沈玲

摘 要： 隨著《國家教育中長期規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的提出，技能大賽的重要性越來越深入人心，技能大賽成為檢驗專業(yè)教學(xué)水平、人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要手段。本文以工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用賽項為例，對依托技能大賽如何提升專業(yè)教學(xué)質(zhì)量進行了研究，有利于提高該專業(yè)教師的教學(xué)水平和學(xué)生的專業(yè)技能。

關(guān)鍵詞： 工業(yè)機器人；技能大賽；專業(yè)技能；教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號： G712 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-8153（2018）03-0051-05

“普通教育看高考、職業(yè)教育看技能大賽”，為大力發(fā)展中高職教育，《國家教育中長期規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中指出“要定期舉辦職業(yè)院校技能大賽”，把技能大賽提高到了構(gòu)建現(xiàn)代職業(yè)教育體系的高度[1]。自該綱要發(fā)布以來，教育部、省教育廳，高職院校自上而下，越來越重視技能大賽。2014年6月國務(wù)院頒布的《關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》，也充分肯定了職業(yè)技能大賽的作用和意義[2]。技能大賽作為職業(yè)院校教學(xué)水平的衡量器和風(fēng)向標(biāo)，在人才培養(yǎng)中扮演著重要的角色，堅持以技能大賽為抓手 ，不僅能推動新時代下職業(yè)院校的專業(yè)建設(shè)與教學(xué)改革，也成為展現(xiàn)職業(yè)院校教育教學(xué)改革成效、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要途徑。

一、工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用大賽在高職院校的發(fā)展現(xiàn)狀

“中國制造2025”是中國政府實施制造強國戰(zhàn)略第一個10年的行動綱領(lǐng)[3]，隨著該概念的提出，數(shù)字化、自動化、智能化成為未來的主要發(fā)展趨勢，工業(yè)機器人作為智能化、自動化的典型產(chǎn)品越來越廣的應(yīng)用于各行各業(yè)，該專業(yè)的技術(shù)人才需求也與日俱增。為貫徹落實好“中國制造2025”這一政策，加快培養(yǎng)和選拔工業(yè)機器人領(lǐng)域高素質(zhì)技能型人才，由工業(yè)和信息化部、教育部和人力資源社會保障部共同舉辦的國家級一類大賽——全國職業(yè)院校技能大賽工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用賽項于2015年第一次列入大賽項目，本著注重質(zhì)量提升、產(chǎn)教融合的大賽理念，全國職業(yè)院校技能大賽工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用賽項至今已成功舉辦了4屆，在此趨勢下，湖北省于2017年在職業(yè)院校技能大賽中新增了高職組“工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用”賽項。從而形成了國家、省、校的三級競賽體系。該賽項主要根據(jù)裝備制造業(yè)中工業(yè)機器人相關(guān)崗位的能力要求，針對高等職業(yè)院校工業(yè)機器人技術(shù)及相關(guān)專業(yè)，引領(lǐng)其職業(yè)教育方向、促進和加快工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)模式的改革、創(chuàng)新教學(xué)模式，推動校企合作，培養(yǎng)社會緊缺的工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)人才。

二、工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用大賽的基本內(nèi)容

該競賽為團體賽，每支參賽隊由 3 名比賽選手組成，比賽時長為4個小時。賽項以工業(yè)機器人智能工作站系統(tǒng)作為競賽平臺，多名參賽選手協(xié)作完成工業(yè)機器人應(yīng)用工作站系統(tǒng)中的配套設(shè)備機械電氣系統(tǒng)的裝調(diào)、工業(yè)機器人標(biāo)定、通訊設(shè)置及操作編程、視覺系統(tǒng)編程調(diào)試、AGV 機器人及碼垛機器人的編程調(diào)試等基本工作任務(wù)，并通過對系統(tǒng)的人機界面開發(fā)及控制程序設(shè)計等完成工業(yè)機器人智能工作站系統(tǒng)的聯(lián)機運行和特定制造流程等綜合任務(wù)。

其設(shè)備平臺結(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖2為需要識別抓取和裝配的工件，分別為機器人關(guān)節(jié)底座、電機模塊、諧波減速器和輸出法蘭。系統(tǒng)中托盤流水線和工件裝配生產(chǎn)線工位分布如圖3所示。

該系統(tǒng)的工作流程為：手動在觸摸屏上選擇工件托盤→碼垛機從立體倉庫取出對應(yīng)工件→放置于AGV機器人上部輸送線→AGV機器人進行輸送至托盤流水線→視覺系統(tǒng)進行工件識別→工業(yè)機器人抓取工件→放置至裝配位置→將空托盤放入托盤收集處→抓取下一工件以滿足裝配條件（當(dāng)托盤流水線輸送的工件類型相同時，機器人將其放置到備件庫中）→機器人裝配→機器人抓取成品→放入成品庫。

該賽項考核的專業(yè)知識主要有：工業(yè)機器人的操作與編程、機器人視覺、PLC編程、傳感器、氣壓傳動、機械裝夾、觸摸屏技術(shù)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制等。由此可見，該賽項的比賽內(nèi)容是圍繞工業(yè)機器人專業(yè)人才對應(yīng)工作崗位所需具備的核心能力進行設(shè)置，通過模擬企業(yè)真實工作環(huán)境完成實際工作任務(wù)，強調(diào)了對碼垛機、AGV小車、工業(yè)機器人等自動化設(shè)備的綜合應(yīng)用，對該專業(yè)學(xué)生的專業(yè)技能和專業(yè)素養(yǎng)進行了全面的考量。

三、學(xué)生在工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用大賽中反映的問題

以2017年某省職業(yè)院校技能大賽“工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用”賽項為例，對24個參賽隊進行了調(diào)研，情況如下：

1. 學(xué)生專業(yè)知識儲備不夠、操作不熟練

工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用大賽主要考核5個部分的內(nèi)容，分別為：任務(wù)1 機械、電氣部分安裝、任務(wù)2 視覺部分安裝編程與調(diào)試、任務(wù)3 工業(yè)機器人應(yīng)用系統(tǒng)編程與調(diào)試、任務(wù)4 工業(yè)機器人應(yīng)用系統(tǒng)的模塊調(diào)試和任務(wù)5 系統(tǒng)的綜合編程與調(diào)試。

截至比賽結(jié)束，24個參賽隊中，完成到任務(wù)5的僅占 12.5%，完成到任務(wù)4的占41.7%，完成到任務(wù)3的占29.1%，完成到任務(wù)2的占8%，僅完成到任務(wù)1的占8%。由此可以得出，80%以上的參賽隊無法在規(guī)定時間內(nèi)完成所有賽項任務(wù)，反映出2個問題，一是學(xué)生專業(yè)知識掌握不夠，二是學(xué)生操作熟練度不高。這和與學(xué)生在日常學(xué)習(xí)、培訓(xùn)過程中，教師的教學(xué)水平、學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、技能訓(xùn)練的程度和實訓(xùn)設(shè)備保障等因素有著密切聯(lián)系。

2. 協(xié)作配合不夠、心理素質(zhì)欠佳

該賽項是團隊賽，需要3個選手既分工又合作的完成賽項任務(wù)。通過對該技能大賽調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有的選手平時練習(xí)比較熟練，卻在比賽時發(fā)揮失常，連基本任務(wù)都無法完成，或因緊張、忽視規(guī)范操作的要求。而另一方面，賽隊成員間溝通不夠，互幫互助的集體意識欠缺，有的選手完全按照指導(dǎo)老師在訓(xùn)練時分配的既定任務(wù)操作，全然不顧隊友的操作進度和相互銜接，導(dǎo)致某些簡單的任務(wù)丟分或任務(wù)脫節(jié)。由此反映出學(xué)生樹立的團隊意識還不夠強，心理素質(zhì)薄弱，比賽中缺乏溝通和默契，這與學(xué)生本身的性格、是否對學(xué)生有效心理引導(dǎo)和平時的協(xié)作訓(xùn)練強度等因素有關(guān)。

3. 選手職業(yè)意識不強

該賽項職業(yè)素養(yǎng)滿分為10分，主要包括：現(xiàn)場操作安全保護符合安全操作規(guī)程、工具擺放、包裝物品、導(dǎo)線線頭等的處理符合職業(yè)崗位的要求、遵守賽場紀(jì)律，尊重賽場工作人員，愛惜賽場的設(shè)備和器材，保持工位的整潔等內(nèi)容。此項得滿分的賽隊占66.7%。在24個參賽隊，有8個參賽隊在此項丟分，說明部分學(xué)生對職業(yè)素養(yǎng)的認知還不夠，職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)還有待提高。

四、以技能大賽為導(dǎo)向，提升高職工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)教學(xué)質(zhì)量

1. 以賽促改，優(yōu)化人才培養(yǎng)方案

工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用技能大賽的內(nèi)容是根據(jù)工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)學(xué)生的就業(yè)崗位及其實際的工作任務(wù)和內(nèi)容進行設(shè)置的，具有典型性、導(dǎo)向性和針對性。也是政、校、行、企專家及職業(yè)院校師生共同參與的一項綜合性的活動。高職院校工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)可以此為契機，通過觀測技能大賽，更深入、全面的了解新時期下工業(yè)機器人相關(guān)企業(yè)對該專業(yè)的人才需求，以企業(yè)用人標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，進行充分的市場調(diào)研，加強與企業(yè)溝通，與兄弟院校交流，準(zhǔn)確把握行業(yè)發(fā)展動態(tài)，及新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備的生產(chǎn)和應(yīng)用情況，及時掌握工業(yè)機器人相關(guān)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)升級對工業(yè)機器人技術(shù)人才的知識、能力、素質(zhì)提出的新要求，從而及時調(diào)整工業(yè)機器人專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和規(guī)格，明晰專業(yè)定位。完善課程體系，優(yōu)化該專業(yè)的人才培養(yǎng)方案。

2. 以賽促教，提升教學(xué)效果

（1）完善教學(xué)內(nèi)容

在工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用賽項規(guī)程及評分細則中，對相關(guān)知識的考核范圍、內(nèi)容、占比等都做了詳細說明，有利于我們結(jié)合大賽內(nèi)容，注重能力本位，整合、選取和序化教學(xué)內(nèi)容。專業(yè)教師在進行相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容選取時，應(yīng)強調(diào)實際、實用、實踐的原則，將技能大賽的內(nèi)容融入課程教學(xué)中。

對于專業(yè)基礎(chǔ)課程，如電路分析與實踐、模擬電路、數(shù)字電路、電力電子技術(shù)與應(yīng)用、液壓與氣壓傳動、Autocad技術(shù)應(yīng)用、機械制造基礎(chǔ)、機械設(shè)計基礎(chǔ)等主要培養(yǎng)學(xué)生的基本技能，在內(nèi)容的選取上，要注意教學(xué)內(nèi)容的以必須夠用為度，詳略得當(dāng)，將大賽需要具備的基本能力對應(yīng)到課程內(nèi)容上，熟練掌握工業(yè)機器人技能競賽中對應(yīng)的基礎(chǔ)知識、基本原理的應(yīng)用。同時，注意課程的接續(xù)、交叉，避免遺漏和重復(fù)。

對于專業(yè)核心課程，如工業(yè)檢測系統(tǒng)運行與維護、工業(yè)微控制器系統(tǒng)運行與維護、工廠電控設(shè)備的改造與維修、電氣控制線路設(shè)計與故障檢修、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安裝與調(diào)試、工業(yè)機器人的操作及編程、觸摸屏技術(shù)、機器人自動線的安裝與調(diào)試、工業(yè)機器人的離線仿真、工業(yè)電氣設(shè)備產(chǎn)品銷售與售后服務(wù)等主要培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)核心能力，在教學(xué)內(nèi)容的選取上，應(yīng)著力培養(yǎng)學(xué)生對工業(yè)設(shè)備的操作規(guī)范和實踐動手能力，將工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用技能大賽要求的專業(yè)技能，如傳感器的安裝、工業(yè)機器人外部工裝安裝、AGV機器人上部輸送線安裝與調(diào)試、視覺系統(tǒng)的連接、視覺軟件設(shè)定、智能相機的調(diào)試和編程、工業(yè)機器人設(shè)定、工業(yè)機器人示教編程、托盤流水線和裝配流水線調(diào)試、視覺系統(tǒng)調(diào)試、工業(yè)機器人系統(tǒng)調(diào)試、人機交互功能設(shè)計、系統(tǒng)綜合調(diào)試等進行內(nèi)容整合和并將其融入相關(guān)課程。例如，《工業(yè)機器人編程與操作》課程在原有工業(yè)機器人坐標(biāo)建立、工業(yè)機器人示教編程、工業(yè)機器人操作調(diào)試等教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，還應(yīng)融入工業(yè)機器人機械部件、工業(yè)機器人視覺系統(tǒng)、工業(yè)機器人通信及參數(shù)設(shè)置等方面的內(nèi)容。

（2）革新教學(xué)方法和手段

工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用技能大賽的評分標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)了對學(xué)生專業(yè)能力和專業(yè)素養(yǎng)的考核，比的是專業(yè)水平，靠的是團隊協(xié)作。在教學(xué)上，以該賽項的能力要求為引導(dǎo)，以比賽中存在的問題為重點，以來源于企業(yè)的真實工作任務(wù)為載體，構(gòu)建學(xué)習(xí)情境，在教學(xué)方法上，應(yīng)突出學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的教學(xué)形式，以行動導(dǎo)向教學(xué)法為引導(dǎo)，在每一學(xué)習(xí)任務(wù)中貫穿資訊、計劃、決策、實施、檢查、評價六個過程， 配合引導(dǎo)教學(xué)、示范教學(xué)，通過任務(wù)實踐，調(diào)動學(xué)生積極性； 通過任務(wù)實施，使之掌握專業(yè)技能。同時，通過組建工業(yè)機器人技術(shù)等學(xué)習(xí)社團，有效培養(yǎng)學(xué)生溝通、交流，團結(jié)協(xié)作的能力。通過師傅帶徒弟式的學(xué)徒制培養(yǎng)、學(xué)生一幫一式的優(yōu)帶良、良帶中、中帶差的學(xué)習(xí)形式，使每位同學(xué)都有存在感和責(zé)任感，在互幫互助中達到共同進步的目的。通過校內(nèi)開展各級比賽及大賽模擬，加強對學(xué)生的心理輔導(dǎo)，從而提高學(xué)生心理素質(zhì)，增強自信心和應(yīng)變能力。

3. 以賽促學(xué)，強化學(xué)生綜合能力

將工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用技能大賽考核的競賽內(nèi)容分成若干個競賽項目，對學(xué)生進行教學(xué)和培訓(xùn)，在校內(nèi)搭建競賽平臺，通過組織工業(yè)機器人技術(shù)的小組賽、班級賽、專業(yè)賽、系級賽、院級賽，與國賽、省賽進行有機對接，充分發(fā)揮每個學(xué)生的主觀能動性，使人人參與，互相影響。通過不同類別、級別的競賽的宣傳、培訓(xùn)和選拔調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、端正其學(xué)習(xí)態(tài)度、強化學(xué)生技能、養(yǎng)成職業(yè)習(xí)慣、提高專業(yè)素養(yǎng)、增強心理素質(zhì)，從而全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

4. 以賽促建，加強條件建設(shè)

（1）建實訓(xùn)基地，提供設(shè)備保障

學(xué)生在工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用技能大賽中反映出的操作不熟練和學(xué)生平時的教學(xué)實訓(xùn)程度息息相關(guān)，工業(yè)機器人實訓(xùn)基地的建設(shè)，是保障學(xué)生掌握實踐技能的基本條件。

“工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用”技能大賽在“工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用實訓(xùn)平臺”上進行，該競賽平臺有江蘇匯博機器人技術(shù)股份有限公司的HBHX-RCPS-C10平臺，（配置 HR20-1700-C10 機器人）和武漢華中數(shù)控股份有限公司的SR-ZNCX-ZZ-620平臺（配置 HSR-JR620 機器人）兩種型號，主要包括六大部分，分別是工業(yè)機器人、視覺系統(tǒng)、碼垛機立體倉庫、AGV機器人、裝配流水線和托盤流水線。在技能操作上，考核的不僅是單一技能，更強調(diào)了工業(yè)機器人編程調(diào)試、PLC編程調(diào)試、觸摸屏的編程調(diào)試、設(shè)備組態(tài)通信等的綜合應(yīng)用，有效的展現(xiàn)了學(xué)生的實踐能力和專業(yè)水平。因此，在實訓(xùn)基地的建設(shè)上，應(yīng)以工業(yè)機器人技能大賽設(shè)備為指導(dǎo)，更新實訓(xùn)設(shè)備、增加實訓(xùn)項目、完善實訓(xùn)功能、加大實訓(xùn)時長，全方位保障技能訓(xùn)練，使工業(yè)機器人實訓(xùn)基地的建設(shè)與技能大賽相結(jié)合，如建立工業(yè)機器人操作編程實訓(xùn)中心、工業(yè)機器人離線仿真實訓(xùn)中心、工業(yè)機器人技能大賽實訓(xùn)中心等作為專業(yè)技能和技能大賽的訓(xùn)練場所及承接各類大賽的比賽場地，對學(xué)生定時開放、加強維護與管理，提高設(shè)備利用率。同時，建立校企長效合作機制，加強校外實訓(xùn)基地的穩(wěn)定性、有效性、實用性建設(shè)，為學(xué)生提供實踐渠道和學(xué)習(xí)機會，從而把課內(nèi)與課外、校內(nèi)與校外相結(jié)合，全面提升學(xué)生對工業(yè)機器人技術(shù)的實踐應(yīng)用能力。

（2）建師資隊伍，提高教學(xué)能力

鼓勵教師參與大賽組織和指導(dǎo)，有效促進專業(yè)教師全面掌握行業(yè)企業(yè)對工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)人才的崗位技能要求和培養(yǎng)需求，通過接觸新設(shè)備、新技術(shù)及對大賽配套設(shè)備--工業(yè)機器人智能工作站系統(tǒng)的操作和培訓(xùn)，使專業(yè)教師在短時間內(nèi)強化了專業(yè)知識，也提升了在訓(xùn)練節(jié)奏、學(xué)生管理、專業(yè)應(yīng)用、處理問題和團隊協(xié)作等方面的能力。使教師在專業(yè)素質(zhì)、實踐技能、教學(xué)水平上都有一定程度的提升。建立激勵制度，對參與技能大賽的教師進行工作量核算，對獲得名次的團隊進行課時或現(xiàn)金獎勵，并作為外出培訓(xùn)、職稱評審等考量依據(jù)。同時，聘請工業(yè)機器人生產(chǎn)、制造、應(yīng)用企業(yè)的業(yè)務(wù)能手和技術(shù)專家擔(dān)任兼職教師，形成一支專兼結(jié)合的教師隊伍。

（3）建校本教材，擴充教學(xué)資源

在教材建設(shè)上，將技能大賽中要求的工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用專業(yè)能力和機器人相關(guān)企業(yè)的實際工作內(nèi)容相結(jié)合，從工業(yè)機器人專業(yè)對應(yīng)的職業(yè)崗位所需要具備的能力為切入點，整合教材、學(xué)材內(nèi)容，編寫校本教材。同時，加強網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的建設(shè)，更新課程網(wǎng)站，并將技能大賽所涉及的內(nèi)容和知識點以微課形式上傳、共享，使學(xué)生學(xué)習(xí)更貼切、更具體、更實用，更靈活，為學(xué)生提供更多學(xué)習(xí)資源，滿足其課上課下的學(xué)習(xí)需求。

五、結(jié)語

本文通過對高等職業(yè)院校工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用技能大賽的現(xiàn)狀、內(nèi)容及學(xué)生參賽中出現(xiàn)的問題進行了分析，從以賽促改、以賽促教、以賽促學(xué)、以賽促建等四個方面進行了論述，以提高工業(yè)機器人專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量，為高職院校參加工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用技能大賽、進行備賽指導(dǎo)提供了依據(jù)，也為其在專業(yè)建設(shè)和教學(xué)改革方面提供了參考。

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