通过竞赛提升机电一体化专业学生综合能力

来源:用户上传      作者:曹嘉佳

　　【摘要】机电一体化是一个综合性的专业，要求学生掌握机电相关专业理论的基础上，具有较强的实践操作能力，主要服务于智能制造类行业。为了培养高层次的综合性技术专业人才，高校越来越着重于学生的独立思考能力、创新能力、实践能力等方面的培育;其中创新和实践能力在培养方案中占据了核心地位。通过举办各种形式的竞赛来推动新型人才的培养。本文主要以2019年西门子挑战赛中智能制造工程设计与应用类赛项为例，主要探究离散行业自动化方向竞赛对学生综合能力提升的作用及意义。
　　【关键词】机电一体化  竞赛  学生  能力提升
　　【基金项目】“江苏高校品牌专业建设工程资助项目”，项目编号：PPZY2015A088，苏州工业园区职业技术学院第二批现代学徒制试点单位。
　　【中图分类号】G64  【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）51-0248-02
　　1.西门子挑战赛介绍
　　西门子挑战赛是由西门子公司与教育部合作举办的全国性行业竞赛。目前为止已经举办了12届竞赛，大赛主要面向全国控制科学与工程、电气工程、机械工程、仪表科学与工程、信息与通讯工程、计算机科技与技术等相关学科的研究生、本科生，和全国自动化类、机电设备类、机械设计制造类、电子信息类、计算机类及通信类等相关专业的高职高专学生，已经吸引了来自全国27个省的大学生参加比赛。竞赛内容涉及智能制造领域中的科技创新、产品研发、工程设计和智能应用等，为我国智能制造发展培养和选拔具备解决复杂工程问题的技术及创新人才。大赛以企业真实的工程项目和科研项目作为竞赛赛题，以真实的工业设备和工业环境作为赛场，以工业企业的工程标准作为考核评分指标，全面锻炼学生解决复杂工程问题的综合能力、系统思维。比赛主要分为：智能制造工程设计及应用、数控数字化、智能制造创新研发这三大类，每个类别又分不同的子项目。
　　本文主要以2019年西门子挑战赛中智能制造工程设计与应用类赛项为例，主要探究离散行业自动化方向竞赛对学生的综合能力提升的作用及意义。离散行业自动化竞赛高职组主要比赛内容为电梯群控，初赛为六部十层电梯控制。决赛关于PLC 控制项目开发、数字化虚拟调试以及工业智能网关项目的开发与调试。由于比赛学生来自不同区域，人数较多;在初赛时会划分区域，在区域内排名优先者可参与到全国总决赛。智能制造挑战赛内容覆盖了工业自动化生产的多个方面，對培养高层次技术人才起到了重要的推进作用。
　　2.竞赛宗旨
　　随着科学技术的不断发展，中国想要从制造大国转型为制造型强国，这就面临着很多新的问题。其中企业对于人才的聘用有了更高的要求。以后的工程技术人员不仅要掌握扎实的行业理论基础知识和过硬的实践操作能力，还需要有好的团队合作能力，以及敢于创新的能力。高职院校作为培养工程性人才的摇篮，必须设计出符合时代发展的高技能人才培养方案，与时俱进。为了更好的完成创新型高技能人才培养任务，各高校自动化、数控、机电等专业分别引入行业竞赛，用于作为学生的实践活动。通过参加与专业相关比赛来激发学生的学习兴趣，提高学生的科学研究能力，提升学生的创新开发能力等，是培养学生成为新型技术人才的重要路径之一。
　　西门子智能制造挑战赛得到了教育部的重视，并给予了资金资助;该项目已经成为PLC控制行业内一项重要的科学竞赛。西门子比赛鼓励学生积极参加，激发学生的学习积极性，以立足培养、面向工程、总在参与、追求卓越为指导思想;宗旨在于加强学生对工程学习的兴趣以及全面学的工程知识储备;通过工程比赛培养学生对工程的设计能力，工程操作能力，以及工程的创新能力。在比赛中以团队形式参加，潜移默化的提高学生的团队协作能力。当然比赛中也会遇到各种各样的问题及困难，学生学会思考合作去克服问题，从中不断的提升自己解决问题的能力。整个比赛的目的就是为培养综合性的高技能工程人才而服务。
　　3.竞赛对学生的促进作用
　　西门子挑战赛涵盖了工程的各行各业，作为高校培养综合性工程人才的培养途径之一，它的促进作用不言而喻，对学生的帮助体现在方方面面。每个竞赛的环节都体现了对学生的有利帮助，主要表现在三个方面：对知识学习的全面性有很大的帮助;培养了学生独立思考并解决实践问题的能力;提高学生创新思维能力;具体情况如下：
　　（1）有益于学生知识学习的全面性
　　2019年西门子挑战赛中智能制造工程设计与应用类赛项初赛为例，基于以太网控制，利用西门子S7-1200型号PLC进行编程，仿真六部十层电梯控制，不断优化程序，实现六部电梯的最大载客量。学生需要熟练掌握西门子S7-1200的硬件配置及控制指令相关知识，还要学习如何利用WINCC画图，从而实现对程序状态的监控。学生还要学习如何计算电梯群控的控制算法，以及实际生活中电梯控制的应用等内容。这些知识不光来自于课堂的教授，更多的是学生课后自己的学习，学生需要翻阅大量的资料通过不同的手段，从而对电梯控制有一个全面深入的了解，才能更好的分析问题，解决问题。整个比赛过后，学生的知识获取能力和知识储备量都得到了量的飞跃。
　　（2）有益于学生解决问题能力的推进
　　学生在比赛过程中需要快速的完成硬件配置，编程，绘制监控画面，最后进行仿真模拟等任务，途中会遇到各种各样的问题，例如组态好了无法下载PLC、无法实现仿真、仿真开始无法接受到自动运行信号等等一系列问题。参赛的同学为了能够解决这些问题，必须要翻阅大量资料，解决问题的过程中无形的培养了他们的学习能力，激发了他们的学习积极性，培养了他们的独立思考能力，以及团结合作的能力。学生在比赛中有了一种刻苦钻研，敢于尝试的科学精神，有益于学生未来的工程技术职业发展之路。
　　（3）有益于创新思维能力的推进
　　创新思维是培养学生创新能力的核心。如何具有创新思维就成了一个有研究型的话题。学生在传统的课堂学习中，不断的接受理论知识，课堂中完成简单的实际操作，能让学生对知识有进一步的理解。但是实际的工程案例是灵活的综合性技术的融合，工程项目中遇到的问题也是多种多样。适应实际的工程项目就需要学生具有一定的创新思维能力。例如在电梯控制编程中，为了更好的优化电梯程序，使载客量达到最优，就会利用到各种群控计算方法;学生需要根据实际情况分析问题，有效的判断利用哪一种模型计算方法，并且加上自己独立思考，选择适合的计算方法，或者创新开发属于自己的计算方案。所以西门子比赛增强了学生对问题的分析理解能力，不断的培养了学生的创新思维能力。
　　4.总结
　　本篇文章以西门子智能制造挑战赛为例，研究它对学生的综合能力的提升作用。通过文章的详细论述，可以看出提高高校学生的实践创新能力以及独立学习能力的重要性。高校积极推荐学生参与到行业竞赛中去，通过利用竞赛平台，学校能够更好的培育学生的知识的应用能力、问题分析能力、以及实践创新能力等，是符合国家对工程类人才培养的方案，科学竞赛已成为人才培养的重要途径。
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　　作者简介：
　　曹嘉佳，女，硕士研究生。
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