机电一体化技能大赛与教学改革的探索与实践

叶百胜

(南京科技职业学院 江苏南京 210044)

职业技能大赛的举办是为国家选拔和培养一大批技术能手和大国工匠，并能够适应现代产业转型升级需求。职业技能大赛是展现职业教育教学成果的窗口，现已纳入对高职院校重要考核指标之一，能够引领专业建设方向、促进课程教学改革和内容优化、推动高职院校转本技能考核改革。本文以机电一体化项目技能大赛为例，其能够培养扎实的机电一体化技术的实践能力、创新创业能力和工匠精神的专业技能人才。

一、浅析机电一体化项目技能大赛发展趋势

（一）专业技能覆盖广、紧密结合

职业技能大赛在发展的初期阶段时，专业技能考核面较窄，随着每年的职业技能大赛举办，同时适应现代产业转型迫切需要的综合技术技能人才现状，现今的机电一体化项目职业技能大赛涵盖了机电设备安装技术、机电一体化技术、电气自动化技术、工业机器人技术等多专业的专项技术。涉及如机械设备装配技术、电气与气动技术、传感器技术、可编程控制器技术、工业机器人技术、人机界面技术、工业总线技术等专业核心技术技能。在技能大赛中，各专业技术紧密结合并要求较高的核心技术技能，需要参赛选手具有一定的广度和深度的专业技术技能；也需要选手在限定的竞赛时间内具备团结协作的精神。

（二）技能大赛考核评价客观细节化

分析职业技能大赛考核评分标准，竞赛考核评价结果公平公正。以笔者指导过的技能大赛为例，评分标准不够明确，大赛考核评价有主观意向。如，参赛选手完成任务但设备未完全按要求动作或未运行时，裁判评分时按设备动作效果或选手编制程序的情况进行赋分，易形成主观分。每年技能大赛参赛队伍众多，若无客观细化的考核评价体系，不仅裁判评分耗时耗力，也会影响各参赛队之间的公平公正性。现技能大赛以世界技能大赛为标准，考核评分规则做到客观化，评分标准细节化。例如裁判按评分细则：按下某按钮，应有相应执行动作或指示，若有对应情形则按相应分值赋分，若无相应情形则不赋分。大赛考核评分细则蕴含专业核心技能评价要素，考核要点依据重要性进行赋分，同时有的考核要点赋值甚至到0.1分，考核细化全面，能客观全面有效的反映选手完成任务情况，更能反映技能大赛考核评价体系科学化。

（三）心理技能凸显重要作用

职业技能大赛不仅是参赛选手专业技能比拼，更是参赛选手心理素质技能的较量[1]。职业技能大赛已体现需要选手有较强的心理素质和应变能力，才能适应激烈的赛场竞争。参赛选手经过长期的重复训练之后形成固定的思维模式，若比赛任务书有变化时，选手心理产生波动直接影响比赛结果。例如，某年机电一体化项目技能大赛，选手按照常规竞赛模式训练只装配颗粒上料单元和加盖拧盖单元，实际比赛时有6轴机器人单元需要装配，多数参赛团队未能过心理关没有完成该单元装配，实际上选手在冷静情况下是能按时完成任务。又如，选手日常训练时只使用NPN型传感器接线，但在比赛时提供PNP型传感器和中间继电器，参赛队员未训练过此时会无从下手，心理就会发生变化影响任务顺利进行，这就需要选手冷静思考并运用平时积累的理论知识和基本技能来应变这些变化。因此过硬的心理技能也是决定技能大赛成绩的重要因素。

（四）绿色智能制造成为新潮流

传统的职业技能大赛一般未把耗材使用情况纳入到考核内容，参赛选手使用耗材不受限制，最后会造成不必要的浪费。同时，在技能大赛考核中，裁判评判机电设备执行动作的准确性，未考虑控制系统设计的智能性。参赛队伍按时完成任务但在竞赛任务中未能体现绿色制造和智能制造理念。为适应工业制造新趋势，施耐德电气提出，“绿色智能制造”理念，并不是简单的概念叠加，而是希望把两者有机地整合在一起，实现能源和工艺效率优化上的互相促进[2]。绿色制造和智能制造成为高质量发展要求的新趋势和新潮流[3]，高职院校技能大赛能体现绿色智能制造新潮流。在一些技能竞赛绿色制造考核中，电缆、气管等耗材使用情况纳入考核内容，选手在完成电路接线和气管连接等基础任务后，对各参赛队剩余耗材进行称重评分，未完成基础任务的队伍该绿色制造考核部分不得分。智能制造是未来技能大赛的主要发展方向，为顺应新的发展趋势，技能大赛考核评价体系仅依据参赛队伍完成任务流程情况赋分是远远不够的，更应该把优化控制系统提高生产效率作为考核内容。

二、技能大赛与教学改革实践探索

（一）将大赛项目引入课程教学中，优化课程教学内容

在优化课程教学内容中，结合人才培养方案与大赛项目要求，科学设计教学内容和课时。教学过程中对大赛项目进行分解、提炼，转化为教学项目，即将学生学习的内容和专业核心能力的培养与大赛项目融合，使学生能够在课堂教学中学到实用的技能[4]。以三向公司SX-815Q机电一体化设备为教学载体，选择合理的机电一体化设备进行安装、编程、调试等教学。根据竞赛考核项目设计教学过程中具体的学习内容，如下表1所示。

表1 教学项目任务与课时表

项目名称 项目三：加盖拧盖单元安装与调试项目任务任务1：加盖拧盖单元结构认识任务2：加盖拧盖单元机械部分安装与调试任务3：加盖拧盖单元电气动系统安装与调试任务4：加盖拧盖单元PLC编程与调试10项目名称 项目四：检测分拣单元安装与调试项目任务任务1：检测分拣单元结构认识任务2：检测分拣单元机械部分安装与调试任务3：检测分拣单元电气动系统安装与调试任务4：检测分拣单元PLC编程与调试8项目名称 项目五：6轴机器人单元安装与调试项目任务任务1：6轴机器人单元结构认识任务2：6轴机器人单元机械部分安装与调试任务3：6轴机器人单元电气动系统安装与调试任务4：6轴机器人单元编程与调试16项目名称 项目六：成品入仓单元安装与调试项目任务任务1：成品入仓单元结构认识任务2：成品入仓单元机械部分安装与调试任务3：成品入仓单元电气动系统安装与调试任务4：成品入仓单元编程与调试任务5：机电一体化设备联动与调试14

（二）运用职业技能评价模式，革新课程考核

传统的课程考核内容有上课签到、课后作业、实践操作、理论测试等。注重学生理论测试成绩，未能有效的反映学生机电一体化设备实操技能水平，同时传统的实践操作考核评价方式，教师根据学生编制程序和设备运行情况赋分，未能客观全面考查学生专业技能水平。针对传统的考核方式，在改革课程考核中，要突出实践操作考核的重要性。依据课程专业核心技能点与技能大赛考核评价标准制订实操考核标准表，以机电一体化项目颗粒上料单元单站考核为例，设计实操考核评价表，如下表2所示。

表2 颗粒上料单元考核评价表

颗粒上料单元运行流程填装定位气缸缩回 5主皮带启动瓶子传送下个站 6绿色智能电缆、气管等耗材使用 3机电控制系统运行效率 3安全规范正确佩戴安全帽 3未出现线路短接、机械碰撞等 3

如何高效使用实操考核评价表，让课程考核改革真正落地，需结合教学实际情况决定。一是依据项目的难易程度，考核时间设置30分钟或45分钟、个人考核或两人团队协作考核方式等进行组合。二是在学生水平能力层次不一的情况下，依据专业培养方案和课程标准要求，分为基础技能考核、提升技能考核级别。运用课程考核评价结果可作为选拔职业技能大赛选手的重要依据。

（三）模拟大赛情境，强化心理技能训练

职业院校的学生从高考、单招、中职、社会人员等多途径入学，缺乏自信、学习主动性不强，当碰到难题时，怀疑自己没有能力完成，不主动积极寻找途径解决。因此，需要教师多鼓励、多引导，培养心理自信的能力。在传统的教学中，学生上课“轻松”感受不到压力，所以在课程考核中，特别是在实操考核中，模拟大赛情境，严格按照实操考核表执行，让学生体验真实的实操考核情境。在学生知晓考核情况后，教师在布置平时的实操任务时，能够让学生有适度的紧张感，让他们真正的“动”起来，这样心理技能的训练内化于实践与考核中。心理技能训练必须要长期化、专门化和科学化，才能形成稳固的良好心理素质[5]。

（四）绿色智能制造理念，深入课程实践

当前一场以“智能、低碳、绿色”为特征的新技术创新浪潮正在席卷全球，绿色制造和智能制造正在加速融合[6]，绿色智能制造已成为衡量国家综合实力的重要标志。如何把绿色智能制造理念引入课堂教学实践之中？一是严格管理耗材使用，在实施实操任务时，指导教师应加强对电缆、气管等耗材的合理分配，从源头上杜绝耗材任意浪费现象；二是运用技能竞赛规则，在绿色制造考核时，把分配的耗材使用情况纳入考核评价表；三是鼓励创新控制技术，优化机电一体化设备的控制设计，节省生产时间、提高效率实现智能制造。

三、结束语

职业技能大赛是高职院校交流、竞技的重要平台，不仅能培养和选拔优秀的技能人才，更能驱动职业教育教学革新为职业教育提质培优。机电一体化课程的教育教学中融入技能大赛的元素，让人人能成为高素质专业技能人才，为现代制造大国向制造强国转变贡献力量。