工业机器人大赛在技工院校教学中的应用研究

作者简介：牛梦洁（1994年5月），女，汉族，河北省张家口市人，学历： 本科，职称：助理讲师，研究方向：工业机器人技能竞赛。

摘要：工业机器人大赛在技工院校教学中扮演着重要角色，通过提升学生实际操作能力、培养创新意识和促进团队协作，为技工教育注入新活力。针对技工院校教学存在的弊端，包括理论教学效果不佳、理论与实践脱节、教学评价体系不完善等问题，可以通过引入工业机器人大赛的理念和实践，推动教学改革与优化。工业机器人大赛对学生职业技能培养的作用显著，能够强化创新意识、培养团队协作能力，并提升就业竞争力。同时，以大赛为契机，学校可以优化教学策略，如提升实验实训条件、完善教学评价体系、深化校企合作、提升教师队伍专业素质等，从而更好地培养适应工业需求的专业人才。

关键词：工业机器人大赛；技工院校；教学作用；优化策略

引言：

在当今快速发展的工业领域，技工院校肩负着培养高素质技术人才的重任。为了更好地满足工业的实际需求，提升学生的实际操作技能、创新能力以及团队协作水平，工业机器人大赛应运而生，成为技工院校教学中的一项重要组成部分。这项赛事不仅为学生提供了展示才华的平台，更为教学体系的优化和创新提供了契机。本文将探讨工业机器人大赛在技工院校教学中的作用，分析其对学生职业技能培养的促进作用，并探讨如何通过以大赛为契机，改善教学策略、实验实训条件以及推动校企深化合作，为技工院校培养更具竞争力的专业人才提供新的视角和方法。

一、技工院校教学中存在的弊端

（一）理论教学的效果不佳

在一些技工专业中，过分注重理论知识传授而忽视实际操作，导致学生对实际应用技能的理解和掌握不够深入。学生可能在课堂上获得了大量的理论知识，但却难以将其有效地应用到实际工作中，影响了其职业发展和就业竞争力。

（二）理论教学与实践教学脱节严重

教育理念应更加注重将理论与实践相结合，但在一些技工院校，学生在学习过程中很难将理论知识与实际操作相融合。这种脱节可能导致学生缺乏实际动手能力，影响其在工作中的实际表现。为了更好地培养实用型人才，技工院校应该注重理论与实践的有机结合。

（三）教学评价体系建设不完善

目前一些评价体系主要依赖传统的考试和测试，无法全面客观地反映学生的综合素质和实际能力。这可能导致学生只注重应付考试而忽视实际技能的培养。建设更为完善的评价体系，包括项目评估、实习评价以及技能竞赛等多元化手段，有助于更准确地评估学生的整体水平和潜力，促使学生更全面地发展。

二、工业机器人大赛对学生职业技能培养的作用

（一）有助于强化学生的创新意识和创新能力

工业机器人大赛有助于强化学生的创新意识和创新能力[1]。在第47届世界技能大赛北京市选拔赛-工业4.0项目中，学生们不仅仅是完成规定的硬件组装、PLC程序设计、触摸屏程序设计、组网及网络安全配置、web程序设计等任务，更是通过沟通、讨论技术问题的方式积极投入到比赛准备中。这过程中，他们需要灵活运用软件技能，思考不同的解决方案，培养了解决实际问题的创新意识。

（二）有助于培养学生的团队意识与协作能力

工业机器人大赛有助于培养学生的团队意识与协作能力。在2022年全国工业和信息化技术技能大赛-工业机器人技术应用赛项中，学生们分工合作完成机器人减速机模块、陀螺模块、打磨模块任务，通过有效地协同解决PLC、协作机器人、六轴机器人、3D视觉、2D视觉、触摸屏、AGV小车等技术问题，共同努力克服困难，彰显了团队协作的精神。

（三）有助于培养学生的就业能力

工业机器人大赛有助于培养学生的就业能力。通过参加第一届“匠技丰台”职业技能大赛-工业机器人系统操作员竞赛，学生们不仅展示了对相关软件技术的熟练掌握，还在实践中提高了硬件装配与调试、四轴机器人程序编写与调试、六轴机器人程序编写与调试、PLC程序编写与调试、触摸屏程序编写等实际能力。这样的实际经验使他们更好地适应未来工作的技术要求，增强了他们在职场中的竞争力。获得奖项也为他们未来找工作提供了有力的支持和证明。

三、工业机器人大赛对技工院校教学的促进作用

（一）促进教学方法与手段的创新

工业机器人大赛对技工院校教学的促进作用在于促进教学方法与手段的创新。通过参与比赛，教师和学生在面对实际问题时被迫思考新颖的教学方法和手段，以更好地准备比赛。例如，在2022年全国智能制造虚拟仿真大赛中，由于疫情原因，学生无法到校，因此采用了线上沟通、腾讯会议等方式进行远程培训和讨论。这种创新的教学手段不仅使学生可以在家中进行实时的训练和问题解决，还为教师提供了新的教学工具和平台。这种创新不仅在比赛中发挥了作用，同时也为技工院校教学提供了更灵活、多样化的教学方法，推动了教学方式的现代化。

（二）提升专业教师的教学水平

工业机器人大赛对技工院校教学的促进作用还在于提升专业教师的教学水平。通过参与这类比赛，教师们需要不断深入了解最新的工业技术和机器人应用，以便有效指导学生。举例而言，在中华人民共和国第二届职业技能大赛-工业机器人系统操作员竞赛中，教师们必须掌握工业机器人系统硬件安装与调试、工业机器人数字孪生虚拟调试、工业机器人系统编程与调试等技能知识，以能够为学生提供专业的指导。参与这类比赛要求教师深入了解各类机器人技术，掌握电工、机械、液压与气压、伺服等多方面知识，并在教学中灵活运用这些新知识。这种实践促使教师主动学习和更新教学内容，使他们能够更好地理解并传授实际应用的技术知识[2]。

（三）优化人才培养体系

工业机器人大赛对技工院校教学的促进作用还在于优化人才培养体系。通过参与这类比赛，学校得以优化课程设置和培养方案，使其更贴近实际工业需求。以实例而言，在大赛中，学生们面临涉及机器人程序、PLC程序、触摸屏、视觉程序的编写与调试等任务，这促使技工院校重新审视和调整相关专业的培养方案。为了更好地迎合比赛需求，学校可能调整相关课程，加入涉及机器人、PLC、触摸屏、视觉等方面的内容，以确保学生具备应对实际挑战的技能。同时，学校可能会引入与比赛相关的实践课程，例如机器人编程实训、PLC编程实训等，以更好地培养学生的实际操作能力。

四、工业机器人大赛在技工院校教学的优化策略

（一）以技能大赛为手段，提升学生专业竞争力

通过参与这类比赛，学生们得以在实践中应用所学知识，提升技能水平，从而在毕业后更具竞争力。为达到这一目的，技工院校可以采取一系列具体做法。首先，学校可以积极鼓励学生参与工业机器人大赛，并将其纳入教学计划。通过为学生提供参赛机会，学校能够激发他们对技术的热情，培养实际应用能力。例如，安排专门的课程或工作坊，让学生学习与比赛相关的技能，如机器人编程、数字孪生等，以确保他们具备参与比赛所需的基础知识。此外，学校还可以设立奖励机制，激发学生参与比赛的积极性。设立奖项，如优胜奖、最佳创新奖等，既能够肯定学生的努力，又能够提高比赛的吸引力。学校还可以将优秀参赛者纳入校内技术团队，为他们提供更多的实践机会和项目支持。

（二）以技能大赛为理念，完善教学评价体系

以技能大赛为理念，完善教学评价体系是工业机器人大赛在技工院校教学的又一优化策略。这种策略的实施旨在更全面地评估学生的实际技能、创新能力和团队协作等方面，以更贴合行业需求。首先，学校可以在课程设计中融入大赛相关的实际项目。通过结合工业机器人大赛的任务和要求，将实际项目纳入课堂教学，使学生在课程中直接接触到与大赛相关的问题和挑战[3]。例如，在机器人编程课程中，设计项目任务可以模拟大赛的场景，要求学生运用编程技能解决实际问题，从而培养他们的实际应用能力。其次，建立以实际操作和项目实践为核心的教学评价标准。传统的考试评价方式往往难以全面反映学生的实际能力，而通过参与实际项目和大赛，可以引入更为客观、多元的评价方式。学校可以设计项目报告、实际操作考核、团队合作评估等多个层面的评价指标，全面考察学生的综合素质。此外，技工院校可以定期组织内部技能竞赛，模拟大赛的形式和流程，为学生提供更多的实战经验和比赛机会。

（三）以技能大赛为对标，改善实验实训条件

以技能大赛为对标，改善实验实训条件是工业机器人大赛在技工院校教学的又一项重要优化策略。这一策略旨在通过提升实验实训条件，为学生提供更好的学习环境和实践机会，以更好地应对大赛中的挑战。首先，学校可以投入更多资源升级实验室设备。确保实验室内配备最新的机器人和自动化设备，以满足大赛中使用的技术和工具的要求。例如，更新机器人型号、传感器、编程设备等，确保学生在实验实训中能够接触到与大赛相近的技术设备，提高他们的实际操作水平。其次，学校可以建立专门的工业机器人实训基地，模拟大赛中的工作场景。在这个基地里，学生可以进行实际的机器人系统安装与调试、编程与调试等训练，提高他们的实际应用能力。这样的基地可以成为学生实践技能的场所，为他们提供更为真实和深入的实验环境。

（四）以技能大赛为契机，推动校企深化合作

以技能大赛为契机，推动校企深化合作是工业机器人大赛在技工院校教学中的重要战略，旨在加强学校与企业之间的紧密联系，以确保教学内容更贴近实际需求，为学生提供更多实际工作机会和就业前景。首先，学校可以与企业合作，共同制定大赛相关任务。通过与企业密切合作，学校能够更好地了解工业领域的实际需求和发展趋势。学校可以邀请企业技术专家参与大赛题目的制定，确保比赛任务与实际工作场景相符。例如，在机器人编程任务中，可以结合企业实际需求设计编程挑战，使学生直接面对企业级的问题。其次，建立校企合作实践基地[4]。通过与企业合作设立实践基地，学生可以在真实的企业环境中进行实习和实训，将理论知识与实际操作相结合。这样的实践基地可以是工业企业的实验室、生产线，或者专门的研发中心，使学生更好地理解和适应实际工作情境。此外，学校可以积极邀请企业专业人士担任大赛评委或导师。企业专业人士的参与可以为学生提供实用性的建议和反馈，加深学生对行业实际需求的了解。最后，学校可以利用大赛为契机，建立起更为紧密的人才培养合作桥梁。通过大赛，学校可以为企业提供一个深入了解学生技能和潜力的机会，促使企业更加愿意与学校合作，提供实习、就业等机会。这样的合作关系有助于学生更顺利地融入行业，也为企业带来新鲜的人才和创新思维。

（五）以技能大赛为载体，提升教师队伍专业素质

工业机器人大赛不仅是学生技能提升的平台，同样为教师提供了一个绝佳的专业成长机会。通过将技能大赛作为一个重要载体，我们可以有效地促进教师队伍的专业素质提升。首先，教师在准备和参与大赛的过程中，需要不断更新自己的专业知识和技能，以确保他们能够教授最前沿的技术和方法。这种持续学习的需求推动教师保持与行业发展同步，增强其教学内容的时效性和实用性。其次，参与大赛的教师将获得与其他优秀教师交流的机会，这种交流可以激发新的教学思路和创新方法，从而提高教学质量。此外，大赛通常包含教师培训环节，这些培训旨在提升教师的指导技巧和竞赛策略，使他们更加专业化。再者，通过大赛，教师能够直观地观察和评估学生的学习成果和技能应用，从而反思和调整自己的教学策略，使教学更加贴近实际工作需求。这种反馈循环不仅提升了教师的教学效果，也帮助学校整体提高教育质量。最后，成功的大赛展示可以增强教师的职业成就感和自豪感，激励他们在未来的教学工作中投入更多热情和创造力。因此，技能大赛不仅是提高学生专业技能的舞台，更是提升教师专业素质的重要平台。通过这样的活动，我们能够建设一个更加专业和动态的教师团队，为技工院校的教学优化提供强有力的支持。

结束语：

工业机器人大赛在技工院校教学中发挥着积极的促进作用，通过提升学生的实际操作能力、培养创新精神、加强团队协作，为学生未来在工业领域的就业奠定了坚实基础。优化教学策略，如以技能大赛为手段提升学生竞争力、改善实验实训条件、推动校企深化合作、提升教师队伍专业素质等，进一步加强了教学体系与实际需求的契合度。在这个过程中，学校、教师、学生以及企业形成了更为紧密的合作网络，促使技工教育更好地服务于产业发展。通过大赛的筹办与参与，学生们在实践中不仅学到了更多的专业知识，更锻炼了解决实际问题的能力，提升了综合素质。

参考文献：

[1]凌旭，周潮，戴俊良. 高职工业机器人技术应用大赛智能相机识别优化研究与实践 [J]. 内燃机与配件， 2021， （08）： 245-246.

[2]凌旭，陈立，戴俊良. 高职院校工业机器人技术应用大赛策略研究 [J]. 内燃机与配件， 2021， （07）： 230-231.

[3]郭萍. 技能大赛引领下工业机器人技术专业建设的实践与探索 [J]. 武汉职业技术学院学报， 2020， 19 （06）： 28-30.

[4]单正娅，郭琼，姚晓宁. 工业机器人装配系统的关键技术研究 [J]. 机电工程技术， 2020， 49 （11）： 65-78.