工业产品设计与创客实践项目技能竞赛训练方案初探

陈祥林

[摘 要] 技能大赛是检验一所职业学校技能型人才培养水平和教育教学质量的试金石，技能大赛已进入规范化、制度化的良性发展阶段，竞赛体系基本形成，工业产品设计与创客实践项目依据“中国制造2025”精神而设置，赛事规模有序扩大，赛事组织日趋合理，怎样在选手有限的时间内提升该赛项的训练水平，从赛项分析、软件分析、产品创意设计、选手训练等方面进行细致的分析，对怎样选拔、训练和管理选手具有一定的借鉴意义。

[关 键 词] 工业产品设计与创客实践；Inventor 技能大赛；训练方案

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）33-0116-02

现在职业院校已经形成从系部、学校、全市、全省、全国层层选拔的体系，营造了职业院校学生练技能、强技能的良好氛围。国家提出的“中国制造2025”强国计划，加快推动了新一轮的技术信息与制造技术的融合发展，从世界技能大赛的机械设计CAD项目到国赛、省赛、市赛的工业设计与创客实践项目使用的软件都是美国欧特克公司设计的软件Inventor，目前如何开展和提高学生的职业技能大赛的训练水准，成为职业院校指导老师的重要研究课题。

一、工业产品设计与创客实践赛题分析

通过分析2018年全国职业院校技能大赛工业产品设计与创客实践的竞赛试题，我们发现今年的软件、题型和题量都发生了较大的变化。

（一）软件方面分析

今年使用的操作软件是欧特克公司推出的Inventor 2018版本，新版本在二维和三维草图、零件建模、干涉检查、测量工具、钣金多实体工作流程、装配、工程图、管路、结构件、焊接件等方面有了显著的增强，这些加强和新增的工具和功能很多在比赛中都要求学生熟练掌握，特别是自上而下的实体建模、曲面造型设计、部件的装配、爆炸图、工程图、表达视图到最后的渲染效果图等都必须熟练、准确、全面地掌握。

（二）2018年工业产品设计与创客实践赛项赛题分析

工业产品设计与创客实践项目赛题分为三大部分，其中第二、三题分为2个部分，共5题，要求选手在四个小时内完成5道题目，今年的题量之大是超乎寻常的。

第一题考查选手基础的产品制图、建模、工程图及装配能力，涉及对软件的基本拉伸、旋转、放样、嵌片、灌注等工具的熟练应用程度。

第二题第1小题考的是机械臂的建模和装配，在第一题的基础上难度有了较大的提升，这也是拉分的一题，这一题重点考查选手对软件曲面工具的综合使用能力，很多选手的时间都浪费在这道题上；第2小题在第1题机械臂的基础上进行结构改进，由原来单一的卡爪变成有参数变化的两个卡爪，能抓紧不同大小的圆柱体，这不仅考查学生的应变能力，还涉及参数的变化。

第三题第1小题是根据所给参数设计一个运动机构，这就需要选手具有一定的机械设计能力，明白运动机构的规律，按要求计算出连杆的长度，这道题考查的不是软件的使用，而是需要选手的应变能力和掌握的基本专业知识能够灵活应用；第2小题是一首压轴题——板材拼插，把第1小题设计的运动机构，以曲柄、连杆、摇杆、机架命名零件，用曲柄摇杆机构命名部件建立的模型与给定的4块板材进行加工，设计一艘龙舟，要体现出“多人集体划桨”的特点，还给出一个相配套的拱桥景观模型，要求龙舟模型可以模拟划桨动作，通过摇把转动曲柄，使摇杆带动船桨前后摆动，而且船桨的摆动角度要和运动连杆的角度一致。这道题看着比较复杂，其实对一些有实践能力、動手、动脑能力强的选手来说，还是能很好地完成。在笔者看来，虽然赛题没要求龙舟和拱桥怎么摆放，但是在生活中我们可以见到，龙舟和拱桥的比例大小要设置好，龙舟要穿桥而过，这是生活的常识，而很多选手疏忽了它们之间的关系，所以这道题不仅考查选手的机械基础知识、板材的拼接知识、软件的使用技巧能力，还有平时对生活的思考能力，这就将Inventor的设计创意提升到了一个新的层次。

二、工业产品设计与创客实践技能竞赛选手的选拔

工业产品设计与创客实践项目对选手的要求较高，不仅要懂机械制图、机械设计，还要了解产品的形态、产品的色彩、产品的材料以及人机工程学等，一般都在大学研究生、本科生阶段设置该专业，而在三年制中职和五年制高职专业中并没有该专业，所以在没有专业设置的情况下挑选和选拔好的选手是指导老师首先面对的难题。

（一）选拔选手的专业和实践

工业产品设计与创客实践项目选拔选手的专业不必纠结于什么专业，可以是数控专业、机电一体化专业、计算机专业、平面设计专业，这些专业的选手对项目的理解各有利弊，比如数控、机电专业的选手会在训练初期处于绝对的优势，他们通过一个学期的机械制图学习和在车间实训室的耳濡目染，比其他专业的选手能更快地入门，这是他们的优势，但是也有劣势，就是思维不活跃，比较机械化，还有对计算机操作也不熟练；计算机专业的选手对计算机操作比较好，对软件的理解能力也更强一些，劣势是对机械识图能力不强，在识图上要花费很长的时间；平面设计专业的选手在开始阶段的识图能力和对计算机的操作能力方面都不如机电专业和计算机专业的学生，但他们一般都是后发制人，只要渡过开始的艰难阶段，后期的仿形设计和产品设计对他们来说就处于绝对的优势，他们对产品形态的理解和对产品色彩的把握是别的专业特别是机电专业的学生所不能比的，所以选拔的专业不同，选手自身的优劣势也不同，选拔最重要的是选手的兴趣，兴趣才是最好的老师，有了兴趣才能静下心来，才能去探索和发现。

根据学制特点分析，第一学年的第一学期由于学生刚从紧张的初三生活进入职教生活，这需要有一个适应的过程，并不适合选拔，第二学期开始慢慢进入角色，在第一学期的时候学习了计算机基础，对计算机的操作又有了提高，这学期就可以开设工业产品设计与创客实践的兴趣班了。这时候可以进入各个系部宣传该项目的特点，使学生了解这个项目并报名参加兴趣班，可以是相关任课老师或者班主任推荐。兴趣班一般控制在20人左右，上课一般放在晚自习，通过一个学期的晚自习训练，对软件、识图能力和空间想象能力好的学生会慢慢显现出来，通过三到五次考试，一般留下10人，组建工业产品设计与创客实践技能集训队，开始正式进入专业集训。