摘要：為了適應企業(yè)對于人才的新需求，傳統(tǒng)的三維軟件建模課程教學改革勢在必行。該文分析了當前三維軟件建模課程教學存在的主要問題，以無人機三維軟件建模課程為例，通過賽教融合的形式，優(yōu)化教學內容，設置分層項目，引入3D打印技術，融入競賽項目，完善教學評價機制等途徑進行教學改革，在培養(yǎng)學生專業(yè)建模實踐技能的同時，提升學生的創(chuàng)新設計意識，以適應企業(yè)對于人才的新需求。

關鍵詞：賽教融合;三維建模;3D打印;創(chuàng)新意識

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）07-0175-02

1 引言

職業(yè)技能大賽已逐漸成為引領高職教育改革的風向標。職業(yè)技能大賽項目以最新的職業(yè)標準為依據(jù)，融合了最前沿的科學技術，對接行業(yè)生產(chǎn)實踐，充分體現(xiàn)企業(yè)對于人才的最新需求[1]。因此，如何有效利用競賽平臺和資源，探索出一條賽教融合的課程改革途徑，將技能大賽深度融入日常的課程教學，充分發(fā)揮職業(yè)技能大賽的導向作用，對教學質量水平的提升，高素質高技能人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)有著至關重要的意義[2]。

無人機三維軟件建模課程作為我院無人機應用技術專業(yè)的專業(yè)基礎課，著重培養(yǎng)學生的三維建模基礎能力、創(chuàng)新設計進階能力以及制造加工實踐應用能力，可為后續(xù)的無人機組裝與調試、無人機設計與開發(fā)課程奠定堅實的基礎。然而傳統(tǒng)的課堂存在課程內容滯后、教學方法、手段單一、考核評價機制不健全以及創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足等諸多問題。本文從傳統(tǒng)課堂存在的客觀問題入手，將三維建模競賽內容，標準等融入課程教學中，汲取了競賽的精華，優(yōu)化了課程內容，采用了梯度化的項目式教學，從而實現(xiàn)“賽教融合”的課程改革;同時，在競賽項目中引入3D打印技術，培養(yǎng)學生軟件三維建?；A技能的同時，拓展學生創(chuàng)新設計與智能制造的附加能力，以滿足智能制造背景下企業(yè)對于復合型技能人才的需求。

2 三維建模課程的教學現(xiàn)狀

2.1 傳統(tǒng)課堂的課程內容滯后

傳統(tǒng)三維軟件建模課程的內容基本上按照教材章節(jié)的順序進行講解。而目前三維建模的教材局限于軟件命令的講解，每個章節(jié)采用的案例都相互獨立，缺乏與無人機專業(yè)實際應用結合的內容，專業(yè)針對性不強，容易造成該課程學習的相關建模技能無法直接應用于后續(xù)的專業(yè)課程，從而造成課程學習脫節(jié)的情況發(fā)生 [3]。并且三維軟件具有“更新快”“市場性強”的特點，僅僅依靠教材的內容和課本上的案例進行教學，會使得學生學習的知識與真實的職業(yè)崗位存在一定差距，培養(yǎng)出來的學生無法解決企業(yè)的實際問題。

2.2 傳統(tǒng)課堂的教學方法、手段單一

目前，在三維軟件建模課堂中，仍然沿用傳統(tǒng)課程的教學方式，即理論+實踐的形式。在理論教學模塊，常采用“滿堂灌”的方法進行教學，學生缺乏感性的認識，對講解的知識點理解困難[4]。并且理論知識點講解耗時過久，會使得學生的學習興趣大幅下降，注意力分散，導致無法完成后續(xù)的實踐操作。在教學手段方面，傳統(tǒng)的課堂過于依賴多媒體而忽視了對其他教學形式的探討，容易出現(xiàn)學習的適應性疲勞。

2.3 傳統(tǒng)課堂的考核評價不健全

傳統(tǒng)的三維建模課程考核評價方法還是采用以期末集中性考核為主，即期末教師發(fā)布建模任務，學生在課堂上完成的形式進行。這種考核評價機制一方面是忽視了過程性學習的重要性，不利于調動學生學習的積極性;另一方面期末考核形式在命題、空間以及時間上的局限性，不利于全面反映學生的學習態(tài)度和實際知識的掌握水平，更不能開發(fā)學生的創(chuàng)新設計能力以及團隊協(xié)作意識。

2.4 傳統(tǒng)課堂的創(chuàng)新教育不足

在教學過程中，過于強調三維軟件操作技能，對于學生創(chuàng)新思維的開發(fā)與培養(yǎng)重視不足。這使得學生僅僅掌握了三維軟件的使用，缺乏創(chuàng)新設計意識，只會照著已有的模型去做，不能做到舉一反三，不能服務于后續(xù)的專業(yè)課程，也與企業(yè)對復合型人才的需求不相符。

3 基于“賽教融合”的三維建模課程改革策略

近年來，三維建模的相關賽項，主要有全國大學生工業(yè)設計競賽、大學生機械設計競賽;還包括一些行業(yè)賽項如：三維建模與快速成型技術競賽、“一帶一路”暨金磚國家技能發(fā)展與技術創(chuàng)新大賽3D打印造型技術競賽等。這些大賽接軌企業(yè)實際崗位需求，考查參賽者三維建模、三維設計以及制造加工的全面綜合實踐能力。因此，三維軟件課程迫切地需要建立一套教學新模式，本文以“無人機三維軟件建?！闭n程為例，從專業(yè)人才培養(yǎng)方案出發(fā)，分析核心崗位的基本技能和應用技能，對三維軟件建模課程的知識點進行重新篩選和梳理，并將職業(yè)技能競賽深度融合到課堂教學中，在教學過程中滲透競賽相關知識點，以職業(yè)技能競賽為導向，將3D打印技術引入到競賽項目中，采用多元化考核評價機制，建立一套基于賽教融合的三維建模課程的教學改革方案，提高學生的學習熱情，增強學生綜合實踐創(chuàng)新能力，最終達到提高教學質量的目的。

3.1 優(yōu)化教學內容，與專業(yè)銜接

以無人機應用技術專業(yè)為例，無人機三維軟件建模課程的學習是為了更好地運用于后續(xù)無人機設計與開發(fā)、無人機組裝與調試等相關課程。在教學內容的設置上要與專業(yè)相銜接，可以以無人機的零部件為項目任務對象來開展教學活動。并且參考職業(yè)技能競賽的任務模塊劃分規(guī)律，在課程項目和知識點的順序設置上可以做適當?shù)恼{整，由原來的草繪基礎→實體建模→曲面造型→裝配關系→工程圖改為草繪基礎→實體建?！こ虉D→曲面造型→裝配關系，有利于增強學生的物圖轉化能力，增加學習的連貫性。

3.2 實施項目分層，梯度化教學

職業(yè)技能大賽的競賽內容設定通常遵循從簡→難，從基礎→綜合的規(guī)律。同時為了使學生更容易理解和接受教學內容，本課程按照三維建模知識點的難度梯度，如圖1所示將項目進行分層，分為基礎項目和綜合項目。

其中，基礎項目主要學習三維建模的基礎知識和基本技能，主要對已有的三維模型進行模仿建模，工程圖分析和運動仿真分析。綜合項目主要培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題能力、創(chuàng)新設計能力和全局優(yōu)化能力。在過程中，將職業(yè)技能競賽的內容、規(guī)范和創(chuàng)新意識融入項目教學，將綜合項目分為三個階段：在規(guī)定建模階段，學生根據(jù)二維圖紙繪制三維實體，訓練學生的讀圖能力，并選擇合適的建模方法進行三維建模，訓練學生建模分析能力;在局部建模階段，項目的主體部分采用規(guī)定建模，部分零部件需要學生根據(jù)實際使用場合分析設計，例如無人機機體采用規(guī)定建模，載荷結構采用局部設計;在自由建模階段，組織學生成立學習小組，基于實際的工作過程，只要求產(chǎn)品功能應用，鼓勵學生對產(chǎn)品進行功能分析，進行產(chǎn)品設計，并利用已有的三維建模方法進行實體建模。

3.3 引入3D打印技術

《中國制造2025》提出推進制造過程智能。3D打印成型技術作為新興智能制造技術的代表，它的蓬勃發(fā)展則是實現(xiàn)推進智能化制造的有利途徑。3D打印技術是一種快速成型技術，可以以三維數(shù)字化模型為基礎，根據(jù)對應的切片軟件的參數(shù)設置，不僅能夠實現(xiàn)無模具的實物模型打印，而且能夠制造出傳統(tǒng)技術難以加工的復雜結構，具有低成本、高快速成型以及高柔性等顯著特點 [5]。

近年來，各級別的省賽國賽中都添加了3D打印技術內容。為了對接各類競賽，在綜合項目中引入3D打印成型技術，將建模完成的模型文件轉換成stl格式，導入3D打印軟件進行3D打印，制作形成實物，如圖2所示。通過實際加工來驗證三維模型的正確與否，加工出來的作品可以作為學習成果進行展示，極大地提高了學生的學習興趣，有利于培養(yǎng)學生的生產(chǎn)實踐技能。

3.4 開展校內三維建模及3D打印比賽

項目的實施最終以職業(yè)技能比賽為導向，在學期末開展校內三維建模及3D打印比賽，設置期末小組競賽項目。將小組競賽項目直接作為學生期末終結性考核項目，實現(xiàn)團隊協(xié)作，全員參賽，全年級互比互評。

校賽的設定要充分對接全國職業(yè)技能大賽，將行業(yè)的技能要求充分融入大賽命題，考核過程中。期末校賽設置一等獎一項、二等獎一項以及三等獎二項，每個獎項都設定相對應的激勵獎品，充分調動學生的學習主動性，激發(fā)學生的學習參賽熱情。另外通過校賽，挑選優(yōu)秀的省賽、國賽的學生預備團隊、參賽作品，形成良好的競爭機制，激發(fā)學生的學習的熱情。

3.5 完善多元化考核評價機制

技能競賽的評分標準是從學生的專業(yè)技能、職業(yè)素養(yǎng)、團隊協(xié)作、綜合創(chuàng)新應用能力等多方面進行全面綜合的考核評價，具有客觀公正性[6-7]。

因此，在教學評價方面，需要調整傳統(tǒng)單一的考核模式，采用“4+6”模式，期中期末采用小組競賽項目進行考核（占60%），兼顧平時過程性考核（占40%），實現(xiàn)多元化考核評價機制。特別是期末小組競賽項目的考核，充分借鑒技能競賽的考評標準和細則，全面考慮課程的知識點和考核要求，合理地提取并細化競賽評分標準中的評分點，從而制定考評表。小組競賽項目的考核表內容包括對三維建模的理論知識、零部件建模和組裝

的操作技能、工程圖繪制的規(guī)范意識、3D打印實物制作的技能、載荷設計的創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作分工以及加工PPT匯報的表達能力進行綜合評價。同時，小組競賽項目采取三方聯(lián)評的形式進行，即設置生生互評，教師評價，企業(yè)導師評價，進一步保證考核的全面性和公平性，督促學生擺正學習態(tài)度，積極主動參與競賽項目活動，促進學生的綜合發(fā)展。另一方面，也有利于學生提前接觸競賽標準，適應崗位職業(yè)要求，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)和習慣。

4 結束語

綜上所述，基于“賽教融合”的三維建模課程改革是將技能競賽融入課程教學，重新調整教學內容，將知識點項目化，進行項目分層，引入3D打印技術，設置競賽項目，修訂考核評價機制。將技能競賽和教學相融合，可以有效地激發(fā)學生上課的積極性，培養(yǎng)學生的專業(yè)建模實踐技能、創(chuàng)新設計意識和職業(yè)素養(yǎng)的同時，一定程度上提升了學生的就業(yè)競爭力。此外， “賽”“教”相輔相成，相互促進，應以此為出發(fā)點，針對其他的專業(yè)課程進行教學改革和創(chuàng)新，提升整個專業(yè)的教學質量。

參考文獻：

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[6] 張呈宇，胡朝元.高職計算機專業(yè)賽訓融合實踐教學模式研究實踐——以重慶財經(jīng)職業(yè)學院為例[J].中國新通信，2021，23（3）：162-163.

[7] 夏潔穎，劉捷，劉洋，等.高職院?！耙再惔俳獭⒁再惔賹W”教學模式的探索——以設計構成課程為例[J].吉林農(nóng)業(yè)科技學院學報，2019，28（1）：90-93，122.

【通聯(lián)編輯：謝媛媛】

收稿日期：2021-12-08

基金項目：浙江安防職業(yè)技術學院2021年校級教學研究項目：智能制造視域下基于“賽教融合”的三維軟件課程教學改革和探索——以《無人機三維軟件建?！窞槔椖烤幪枺篔G202103）

作者簡介：周蘇潔（1994—），女，浙江溫州人，助教，碩士，主要研究方向為機械設計、機械工程。