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科研动态

论文:中职技能大赛思考

作者:王科冰  日期: 2023-02-15  点击:

浅谈中职组职业技能大赛指导的几点建议

——以工业产品设计与创客实践为例

中职学校的主要任务是培养具备专业技术和专业技能的复合型人才,为当地企业输送合格的工人和技术人员。自教育部准备从2008年起每年定期举办职业学校技能大赛,提出“普通教育有高考,职业教育有技能大赛”的口号以来,各省市的职业技能大赛如雨后春笋般涌现,各学校也纷纷厉兵秣马加入其中,一年一度的技能大赛成为职业教育最靓丽的一道风景线,也成为了新时期职业教育改革与发展的重要推进器。在此大背景下,本人有幸参加了2019届、2020届江苏省技能大赛,并通过技能大赛极大地提高了自身的理论知识水平和实践操作能力,就项目指导的一些经验和想法,在此愿与同行互相交流,共同进步。

一、精准剖析,吃透技能大赛规程

工业产品设计与创客实践赛项依据“中国制造2025”背景下制造业技能人才需求设置,旨在根据《制造业人才发展规划指南》要求,以数字样机为主要内容,并通过创客实践模块融入创新设计要求,通过技能比赛提升学生职业技能水平和专业综合能力。

从上文“竞赛目的”阐述当中,我们不难发现,首先对于比赛而言,最核心的部分就是数字样机,那何谓“数字样机”?是指在计算机上表达的机械产品整机或子系统的数字化模型,通俗点说就是在电脑上绘制的三维立体模型。

而在规程后面的赛项模块评分表中,我们发现数字样机占整个操作技能部分的70%,且包含了“零件建模”、“部件装配”、“工程图”三大部分。

其中零件建模内容包括拉伸、旋转、扫掠、放样、抽壳、加强筋、拔模、凸雕等基本工具;工作点、工作轴、工作面等辅助工具;嵌片、缝合、灌注、修剪等曲面工具;止口、凸柱、支撑台等塑料件工具。

“部件装配”内容包括零部件装入、约束、联接等工具。

“工程图”内容包括基础视图、投影视图、斜视图、剖视、局部视图、断裂画法、局部剖视图等视图工具;尺寸、连续尺寸、明细栏、引出序号等标注工具。

从以上三大部分看出,零件建模所包含的内容最多,分值也占到整个数字样机模块的60%,因此,建模是基础。而从本人参赛经验来看,事实也确实如此,因为无论是部件装配、还是工程图,你没有三维模型,就好似“巧妇难为无米之炊”。

其次,创客实践,本指勇于创新,通过实践将自己的创意变为现实的人。而在赛项中定义是指根据设计要求完成产品的创新设计,创建产品数字模型,渲染裁判效果图,编写产品设计说明。从赛项要求来看,究其本质,也还是先要有模型,再谈其他,因为其后的结构功能实现、渲染效果图、产品六视图均要基于模型来实现。

以上两部分属于操作技能部分,最后一块是理论知识部分,主要考核Inventor软件操作知识、产品设计知识、图示表达及材料与结构等知识。而此项会在赛前二个月公布题库,正式比赛时,从中抽取部分试题。对于这部分,要求我们指导教师拥有语文老师的耐心,数学老师的细心,去引导学生记忆背诵,只要花功夫,基本可以接近满分。

综上分析,作为指导教师应该心中明确这么一个概念:得建模者得天下。

二、与赛俱进,制定针对性辅导

    1.以面到点进行零件建模训练

相信大部分工业产品设计与创客实践的指导教师,以前或多或少接触过机械设计之类的软件,比如我们市面上常见的Pro/eSolidWorksUG,这些软件的基本功能和我们比赛用的Inventor相差无几,甚至一部分指导教师在初次接触比赛时,已经基本对拉伸、旋转之类的简单建模命令了如指掌。笔者的情况亦是如此,由于大学毕业设计所用软件是Solidworks,当时在准备毕业设计的过程中,自学了不少教程,受制于传统观念的束缚,笔者一开始认为指导学生则需像书本教程中安排一样,将零件建模中的命令按点一个个进行针对性实例讲解训练,达到相应的要求后,再扩展到面进行整体综合件训练,而对于大赛公布的往年的题库,则一直错误地认为综合性太强,难度太高,怕学生初学接受不了。甚至一开始训练的所谓“综合性零件”都是机械类零件,而我们大赛自从2017年开始,基本上三道题目均以曲面塑料件为主,跟机械零件大相径庭,因此直接导致了2017年比赛惨淡收场,止步于市赛。2018年痛定思痛,笔者认真研究了赛项题库,发现其中每一题都是综合了赛事要求的所有命令,虽有难度,但一旦画完了一个流程,有了对所有命令应用场合的把握,其余的题目自然会水到渠成。

有了亲身的体会,就付诸于实施。笔者将参赛的学生分为两组教学(注:学生都是新生),以赛事题库中最简单的“床头灯”为例。一组学生还是按照以往的方法,由点到面,先熟悉“床头灯”中用到所有命令,然后按图抄绘。另一组,反其道而行之,由面到点,先整体讲解每一个命令在床头灯中的用法,然后按图绘制。画完后,两相对比,明显后一种方法胜出。接下来在后一题“电吹风”训练中,优势更为突出,学生无论是从建模速度,还是建模质量都有了明显的提升,在整个题库做完后,还会提出自己的不同见解。甚至在所有命令融会贯通之后,将题库中建模的方法运用于第三题创客实践的绘制,使得以前一直不得其法的创客实践,也有了质一般的飞跃。

自此笔者摈弃了第一种方法,其实想想也释然,赛事题库永远是具有指导性的文件,研究题库就是把握比赛脉搏,了解比赛走向,而创客实践模块考核的建模内容,深究起来也是万变不离其中,本质还是脱胎于题库中各种命令的综合使用。

2. 点滴积累进行产品设计训练

纵观工业产品设计与创客实践项目三个题目,第一题和第二题基本一题来自于题库,一题是个曲面为主的看图建模,此二者在投入大量时间,不间断地训练后,便会看到立竿见影的效果。而唯独第三题就似笼罩在云雾中峻峰,明明看得见,却不知去的路。虽然竞赛公布了产品设计所涉及的范围,但真正比赛时题目犹如雾里看花,看不真切。例如2018年的电动园林剪,包括笔者在内的好多参赛选手,看到题目脑中的第一反应是电锯,然而赛后,网上一查才恍然大悟,竟然就是剪刀加个电动机。再比如2019年的喷雾加湿风扇,看到后的第一反应就是电风扇,看到真图发现其实不然。由于赛题的刁钻,往往考一些生活中不常用的产品,甚至可以说是生活常用产品的变异体,形状只是取生活常见产品的一部分。是以,在训练过程中,我们要做到以下四点:

(1)浏览京东、淘宝、苏宁等购物网站。三大购物网站基本囊括了市面所有的产品,我们在观看一些竞赛公布产品的同时,网站会同时推荐出其他与其相似的产品,或由其衍生出来的产品,尤其是汇聚了好多功能的产品,这些产品就是我们比赛训练所需要收集的。

(2)研究成熟产品的特点。网站上的都是成熟的产品,尤其是一些售卖火爆的产品,自然有它火爆的理由,或者其结构造型独特,引人眼球,或者其颜色搭配得当、材质赋予独具一格,或者功能组合合理,诸如此类。这些均是我们所要研究的,掌握其中规律,窥得其中门道,融入我们训练,那么最终产品的设计必会让人眼前一亮。

3)创意的移花接木。一个创意的出现,有时是个设计经验积累的产物,有时可能是一闪即逝的灵感。不可否认,要我们在比赛这短短三小时内,想出一个符合要求的创意,几乎是强人所难的事情。外观形态,结构组成,我们都可以通过平时的积累来借用和临摹,而创意的形成非有工业设计功底的人不可为。所以,我们需要取巧的方法——移花接木。

产品的功能是相通的,电子类产品功能未必不可以用在家具类产品身上,同样的,家具类产品的功能也可以用电子产品上。例如,颈椎按摩器,可能我们第一反应是建模,之后按题目要求加上相应功能就了事,但若把电子产品的一些标志性功能,诸如液晶屏显示、智能APP控制、触控式调节之类的加上去,瞬间成为一件全新的高科技产品。

除了功能,其实外观形态亦可如此。仍以颈椎按摩器为例,可能当时脑中显现出来的是一个球棒形物体,平平无奇,可若是借鉴一下儿童玩具造型,将其设计成海豚形状,加上充满童趣的配色,那它的使用年龄段将瞬间扩大,不再是老年人专属,一些年轻男女也能成为其顾客。

4)产品内部结构模块化。内部结构连接的设计,也是创客实践的难点,需要我们不断地去拆解不同的产品,去观察,去模仿。但产品千千万,不可能将所有的产品拿过来拆解,耗费时间,成本又高,这就需要我们平日里去总结归纳,把每一类产品内部结构固化成公式,比赛时候碰到相应类型的直接套用。

三、查漏补缺,重视赛外因素

选手的实力固然是决定技能大赛名次的关键,但其他一些小的因素作为指导教师也不能忽视,堤溃蚁孔,我们应该有所警醒。

首先心理因素。选手从开始训练到进入赛场,期间心理会起各种各样的变化。比如“疲劳心理”,每天动辄七八个小时的训练量,长时间下来,作为花季少年的他们必然会心生倦怠。再比如“高原现象”,技能水平到达一定高度后,会出现停滞不前,甚至倒退的现象。当然还有常见的“赛前紧张过度”。这些心理现象,若不能及时的疏导开通,会对比赛形成致命的打击,可若跨过去,学生水平将会上升到一个新的台阶。

其次软件因素。硬件因素撇开不谈,相信每个指导教师都心有对策,而软件因素往往来得猝不及防。Inventor软件有一定的Bug,有时候同样的方法,但你在细枝末节处略微不同,便会导致后续做不出来,或者软件出错,强行关机。这些因素平时看不出来,一旦在时间分秒必争的比赛中,它的危害便会无限放大。轻则全部推倒重来,重则选手心理崩溃。是以,平日训练务必对每一个错误的出现不能轻易放过,务必追本溯源,有了经验,比赛中遇到才不会手足无措。

结语

中职类技能比赛,历来是兵家必争之地,各市院校都十分重视,投入了大量人力物力,要想学生在比赛中脱颖而出,就需要我们指导教师不断地探索发掘其中的成功因子。

 

参考文献

[1] 杨永年.职业院校技能大赛选手选择机制与心理指导策略.职教通讯,201534.

[2] 史文生.职业教育技能竞赛研究[M].郑州:河南大学出版社,2010.

[3] 刘俊利.中职职业技能大赛指导浅谈[J].教育,2014,(12.