基于Inventor的工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)技能競(jìng)賽實(shí)訓(xùn)方案初探

劉 滟

基于Inventor的工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)技能競(jìng)賽實(shí)訓(xùn)方案初探

劉 滟

技能競(jìng)賽成績(jī)是檢驗(yàn)一個(gè)學(xué)校專業(yè)教學(xué)水平的重要指標(biāo)，如何在短時(shí)間內(nèi)提高學(xué)生的專業(yè)技能水平是擺在很多專業(yè)課教師面前的一個(gè)重要課題。為提高職業(yè)學(xué)校工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)技能大賽的成績(jī)，結(jié)合工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)技能競(jìng)賽的試題，分析了技能競(jìng)賽的特點(diǎn)，制定備戰(zhàn)技能競(jìng)賽時(shí)的訓(xùn)練方案。

Inventor；工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)；技能競(jìng)賽；實(shí)訓(xùn)方案

工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)是近年來推出的職業(yè)學(xué)校技能競(jìng)賽項(xiàng)目，從國(guó)賽到省賽、市賽使用的都是是美國(guó)Autodesk公司推出的軟件Inventor 2011。目前，職業(yè)學(xué)校技能大賽已形成從學(xué)校到全市、全省普遍參與、層層選拔的體系，營(yíng)造了職業(yè)學(xué)校學(xué)生學(xué)技能、練技能的良好氛圍，如何高效地開展競(jìng)賽輔導(dǎo)工作成為職業(yè)學(xué)校老師的重要課題。中等職業(yè)學(xué)校學(xué)生來源于應(yīng)屆初中畢業(yè)生，從總體狀況來講，學(xué)生文化程度偏低，基礎(chǔ)知識(shí)較差，但在他們身上有很多優(yōu)點(diǎn)，如具有強(qiáng)烈的時(shí)代感和進(jìn)取心；有得到自我價(jià)值認(rèn)可的渴求；動(dòng)手能力有相對(duì)優(yōu)勢(shì)；時(shí)間資源較為豐富，有較充裕的時(shí)間來提升綜合素質(zhì)，特別是技能水平。在職業(yè)學(xué)校學(xué)生中選拔學(xué)生參加工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)技能競(jìng)賽既有利于該軟件的普及，又能提升學(xué)生的技能水平，可以為新興的工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)行業(yè)培養(yǎng)更多更優(yōu)質(zhì)的設(shè)計(jì)人才。

一、工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)技能競(jìng)賽試題分析

（一）軟件應(yīng)用分析

通過分析2010年和2011年全國(guó)及江蘇省職業(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)，在三到四個(gè)小時(shí)之內(nèi)要完成零件建模、裝配及創(chuàng)意設(shè)計(jì)，時(shí)間非常緊張，不少學(xué)生來不及完成。如果在軟件應(yīng)用上不能做到非常熟練，是不可能取得好成績(jī)的。從題目涉及的Inventor軟件知識(shí)點(diǎn)來看，實(shí)體建模、曲面造型、特征放置、部件裝配、資源中心、工程圖、爆炸圖、場(chǎng)景渲染等方面都有涉及，因此，對(duì)Inventor軟件這些功能的掌握必需全面、熟練和精準(zhǔn)。

（二）競(jìng)賽試題類型分析

工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)技能競(jìng)賽試題分為三部分：中等難度的機(jī)械零件建模及裝配、簡(jiǎn)單的實(shí)物仿形設(shè)計(jì)和中小型的電子消費(fèi)類產(chǎn)品的創(chuàng)意設(shè)計(jì)及說明。分值分配為零件建模及裝配占25%左右，仿形設(shè)計(jì)占15%左右，創(chuàng)意設(shè)計(jì)占60%左右。

從試題類型看，不但要求學(xué)生具有堅(jiān)實(shí)的軟件建?；A(chǔ)，還要有相當(dāng)?shù)男螒B(tài)及創(chuàng)意設(shè)計(jì)能力。比如2011年全國(guó)工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技能競(jìng)賽題目之一為“識(shí)別指紋U盤”，規(guī)定了U盤外形尺寸及相關(guān)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，如識(shí)別指紋的屏幕要凸出U盤外殼1-2mm、要考慮主板與外殼的裝配關(guān)系、要保證U盤蓋打開后，蓋子不掉下來等等。這類題目其實(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，而將利用Inventor進(jìn)行的創(chuàng)意設(shè)計(jì)提到了一個(gè)新高度。

（三）獲獎(jiǎng)技巧分析

要在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)技能競(jìng)賽中取得好成績(jī)，學(xué)生首要的技能就是熟練使用Inventor軟件，操作速度及繪圖的準(zhǔn)確度要極高，要做到一見圖紙就能在頭腦中產(chǎn)生立體模型，一產(chǎn)生模型就能確定建模方法，這是最基本的能力。要把握好創(chuàng)意題的“分寸”，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品要能用、好用、好看。不能盲目追求造型上的所謂“創(chuàng)意”，而不考慮產(chǎn)品是否適用，造成“設(shè)計(jì)后遺癥”。這是不少學(xué)生競(jìng)賽時(shí)的失誤之處。

省賽、國(guó)賽有繼續(xù)加大創(chuàng)意部分分值比例的趨勢(shì)，這就對(duì)學(xué)生的創(chuàng)意方案提出了更高的要求。創(chuàng)意應(yīng)以造型創(chuàng)意為主，功能創(chuàng)意為輔，多考慮人和產(chǎn)品之間的關(guān)系及產(chǎn)品的美觀度，這就要求學(xué)生對(duì)人機(jī)工程學(xué)、色彩學(xué)有一定的了解。競(jìng)賽教練在集訓(xùn)時(shí)對(duì)這兩部分要加以輔導(dǎo)。為了獲得良好的外觀效果，有些同學(xué)對(duì)渲染特別在意，從而花費(fèi)了大量時(shí)間，最后造成時(shí)間來不及，這在比賽中需注意。

二、工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)技能競(jìng)賽的學(xué)生選拔方案

工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)學(xué)生的要求較高，一般在大學(xué)本科、?？圃O(shè)置該專業(yè)，而在中職、五年制高職專業(yè)目錄中沒有設(shè)置該專業(yè)。因此，如何在現(xiàn)有中職及五年制高職專業(yè)中選拔學(xué)生，選拔哪些專業(yè)的學(xué)生是首先要解決的問題。

（一）基于年級(jí)及專業(yè)的選拔

根據(jù)中職和五年制高職的學(xué)制特點(diǎn)，第一學(xué)年由于學(xué)生還未能完全進(jìn)入專業(yè)角色，特點(diǎn)并不明顯，優(yōu)秀學(xué)生尚未“顯山露水”，而第三年或第五年又臨畢業(yè)實(shí)習(xí)，學(xué)生思想不穩(wěn)定，培養(yǎng)意義不大。因此，第二學(xué)期或第三學(xué)期是選拔苗子的最佳時(shí)機(jī)，培養(yǎng)價(jià)值較大。

具體做法是，在第二學(xué)期末、第三學(xué)期初開展一次針對(duì)性較強(qiáng)的專業(yè)技能競(jìng)賽活動(dòng)，選拔范圍要大要廣，從中選拔出對(duì)軟件感覺好、速度快、有創(chuàng)意的“苗子”。好的苗子不一定在一次選拔中就能表現(xiàn)突出，因此，這種選拔往往需要進(jìn)行兩到三次，最后一般留下不超過12人，建立一支工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技能集訓(xùn)校隊(duì)。

工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)技能競(jìng)賽所選拔的學(xué)生可以是各個(gè)專業(yè)的，如機(jī)電、數(shù)控類專業(yè)、計(jì)算機(jī)專業(yè)，甚至包括文科類專業(yè)，這些學(xué)生當(dāng)中，計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生對(duì)軟件的掌握較快，但是要花時(shí)間彌補(bǔ)制圖部分的知識(shí)，他們?cè)趧?chuàng)意方面往往較有優(yōu)勢(shì)。機(jī)電類學(xué)生的優(yōu)勢(shì)最為突出，他們有良好的空間思維能力，而且學(xué)過AutoCAD，對(duì)于零件建模部分的題目相當(dāng)拿手，如果在創(chuàng)意上有些靈氣，就有可能取得好成績(jī)。因此，這兩個(gè)專業(yè)的學(xué)生是主要選拔群體。

（二）基于空間思維的選拔

工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生的要求不僅僅限于某一方面，從看圖能力、空間思維能力、軟件操作能力到造型設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)意思維能力都有很高的要求，因此，僅僅靠一次選拔很難把綜合能力優(yōu)秀的學(xué)生選出來。但是，眾多能力當(dāng)中，空間思維是核心能力。作為教練，應(yīng)當(dāng)非常清楚這一點(diǎn)。因此，第一次選拔可以采用目測(cè)面試和看圖能力作為主要手段，也可以借助相關(guān)軟件，如利用AutoCAD的三維部分進(jìn)行選拔，以測(cè)試學(xué)生的軟件感覺。接下來的選拔側(cè)重于產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)、色彩搭配等方面，以測(cè)試學(xué)生的創(chuàng)意設(shè)計(jì)能力。

（三）基于創(chuàng)新意識(shí)及設(shè)計(jì)理念的選拔

在第一次選拔之后，可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行基于創(chuàng)新意識(shí)及設(shè)計(jì)理念的第二次選拔。從色彩搭配、外觀造型創(chuàng)意、產(chǎn)品功能創(chuàng)意等方面入手，采用答辯論述的方式進(jìn)行。兩到三次選拔過后，就可以建立一支工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)校隊(duì)了。當(dāng)然，這兩部分測(cè)試的順序可以調(diào)整，關(guān)鍵是要將空間思維好、創(chuàng)意理念好、軟件應(yīng)用好的學(xué)生選出來。

校隊(duì)的管理制度，可以采取能上能下的激勵(lì)方法，確保技能校隊(duì)的精英質(zhì)量。如泰州市今年該項(xiàng)目每校中職組3人、高職組3人，那么就可以建立一支8人的校隊(duì)，其中6人為編內(nèi)成員，2人為編外成員。編內(nèi)成員由校技能競(jìng)賽的優(yōu)勝者組成，編外成員由具有一定潛質(zhì)的學(xué)生組成。通過每次模擬競(jìng)賽，進(jìn)行重新排名，只有成績(jī)穩(wěn)定在各組前兩名的隊(duì)員才有資格作為“種子”選手代表學(xué)校參加校外的各級(jí)、各類技能大賽，最后一個(gè)名額由競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)生。通過技能校隊(duì)的訓(xùn)練，激勵(lì)和帶動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)技能的熱情，達(dá)到普遍提高技能水平的目的。

三、工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)技能競(jìng)賽實(shí)訓(xùn)方案

（一）基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)訓(xùn)

針對(duì)工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)技能大賽，學(xué)生只掌握Inventor軟件的基本知識(shí)顯然是不夠的，但是也沒有必要將工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技能大賽必備的知識(shí)點(diǎn)和工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程等同起來，這不但耗時(shí)費(fèi)力，對(duì)技能競(jìng)賽的成績(jī)也未必有大的影響。比較有效率的實(shí)訓(xùn)應(yīng)該從軟件操作和設(shè)計(jì)理念兩方面開始，采取機(jī)械零件實(shí)體建模和實(shí)物項(xiàng)目同時(shí)并進(jìn)的訓(xùn)練手段，對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟蒙基礎(chǔ)培訓(xùn)。在這個(gè)階段里，可以進(jìn)行部分產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)學(xué)及色彩學(xué)的滲透，以幫助學(xué)生在一開始接觸工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)就能重視產(chǎn)品的形態(tài)外觀，養(yǎng)成審美習(xí)慣，滲透創(chuàng)意理念，避免單一訓(xùn)練機(jī)械零件時(shí)無形之中產(chǎn)生的刻板、僵化的思維。這一階段，如果是沒有讀圖基礎(chǔ)的學(xué)生還要補(bǔ)上讀圖這一課，而這不是一朝一夕的事，需要有一個(gè)較長(zhǎng)的過程，如果是機(jī)電類的學(xué)生，培養(yǎng)起來就比較快了。具體方案見表1。

表1 基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)訓(xùn)方案

（二）技能提升實(shí)訓(xùn)

在學(xué)生已經(jīng)能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單產(chǎn)品設(shè)計(jì)之后，針對(duì)電話、鼠標(biāo)、電水壺、應(yīng)急燈等復(fù)雜產(chǎn)品，就必須學(xué)習(xí)曲面造型、零件裝配及渲染。當(dāng)然，在技能提升階段，對(duì)機(jī)械零件的三維建模還要繼續(xù)訓(xùn)練，并加大難度，這部分的速度和質(zhì)量是取勝的基礎(chǔ)，至始至終都不能松懈。訓(xùn)練時(shí)，要將資源中心、零件裝配、工程圖、表達(dá)視圖等部分納入其中，并要求學(xué)生以最快的速度完成該部分。

產(chǎn)品渲染是這一階段的另一個(gè)難點(diǎn)，學(xué)生除了對(duì)Inventor2011渲染部分的操作要非常熟練之外，對(duì)色彩學(xué)、產(chǎn)品形態(tài)學(xué)、人機(jī)工程學(xué)等理論還要有一定的了解，并能靈活運(yùn)用于自己的設(shè)計(jì)當(dāng)中。這也是教練需要進(jìn)行自我提升的方面，因?yàn)榇蟛糠纸叹毑⒉皇枪I(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)出身，對(duì)這一部分的內(nèi)容甚至完全不了解，從而成為不少選手失分的原因。這一階段要求教練還要繼續(xù)滲透創(chuàng)意理念。具體方案見表2。

（三）綜合實(shí)訓(xùn)

通過前兩個(gè)階段的實(shí)訓(xùn)，學(xué)生已經(jīng)全部掌握了工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技能競(jìng)賽的技術(shù)部分，接下來的綜合實(shí)訓(xùn)主要是針對(duì)大賽。筆者認(rèn)為這部分的重點(diǎn)應(yīng)該放在“創(chuàng)意”二字上。這也是近兩年大賽的一個(gè)趨勢(shì)。很多學(xué)生基本功非常好，唯獨(dú)缺少創(chuàng)意，導(dǎo)致進(jìn)不了省賽、國(guó)賽，非?？上АＷ鳛榻叹?，要鼓勵(lì)學(xué)生大膽創(chuàng)意，好多學(xué)生的創(chuàng)意是出乎教練意料之外的。在實(shí)訓(xùn)練習(xí)當(dāng)中，教師和學(xué)生之間、學(xué)生和學(xué)生之間要多討論，多研究，各抒己見，取長(zhǎng)補(bǔ)短，多吸收好的創(chuàng)意，拓展思維。具體方案見表3。

表3 綜合實(shí)訓(xùn)方案

以上是筆者從競(jìng)賽試題、學(xué)生選拔、實(shí)訓(xùn)方案等幾方面對(duì)工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技能競(jìng)賽的一點(diǎn)思考。精選優(yōu)生、強(qiáng)打基礎(chǔ)、創(chuàng)新思維是工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技能競(jìng)賽的三大法寶，希望可以拋磚引玉，把工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)技能競(jìng)賽這項(xiàng)工作做好，為社會(huì)培養(yǎng)更多有用的工業(yè)設(shè)計(jì)人才，為實(shí)現(xiàn)從中國(guó)制造走向中國(guó)創(chuàng)造作一點(diǎn)努力。

劉滟，女，泰州機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校高級(jí)講師，主要研究方向?yàn)楣こ虉D學(xué)。

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1674-7747（2012）03-0052-04

[責(zé)任編輯 徐 晶]