從世界技能大賽看機電一體化技術(shù)課程改革方向

閆虎民+李全利+郝立果

摘要：通過對世界技能大賽機電一體化項目比賽過程中任務設(shè)置、賽事安排及評分標準進行綜合研究，分析了中國參加第42屆世界技能大賽機電一體化項目的整個競賽過程，提出了以世界技能大賽機電一體化項目需求標準為引導的中國職業(yè)院校機電一體化項目課程改革方向。

關(guān)鍵詞：世界技能大賽；機電一體化；課程改革

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2014）06-0116-04

世界技能大賽（World Skill Competition，以下簡稱世賽）每兩年舉辦一屆，是全世界職業(yè)技能最高水準的一項賽事，已成為職業(yè)技能領(lǐng)域的奧林匹克競賽。目前，世界技能組織已經(jīng)擁有50個成員國。

我國在2011年首次參加在英國倫敦舉辦的第41屆世界技能大賽，2013年參加了在德國萊比錫舉辦的第42屆世界技能大賽。第43屆世界技能大賽將于2015年在巴西舉辦，我國準備參加其中28個項目的比賽。

在世界技能大賽的項目設(shè)置中，參賽分為六個領(lǐng)域，分別為運輸與后勤、結(jié)構(gòu)與建筑技術(shù)、制造與工程技術(shù)、信息與通訊技術(shù)、創(chuàng)意藝術(shù)和時尚、社會及個人服務業(yè)等。

機電一體化技術(shù)作為傳統(tǒng)的競賽設(shè)置項目，其項目編號為04，屬于制造與工程技術(shù)領(lǐng)域。該項目的競賽旨在全方位考查參賽選手的機械、控制、安裝、調(diào)整、調(diào)試、故障排查與維修能力，是一個綜合性較強的競賽項目。我國在第42屆世界技能大賽首次派代表隊參加了該項目競賽，成績處于中上水平，從參賽的過程分析來看，我國的參賽選手在很多方面還有較大的提升空間。

世賽機電一體化項目的競賽過程與評分標準

（一）世賽機電一體化項目的競賽過程

世賽機電一體化項目的競賽過程持續(xù)4天，在此期間，所有參賽選手需要完成6項任務，內(nèi)容包括：針對一種給定的工業(yè)應用開展系統(tǒng)設(shè)計；按照文件要求組裝一臺機器；以正確的工業(yè)方式連接導線和管路；對機械電氣和傳感器系統(tǒng)進行安裝、設(shè)置、調(diào)整；按照相關(guān)的標準和文件，使用輔助設(shè)備和PLC（可編程邏輯控制器）調(diào)試一臺機器等。在競賽過程中，主辦方為所有參賽選手提供了統(tǒng)一的機電一體化設(shè)備的模擬生產(chǎn)平臺，將該平臺拆解為幾個部分并設(shè)計為不同的任務，參賽選手必須在各個項目的規(guī)定時間段內(nèi)完成相應的任務才能獲得相應的評分，最后得分的高低與任務完成的程度、精度、時間都有關(guān)系。

（二）世賽機電一體化項目的競賽評分標準

世賽機電一體化競賽項目的總分為100分，機電一體化項目整體分為6個任務，每個任務配分在10.00～24.00分之間，每個配分又細化為若干評分點，每個評分點低至0.05分，高至3.00分。如下頁表1所示。

裁判為參賽選手的評分點打分時，如果符合要求，標記為“Y”，代表“Yes”，表示參賽選手達到了該評分點要求，可以獲得該分值；如果不符合要求，標記為“N”，代表“No”，表示參賽選手未能達到該評分點要求，該分值不能獲得。

機電一體化比賽項目的評分表共由6個大的任務構(gòu)成，在每個大的任務內(nèi)，評分細分為具體的考核指標，每個指標都為客觀分，且有具體的配分，世賽機電一體化項目任務1配分表如表2所示。

（三）成績分析

從如表3所示的第42屆世界技能大賽機電一體化項目的成績表（第42屆世賽機電一體化項目總得分前10名）可知，機電一體化項目本屆比賽的金獎獲得者是巴西，銀獎獲得者是中華臺北和挪威，銅獎獲得者是德國，第5～10名卓越獎的獲得者分別為瑞典、日本、中國、韓國、哥倫比亞和英國。在獲獎的前10個國家或地區(qū)中，工業(yè)較為發(fā)達的歐洲國家占4個名額，亞洲占4個名額，南美洲占2個名額。機電一體化作為中國隊首次參加世賽的項目，在參賽的32個國家或地區(qū)中排在第7名。綜合中國參賽選手的比賽過程，我們在技能水平上與技能強國尚有一些差距。導致這些差距的原因主要體現(xiàn)在規(guī)則理解、職業(yè)規(guī)范、心理素養(yǎng)、解決問題能力等方面，只要在以后的職業(yè)技能培訓過程中重視這些問題，我國選手的成績還是有提升空間的。

機電一體化競賽的特點及其指導和示范作用

從世界技能大賽機電一體化項目競賽的特點可以看出，在現(xiàn)代生產(chǎn)條件下，機電一體化技術(shù)的特點體現(xiàn)出以下幾個方面的要求。

一是控制的規(guī)范性和一致性。在世界技能大賽的技術(shù)文件中，每位參賽選手拿到的都是已經(jīng)被事先規(guī)定和約束的控制端口表。在整個任務實施過程中，所有的選手不得改動和變更這些端口，因為由此可能會導致控制失效從而造成設(shè)備或人身安全事故。所有的控制端口都已經(jīng)被規(guī)范，因此所有的選手所完成的任務的結(jié)果都應該是一致的，所不同的是完成任務所花費的時間及控制效果的精確性，由于控制端口的混亂而造成的安全事故或者導致評判的不確定性因素不復存在。這一部分在世界技能大賽中一般不占分數(shù)，但是卻是整個系統(tǒng)評判的前提，也就是說，如果參賽選手不按照技術(shù)文件規(guī)定的端口連接系統(tǒng)，那么將直接失去參與評判的機會，而不論你的系統(tǒng)功能有多么完美。

二是功能的正確性和準確性。在世界技能大賽的技術(shù)文件中，功能的正確性和控制的準確性的占分比是最高的，一般可以達到70%左右。技術(shù)文件要求所有的控制作用應該按照任務規(guī)定要求，能夠正確、準確地執(zhí)行，錯誤的動作過程會導致直接評判結(jié)束，而不準確的動作（如動作不到位或動作范圍超過規(guī)定允許的偏差）將會導致失分。一般而言，控制的正確性取決于系統(tǒng)控制程序的作用是否能夠滿足任務書的要求，要求選手能夠充分利用現(xiàn)場提供的控制核心器，規(guī)劃和編寫出正確的控制程序，完成所需要達到的目標要求。系統(tǒng)的準確性則取決于系統(tǒng)硬件組裝的精度和控制程序中參數(shù)的設(shè)定及整定。所以，機電一體化項目是一個融合了機械裝配和電氣控制的綜合性競賽項目，這也是世界技能大賽多年來一直堅持將機電一體化項目作為經(jīng)典比賽項目的原因之一。

三是運行的安全性和可靠性。系統(tǒng)的安全性和可靠性是評判系統(tǒng)工作是否能夠持續(xù)穩(wěn)定正確工作運行的一個重要考量因素，占分比約為15%左右。在此項評價中，主要考察選手是否能夠按照生產(chǎn)規(guī)范和標準進行操作和調(diào)試，是否考慮到一些未知因素對系統(tǒng)的不確定影響，并能夠預知或預判其對系統(tǒng)的影響程度，然后利用各種軟件或硬件手段加以抑制或消除。

四是系統(tǒng)的環(huán)保性和節(jié)能性。機電一體化項目競賽對于系統(tǒng)的環(huán)保性和節(jié)能性也提出了較高的要求，主要表現(xiàn)在是否能夠利用更小的能量實現(xiàn)所需要的功能。這要求參賽選手能夠?qū)ψ约核瓿傻目刂葡到y(tǒng)進行全方位的優(yōu)化和改進，能夠節(jié)省能源和時間，一般占分比約為15%左右。

機電一體化技術(shù)課程的改革方向和方法對策

（一）職業(yè)素質(zhì)和專業(yè)技術(shù)規(guī)范

為了培養(yǎng)學生的職業(yè)素質(zhì)，學校應從以下幾個方面對學生進行培養(yǎng)：首先，將學生職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)納入人才培養(yǎng)的系統(tǒng)工程，使學生進入職業(yè)院校或者高等院校的第一天，就知道學校與社會的關(guān)系、學習與職業(yè)的關(guān)系。學校作為培養(yǎng)人才的主導因素，應成立相關(guān)的部門協(xié)助培養(yǎng)學生的職業(yè)素質(zhì)，向?qū)W生提供職業(yè)教育和實際的職業(yè)指導，最好能結(jié)合相關(guān)的社會資源。另外，學校應該根據(jù)社會需求，結(jié)合課程特點，改進教學方法，激發(fā)學生對專業(yè)學習的興趣，盡可能向?qū)W生提供正確、新穎的學科信息。其次，對學生進行正面積極的職業(yè)心態(tài)和正確的職業(yè)價值觀教育也是十分必要的，要讓學生認識到職業(yè)技能人才在社會發(fā)展中發(fā)揮著舉足輕重的作用，以建立其愛崗、敬業(yè)、樂觀、開放、合作的職業(yè)信念。

學生職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)不能僅依靠學校和學生本身，社會資源的作用也很重要，職業(yè)院校和高等院校想要培養(yǎng)具有較高職業(yè)素質(zhì)的畢業(yè)生，企業(yè)的參與也必不可少。作為培養(yǎng)應用型技能人才的職業(yè)院校，應擴大校企合作的范圍，為學生創(chuàng)造更多的實習訓練的機會，在實際生產(chǎn)操作中提高其職業(yè)技能水平，這是培養(yǎng)高素質(zhì)技能人才的重要途徑。校企合作是一種互補模式，學校與企業(yè)雙方的重視程度和參與程度都會影響合作的效果和深度。在機電一體化項目競賽中取得較好成績的國家如德國、韓國、日本等，在職業(yè)教育模式中都十分重視企業(yè)和學校的密切聯(lián)系，企業(yè)參與到學校的實踐教學環(huán)節(jié)中，甚至起著引導示范作用。因此，職業(yè)院校應積極拓展與企業(yè)的合作，為學生創(chuàng)造良好的專業(yè)技能實踐的平臺，讓學生在得到實際技能訓練的同時，也能獲得在技術(shù)崗位上發(fā)揮能力的機會。

世賽競賽的標準要求嚴格，體現(xiàn)了對青年職業(yè)技能人才的職業(yè)素質(zhì)和專業(yè)技術(shù)規(guī)范的雙重考量。在比賽中，參賽選手在競賽的過程中，不僅體現(xiàn)了技能水平的高低，同時也表現(xiàn)出對職業(yè)技術(shù)規(guī)范的重視程度。以機電一體化項目為例，我國參賽者與日本參賽者相比，在工具儀表的準備上，日本選手在工具的擺放、使用、拿取方面顯得十分有條理，在工具箱的配置上，韓國參賽者有工具箱、量具箱各1個，參賽時在使用工具后將其放回原位，這些良好的職業(yè)素質(zhì)在比賽中都產(chǎn)生了良好的效果。在電氣線路安裝時，護套線在線槽外應去掉外層的護套層，傳感器在安裝和固定時，近傳感器端需要預留10cm的長度為傳感器調(diào)整做準備，綁扎帶切割不能留余太長，必須小于1mm且不能割手，如此等等，都是世賽考查學生職業(yè)技術(shù)規(guī)范的著眼點。我國的參賽者在職業(yè)技術(shù)規(guī)范上與技能強國的選手相比還存在一定的差距，這從另一方面說明職業(yè)院校在培養(yǎng)學生技能的過程中淡化了職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。因此，今后在職業(yè)技能應用型人才的培養(yǎng)過程中，應該堅持職業(yè)素質(zhì)與職業(yè)技能并重的原則。

（二）課程內(nèi)容和質(zhì)量控制

借鑒世賽項目和比賽過程對職業(yè)院校和高等院校相關(guān)專業(yè)的建設(shè)與發(fā)展具有重要意義，可以引導職業(yè)院校和高等院校的人才培養(yǎng)工作。從世賽項目的設(shè)置、評分方法及評分點不難看出，作為培養(yǎng)應用型人才的院校，在課程設(shè)置上要加大技能學習的力度，理論要為實踐服務，要敢于打破傳統(tǒng)的課程體系和設(shè)置，根據(jù)項目要求靈活調(diào)整課程內(nèi)容和授課方式，突出職業(yè)技能培養(yǎng)，重視實踐能力的提高，同時要采取理論與實踐一體化的培養(yǎng)模式，培養(yǎng)理論扎實、技能熟練的應用型人才。世賽機電一體化項目比賽考核了包括機械、氣壓工程、數(shù)控系統(tǒng)、編程、機器人技術(shù)及系統(tǒng)開發(fā)等方面的技能，要求機電一體化技術(shù)人員既要能進行機械維護及設(shè)備制造，同時也要能采集設(shè)備信息、部件（傳感器）及調(diào)節(jié)設(shè)備。

從世賽進行過程中可以看出，職業(yè)技能競賽對技能質(zhì)量的要求很高，這對我國職業(yè)院校和高等院校人才的培養(yǎng)將產(chǎn)生重要影響。在德國萊比錫舉行的第42屆世界技能大賽的項目賽事過程體現(xiàn)了對質(zhì)量要求的嚴格，以機電一體化項目為例，對選手的電氣接線和電氣裝配考核都有較高的要求，對安裝的精度和機械電氣數(shù)據(jù)的測量精度都有考核。如在工業(yè)機器人的調(diào)整及運動過程中，機器人及所有輔助器件與周圍的設(shè)備設(shè)施不能發(fā)生接觸或機械碰撞；選手獲得功能分滿分，且專業(yè)技術(shù)規(guī)范丟分點不能大于三項，才可以拿到時間分和效率分。這些都反映了世界技術(shù)領(lǐng)域?qū)眯透呒壖寄苋瞬排囵B(yǎng)的高標準要求。作為培養(yǎng)未來應用型高級技能人才基地的本科院校和職業(yè)院校，要認清我們在技能人才培養(yǎng)上與世界標準的距離，要借鑒世賽技能強國在對學生質(zhì)量意識培養(yǎng)方面的先進經(jīng)驗。學校抓學生教育質(zhì)量的關(guān)鍵是要重視提升教學質(zhì)量，使教師的教學和技能培訓有水平和質(zhì)量的保證，同時應注重提高學生在技能訓練中對產(chǎn)品技術(shù)精度的要求。

世賽的評分采用的是不斷反饋測評的評分機制，如機電一體化分為6個工作任務，對任務1完成評分測試后，給予反饋，選手可以及時發(fā)現(xiàn)自己的失分點和需要改善的地方；對任務2進行評分測試時，裁判將對任務1再次進行檢測，判斷選手是否完成調(diào)整。每個任務的打分均采用加分的方式，裁判按照選手完成的測試點給分，保證了得分的客觀性，確保了評價質(zhì)量控制。

（三）綜合能力和節(jié)能環(huán)保

世界技能大賽作為一項國際化賽事，在考核參賽選手技能水平的同時，也突出了資料信息搜集和整理能力以及英語綜合能力。世賽的前期注冊、身份確認、比賽信息發(fā)布、相關(guān)資料公開等幾乎全部通過互聯(lián)網(wǎng)進行發(fā)布。參賽者只有掌握一定的信息搜集、整理和基本的語言溝通能力，才可以順利比賽。世賽的所有題目、圖紙、模型、評分表均為英文，這要求我們在對選手進行職業(yè)技能的培訓提高時，也要對選手的基本素質(zhì)及語言能力水平加以重視。因此，職業(yè)院校和高等院校在應用型技能人才培養(yǎng)的過程中，既要重視學生技能素質(zhì)的提高，同時語言溝通、信息收集等綜合能力的培養(yǎng)也要加強。

節(jié)能和環(huán)保是當今世界技術(shù)發(fā)展的一個趨勢，在機電一體化設(shè)備安裝和調(diào)試過程中，選手對耗材的應用規(guī)劃和對加工工藝的選擇，都會對能源的消耗產(chǎn)生影響。在機電一體化系統(tǒng)的運行中，可通過流量計和電能表對選手的能源消耗量進行計量，如在氣壓運動機構(gòu)調(diào)整時，系統(tǒng)可正常工作的氣壓范圍為0.4～0.7MPa，日本選手采用的是0.4MPa，韓國選手采用的是0.45MPa，我國選手采用的是0.5MPa，這樣完成相同的運動距離，日本選手消耗的氣量最少，節(jié)約了能源。在系統(tǒng)設(shè)計和安裝時，還應該注意氣管不要過長，電機不要頻繁地啟動，減少不必要的電器通電時間，合理規(guī)劃機械的動作順序，都可以實現(xiàn)能源的節(jié)省。另外，機電一體化系統(tǒng)中機械和氣壓設(shè)備的應用會產(chǎn)生噪聲污染，控制噪聲污染也是十分重要的。在完成系統(tǒng)安裝和調(diào)試后，對現(xiàn)場的清潔以及對垃圾按照是否可回收的性質(zhì)進行分類都很重要。在高素質(zhì)技能人才的培養(yǎng)過程中，節(jié)能環(huán)保意識應該一直貫穿于對學生進行技能培訓的全過程。

結(jié)語

世界技能大賽是一個國際化競賽的平臺，更是一個交流學習的平臺，通過參加世界技能大賽的整個過程，能夠很好地了解和學習在機電一體化競賽項目上取得較好名次的國家或地區(qū)的先進經(jīng)驗。這些國家或地區(qū)的選手在競賽整個過程中所表現(xiàn)出來的職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)能力，較好地符合了世界技能大賽的要求，也體現(xiàn)了世界技能大賽的競賽內(nèi)容與現(xiàn)實生產(chǎn)生活的密不可分的關(guān)系。研究世界技能大賽機電一體化項目競賽的整個過程，對于我國建立完善、科學、系統(tǒng)的機電一體化技術(shù)課程教學體系，提高職業(yè)技能培訓效果具有重要的借鑒意義。

參考文獻：

[1]劉東菊.世界技能大賽對中國職業(yè)院校人才培養(yǎng)啟示[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2012（36）：48-52.

[2]袁名偉，張玉洲.世界技能大賽項目設(shè)置與成績特征研究[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2012（15）：51-54.

[3]龐黨鋒，閆虎民，泰姆堡·喬治亞迪（留學生）.《現(xiàn)代控制技術(shù)綜合技能實訓》課程探索[J].職業(yè)教育研究，2012（12）：125-126.

[4]劉東菊.世界技能大賽與中國職業(yè)院校技能大賽的比較研究[J].職教論壇，2013（22）：86-91.

[5]黃旭升，董桂玲.世界技能大賽與中國全國職業(yè)院校技能大賽之比較[J].職業(yè)教育研究，2012（2）：19-20.

[6]徐媛媛，趙欣.世界技能大賽對我國職業(yè)教育發(fā)展的啟示[J].職教通訊，2013（11）：9-10.

[7]伍宣霖，藍欣.世界技能大賽及其社會價值[J].成人教育，2013（2）：127-128.

（責任編輯：王恒）

節(jié)能和環(huán)保是當今世界技術(shù)發(fā)展的一個趨勢，在機電一體化設(shè)備安裝和調(diào)試過程中，選手對耗材的應用規(guī)劃和對加工工藝的選擇，都會對能源的消耗產(chǎn)生影響。在機電一體化系統(tǒng)的運行中，可通過流量計和電能表對選手的能源消耗量進行計量，如在氣壓運動機構(gòu)調(diào)整時，系統(tǒng)可正常工作的氣壓范圍為0.4～0.7MPa，日本選手采用的是0.4MPa，韓國選手采用的是0.45MPa，我國選手采用的是0.5MPa，這樣完成相同的運動距離，日本選手消耗的氣量最少，節(jié)約了能源。在系統(tǒng)設(shè)計和安裝時，還應該注意氣管不要過長，電機不要頻繁地啟動，減少不必要的電器通電時間，合理規(guī)劃機械的動作順序，都可以實現(xiàn)能源的節(jié)省。另外，機電一體化系統(tǒng)中機械和氣壓設(shè)備的應用會產(chǎn)生噪聲污染，控制噪聲污染也是十分重要的。在完成系統(tǒng)安裝和調(diào)試后，對現(xiàn)場的清潔以及對垃圾按照是否可回收的性質(zhì)進行分類都很重要。在高素質(zhì)技能人才的培養(yǎng)過程中，節(jié)能環(huán)保意識應該一直貫穿于對學生進行技能培訓的全過程。

結(jié)語

世界技能大賽是一個國際化競賽的平臺，更是一個交流學習的平臺，通過參加世界技能大賽的整個過程，能夠很好地了解和學習在機電一體化競賽項目上取得較好名次的國家或地區(qū)的先進經(jīng)驗。這些國家或地區(qū)的選手在競賽整個過程中所表現(xiàn)出來的職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)能力，較好地符合了世界技能大賽的要求，也體現(xiàn)了世界技能大賽的競賽內(nèi)容與現(xiàn)實生產(chǎn)生活的密不可分的關(guān)系。研究世界技能大賽機電一體化項目競賽的整個過程，對于我國建立完善、科學、系統(tǒng)的機電一體化技術(shù)課程教學體系，提高職業(yè)技能培訓效果具有重要的借鑒意義。

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[7]伍宣霖，藍欣.世界技能大賽及其社會價值[J].成人教育，2013（2）：127-128.

（責任編輯：王恒）

節(jié)能和環(huán)保是當今世界技術(shù)發(fā)展的一個趨勢，在機電一體化設(shè)備安裝和調(diào)試過程中，選手對耗材的應用規(guī)劃和對加工工藝的選擇，都會對能源的消耗產(chǎn)生影響。在機電一體化系統(tǒng)的運行中，可通過流量計和電能表對選手的能源消耗量進行計量，如在氣壓運動機構(gòu)調(diào)整時，系統(tǒng)可正常工作的氣壓范圍為0.4～0.7MPa，日本選手采用的是0.4MPa，韓國選手采用的是0.45MPa，我國選手采用的是0.5MPa，這樣完成相同的運動距離，日本選手消耗的氣量最少，節(jié)約了能源。在系統(tǒng)設(shè)計和安裝時，還應該注意氣管不要過長，電機不要頻繁地啟動，減少不必要的電器通電時間，合理規(guī)劃機械的動作順序，都可以實現(xiàn)能源的節(jié)省。另外，機電一體化系統(tǒng)中機械和氣壓設(shè)備的應用會產(chǎn)生噪聲污染，控制噪聲污染也是十分重要的。在完成系統(tǒng)安裝和調(diào)試后，對現(xiàn)場的清潔以及對垃圾按照是否可回收的性質(zhì)進行分類都很重要。在高素質(zhì)技能人才的培養(yǎng)過程中，節(jié)能環(huán)保意識應該一直貫穿于對學生進行技能培訓的全過程。

結(jié)語

世界技能大賽是一個國際化競賽的平臺，更是一個交流學習的平臺，通過參加世界技能大賽的整個過程，能夠很好地了解和學習在機電一體化競賽項目上取得較好名次的國家或地區(qū)的先進經(jīng)驗。這些國家或地區(qū)的選手在競賽整個過程中所表現(xiàn)出來的職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)能力，較好地符合了世界技能大賽的要求，也體現(xiàn)了世界技能大賽的競賽內(nèi)容與現(xiàn)實生產(chǎn)生活的密不可分的關(guān)系。研究世界技能大賽機電一體化項目競賽的整個過程，對于我國建立完善、科學、系統(tǒng)的機電一體化技術(shù)課程教學體系，提高職業(yè)技能培訓效果具有重要的借鑒意義。

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[7]伍宣霖，藍欣.世界技能大賽及其社會價值[J].成人教育，2013（2）：127-128.

（責任編輯：王恒）