吳達勝
(江蘇省南京市江寧高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校,江蘇南京 211100)
機電一體化技能競賽旨在檢驗參與者對機電一體化專業(yè)的掌握情況。因此,它不僅要求參與者掌握相關(guān)的專業(yè)知識,而且需要他們將這些專業(yè)知識融入實際的工作中。為此,教師應(yīng)嚴格按照比賽標準來安排教室、實施訓(xùn)練,并對參與者進行有效評估。隨著時代的發(fā)展,機械自動化教育已經(jīng)從過去的單一課程變得越來越豐富,涵蓋的領(lǐng)域也越來越廣泛。這些變革不僅使學(xué)生的知識掌握得更好,而且極大地鍛煉了他們的實踐能力。此外,通過參與技能競賽,學(xué)生可以掌握當下企業(yè)所需的最先進技術(shù),從而滿足企業(yè)的需求。
通過參加機電一體化專業(yè)技能比賽,參與者可以按照項目任務(wù)書的設(shè)計條件和功能目標,完成作品的設(shè)計、制作和調(diào)試。這一過程不僅能充分發(fā)揮參與者自身的潛力,而且可以將多門課程的知識緊密聯(lián)系起來,以達到最佳的教學(xué)效果。機電一體化專業(yè)技能比賽旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,使他們能夠根據(jù)不同的設(shè)計方法和程序來完成作品的設(shè)計條件和功能目標。通過這種比賽,學(xué)生們不僅能夠熟練掌握專業(yè)技術(shù)知識,而且能夠提升分析問題和解決問題的水平。這樣,他們的知識將變得更加全面。同時,他們也會擁有更強的學(xué)習意識和自主活動意識,為未來的職業(yè)發(fā)展打下扎實的基礎(chǔ)。企業(yè)往往會優(yōu)先考慮招聘那些在技能競賽中取得優(yōu)異成績的畢業(yè)生。
近幾年來,競賽的內(nèi)容和形式在不斷發(fā)展和變化。機械自動化工藝的要求變得更加嚴格,競賽的形式更加多樣化。這對學(xué)生的綜合技能水平提出了更高的要求。這一變化反映了企業(yè)正不斷提高對技能型人才的質(zhì)量要求。技能競賽中提出的新工藝、新內(nèi)容、新技能正是企業(yè)當前需求的直接體現(xiàn),也是企業(yè)對高素質(zhì)、專業(yè)化技能型人才在規(guī)格和品質(zhì)要求上的具體體現(xiàn)。實現(xiàn)實踐性教學(xué)的一個必要條件是具備強大師資力量。這是保證實踐教學(xué)水平的前提。一支經(jīng)驗豐富且有能力的師資隊伍能夠有效地引導(dǎo)學(xué)生快速掌握實踐技能,并知道如何將理論知識正確地應(yīng)用于實踐,從而將其轉(zhuǎn)化為真正的技能[1]。
擁有豐富的技能競賽引導(dǎo)經(jīng)驗的老師們,在比賽中不斷激勵學(xué)生,培育他們的專業(yè)素養(yǎng),并加深對知識的理解。這樣做不僅提升了機械自動化課堂的質(zhì)量,而且激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新精神。盡管職業(yè)院校的老師們可能沒有技能競賽引導(dǎo)經(jīng)歷,他們?nèi)詰?yīng)從比賽中學(xué)習,如學(xué)習設(shè)備使用、訓(xùn)練、比賽方案、技巧及評價等方面,關(guān)注比賽過程中學(xué)生的團隊精神。這有助于構(gòu)建豐富多彩的教育資源,并改變傳統(tǒng)的知識教學(xué)模式,更好地利用技能競賽資源為學(xué)生提供全面的技能培養(yǎng)。通過舉辦技能競賽,師生可以獲得實踐性教學(xué)體驗,提升專業(yè)技能水平,培養(yǎng)更多具有高超專業(yè)技能的人才和優(yōu)秀的雙師型教師。
自2007年以來,機電一體化專業(yè)技能比賽一直受到廣泛關(guān)注,每年都有大量教師及學(xué)生參賽,并取得了優(yōu)異的成績。機電一體化專業(yè)技能比賽是一種集體工作,至少要由兩個學(xué)生組成,一件作品必須通過團隊協(xié)作才能完成。在這些比賽中,參賽者需綜合考慮各自的優(yōu)勢,結(jié)合自身的能力,共同探索最佳的設(shè)計方案,以滿足機電一體化作品的功能和性能要求。然而,比賽設(shè)備在教學(xué)中的應(yīng)用率較低,限制了參賽者的參與程度。
技能競賽的培訓(xùn)方式與傳統(tǒng)的教學(xué)方式有著顯著的不同,主要培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考、創(chuàng)新思維,要求學(xué)生能夠在實踐中解決復(fù)雜的問題。相比之下,傳統(tǒng)的教學(xué)模式更加強調(diào)學(xué)生的主動性,在項目設(shè)計中更加注重目標的明確性和過程的完善性。為了有效地利用競賽資源,推動技能教學(xué)的變革,教師應(yīng)該將競賽的訓(xùn)練方法、內(nèi)容、評價標準等結(jié)果融入日常教學(xué),以達到更高的學(xué)習水平,使學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)滿足企業(yè)的要求,從而提高教學(xué)質(zhì)量。
多年來,職業(yè)技能大賽的形式不斷優(yōu)化,指導(dǎo)教師成功地摸索出一套優(yōu)化的教學(xué)模式。小組合作教學(xué)模式是廣泛采用的一種方式。在一個大賽訓(xùn)練小組中,由不同年級的學(xué)生組成,高年級學(xué)生幫助老師引導(dǎo)低年級學(xué)生學(xué)習,同時,高年級的學(xué)生成為低年級學(xué)生的輔導(dǎo)者。在訓(xùn)練過程中,他們不僅負責解答低年級學(xué)生的問題,而且提供技能上的指導(dǎo),問題反饋更加及時,交流更為順暢。教師將教學(xué)任務(wù)分解成不同難度的幾個層級,為低年級學(xué)生分配學(xué)習難度較低的任務(wù),如專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習和強化、基本技能的學(xué)習與提高。高年級學(xué)生則承擔學(xué)習難度較高的任務(wù),主要涉及專業(yè)方向性課程的學(xué)習,同時結(jié)合專業(yè)實踐應(yīng)用,解決一些專業(yè)實踐中的問題,提升技能。在教學(xué)過程中,教師合理分解任務(wù),并提供完成不同任務(wù)所需的教學(xué)書籍和資料,規(guī)劃理論學(xué)習時間和技能操作時間。通過教師的講授和閱讀教學(xué)資料,輔以高年級學(xué)生的及時輔導(dǎo),低年級學(xué)生的學(xué)習效率得到顯著提高。
相比于在教室內(nèi)接受傳統(tǒng)教學(xué)的學(xué)生,參加大賽的學(xué)生擁有更多的教學(xué)資源,例如大量的書籍、工具書、網(wǎng)絡(luò)資源、訓(xùn)練載體等。他們的學(xué)習目標更為明確和具體,反饋及時。教師的教學(xué)更加專注,能夠及時評價學(xué)生的學(xué)習行為。學(xué)生在學(xué)習中遇到的問題能夠得到及時輔導(dǎo)和反饋。在這個過程中,每個人扮演著不同的角色,并在合作中相互學(xué)習。工業(yè)自動化項目組建了一個訓(xùn)練梯隊,成員包括一年級、二年級和三年級的學(xué)生。一年級學(xué)生進行基礎(chǔ)技能訓(xùn)練,安排大量時間學(xué)習與賽事相關(guān)的專業(yè)理論知識,為后續(xù)的大賽訓(xùn)練打下基礎(chǔ)。二年級學(xué)生專注于專業(yè)方向性課程的學(xué)習,并同時承擔為三年級學(xué)生提供大賽服務(wù)工作,以及成為一年級學(xué)生的“小老師”。三年級學(xué)生則全心投入到大賽的備賽工作中,每天完成大賽訓(xùn)練中的單項基礎(chǔ)訓(xùn)練和大賽賽題的綜合訓(xùn)練,學(xué)習解決大賽中可能出現(xiàn)的各種問題。這樣的訓(xùn)練團隊組合在一起,讓每個學(xué)生都能得到很好鍛煉,使每天的學(xué)習目標更為明確,自然而然地加快了進步速度,大幅提升了學(xué)習效率。
在小組合作學(xué)習的團隊中,高年級學(xué)生既是學(xué)徒也兼具小師傅的角色。他們負責將基礎(chǔ)性的教學(xué)內(nèi)容通過過程中的講解和指導(dǎo)來傳授給低年級學(xué)生。這些高年級學(xué)生將自己的理論知識及實踐中的驗證過程分享給低年級學(xué)生,使得知識得到整理并結(jié)合親身體驗,從而更易于被低年級學(xué)生接受。
學(xué)徒制在團隊中分工明確,相互引導(dǎo),相互幫助。在完成大賽學(xué)習任務(wù)時,高年級學(xué)生需要低年級學(xué)生的協(xié)助,而低年級學(xué)生則必須通過扎實的基礎(chǔ)訓(xùn)練來完成高年級布置的基礎(chǔ)性任務(wù)。在這個過程中,所有參與者都會在大賽學(xué)習內(nèi)容的框架下完善自己的知識結(jié)構(gòu)。
訓(xùn)練目標明確,內(nèi)容緊貼大賽前沿知識和技能。大賽每年的賽項內(nèi)容都是經(jīng)過專家研究并結(jié)合企業(yè)的技術(shù)發(fā)展方向而制定。這不僅為專業(yè)教學(xué)提供了專業(yè)引領(lǐng),而且解決了實際問題。學(xué)生所學(xué)的理論內(nèi)容大幅超出傳統(tǒng)書本教學(xué)。核心課程無論在知識量還是難度上都進行了深入研究,使學(xué)生獲得的專業(yè)知識更具專業(yè)性,同時也注重了知識向?qū)I(yè)實踐的轉(zhuǎn)化。
學(xué)生每天都會參與到一個系統(tǒng)的、整體性的訓(xùn)練課題中。例如:參與工業(yè)機械自動化項目的學(xué)生在完成二維工作臺的安裝調(diào)試時,需要識別機械中的一些零部件的名稱,理解它們的用途,學(xué)習如何安裝和檢測(包括掌握公差配合與技術(shù)測量這門課程的相關(guān)知識,學(xué)習各種檢測量具的名稱、用途和使用方法等),學(xué)習PLC相關(guān)課程,了解各種傳感器的名稱、分類和用途,學(xué)習編寫PLC程序來驅(qū)動二維工作臺的運轉(zhuǎn)等知識和技能。在團隊完成這些項目的過程中,老師需要向?qū)W生講解專業(yè)理論和實踐操作,同時還需關(guān)注這個專業(yè)發(fā)展的前沿技術(shù)的更新。隨著學(xué)生逐一完成項目,他們的學(xué)習目標變得更加具體,理論與實踐相結(jié)合,學(xué)習效率得以更快提升。
教師的講解和引導(dǎo)以及任務(wù)的分配要求學(xué)生花費大量時間學(xué)習和消化這些課程的理論知識,并且需要學(xué)生將各課程的知識融合起來才能完成項目的訓(xùn)練。傳統(tǒng)的課程教學(xué)向?qū)W生提供模塊化的知識和技能,而這種大賽項目化教學(xué)方式則將各科知識有機地聯(lián)系起來,提高了學(xué)生解決問題的能力,縮短了學(xué)生未來進入專業(yè)崗位的距離。它更好地適應(yīng)了社會對專業(yè)崗位的需求。通過一段時間的學(xué)習,學(xué)生掌握了該專業(yè)所需的專業(yè)技能(如鉗工加工的基本技能、電力拖動的線路安裝技能、機械安裝和測量工具使用的技能、設(shè)備調(diào)試的技能、PLC編程調(diào)試以及各類電器元件的安裝技能)。通過這些理論與實踐的學(xué)習,學(xué)生將具備迅速適應(yīng)未來專業(yè)崗位的能力。
工業(yè)機械自動化項目比賽內(nèi)容覆蓋了機械、電學(xué)、工業(yè)控制等多個學(xué)科,要求學(xué)生掌握機械原理、機械零件、機械制圖、機械切削原理、機械刀具、機械加工與工藝、電力拖動控制、變頻技術(shù)、伺服控制、步進控制和PLC編程等多門專業(yè)課程。由于涉及的學(xué)科領(lǐng)域廣泛,對教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習都提出了較高的專業(yè)要求。如何將這些專業(yè)課程知識在實踐中有機應(yīng)用,一直是我們面臨的難題。職業(yè)教育致力于解決學(xué)生將課程知識一體化應(yīng)用的問題。技能大賽的賽項內(nèi)容經(jīng)過專家的科學(xué)設(shè)計,使這些專業(yè)課程知識在此平臺上得到了應(yīng)用,并且增加了很多拓展單元,為專業(yè)發(fā)展提供了更廣闊的空間。因此,技能大賽在將原有的重理論教學(xué)向現(xiàn)實一體化教學(xué)轉(zhuǎn)化方面發(fā)揮顯著的作用。
教師在日常的技能學(xué)習過程中,需要將這些專業(yè)課程中用到的理論知識講解給學(xué)生,幫助他們將專業(yè)理論轉(zhuǎn)化為實踐操作,實現(xiàn)既要理解原理又要掌握操作技巧的教學(xué)目標。學(xué)生通過理論學(xué)習,解決教師設(shè)定的實踐問題,完成預(yù)定的功能模塊,不斷提升自己的技能熟練程度,以達到規(guī)定時間內(nèi)操作技能的熟練程度。通過這種學(xué)習方式,學(xué)生能夠?qū)I(yè)知識點轉(zhuǎn)化為實踐能力,從而很好地提升了適應(yīng)未來專業(yè)崗位的能力。
工業(yè)機械自動化項目是中職機電類專業(yè)的重要技能大賽項目。在這個項目的運行過程中,我們積累了大量的訓(xùn)練和比賽視頻。其中,老師的講解視頻等可以轉(zhuǎn)化為教學(xué)微課。因為這些內(nèi)容超越了書本上的理論知識,重在問題的解決和多課程知識的應(yīng)用。此外,學(xué)生的操作視頻(加工操作單元視頻、單項檢測視頻、裝配單元視頻、功能模塊實現(xiàn)編程視頻、線路接線視頻等)將成為我們?nèi)粘=虒W(xué)的微視頻資源。學(xué)生可以通過手機或電腦自學(xué)專業(yè)知識,或者將這些視頻作為課前預(yù)習資料,從而拓展專業(yè)知識學(xué)習的時間和空間。
視頻資料的累積形成了教學(xué)視頻庫。專業(yè)課老師可以在視頻庫中選擇自己需要的資料,也可以對視頻進行再剪接和編輯。這在不同的專業(yè)課程教學(xué)中發(fā)揮著重要作用。學(xué)生在課前預(yù)習和課后復(fù)習過程中也可以觀看這些視頻資料,幫助他們深入學(xué)習。
學(xué)生在觀看這些視頻資料的過程中,通過對視頻中的示范進行精心模仿、鞏固和強化,在訓(xùn)練過程中能夠不斷修正自己的操作技巧,從而快速提升技能水平。大賽的視頻資料對于技能水平的提高發(fā)揮顯著作用。
技能大賽秉持“以賽促教、以賽促學(xué)、以賽促改”的辦賽理念,指引著專業(yè)發(fā)展方向,引導(dǎo)各個專業(yè)的教學(xué)改革,提升專業(yè)發(fā)展水平。在我們學(xué)校的機電專業(yè)教學(xué)中,大賽開始發(fā)揮重要作用,促進了學(xué)校的專業(yè)教學(xué)改革和教學(xué)質(zhì)量的提升。大賽彌補了專業(yè)課程書本知識老化、陳舊的缺陷,指導(dǎo)教師和學(xué)生不斷學(xué)習專業(yè)領(lǐng)域的新知識、新工藝和新技術(shù),保持長期學(xué)習的勢頭,緊跟專業(yè)發(fā)展的方向,引領(lǐng)專業(yè)教學(xué)。
工業(yè)機械自動化項目已經(jīng)進行了多年的比賽。在這期間,我們在專業(yè)領(lǐng)域遇到了許多問題,既包括理論上的問題也包括技術(shù)上的問題,僅靠自己的努力學(xué)習是不夠的。在備賽和比賽過程中,我們得到了專家的指導(dǎo),對專業(yè)提升起到了很大作用,推動了專業(yè)教學(xué)的發(fā)展。教師了解大賽試題的設(shè)計以及與我們專業(yè)可能的聯(lián)系,指明了我們當前專業(yè)發(fā)展的方向。我們曾在安裝滾珠絲杠時,對于加0.03mm預(yù)緊問題一直困惑不解,查閱了大量書籍,反復(fù)進行安裝練習和思考,始終未能找到合理的解答。然而,在一次大賽拉練期間,經(jīng)過專家的解釋和點評,我們頓時豁然開朗。從這件事上看出,專家在專業(yè)領(lǐng)域的指導(dǎo)作用非常重要。
一方面,我們需要積累多領(lǐng)域的專業(yè)知識和技能,吸收專家的專業(yè)指導(dǎo)并將其內(nèi)化為我們大賽訓(xùn)練的經(jīng)驗。另一方面,我們應(yīng)不斷地將這些知識整理成書本知識。這些知識作為專業(yè)教學(xué)團隊學(xué)習提高的資源,也可以編纂為我們學(xué)校的校本教材。我們的大賽教學(xué)團隊先后編寫了三本校本教材,《鉗工技能訓(xùn)練指導(dǎo)書》《電力拖動技能訓(xùn)練指導(dǎo)書》和《通用機電安裝指導(dǎo)書》,極大地提高了我們學(xué)校在這些領(lǐng)域的教學(xué)和科研能力。
每年的技能大賽不僅是全省或更大范圍內(nèi)教師的交流平臺,而且是技能展示平臺。各地教師在大賽過程中相互交流,相互促進,為各個專業(yè)的發(fā)展起到了很好的促進作用。這些交流帶來了許多新技術(shù)、新工藝、新方法,為專業(yè)教師的成長提供了極好的學(xué)習展示平臺和學(xué)習機會[2]。
在大賽訓(xùn)練和比賽期間,我們通過交流發(fā)現(xiàn)并彌補不足,縮小差距,促進探索更高、更深的專業(yè)理論和專業(yè)技能。我們學(xué)習并將外界的新知識和技能轉(zhuǎn)化為專業(yè)教學(xué)內(nèi)容,確保我們的專業(yè)教學(xué)不會落伍。
在專業(yè)教學(xué)過程中,我們注意到教材中包含大量的實踐案例。這些案例具有代表性和成熟度,但我們也發(fā)現(xiàn),很多案例已經(jīng)顯得相對老舊,或者是所涉及的技術(shù)和載體在當前生產(chǎn)中已經(jīng)不再使用或僅少量使用。這使得這些案例與現(xiàn)實生產(chǎn)應(yīng)用存在脫節(jié)。解決專業(yè)教學(xué)案例陳舊的問題,及時將生產(chǎn)一線的新應(yīng)用案例引入課堂,對于讓學(xué)生掌握與企業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用緊密相關(guān)的專業(yè)知識以及為學(xué)生未來的工作崗位之間的過渡減少距離,起到了重要的作用。這樣,我們才可以真正實現(xiàn)理論知識到實踐應(yīng)用的轉(zhuǎn)化[3]。
傳統(tǒng)的職業(yè)學(xué)校評價方式主要包括課程理論評價和實訓(xùn)教學(xué)評價等。在工業(yè)機械自動化項目的訓(xùn)練過程中,由于選拔出的學(xué)生人數(shù)通常不多,一般為10人以內(nèi),且學(xué)校提供的資源有限,我們的評價方式因而更加靈活。我們嘗試了結(jié)合單項訓(xùn)練與評價、多門專業(yè)課程在一個項目中的應(yīng)用能力的訓(xùn)練方式轉(zhuǎn)化,有效提高了學(xué)生的專業(yè)應(yīng)用能力。例如,在進行二維工作臺驅(qū)動定位、轉(zhuǎn)塔旋轉(zhuǎn)定位、料倉上升下降與定位等協(xié)調(diào)加工的訓(xùn)練單元時,學(xué)生需要綜合運用理論知識、安裝調(diào)試和編程技能。因此,評價內(nèi)容包括安裝精度、理論知識掌握程度、綜合調(diào)試能力等。
在職業(yè)學(xué)校的技能大賽中,工業(yè)自動化項目對參賽學(xué)生的理論和實踐水平進行的評價,經(jīng)過多年的實踐調(diào)整和眾多專家的論證,已變得更為合理且具有更強的科學(xué)性。它們結(jié)合企業(yè)實踐,緊密貼近專業(yè)發(fā)展的前沿,形成了一套系統(tǒng)的理論體系,引領(lǐng)我們的日常專業(yè)教學(xué),并成為評價專業(yè)教學(xué)效果的反饋依據(jù)。
例如,通過實踐,學(xué)生們不僅能夠掌握PLC系統(tǒng)的編程技巧,而且能親身體驗到電氣控制與機械加工有效結(jié)合的過程,從而提升機械設(shè)計、編程技巧和操作技巧方面的能力,進而更加熟練地掌握數(shù)控技術(shù)。除了課堂講解,老師也會安排課外活動,例如,讓學(xué)生參觀電子設(shè)備的安裝和使用或參與模擬系統(tǒng)的測試等,使他們了解如何安裝和使用不同類型的電氣設(shè)備,以及進行故障診斷和維護。除了通過電路模擬實驗之外,老師還應(yīng)該讓學(xué)生親身了解各種機械設(shè)備之間的聯(lián)系,如傳感器、儀表、電路和電源之間的關(guān)系,以此培養(yǎng)他們在電氣和電子技術(shù)應(yīng)用方面的能力。
學(xué)校通過組織參與和承辦技能大賽,促進了專業(yè)教學(xué)場地的建設(shè)和專業(yè)教學(xué)設(shè)備的更新和投入,場地規(guī)模逐年增加。為了滿足大賽的需求,學(xué)校需要更新原有的設(shè)備,極大地豐富了職業(yè)學(xué)校專業(yè)教學(xué)的手段和內(nèi)容。
專業(yè)教師為了適應(yīng)這些新的專業(yè)設(shè)備,需要不斷更新知識,提高技能,提升教學(xué)水平。大賽中使用的設(shè)備與企業(yè)行業(yè)的發(fā)展密切相連,有助于職業(yè)學(xué)校的專業(yè)教學(xué)與企業(yè)以及行業(yè)發(fā)展水平的緊密銜接。
我們通過職業(yè)學(xué)校技能大賽成果轉(zhuǎn)化的實踐研究,引領(lǐng)職業(yè)學(xué)校的專業(yè)教學(xué)和專業(yè)發(fā)展走向深入。這不僅能夠提升專業(yè)課教師的教學(xué)水平,而且促進學(xué)生專業(yè)水平的進步,形成適合本校特色的校本教材。為此,我們的教師團隊需要團結(jié)一致,不斷吸收本專業(yè)的最新知識、技術(shù)和技能,為職業(yè)教育的創(chuàng)新發(fā)展提供持續(xù)的動力。課題研究與實施需要涉及教育教學(xué)的各個方面,在教育主管部門的要求下開展。這就需要學(xué)校各個部門的協(xié)作,創(chuàng)造性地開展教育教學(xué)的改革。