基于Inventor的工業產品設計技術技能競賽實訓方案初探

劉 滟

基于Inventor的工業產品設計技術技能競賽實訓方案初探

劉 滟

技能競賽成績是檢驗一個學校專業教學水平的重要指標，如何在短時間內提高學生的專業技能水平是擺在很多專業課教師面前的一個重要課題。為提高職業學校工業產品設計技術技能大賽的成績，結合工業產品設計技術技能競賽的試題，分析了技能競賽的特點，制定備戰技能競賽時的訓練方案。

Inventor；工業產品設計技術；技能競賽；實訓方案

工業產品設計（CAD）技術是近年來推出的職業學校技能競賽項目，從國賽到省賽、市賽使用的都是是美國Autodesk公司推出的軟件Inventor 2011。目前，職業學校技能大賽已形成從學校到全市、全省普遍參與、層層選拔的體系，營造了職業學校學生學技能、練技能的良好氛圍，如何高效地開展競賽輔導工作成為職業學校老師的重要課題。中等職業學校學生來源于應屆初中畢業生，從總體狀況來講，學生文化程度偏低，基礎知識較差，但在他們身上有很多優點，如具有強烈的時代感和進取心；有得到自我價值認可的渴求；動手能力有相對優勢；時間資源較為豐富，有較充裕的時間來提升綜合素質，特別是技能水平。在職業學校學生中選拔學生參加工業產品設計（CAD）技術技能競賽既有利于該軟件的普及，又能提升學生的技能水平，可以為新興的工業產品設計行業培養更多更優質的設計人才。

一、工業產品設計技術技能競賽試題分析

（一）軟件應用分析

通過分析2010年和2011年全國及江蘇省職業學校工業產品設計學生技能大賽試題，筆者發現，在三到四個小時之內要完成零件建模、裝配及創意設計，時間非常緊張，不少學生來不及完成。如果在軟件應用上不能做到非常熟練，是不可能取得好成績的。從題目涉及的Inventor軟件知識點來看，實體建模、曲面造型、特征放置、部件裝配、資源中心、工程圖、爆炸圖、場景渲染等方面都有涉及，因此，對Inventor軟件這些功能的掌握必需全面、熟練和精準。

（二）競賽試題類型分析

工業產品設計技術技能競賽試題分為三部分：中等難度的機械零件建模及裝配、簡單的實物仿形設計和中小型的電子消費類產品的創意設計及說明。分值分配為零件建模及裝配占25%左右，仿形設計占15%左右，創意設計占60%左右。

從試題類型看，不但要求學生具有堅實的軟件建模基礎，還要有相當的形態及創意設計能力。比如2011年全國工業產品設計技能競賽題目之一為“識別指紋U盤”，規定了U盤外形尺寸及相關設計要點，如識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系、要保證U盤蓋打開后，蓋子不掉下來等等。這類題目其實已經將軟件的使用技巧放在其次，軟件只是一個工具，而將利用Inventor進行的創意設計提到了一個新高度。

（三）獲獎技巧分析

要在工業產品設計技術技能競賽中取得好成績，學生首要的技能就是熟練使用Inventor軟件，操作速度及繪圖的準確度要極高，要做到一見圖紙就能在頭腦中產生立體模型，一產生模型就能確定建模方法，這是最基本的能力。要把握好創意題的“分寸”，設計的產品要能用、好用、好看。不能盲目追求造型上的所謂“創意”，而不考慮產品是否適用，造成“設計后遺癥”。這是不少學生競賽時的失誤之處。

省賽、國賽有繼續加大創意部分分值比例的趨勢，這就對學生的創意方案提出了更高的要求。創意應以造型創意為主，功能創意為輔，多考慮人和產品之間的關系及產品的美觀度，這就要求學生對人機工程學、色彩學有一定的了解。競賽教練在集訓時對這兩部分要加以輔導。為了獲得良好的外觀效果，有些同學對渲染特別在意，從而花費了大量時間，最后造成時間來不及，這在比賽中需注意。

二、工業產品設計技術技能競賽的學生選拔方案

工業產品設計技術對學生的要求較高，一般在大學本科、專科設置該專業，而在中職、五年制高職專業目錄中沒有設置該專業。因此，如何在現有中職及五年制高職專業中選拔學生，選拔哪些專業的學生是首先要解決的問題。

（一）基于年級及專業的選拔

根據中職和五年制高職的學制特點，第一學年由于學生還未能完全進入專業角色，特點并不明顯，優秀學生尚未“顯山露水”，而第三年或第五年又臨畢業實習，學生思想不穩定，培養意義不大。因此，第二學期或第三學期是選拔苗子的最佳時機，培養價值較大。

具體做法是，在第二學期末、第三學期初開展一次針對性較強的專業技能競賽活動，選拔范圍要大要廣，從中選拔出對軟件感覺好、速度快、有創意的“苗子”。好的苗子不一定在一次選拔中就能表現突出，因此，這種選拔往往需要進行兩到三次，最后一般留下不超過12人，建立一支工業產品設計技能集訓校隊。

工業產品設計技術技能競賽所選拔的學生可以是各個專業的，如機電、數控類專業、計算機專業，甚至包括文科類專業，這些學生當中，計算機專業的學生對軟件的掌握較快，但是要花時間彌補制圖部分的知識，他們在創意方面往往較有優勢。機電類學生的優勢最為突出，他們有良好的空間思維能力，而且學過AutoCAD，對于零件建模部分的題目相當拿手，如果在創意上有些靈氣，就有可能取得好成績。因此，這兩個專業的學生是主要選拔群體。

（二）基于空間思維的選拔

工業產品設計對學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計能力、創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秀的學生選出來。但是，眾多能力當中，空間思維是核心能力。作為教練，應當非常清楚這一點。因此，第一次選拔可以采用目測面試和看圖能力作為主要手段，也可以借助相關軟件，如利用AutoCAD的三維部分進行選拔，以測試學生的軟件感覺。接下來的選拔側重于產品形態設計、色彩搭配等方面，以測試學生的創意設計能力。

（三）基于創新意識及設計理念的選拔

在第一次選拔之后，可以對學生進行基于創新意識及設計理念的第二次選拔。從色彩搭配、外觀造型創意、產品功能創意等方面入手，采用答辯論述的方式進行。兩到三次選拔過后，就可以建立一支工業產品設計校隊了。當然，這兩部分測試的順序可以調整，關鍵是要將空間思維好、創意理念好、軟件應用好的學生選出來。

校隊的管理制度，可以采取能上能下的激勵方法，確保技能校隊的精英質量。如泰州市今年該項目每校中職組3人、高職組3人，那么就可以建立一支8人的校隊，其中6人為編內成員，2人為編外成員。編內成員由校技能競賽的優勝者組成，編外成員由具有一定潛質的學生組成。通過每次模擬競賽，進行重新排名，只有成績穩定在各組前兩名的隊員才有資格作為“種子”選手代表學校參加校外的各級、各類技能大賽，最后一個名額由競爭產生。通過技能校隊的訓練，激勵和帶動學生學習技能的熱情，達到普遍提高技能水平的目的。

三、工業產品設計技術技能競賽實訓方案

（一）基礎知識實訓

針對工業產品設計技術技能大賽，學生只掌握Inventor軟件的基本知識顯然是不夠的，但是也沒有必要將工業產品設計技能大賽必備的知識點和工業產品設計專業的專業基礎課程等同起來，這不但耗時費力，對技能競賽的成績也未必有大的影響。比較有效率的實訓應該從軟件操作和設計理念兩方面開始，采取機械零件實體建模和實物項目同時并進的訓練手段，對學生進行啟蒙基礎培訓。在這個階段里，可以進行部分產品形態設計學及色彩學的滲透，以幫助學生在一開始接觸工業產品設計時就能重視產品的形態外觀，養成審美習慣，滲透創意理念，避免單一訓練機械零件時無形之中產生的刻板、僵化的思維。這一階段，如果是沒有讀圖基礎的學生還要補上讀圖這一課，而這不是一朝一夕的事，需要有一個較長的過程，如果是機電類的學生，培養起來就比較快了。具體方案見表1。

表1 基礎知識實訓方案

（二）技能提升實訓

在學生已經能夠進行簡單產品設計之后，針對電話、鼠標、電水壺、應急燈等復雜產品，就必須學習曲面造型、零件裝配及渲染。當然，在技能提升階段，對機械零件的三維建模還要繼續訓練，并加大難度，這部分的速度和質量是取勝的基礎，至始至終都不能松懈。訓練時，要將資源中心、零件裝配、工程圖、表達視圖等部分納入其中，并要求學生以最快的速度完成該部分。

產品渲染是這一階段的另一個難點，學生除了對Inventor2011渲染部分的操作要非常熟練之外，對色彩學、產品形態學、人機工程學等理論還要有一定的了解，并能靈活運用于自己的設計當中。這也是教練需要進行自我提升的方面，因為大部分教練并不是工業產品設計專業出身，對這一部分的內容甚至完全不了解，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滲透創意理念。具體方案見表2。

（三）綜合實訓

通過前兩個階段的實訓，學生已經全部掌握了工業產品設計技能競賽的技術部分，接下來的綜合實訓主要是針對大賽。筆者認為這部分的重點應該放在“創意”二字上。這也是近兩年大賽的一個趨勢。很多學生基本功非常好，唯獨缺少創意，導致進不了省賽、國賽，非常可惜。作為教練，要鼓勵學生大膽創意，好多學生的創意是出乎教練意料之外的。在實訓練習當中，教師和學生之間、學生和學生之間要多討論，多研究，各抒己見，取長補短，多吸收好的創意，拓展思維。具體方案見表3。

表3 綜合實訓方案

以上是筆者從競賽試題、學生選拔、實訓方案等幾方面對工業產品設計技能競賽的一點思考。精選優生、強打基礎、創新思維是工業產品設計技能競賽的三大法寶，希望可以拋磚引玉，把工業產品設計技術技能競賽這項工作做好，為社會培養更多有用的工業設計人才，為實現從中國制造走向中國創造作一點努力。

劉滟，女，泰州機電高等職業技術學校高級講師，主要研究方向為工程圖學。

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1674-7747（2012）03-0052-04

[責任編輯 徐 晶]