的指导下围绕任务展开学习，以任务完成的结果检验和总结学习过程，通过对学习资源的应用，进行自主探索和互助协作，使学生主动建构探究、实践、思考、运用、解决问题的能力，在这一过程中，学生会不断地获得成就感，可以更好地激发他们的求知欲望，从而培养出独立探索、勇于开拓进取的自信。任务驱动教学法的特点是“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”，开创了以学定教、学生主动参与、自主协作、探索创新的新型学习模式。由于机电设备安装与调试技术技能竞赛参赛者是一个团队，而“任务驱动”对于激发学生的学习兴趣，培养学生分析、解决问题的能力，提高学生自主学习及互助协作的能力有显著的促进作用，这也是训练需要解决的问题。经过浅层次的学习、训练之后，指导教师可以进一步缩小参赛目标学生人数，根据竞赛赛项内容，对目标学生进行合理分工，充分利用学校现有的教学设备等资源，设置相应的机械装配、气动控制与执行机构连接安装、电气元件连接、人机界面编程调试、机器视觉编程调试、三维虚拟仿真模型联机运行调试、实际设备整机联调等学习、训练任务，针对每一项具体任务，指导教师要把握目标学生的训练进度，必要时需个别辅导，指导学生解决好训练过程中出现的各种问题，完成好布置的各项任务，拓展学生的专业知识面，有效提高其职业技能，同时对各项任务的完成情况参照竞赛56项评分标准进行考核打分，以确定进入最后训练层次的目标学生人数。

深层次：竞赛模拟与环境适应能力训练。由于机电设备种类繁多，结构组成、性能、用途千变万化，因此指导教师赛前应根据大赛规程规定的赛项和大赛提供的样题以及设备资料，利用学校已有的资源设计模拟竞赛场景和赛项，并根据学生的知识结构、技能水平将学生分为若干组，通过反复训练和比赛，使得学生专业知识与操作技能进一步改进和完善，做到互助协作，配合默契。在培训过程中，指导教师要注意激发学生的斗志，通过反复训练使学生的专业知识由不完全掌握到全面深入理解，学生感受到自身能力的提高，才能建立自信，适应赛场的能力才能提高。最后要根据模拟竞赛的情况，最终选定参赛学生。

4 竞赛训练与职业技能

本次竞赛中机械装配、电气元件连接、三维虚拟仿真联机运行调试、实际设备整机联调等赛项设置与企业实际生产制造中产品的最后总装、整机联调等生产制造过程基本一致。装备制造业是江苏主导产业集群之一，主要包括航空装备、轨道交通装备、智能制造装备，海工装备、重型港口机械、海岛建设装备，高端船舶、数控机床、智能制造装备、工程机械、风电装备等，装备的制造过程都包含机电总装和调试环节，竞赛赛项设置与装备制造业岗位需求相吻合，但相对于智能制造、提升装备业发展质量水平所需要的中高级技能人才的要求，高职院校现有的人才培养模式还需要不断创新。通过近年来对高职学生技能竞赛训练及竞赛的结果分析，以及企业相对于非参赛学生对参赛选手展现的热情，经过训练的参赛学生在职业技能、素养等方面均有明显提高。有鉴于此，我认为高职院校机电类在校学生在毕业前应进行类似于技能竞赛性质的一轮训练、考核以完全或部分取代传统毕业论文(设计)的人才培养环节 ，这样可以大大缩短学生就业后适应职业岗位的过渡期，更好的服务于区域经济建设发展。

5 结语

机电设备安装与调试技术技能竞赛由于涉及专业知识面广，要取得好成绩，需要根据竞赛赛项选聘专业相关的的多位指导教师组成教练组，指导教师要根据学生的知识结构、专业技能等有针对性地制定学习训练计划；参赛学生的知识结构、技能水平要合理搭配；学生的自信是建立在自身实力的基础上，在训练过程中要有意识地培养其成就感和自信心。机械行业职业院校技能大赛越来越受到企业界的重视和认可，作为高职院校教师，要进行深入的研究和探索，真正做到“以赛促教、以赛促学”，在训练中摸索到的一些有效的训练方式、方法，应用到日常教学中，增强学生职业技能，使学生不仅能在大赛中取得好成绩，也能更好的适应社会需求。