工業產品設計與創客實踐項目技能競賽訓練方案初探

陳祥林

[摘 要] 技能大賽是檢驗一所職業學校技能型人才培養水平和教育教學質量的試金石，技能大賽已進入規范化、制度化的良性發展階段，競賽體系基本形成，工業產品設計與創客實踐項目依據“中國制造2025”精神而設置，賽事規模有序擴大，賽事組織日趨合理，怎樣在選手有限的時間內提升該賽項的訓練水平，從賽項分析、軟件分析、產品創意設計、選手訓練等方面進行細致的分析，對怎樣選拔、訓練和管理選手具有一定的借鑒意義。

[關 鍵 詞] 工業產品設計與創客實踐；Inventor 技能大賽；訓練方案

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）33-0116-02

現在職業院校已經形成從系部、學校、全市、全省、全國層層選拔的體系，營造了職業院校學生練技能、強技能的良好氛圍。國家提出的“中國制造2025”強國計劃，加快推動了新一輪的技術信息與制造技術的融合發展，從世界技能大賽的機械設計CAD項目到國賽、省賽、市賽的工業設計與創客實踐項目使用的軟件都是美國歐特克公司設計的軟件Inventor，目前如何開展和提高學生的職業技能大賽的訓練水準，成為職業院校指導老師的重要研究課題。

一、工業產品設計與創客實踐賽題分析

通過分析2018年全國職業院校技能大賽工業產品設計與創客實踐的競賽試題，我們發現今年的軟件、題型和題量都發生了較大的變化。

（一）軟件方面分析

今年使用的操作軟件是歐特克公司推出的Inventor 2018版本，新版本在二維和三維草圖、零件建模、干涉檢查、測量工具、鈑金多實體工作流程、裝配、工程圖、管路、結構件、焊接件等方面有了顯著的增強，這些加強和新增的工具和功能很多在比賽中都要求學生熟練掌握，特別是自上而下的實體建模、曲面造型設計、部件的裝配、爆炸圖、工程圖、表達視圖到最后的渲染效果圖等都必須熟練、準確、全面地掌握。

（二）2018年工業產品設計與創客實踐賽項賽題分析

工業產品設計與創客實踐項目賽題分為三大部分，其中第二、三題分為2個部分，共5題，要求選手在四個小時內完成5道題目，今年的題量之大是超乎尋常的。

第一題考查選手基礎的產品制圖、建模、工程圖及裝配能力，涉及對軟件的基本拉伸、旋轉、放樣、嵌片、灌注等工具的熟練應用程度。

第二題第1小題考的是機械臂的建模和裝配，在第一題的基礎上難度有了較大的提升，這也是拉分的一題，這一題重點考查選手對軟件曲面工具的綜合使用能力，很多選手的時間都浪費在這道題上；第2小題在第1題機械臂的基礎上進行結構改進，由原來單一的卡爪變成有參數變化的兩個卡爪，能抓緊不同大小的圓柱體，這不僅考查學生的應變能力，還涉及參數的變化。

第三題第1小題是根據所給參數設計一個運動機構，這就需要選手具有一定的機械設計能力，明白運動機構的規律，按要求計算出連桿的長度，這道題考查的不是軟件的使用，而是需要選手的應變能力和掌握的基本專業知識能夠靈活應用；第2小題是一首壓軸題——板材拼插，把第1小題設計的運動機構，以曲柄、連桿、搖桿、機架命名零件，用曲柄搖桿機構命名部件建立的模型與給定的4塊板材進行加工，設計一艘龍舟，要體現出“多人集體劃槳”的特點，還給出一個相配套的拱橋景觀模型，要求龍舟模型可以模擬劃槳動作，通過搖把轉動曲柄，使搖桿帶動船槳前后擺動，而且船槳的擺動角度要和運動連桿的角度一致。這道題看著比較復雜，其實對一些有實踐能力、動手、動腦能力強的選手來說，還是能很好地完成。在筆者看來，雖然賽題沒要求龍舟和拱橋怎么擺放，但是在生活中我們可以見到，龍舟和拱橋的比例大小要設置好，龍舟要穿橋而過，這是生活的常識，而很多選手疏忽了它們之間的關系，所以這道題不僅考查選手的機械基礎知識、板材的拼接知識、軟件的使用技巧能力，還有平時對生活的思考能力，這就將Inventor的設計創意提升到了一個新的層次。

二、工業產品設計與創客實踐技能競賽選手的選拔

工業產品設計與創客實踐項目對選手的要求較高，不僅要懂機械制圖、機械設計，還要了解產品的形態、產品的色彩、產品的材料以及人機工程學等，一般都在大學研究生、本科生階段設置該專業，而在三年制中職和五年制高職專業中并沒有該專業，所以在沒有專業設置的情況下挑選和選拔好的選手是指導老師首先面對的難題。

（一）選拔選手的專業和實踐

工業產品設計與創客實踐項目選拔選手的專業不必糾結于什么專業，可以是數控專業、機電一體化專業、計算機專業、平面設計專業，這些專業的選手對項目的理解各有利弊，比如數控、機電專業的選手會在訓練初期處于絕對的優勢，他們通過一個學期的機械制圖學習和在車間實訓室的耳濡目染，比其他專業的選手能更快地入門，這是他們的優勢，但是也有劣勢，就是思維不活躍，比較機械化，還有對計算機操作也不熟練；計算機專業的選手對計算機操作比較好，對軟件的理解能力也更強一些，劣勢是對機械識圖能力不強，在識圖上要花費很長的時間；平面設計專業的選手在開始階段的識圖能力和對計算機的操作能力方面都不如機電專業和計算機專業的學生，但他們一般都是后發制人，只要渡過開始的艱難階段，后期的仿形設計和產品設計對他們來說就處于絕對的優勢，他們對產品形態的理解和對產品色彩的把握是別的專業特別是機電專業的學生所不能比的，所以選拔的專業不同，選手自身的優劣勢也不同，選拔最重要的是選手的興趣，興趣才是最好的老師，有了興趣才能靜下心來，才能去探索和發現。

根據學制特點分析，第一學年的第一學期由于學生剛從緊張的初三生活進入職教生活，這需要有一個適應的過程，并不適合選拔，第二學期開始慢慢進入角色，在第一學期的時候學習了計算機基礎，對計算機的操作又有了提高，這學期就可以開設工業產品設計與創客實踐的興趣班了。這時候可以進入各個系部宣傳該項目的特點，使學生了解這個項目并報名參加興趣班，可以是相關任課老師或者班主任推薦。興趣班一般控制在20人左右，上課一般放在晚自習，通過一個學期的晚自習訓練，對軟件、識圖能力和空間想象能力好的學生會慢慢顯現出來，通過三到五次考試，一般留下10人，組建工業產品設計與創客實踐技能集訓隊，開始正式進入專業集訓。