黃韜弘

[摘? ? ? ? ? ?要]? 技能大賽是檢驗(yàn)一所職業(yè)學(xué)校技能型人才培養(yǎng)水平和教育教學(xué)質(zhì)量的“試金石”，其中工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與創(chuàng)客實(shí)踐技能比賽是近年來(lái)推出的職業(yè)學(xué)校競(jìng)賽項(xiàng)目，全國(guó)職業(yè)院校技能大賽與職業(yè)教育發(fā)展緊密相連，對(duì)扭轉(zhuǎn)社會(huì)對(duì)職業(yè)學(xué)校的偏見(jiàn)，技能大賽是非常重要的平臺(tái)與載體。為提高職業(yè)學(xué)校工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技能大賽的成績(jī)，結(jié)合工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技能比賽的試題，分析技能比賽的特點(diǎn)，提出工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)訓(xùn)練的一些要點(diǎn)。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與創(chuàng)客實(shí)踐;inventor;技能比賽;訓(xùn)練要點(diǎn)

[中圖分類(lèi)號(hào)]? G712? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2019）33-0157-03

工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)是近年來(lái)推出的職業(yè)學(xué)校技能競(jìng)賽項(xiàng)目，所使用的軟件是Autodesk公司推出的軟件Inventor系列。該軟件從2010年至今每年更新，從Inventor2010版本到如今的2020版本，每年的國(guó)賽、省賽、市賽也跟隨升級(jí)。

到目前為止，該項(xiàng)目也舉辦了多年的國(guó)賽。筆者所在的廣東省，每年都會(huì)為此舉辦市賽、省賽、國(guó)賽選拔賽，每年會(huì)選拔出3～4名選手代表廣東省參加國(guó)賽。筆者從2010年開(kāi)始接觸該軟件，并組織學(xué)生參加比賽，至今已經(jīng)代表廣東省參加了四次國(guó)賽。獲得省一等獎(jiǎng)8人次，二等獎(jiǎng)6人次，國(guó)賽二等獎(jiǎng)4人次，三等獎(jiǎng)2人次。其中輔導(dǎo)的學(xué)生在2019年落幕的中等職業(yè)院校技能比賽中獲得該項(xiàng)目的廣東省第一、二、六名。

目前，該項(xiàng)目由于開(kāi)展條件較低（只需一臺(tái)電腦），并能鍛煉學(xué)生作圖、三維空間等能力，逐漸受到各學(xué)校的重視并相繼開(kāi)展了該項(xiàng)目。本文探討的主要內(nèi)容是通過(guò)歷年來(lái)國(guó)賽的試題分析，如何才能高效地開(kāi)展技能比賽訓(xùn)練工作，探索如何將技能競(jìng)賽中的收獲用到日常教學(xué)中。

一、Autodesk Inventor軟件簡(jiǎn)介及優(yōu)勢(shì)

Inventor是美國(guó)AutoDesk公司推出的一款面向產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工程的專(zhuān)業(yè)級(jí)三維CAD軟件Autodesk Inventor Professional（AIP），目前已推出最新版本AIP2020。同時(shí)還推出了移動(dòng)版本，在App Stor有售。是制造業(yè)數(shù)字樣機(jī)解決方案中的重要組成部分。它包括從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、工程分析到市場(chǎng)推廣的全過(guò)程，使企業(yè)降低了生產(chǎn)成本，縮短了生產(chǎn)周期，提升了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

該軟件主要適合機(jī)械和近機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)、計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)這個(gè)軟件，主要是由這個(gè)軟件本身的特點(diǎn)、中職學(xué)生的特點(diǎn)和市場(chǎng)的需求所決定的。該軟件界面簡(jiǎn)單、人機(jī)交互功能強(qiáng)，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，已經(jīng)在社會(huì)上的許多諸如中小家電企業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，而筆者所在的珠三角有很多中小家電企業(yè)，企業(yè)對(duì)這類(lèi)人才有很強(qiáng)的需求。而中職學(xué)生本身的特點(diǎn)是學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不好，學(xué)習(xí)耐心較弱，像Inventor這樣的軟件有很多功能都很簡(jiǎn)單，容易上手，因此適合中職學(xué)生學(xué)習(xí)。而另一方面，學(xué)習(xí)任何一種軟件入門(mén)簡(jiǎn)單，但是做到精通絕非易事。Inventor也不例外。它功能強(qiáng)大，指令和參數(shù)設(shè)置很多，真正掌握起來(lái)也是有一定難度的。結(jié)合以上對(duì)該軟件特點(diǎn)的研究與分析，針對(duì)學(xué)生的現(xiàn)狀，怎樣把該軟件的這些知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理，再用怎樣的形式教授給學(xué)生才能取得最佳的教學(xué)效果，使學(xué)生真正學(xué)到東西，是筆者在教學(xué)及訓(xùn)練過(guò)程中需要不斷探索與研究的主要問(wèn)題。

二、工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)競(jìng)賽試題分析

（一）軟件使用情況分析

通過(guò)分析2010年至2019年全國(guó)及廣東省職業(yè)學(xué)校工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)學(xué)生技能大賽試題，筆者發(fā)現(xiàn)，在四個(gè)小時(shí)之內(nèi)要完成零件建模、裝配、創(chuàng)意設(shè)計(jì)、產(chǎn)品效果圖渲染、產(chǎn)品裝配動(dòng)畫(huà)及今年的展示動(dòng)畫(huà)，時(shí)間上非常緊張，可以說(shuō)，大部分學(xué)生是無(wú)法完成題目要求的。廣東省賽要求做2～4個(gè)產(chǎn)品，2017、2018年國(guó)賽均需要完成3個(gè)模塊5道題。因此，要求在軟件的應(yīng)用上要做到非常熟練。從題目涉及的inventor軟件知識(shí)點(diǎn)來(lái)看，實(shí)體建模、曲面的使用、特征的放置、部件裝配、資源中心、工程圖、爆炸圖、渲染圖、裝配視頻等各方面都有涉及，同時(shí)，還要求掌握理解和靈活運(yùn)用“自下而上”及“自上而下”兩種建模方法，熟練掌握“多實(shí)體”建模技術(shù)。因此，學(xué)生對(duì)Inventor軟件這些功能的掌握必須全面、熟練和精通。

（二）競(jìng)賽試題類(lèi)型分析

從2013年國(guó)賽及2018年國(guó)賽樣題來(lái)看，近幾年的工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)技能競(jìng)賽試題分為兩大部分：基礎(chǔ)設(shè)計(jì)部分、設(shè)計(jì)創(chuàng)新部分?；A(chǔ)設(shè)計(jì)部分參賽選手需在比賽現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)給出的設(shè)計(jì)圖完成現(xiàn)有產(chǎn)品模型建立與設(shè)計(jì)表達(dá)。需提交的文件包括產(chǎn)品的零件、部件、工程圖及效果圖等。部件包括裝配模型、表達(dá)視圖模型;工程圖包括產(chǎn)品的六視圖、爆炸圖、零件圖。設(shè)計(jì)創(chuàng)新部分包括參賽選手需在比賽現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)給定的設(shè)計(jì)要求，完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)創(chuàng)新、模型建立與設(shè)計(jì)表達(dá)。設(shè)計(jì)要求包括產(chǎn)品的尺寸、功能等方面的要求;設(shè)計(jì)表達(dá)包括產(chǎn)品的工程圖（六視圖、爆炸圖等）及說(shuō)明文檔。比賽240分鐘。分值如表1所示。

從試題類(lèi)型看，要求學(xué)生不但具有扎實(shí)的軟件建模基礎(chǔ)，還要有較強(qiáng)的設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力。題型一為讀工程圖還原產(chǎn)品，題型二為產(chǎn)品還原并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)品改進(jìn)，題型三為創(chuàng)客實(shí)踐、創(chuàng)意設(shè)計(jì)題目。如2018年全國(guó)工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與創(chuàng)客實(shí)踐技能競(jìng)賽題庫(kù)之一的“臺(tái)燈”，除了按給出的圖紙及要求完成臺(tái)燈的建模與表達(dá)以外，還要求對(duì)臺(tái)燈設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)。題目這樣寫(xiě)道：該臺(tái)燈包含尺寸較大的底座，需在工作臺(tái)上占用一定的空間。市場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，用戶希望去掉臺(tái)燈底座，通過(guò)尺寸較小、可與工作臺(tái)連接在一起的固定座將臺(tái)燈放置在工作臺(tái)面邊緣;或?qū)⑦@一尺寸較小的固定座安裝在工作臺(tái)的墻壁表面，從而節(jié)約臺(tái)面空間。除了文字描述，還有如此具體的要求。如底座固定座面積不超過(guò)80mm×80mm，固定座能夠在10mm～60mm的工作臺(tái)固定在一起等。這類(lèi)題目其實(shí)已經(jīng)將軟件的使用技巧放在其次，軟件只是一個(gè)工具，而將競(jìng)賽的細(xì)節(jié)及Inventor進(jìn)行的創(chuàng)意設(shè)計(jì)提到了新的要求。

（三）獲獎(jiǎng)技巧分析

要在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技能比賽中獲得好成績(jī)，首先要求我們的學(xué)生選手熟練掌握Inventor軟件的使用，對(duì)操作速度及繪圖的準(zhǔn)確度要求極高，要做到一見(jiàn)圖紙就能在頭腦中產(chǎn)生立體模型，除了產(chǎn)品的外觀還需知道產(chǎn)品的內(nèi)部構(gòu)造，一產(chǎn)生模型就能確定建模的方法，這是基本能力。要把握好創(chuàng)意的含義，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品要能用、好看、符合實(shí)際情況，不能盲目地創(chuàng)意而不考慮產(chǎn)品的實(shí)際用途，這是部分學(xué)生競(jìng)賽時(shí)容易犯的錯(cuò)誤。

省賽、國(guó)賽近幾年有加大創(chuàng)意分值的趨勢(shì)，這對(duì)學(xué)生的創(chuàng)意提出了更高的要求，同時(shí)也就對(duì)學(xué)生提出了需要平時(shí)多注意觀察，多結(jié)合生活實(shí)際，從人體工程學(xué)、色彩等也提出了一定的要求。除此之外，國(guó)賽從最初的兩題發(fā)展到目前的三模塊5小題來(lái)看，速度也是訓(xùn)練的另一關(guān)鍵點(diǎn)。競(jìng)賽訓(xùn)練時(shí)，教練需要從這些部分對(duì)選手進(jìn)行輔導(dǎo)訓(xùn)練。

三、工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與創(chuàng)客實(shí)踐技能比賽訓(xùn)練要點(diǎn)

（一）基礎(chǔ)知識(shí)訓(xùn)練

根據(jù)工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)競(jìng)賽的實(shí)際要求，掌握好Inventor軟件的使用是關(guān)鍵的第一步，而只掌握軟件的使用遠(yuǎn)遠(yuǎn)還不夠，但也沒(méi)有必要將工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)大賽必備的知識(shí)點(diǎn)和工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的相關(guān)基礎(chǔ)課程等同起來(lái)，這樣既不必要也浪費(fèi)時(shí)間。比賽訓(xùn)練的關(guān)鍵應(yīng)該在軟件的實(shí)際操作和設(shè)計(jì)兩塊進(jìn)行?？梢圆捎脵C(jī)械零件實(shí)體建模和拆裝簡(jiǎn)單產(chǎn)品并建模進(jìn)行訓(xùn)練。對(duì)學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)訓(xùn)練。在這個(gè)階段，教師還要提醒學(xué)生注意產(chǎn)品的色彩搭配，養(yǎng)成良好的審美觀，避免單一的訓(xùn)練機(jī)械零件。在這一階段，對(duì)于沒(méi)有讀圖基礎(chǔ)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，還要補(bǔ)上讀圖這一基礎(chǔ)課。同時(shí)，為了讓學(xué)生養(yǎng)成一個(gè)良好的繪圖習(xí)慣提出諸如繪制草圖盡可能的簡(jiǎn)單，在繪制草圖時(shí)就要想到三維時(shí)的特征，如果可以用三維特征輕松完成的操作，絕不在草圖中完成。草圖中盡量不要出現(xiàn)修剪、鏡像、陣列、圓角、倒角、多圖形組合等操作。

（二）技能提升訓(xùn)練

在學(xué)生已經(jīng)能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單產(chǎn)品設(shè)計(jì)以后，可以針對(duì)一些復(fù)雜產(chǎn)品如電插排、電風(fēng)扇、電話、電水壺、鼠標(biāo)等產(chǎn)品進(jìn)行練習(xí)。繪制這些產(chǎn)品，就必須學(xué)習(xí)曲面的造型、零件的裝配、產(chǎn)品的展示動(dòng)畫(huà)制作及渲染。同時(shí)，在提高技術(shù)的同時(shí)，機(jī)械零件三維模型的訓(xùn)練還需繼續(xù)，并對(duì)選手提出更高要求，不能僅僅是“會(huì)做”，必須對(duì)每做一個(gè)零件計(jì)時(shí)，以提高看圖及操作軟件的速度。速度及質(zhì)量是競(jìng)賽成績(jī)的關(guān)鍵點(diǎn)，自始至終都不能松懈。訓(xùn)練時(shí)，還要將零件的裝配、工程圖、表達(dá)視圖、裝配動(dòng)畫(huà)等進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練，要求學(xué)生在完成這些內(nèi)容時(shí)以最快的速度完成，精確到分鐘。

產(chǎn)品的渲染是一大關(guān)鍵點(diǎn)，很多時(shí)候給評(píng)委留下第一印象的就是渲染圖了。因此，在這一部分訓(xùn)練時(shí)，除了要求學(xué)生多觀察實(shí)際產(chǎn)品以外，教練還需要對(duì)色彩、產(chǎn)品形態(tài)、人體工程學(xué)等方面有所了解，并總結(jié)教授給學(xué)生，讓學(xué)生也能較為靈活地使用。如提出：渲染圖中主體大小適中注意不可有曝光過(guò)度問(wèn)題，擺放位置和大小要合理，選用背景色時(shí)要注意，背景和前景要能明顯區(qū)分等這類(lèi)詳細(xì)的要求。

在這一階段，為了提高學(xué)生建模的速度，還需要對(duì)學(xué)生強(qiáng)調(diào)快捷鍵的使用，要求學(xué)生設(shè)置適合自己的快捷鍵。要求盡量使用快捷鍵，少用鼠標(biāo)點(diǎn)擊功能鍵，加快鼠標(biāo)移動(dòng)速度。提高作圖、看圖的能力。新版本的Inventor中，還可以使用右鍵滑動(dòng)手勢(shì)執(zhí)行命令，在實(shí)際過(guò)程中，也有學(xué)生使用這種方法。訓(xùn)練過(guò)程中，還要根據(jù)學(xué)生的性格特點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生使用適合自己的方法。

（三）綜合模擬訓(xùn)練

通過(guò)前兩個(gè)訓(xùn)練階段，學(xué)生已經(jīng)全部掌握了工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技能比賽的技術(shù)部分，接下來(lái)就需要綜合模擬訓(xùn)練了。筆者認(rèn)為，這部分應(yīng)該重點(diǎn)放在學(xué)生的“速度”上。近幾年的題目來(lái)看，四小時(shí)完成多個(gè)作品，除了對(duì)技術(shù)、創(chuàng)意、產(chǎn)品構(gòu)造等要求外，最重要的就是競(jìng)賽完成度的問(wèn)題了。不少學(xué)生有很好的創(chuàng)意，技術(shù)也不錯(cuò)，但是因?yàn)樗俣忍诒荣愡^(guò)程中只完成了一小部分試題而導(dǎo)致進(jìn)得了省賽、國(guó)賽也拿不到獎(jiǎng)的情況。因此，這一階段除了要鍛煉選手產(chǎn)品的制作、創(chuàng)意以外，還要強(qiáng)調(diào)繪制產(chǎn)品的速度。

在訓(xùn)練和比賽過(guò)程中，選手的心理素質(zhì)也起到重要的作用。因此，師生間要經(jīng)常溝通與交流，了解思想動(dòng)態(tài)，通過(guò)正確的訓(xùn)練來(lái)提高選手的心理素質(zhì)。因此，教練要鼓勵(lì)學(xué)生大膽創(chuàng)意、刻苦訓(xùn)練的同時(shí)，多主動(dòng)與兄弟院校交流，主動(dòng)外出參加交流模擬，及時(shí)總結(jié)、提高學(xué)生的臨場(chǎng)應(yīng)變能力，減少失誤。對(duì)于賽場(chǎng)可能出現(xiàn)的情況，如系統(tǒng)死機(jī)、斷電、裁判走動(dòng)等可能發(fā)生的情況，盡量在測(cè)試中模擬出現(xiàn)，如拉電閘，在學(xué)生比賽時(shí)在學(xué)生后面觀察等訓(xùn)練學(xué)生臨場(chǎng)應(yīng)變能力。

四、結(jié)語(yǔ)

以上就是從軟件使用、競(jìng)賽考題、訓(xùn)練方法等幾方面對(duì)工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與創(chuàng)客實(shí)踐技能競(jìng)賽的幾點(diǎn)思考。優(yōu)選選手、打牢基礎(chǔ)、兼顧創(chuàng)新、強(qiáng)調(diào)速度以及作品完成度是工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)（CAD）競(jìng)賽獲得好成績(jī)的法寶。希望在“中國(guó)制造2025”的大環(huán)境下，為新興的工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)行業(yè)培養(yǎng)出更多更優(yōu)質(zhì)的設(shè)計(jì)人才。

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編輯 馮永霞