基于賽項成績分析的高職工業(yè)機器人技術應用賽項資源轉化策略研究*

康琦 易艷明 岳鹍

摘? ?要：賽項資源轉化是實現高職技能大賽促進人才培養(yǎng)質量提升的重要抓手，但在賽項信息化資源開發(fā)的過程中，卻存在內容與需求脫節(jié)、重量輕質、使用率低等問題。文章從高職工業(yè)機器人技術應用賽項的歷史成績分布、賽項各級任務得分分析入手，找出影響參賽隊伍成績的主要原因，并針對原因從賽項評分標準、行業(yè)規(guī)范及優(yōu)秀案例資源開發(fā)等方面提出了資源轉化策略的建議，為提升大賽資源對專業(yè)教學的服務作用提供參考。

關鍵詞：成績分析;工業(yè)機器人技術;資源轉化

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2020）17-0042-04

一、全國職業(yè)院校技能大賽資源轉化工作現狀

全國職業(yè)院校技能大賽（以下簡稱大賽）自設立以來，始終堅持緊貼行業(yè)發(fā)展和技術前沿、對接企業(yè)崗位新標準的原則，競賽項目持續(xù)更新，競賽內容不斷完善，有效推動了職業(yè)教育的發(fā)展。大賽資源轉化是通過對賽項規(guī)程、技術規(guī)范、競賽設備及競賽環(huán)境等進行系統(tǒng)梳理，凝練形成易于復制、實施的指導性教學解決方案和系統(tǒng)性信息化教學資源的過程。推進大賽資源轉化是實現大賽支撐高職專業(yè)內涵式發(fā)展的發(fā)力點，更是促進專業(yè)人才培養(yǎng)質量持續(xù)提升的助推器。

但近年來，大賽資源轉化工作卻不盡如人意，賽項主辦企業(yè)和承辦院校在賽項資源轉化過程中，過度關注基本資源和拓展資源的開發(fā)數量，忽略了資源在推進專業(yè)教師教學改革、提升學生訓練效果中的服務作用。尤其是對每屆大賽后，教師、選手集中反饋出來的疑問和需求往往不能做出有效回應，大大降低了參賽院校對賽項資源的關注度，導致開發(fā)出來的大量信息化資源常年無人使用，進一步影響資源轉化主體的積極性，降低了大賽資源開發(fā)和轉化的效率。本文基于高職組工業(yè)機器人應用賽項的成績分析，從大賽成績反映出的問題為切入點，有針對性地制定大賽信息化資源轉化路徑，以期為大賽資源轉化探索出新的路徑[1-3]。

二、高職工業(yè)機器人技術應用賽項實施現狀分析

1.賽項設置背景及發(fā)展情況

隨著勞動力價格的持續(xù)上漲，我國制造業(yè)“人口紅利”已經基本消失，以智能化裝備提升傳統(tǒng)產業(yè)，已成為我國產業(yè)優(yōu)化升級和經濟持續(xù)增長的必然趨勢。目前，國內工業(yè)機器人專業(yè)人才需求主要集中在機器人制造廠商、機器人系統(tǒng)集成商和機器人應用企業(yè)，核心崗位包括機器人生產線設計崗、工作站維護崗、操控與編程崗、安裝與調試崗和機器人維護保養(yǎng)技術崗等。為更好地服務行業(yè)需要，促進高職工業(yè)機器人技術人才培養(yǎng)質量的提升，大賽于2015年第一次設立了工業(yè)機器人技術應用賽項。經過五年的實施與不斷完善，賽項逐步形成了以工業(yè)機器人智能工作站系統(tǒng)作為載體，重點考核參賽選手工業(yè)機器人操作、編程、工作站安裝調試、系統(tǒng)集成以及現場維護等能力的競賽體系[4-5]。

比賽自設立以來，受到了廣大高職院校的高度關注。2017年、2018年及2019年賽項分別有49支代表隊147名選手、76支代表隊228名選手及86支參賽隊（含3支國際邀請參賽隊）258名選手參賽。從規(guī)模來看，賽項正隨著我國工業(yè)機器人技術的日益發(fā)展而得到了逐漸推廣，參賽院校日趨增多，參數隊伍和參賽人數不斷攀升，賽項影響力得到了提升。

2.賽項設置內容分析

賽項圍繞企業(yè)核心崗位能力標準，基于企業(yè)機器人關節(jié)的混流生產設置了競賽內容。為了考察參賽選手對崗位核心技能的掌握和應用水平，賽項共設置了機械和電氣安裝、視覺系統(tǒng)調試、工業(yè)機器人編程和調試、系統(tǒng)模塊調試和系統(tǒng)綜合編程調試五個任務，下設13個子項目、56個評分點，考核的知識點和技能點涵蓋電子電工基礎、PLC編程、機械裝夾、機器人傳感技術、機器人驅動技術、機器人安裝與調試技術及機器人仿真和編程技術。在此基礎上綜合考核選手對碼垛機、AGV小車等智能設備的綜合應用能力。同時，賽項設置職業(yè)素養(yǎng)與安全意識考核環(huán)節(jié)，下設4個評分點，對參賽選手的職業(yè)素養(yǎng)也進行了全面考察。

三、高職工業(yè)機器人技術應用賽項成績分析

1.賽項整體成績分析

對2017—2019年連續(xù)3年全部參賽隊伍的成績進行統(tǒng)計分析，得分分布及獲獎分布結果如表1、表2所示。

從成績分布區(qū)間可以看出，參賽隊伍的整體成績水平逐年有了較為顯著的提升，得分達到60分以上隊伍的占比由2017年的57.1%上升至2019年的67.5%。參賽隊伍的整體平均分也相應地從62.1分提高至72.5分，大賽的舉辦有效地促進了專業(yè)教學水平、選手訓練水平的提升。但需要指出的是，即使在整體成績最好的2019年，仍有32.5%的隊伍沒有達到及格線，院校之間的教學和訓練水平存在顯著差距。

對連續(xù)三年的獲獎隊伍分布情況進行統(tǒng)計分析，參賽的29個省市中有24個獲得過名次，但獲得過一等獎的省市僅有13個。其中，華東地區(qū)的江蘇省、山東省表現最為突出，其派出的參賽隊伍獲獎率達100%。西部院校三年累計獲獎26次，其中重慶、廣西兩地獲獎14次，占西部院校獲獎次數的一半以上;西部院校三年累計獲獎次數占獲獎總數的比例僅為20.6%，獲獎比例遠低于東部院校。究其原因，西部院校在競賽設備配備、指導教師培訓、實戰(zhàn)環(huán)境創(chuàng)建等方面與東部院校相比存在較大差距，參賽選手的訓練時間和訓練質量遠低于東部院校，導致西部院校整體表現不佳。

通過進一步對獲獎院校進行統(tǒng)計，發(fā)現雖然目前國內開設工業(yè)機器人技術專業(yè)的職業(yè)院校已經達到674個，但三年中只有92個院校代表隊獲得過國賽資格，其中獲得過名次的院校僅為71個。三年中三次獲獎的院校為18個，兩次獲獎的院校為19個，一次獲獎的院校為34個。獲獎院校比較集中的現象反映出目前僅有部分院校在工業(yè)機器人技術專業(yè)上整體實力較為突出，專業(yè)發(fā)展不均衡現象明顯。

2.賽項分任務成績分析

為了分析參賽學生各項技能的掌握水平，本文對2019年參賽隊伍分任務得分情況進行了統(tǒng)計分析，具體結果如表3所示。

從完成率和得分率來看，參賽隊伍在任務一、任務二及任務三單項技能考核中表現良好，基本能夠完成這三個任務中設置的考核點，得分率達到了81%以上，反映出各院校專業(yè)教師在電工基礎、電子控制、PLC編程及機械裝夾等單項技能上的教學效果良好，學生整體掌握水平較好。

任務四和任務五重點考核了選手對工業(yè)機器人系統(tǒng)編程、模塊調試和系統(tǒng)聯(lián)機程序編制的掌握水平。從完成率來看，在整體成績最好的2019年也僅有不到40%的參賽隊伍完成了全部任務，其中有27%左右的參賽隊伍最后兩個任務均未完成。從得分率上看，后兩個任務的得分率明顯下降，尤其是考核系統(tǒng)聯(lián)機程序編制的任務五得分率只有25%，同時還有接近13%的參賽隊伍在最后兩個任務上均未得分。這反映出大部分參賽隊伍在工業(yè)機器人綜合調試、系統(tǒng)編程能力方面仍存在明顯短板，表現出對于賽項模擬的工業(yè)機器人生產項目操作熟練度不高、編程能力不足及綜合應用能力有待提升等突出問題。

3.賽項子任務成績分析

為了進一步發(fā)掘參賽隊伍在技能訓練中存在的問題，本文對2018年、2019年賽項中得分低于90分的參賽隊伍各項子任務的得分情況進行了統(tǒng)計，具體結果如表4所示。

通過統(tǒng)計可以看出：一是連續(xù)兩年參賽隊伍在系統(tǒng)綜合編程調試任務上的完成情況都比較差，此任務共計24分，被統(tǒng)計隊伍的平均得分只有5.97分左右，反映出參賽隊伍利用綜合技能解決實際工藝問題的能力不足，此任務完成情況對參賽隊伍的最終排名起了決定性作用。二是參賽隊伍在任務四中碼垛立體庫系統(tǒng)調試、工業(yè)機器人系統(tǒng)調試兩個子項目上的整體得分率不高，得分率分別只有67.2%和50.8%，體現出參賽選手系統(tǒng)調試能力的不足。三是在配分較高的工業(yè)機器人示教編程環(huán)節(jié)，雖然大部分參賽隊伍都基本完成了此項任務，但整體得分率只有76.3%，是前三個任務中得分率最低的環(huán)節(jié)，反映出參賽選手的工業(yè)機器人編程基礎技能仍有進一步提升的空間。

此外，在“職業(yè)素養(yǎng)與安全意識”考查環(huán)節(jié)中，雖然得分最低的隊伍也只扣了2.0分，整個任務的得分率達到了98.1%，但是需要指出的是，仍有高達21.7%的參賽隊伍在此環(huán)節(jié)中扣了分，涉及的扣分原因包括全程未佩戴安全帽、機械手下違規(guī)操作、強制性扳動機械人運動軸、設備發(fā)生碰撞等低級失誤，可見部分職業(yè)院校對學生安全意識等職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)的重視程度不足。

四、高職工業(yè)機器人技術應用賽項資源轉化策略建議

通過對工業(yè)機器人技術應用賽項近三年的成績分析可以看出，各參賽院校通過三年的技能大賽，整體水平有了明顯的提升，各院校參賽隊伍之間的差距正在逐漸縮小。參賽隊伍在單項基礎能力考核任務中表現良好，但在操作技能規(guī)范、職業(yè)素養(yǎng)等細節(jié)方面仍存在不足。賽項五個環(huán)節(jié)中，考核學生系統(tǒng)調試能力的工業(yè)機器人系統(tǒng)模塊調試任務、綜合技能應用的系統(tǒng)綜合編程調試任務對成績和排名起了決定性作用，東西部院校、同地區(qū)院校之間的差異顯著?；谝陨戏治?，本文從三個方面對賽項資源轉化提出建議。

1.加強賽項評分標準資源的開發(fā)，促進參賽院校均衡發(fā)展

評分標準是基于賽項考核目標，同時結合賽項內容設計的具體考核方案和實施標準。對評分標準的理解和把握，將直接影響到參賽隊伍的成績，因此這也是很多指導教師最為關心的內容。但由于賽項評分標準賽前保密，賽后閉幕式中裁判長點評環(huán)節(jié)受時間限制，不便于展開細致講解，造成不少代表隊的指導教師在賽后仍不能找出自身在大賽中存在的問題，從而無法達到通過大賽促進教師發(fā)現問題、推動教學改革的目的。

針對這些問題，作為大賽承辦院校，應在大賽專家組的允許下，將大賽評分標準進行整理及公布，并聯(lián)合大賽主辦企業(yè)、大賽專家組命題專家共同錄制賽項評分標準解讀視頻，從賽項考核目標、評分點設置依據、評分要求和常見扣分原因等多方面進行系統(tǒng)性解讀。這樣做有助于推動專業(yè)綜合實力較弱院校的師資團隊深入理解賽項規(guī)程的內涵，引導專業(yè)教師對照大賽考核要求，系統(tǒng)化重構課程體系，調整專業(yè)核心課程設置標準，及時將賽項標準逐步融入到課程標準或訓練方案中，更新教學案例或訓練方案，提升專業(yè)教學水平和訓練質量，縮小院校之間的水平差異。

2.加強賽項技術規(guī)范資源的開發(fā)，促進指導教師共同提升

在近三屆大賽裁判長賽后點評中，均對各參賽隊伍存在的不遵守操作規(guī)范、缺乏基本職業(yè)素養(yǎng)等典型問題進行了重點提示。兩級任務得分情況的統(tǒng)計結果也反映出不少參賽隊伍在這兩方面都存在著不同程度的扣分。這些問題大部分是由于指導教師對操作規(guī)范理解不到位、對企業(yè)相關崗位的基本素養(yǎng)要求掌握不夠造成的。同時，由于歷屆比賽后均未設置專門環(huán)節(jié)對操作規(guī)范、崗位要求進行專題講解，造成不少典型錯誤在三年比賽中反復出現。

針對此問題，在資源轉化過程中，除了按照教育部要求統(tǒng)一向各院校提供相關行業(yè)標準和操作規(guī)范等文檔外，還應聯(lián)合大賽專家組中的企業(yè)專家、獲獎或承辦院校，由企業(yè)專家指導獲獎選手錄制各考核單元（如接線、安裝等環(huán)節(jié)）的規(guī)范操作視頻、競賽設備的規(guī)范操作視頻及企業(yè)崗位安全規(guī)范解讀視頻等。彌補部分院校專業(yè)教師，尤其是新建專業(yè)及西部院校教師實踐經驗不足的問題。通過幫助教師對大賽涉及的技術規(guī)范進行系統(tǒng)化學習，有利于提升師資隊伍對行業(yè)標準的理解和把握，達到以賽促教的目的。

3.加強賽項優(yōu)秀案例資源的開發(fā)，促進參賽選手共同進步

賽項取自于企業(yè)工業(yè)機器人關節(jié)混流生產，每屆比賽都會結合實際需求做出部分任務調整，由于院校設備配置、隊伍訓練質量等方面存在比較大的差異，歷屆大賽中完成全部任務且得分率在90%以上的院校比例只有12.7%，大部分院校都無法完成競賽任務。

為了幫助各院校提升訓練效果，大賽承辦院校在資源轉化過程中不應只是簡單地按照要求將競賽全程錄像進行公開，而是應該在大賽裁判組專家的指導下，有針對性地選擇單項任務滿分隊伍的競賽錄像進行分解，分任務、分步驟地進行展示，配以賽項專家點評，幫助各院校隊伍開展對照分析，找不足補短板。

對于賽項任務四、五部分，除了展示獲獎隊伍調試結果外，還應由賽項專家選擇3個以上的高分編程方案進行逐個分析。通過對優(yōu)秀解決方案的示范性剖析，幫助各參賽隊伍理解賽項任務的解決路徑和技術方案，幫助一些歷史成績不好的參賽隊完成從模仿設計方案逐步過渡到自行設計方案的過程，達到以賽促學、以賽促訓的效果。

五、結束語

經過十二年的發(fā)展，全國職業(yè)院校技能大賽已成為我國職教領域規(guī)模最大、影響最廣的綜合性技能賽事。賽項資源轉化是高職院校推進產教融合、深化教學改革的創(chuàng)新實踐，本文通過對工業(yè)機器人技術應用賽項成績的分析，從參賽隊伍的需求出發(fā)，深入分析了賽項評分標準、賽項技能標準和賽項優(yōu)質案例示范資源開發(fā)中存在的不足，提出了相應的賽項資源轉化途徑，為技能大賽賽項資源轉化提供了新的思路和方法。

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（編輯：王曉明）