职业学校技能大赛成果转化的实践研究
——以机电专业工业机械自动化项目为例
2024-05-01吴达胜
吴达胜
(江苏省南京市江宁高等职业技术学校,江苏南京 211100)
一、机电一体化项目技能竞赛现状
(一)机电一体化技能竞赛与学生能力水平
机电一体化技能竞赛旨在检验参与者对机电一体化专业的掌握情况。因此,它不仅要求参与者掌握相关的专业知识,而且需要他们将这些专业知识融入实际的工作中。为此,教师应严格按照比赛标准来安排教室、实施训练,并对参与者进行有效评估。随着时代的发展,机械自动化教育已经从过去的单一课程变得越来越丰富,涵盖的领域也越来越广泛。这些变革不仅使学生的知识掌握得更好,而且极大地锻炼了他们的实践能力。此外,通过参与技能竞赛,学生可以掌握当下企业所需的最先进技术,从而满足企业的需求。
通过参加机电一体化专业技能比赛,参与者可以按照项目任务书的设计条件和功能目标,完成作品的设计、制作和调试。这一过程不仅能充分发挥参与者自身的潜力,而且可以将多门课程的知识紧密联系起来,以达到最佳的教学效果。机电一体化专业技能比赛旨在培养学生的创新能力,使他们能够根据不同的设计方法和程序来完成作品的设计条件和功能目标。通过这种比赛,学生们不仅能够熟练掌握专业技术知识,而且能够提升分析问题和解决问题的水平。这样,他们的知识将变得更加全面。同时,他们也会拥有更强的学习意识和自主活动意识,为未来的职业发展打下扎实的基础。企业往往会优先考虑招聘那些在技能竞赛中取得优异成绩的毕业生。
近几年来,竞赛的内容和形式在不断发展和变化。机械自动化工艺的要求变得更加严格,竞赛的形式更加多样化。这对学生的综合技能水平提出了更高的要求。这一变化反映了企业正不断提高对技能型人才的质量要求。技能竞赛中提出的新工艺、新内容、新技能正是企业当前需求的直接体现,也是企业对高素质、专业化技能型人才在规格和品质要求上的具体体现。实现实践性教学的一个必要条件是具备强大师资力量。这是保证实践教学水平的前提。一支经验丰富且有能力的师资队伍能够有效地引导学生快速掌握实践技能,并知道如何将理论知识正确地应用于实践,从而将其转化为真正的技能[1]。
拥有丰富的技能竞赛引导经验的老师们,在比赛中不断激励学生,培育他们的专业素养,并加深对知识的理解。这样做不仅提升了机械自动化课堂的质量,而且激发了学生的创新精神。尽管职业院校的老师们可能没有技能竞赛引导经历,他们仍应从比赛中学习,如学习设备使用、训练、比赛方案、技巧及评价等方面,关注比赛过程中学生的团队精神。这有助于构建丰富多彩的教育资源,并改变传统的知识教学模式,更好地利用技能竞赛资源为学生提供全面的技能培养。通过举办技能竞赛,师生可以获得实践性教学体验,提升专业技能水平,培养更多具有高超专业技能的人才和优秀的双师型教师。
(二)机电一体化技能竞赛设备与实践性教学
自2007年以来,机电一体化专业技能比赛一直受到广泛关注,每年都有大量教师及学生参赛,并取得了优异的成绩。机电一体化专业技能比赛是一种集体工作,至少要由两个学生组成,一件作品必须通过团队协作才能完成。在这些比赛中,参赛者需综合考虑各自的优势,结合自身的能力,共同探索最佳的设计方案,以满足机电一体化作品的功能和性能要求。然而,比赛设备在教学中的应用率较低,限制了参赛者的参与程度。
技能竞赛的培训方式与传统的教学方式有着显著的不同,主要培养学生的独立思考、创新思维,要求学生能够在实践中解决复杂的问题。相比之下,传统的教学模式更加强调学生的主动性,在项目设计中更加注重目标的明确性和过程的完善性。为了有效地利用竞赛资源,推动技能教学的变革,教师应该将竞赛的训练方法、内容、评价标准等结果融入日常教学,以达到更高的学习水平,使学生的专业素养满足企业的要求,从而提高教学质量。
二、技能大赛教学形式在专业课教学中应用的转化
(一)班级授课向小组合作学习的转化
多年来,职业技能大赛的形式不断优化,指导教师成功地摸索出一套优化的教学模式。小组合作教学模式是广泛采用的一种方式。在一个大赛训练小组中,由不同年级的学生组成,高年级学生帮助老师引导低年级学生学习,同时,高年级的学生成为低年级学生的辅导者。在训练过程中,他们不仅负责解答低年级学生的问题,而且提供技能上的指导,问题反馈更加及时,交流更为顺畅。教师将教学任务分解成不同难度的几个层级,为低年级学生分配学习难度较低的任务,如专业基础课程的学习和强化、基本技能的学习与提高。高年级学生则承担学习难度较高的任务,主要涉及专业方向性课程的学习,同时结合专业实践应用,解决一些专业实践中的问题,提升技能。在教学过程中,教师合理分解任务,并提供完成不同任务所需的教学书籍和资料,规划理论学习时间和技能操作时间。通过教师的讲授和阅读教学资料,辅以高年级学生的及时辅导,低年级学生的学习效率得到显著提高。
相比于在教室内接受传统教学的学生,参加大赛的学生拥有更多的教学资源,例如大量的书籍、工具书、网络资源、训练载体等。他们的学习目标更为明确和具体,反馈及时。教师的教学更加专注,能够及时评价学生的学习行为。学生在学习中遇到的问题能够得到及时辅导和反馈。在这个过程中,每个人扮演着不同的角色,并在合作中相互学习。工业自动化项目组建了一个训练梯队,成员包括一年级、二年级和三年级的学生。一年级学生进行基础技能训练,安排大量时间学习与赛事相关的专业理论知识,为后续的大赛训练打下基础。二年级学生专注于专业方向性课程的学习,并同时承担为三年级学生提供大赛服务工作,以及成为一年级学生的“小老师”。三年级学生则全心投入到大赛的备赛工作中,每天完成大赛训练中的单项基础训练和大赛赛题的综合训练,学习解决大赛中可能出现的各种问题。这样的训练团队组合在一起,让每个学生都能得到很好锻炼,使每天的学习目标更为明确,自然而然地加快了进步速度,大幅提升了学习效率。
(二)单一教师授课向学徒制的教学的转化
在小组合作学习的团队中,高年级学生既是学徒也兼具小师傅的角色。他们负责将基础性的教学内容通过过程中的讲解和指导来传授给低年级学生。这些高年级学生将自己的理论知识及实践中的验证过程分享给低年级学生,使得知识得到整理并结合亲身体验,从而更易于被低年级学生接受。
学徒制在团队中分工明确,相互引导,相互帮助。在完成大赛学习任务时,高年级学生需要低年级学生的协助,而低年级学生则必须通过扎实的基础训练来完成高年级布置的基础性任务。在这个过程中,所有参与者都会在大赛学习内容的框架下完善自己的知识结构。
训练目标明确,内容紧贴大赛前沿知识和技能。大赛每年的赛项内容都是经过专家研究并结合企业的技术发展方向而制定。这不仅为专业教学提供了专业引领,而且解决了实际问题。学生所学的理论内容大幅超出传统书本教学。核心课程无论在知识量还是难度上都进行了深入研究,使学生获得的专业知识更具专业性,同时也注重了知识向专业实践的转化。
(三)课本教学向项目化教学的转化
学生每天都会参与到一个系统的、整体性的训练课题中。例如:参与工业机械自动化项目的学生在完成二维工作台的安装调试时,需要识别机械中的一些零部件的名称,理解它们的用途,学习如何安装和检测(包括掌握公差配合与技术测量这门课程的相关知识,学习各种检测量具的名称、用途和使用方法等),学习PLC相关课程,了解各种传感器的名称、分类和用途,学习编写PLC程序来驱动二维工作台的运转等知识和技能。在团队完成这些项目的过程中,老师需要向学生讲解专业理论和实践操作,同时还需关注这个专业发展的前沿技术的更新。随着学生逐一完成项目,他们的学习目标变得更加具体,理论与实践相结合,学习效率得以更快提升。
教师的讲解和引导以及任务的分配要求学生花费大量时间学习和消化这些课程的理论知识,并且需要学生将各课程的知识融合起来才能完成项目的训练。传统的课程教学向学生提供模块化的知识和技能,而这种大赛项目化教学方式则将各科知识有机地联系起来,提高了学生解决问题的能力,缩短了学生未来进入专业岗位的距离。它更好地适应了社会对专业岗位的需求。通过一段时间的学习,学生掌握了该专业所需的专业技能(如钳工加工的基本技能、电力拖动的线路安装技能、机械安装和测量工具使用的技能、设备调试的技能、PLC编程调试以及各类电器元件的安装技能)。通过这些理论与实践的学习,学生将具备迅速适应未来专业岗位的能力。
(四)重理论向理实一体化教学转化
工业机械自动化项目比赛内容覆盖了机械、电学、工业控制等多个学科,要求学生掌握机械原理、机械零件、机械制图、机械切削原理、机械刀具、机械加工与工艺、电力拖动控制、变频技术、伺服控制、步进控制和PLC编程等多门专业课程。由于涉及的学科领域广泛,对教师的教学和学生的学习都提出了较高的专业要求。如何将这些专业课程知识在实践中有机应用,一直是我们面临的难题。职业教育致力于解决学生将课程知识一体化应用的问题。技能大赛的赛项内容经过专家的科学设计,使这些专业课程知识在此平台上得到了应用,并且增加了很多拓展单元,为专业发展提供了更广阔的空间。因此,技能大赛在将原有的重理论教学向现实一体化教学转化方面发挥显著的作用。
教师在日常的技能学习过程中,需要将这些专业课程中用到的理论知识讲解给学生,帮助他们将专业理论转化为实践操作,实现既要理解原理又要掌握操作技巧的教学目标。学生通过理论学习,解决教师设定的实践问题,完成预定的功能模块,不断提升自己的技能熟练程度,以达到规定时间内操作技能的熟练程度。通过这种学习方式,学生能够将专业知识点转化为实践能力,从而很好地提升了适应未来专业岗位的能力。
三、技能大赛教学资源向专业教学的转化
(一)重视技能训练过程视频
工业机械自动化项目是中职机电类专业的重要技能大赛项目。在这个项目的运行过程中,我们积累了大量的训练和比赛视频。其中,老师的讲解视频等可以转化为教学微课。因为这些内容超越了书本上的理论知识,重在问题的解决和多课程知识的应用。此外,学生的操作视频(加工操作单元视频、单项检测视频、装配单元视频、功能模块实现编程视频、线路接线视频等)将成为我们日常教学的微视频资源。学生可以通过手机或电脑自学专业知识,或者将这些视频作为课前预习资料,从而拓展专业知识学习的时间和空间。
视频资料的累积形成了教学视频库。专业课老师可以在视频库中选择自己需要的资料,也可以对视频进行再剪接和编辑。这在不同的专业课程教学中发挥着重要作用。学生在课前预习和课后复习过程中也可以观看这些视频资料,帮助他们深入学习。
学生在观看这些视频资料的过程中,通过对视频中的示范进行精心模仿、巩固和强化,在训练过程中能够不断修正自己的操作技巧,从而快速提升技能水平。大赛的视频资料对于技能水平的提高发挥显著作用。
(二)赛题在教学中导向作用
技能大赛秉持“以赛促教、以赛促学、以赛促改”的办赛理念,指引着专业发展方向,引导各个专业的教学改革,提升专业发展水平。在我们学校的机电专业教学中,大赛开始发挥重要作用,促进了学校的专业教学改革和教学质量的提升。大赛弥补了专业课程书本知识老化、陈旧的缺陷,指导教师和学生不断学习专业领域的新知识、新工艺和新技术,保持长期学习的势头,紧跟专业发展的方向,引领专业教学。
(三)大赛专家在专业领域上的指导作用
工业机械自动化项目已经进行了多年的比赛。在这期间,我们在专业领域遇到了许多问题,既包括理论上的问题也包括技术上的问题,仅靠自己的努力学习是不够的。在备赛和比赛过程中,我们得到了专家的指导,对专业提升起到了很大作用,推动了专业教学的发展。教师了解大赛试题的设计以及与我们专业可能的联系,指明了我们当前专业发展的方向。我们曾在安装滚珠丝杠时,对于加0.03mm预紧问题一直困惑不解,查阅了大量书籍,反复进行安装练习和思考,始终未能找到合理的解答。然而,在一次大赛拉练期间,经过专家的解释和点评,我们顿时豁然开朗。从这件事上看出,专家在专业领域的指导作用非常重要。
一方面,我们需要积累多领域的专业知识和技能,吸收专家的专业指导并将其内化为我们大赛训练的经验。另一方面,我们应不断地将这些知识整理成书本知识。这些知识作为专业教学团队学习提高的资源,也可以编纂为我们学校的校本教材。我们的大赛教学团队先后编写了三本校本教材,《钳工技能训练指导书》《电力拖动技能训练指导书》和《通用机电安装指导书》,极大地提高了我们学校在这些领域的教学和科研能力。
(四)各个学校教师同行的相互交流
每年的技能大赛不仅是全省或更大范围内教师的交流平台,而且是技能展示平台。各地教师在大赛过程中相互交流,相互促进,为各个专业的发展起到了很好的促进作用。这些交流带来了许多新技术、新工艺、新方法,为专业教师的成长提供了极好的学习展示平台和学习机会[2]。
在大赛训练和比赛期间,我们通过交流发现并弥补不足,缩小差距,促进探索更高、更深的专业理论和专业技能。我们学习并将外界的新知识和技能转化为专业教学内容,确保我们的专业教学不会落伍。
四、技能大赛的专业评价机制向专业教学的转化
(一)实现将理论与综合实践应用相结合教学转化
在专业教学过程中,我们注意到教材中包含大量的实践案例。这些案例具有代表性和成熟度,但我们也发现,很多案例已经显得相对老旧,或者是所涉及的技术和载体在当前生产中已经不再使用或仅少量使用。这使得这些案例与现实生产应用存在脱节。解决专业教学案例陈旧的问题,及时将生产一线的新应用案例引入课堂,对于让学生掌握与企业生产应用紧密相关的专业知识以及为学生未来的工作岗位之间的过渡减少距离,起到了重要的作用。这样,我们才可以真正实现理论知识到实践应用的转化[3]。
传统的职业学校评价方式主要包括课程理论评价和实训教学评价等。在工业机械自动化项目的训练过程中,由于选拔出的学生人数通常不多,一般为10人以内,且学校提供的资源有限,我们的评价方式因而更加灵活。我们尝试了结合单项训练与评价、多门专业课程在一个项目中的应用能力的训练方式转化,有效提高了学生的专业应用能力。例如,在进行二维工作台驱动定位、转塔旋转定位、料仓上升下降与定位等协调加工的训练单元时,学生需要综合运用理论知识、安装调试和编程技能。因此,评价内容包括安装精度、理论知识掌握程度、综合调试能力等。
(二)促进专业教学评价机制的科学合理
在职业学校的技能大赛中,工业自动化项目对参赛学生的理论和实践水平进行的评价,经过多年的实践调整和众多专家的论证,已变得更为合理且具有更强的科学性。它们结合企业实践,紧密贴近专业发展的前沿,形成了一套系统的理论体系,引领我们的日常专业教学,并成为评价专业教学效果的反馈依据。
例如,通过实践,学生们不仅能够掌握PLC系统的编程技巧,而且能亲身体验到电气控制与机械加工有效结合的过程,从而提升机械设计、编程技巧和操作技巧方面的能力,进而更加熟练地掌握数控技术。除了课堂讲解,老师也会安排课外活动,例如,让学生参观电子设备的安装和使用或参与模拟系统的测试等,使他们了解如何安装和使用不同类型的电气设备,以及进行故障诊断和维护。除了通过电路模拟实验之外,老师还应该让学生亲身了解各种机械设备之间的联系,如传感器、仪表、电路和电源之间的关系,以此培养他们在电气和电子技术应用方面的能力。
(三)促进专业教学场地和设备的建设
学校通过组织参与和承办技能大赛,促进了专业教学场地的建设和专业教学设备的更新和投入,场地规模逐年增加。为了满足大赛的需求,学校需要更新原有的设备,极大地丰富了职业学校专业教学的手段和内容。
专业教师为了适应这些新的专业设备,需要不断更新知识,提高技能,提升教学水平。大赛中使用的设备与企业行业的发展密切相连,有助于职业学校的专业教学与企业以及行业发展水平的紧密衔接。
五、结论与建议
我们通过职业学校技能大赛成果转化的实践研究,引领职业学校的专业教学和专业发展走向深入。这不仅能够提升专业课教师的教学水平,而且促进学生专业水平的进步,形成适合本校特色的校本教材。为此,我们的教师团队需要团结一致,不断吸收本专业的最新知识、技术和技能,为职业教育的创新发展提供持续的动力。课题研究与实施需要涉及教育教学的各个方面,在教育主管部门的要求下开展。这就需要学校各个部门的协作,创造性地开展教育教学的改革。