基于CAD/CAE技術(shù)的車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設計質(zhì)量?jì)?yōu)化
針對目前云南農業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設計中存在的設計質(zhì)量問(wèn)題，論述了在畢業(yè)設計中引入CAD/CAE 技術(shù)的必要性和緊迫性。以所指導的畢業(yè)設計為案例，闡述了采用CAD/CAE 技術(shù)提高畢業(yè)設計質(zhì)量的五個(gè)重要方面，提出了進(jìn)一步提高CAD/CAE 技術(shù)在畢業(yè)設計中應用效果的四點(diǎn)建議。通過(guò)這種教學(xué)實(shí)踐增強了學(xué)生的設計能力，培養了學(xué)生的現代工程素質(zhì)，實(shí)現了畢業(yè)設計的質(zhì)量?jì)?yōu)化。
畢業(yè)設計是本科培養目標的一項重要的綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節，它不僅是學(xué)生運用大學(xué)期間所學(xué)知識和技能去發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，培養實(shí)踐和創(chuàng )新能力的重要途徑，也是學(xué)生初次對科學(xué)研究與工程設計的有益嘗試。因此，如何有效地進(jìn)行畢業(yè)設計的教學(xué)改革與實(shí)踐，從而提高和優(yōu)化畢業(yè)設計質(zhì)量，是各高校工作者一直在思考和探索的問(wèn)題。本文就云南農業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設計存在的問(wèn)題，探索和實(shí)踐了在畢業(yè)設計整個(gè)過(guò)程中如何有效地導入CAD/CAE 技術(shù)，從而使學(xué)生一方面將所學(xué)專(zhuān)業(yè)基礎知識融會(huì )貫通至最大化，另一方面突破傳統設計思想的束縛，建立起先進(jìn)的現代設計思想理念，實(shí)現了畢業(yè)設計質(zhì)量?jì)?yōu)化。
一、畢業(yè)設計存在的問(wèn)題及學(xué)習與應用CAD/CAE 技術(shù)現狀分析
( 一) 畢業(yè)設計存在的問(wèn)題
1、畢業(yè)設計的技術(shù)路線(xiàn)導致學(xué)生創(chuàng )新空間不足
縱觀(guān)工程技術(shù)學(xué)院車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)近幾年的畢業(yè)設計題目，可以看出，涉及設計類(lèi)的題目大多以傳統的設計方法為基礎，即首先構思總體設計方案，然后將大腦中的三維實(shí)體通過(guò)二維工程圖表達出來(lái)，最后進(jìn)行傳統的工藝設計和理論校核。傳統的設計過(guò)程能使學(xué)生將大學(xué)期間所學(xué)的基礎課和專(zhuān)業(yè)課較完整地貫通，較好地體現了理論知識與實(shí)際應用的關(guān)聯(lián)，使所學(xué)知識深化并提高。但一方面由于學(xué)科要求的差異，車(chē)輛專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在機械設計能力上相對較弱，另一方面，這種傳統的技術(shù)路線(xiàn)過(guò)程繁瑣復雜，學(xué)生投入的大量時(shí)間和精力過(guò)多地集中在三維到二維、二維到三維的信息轉換以及復雜的理論計算中，留給學(xué)生的創(chuàng )新空間明顯不足。
2、畢業(yè)設計中對學(xué)生工程意識的培養體現不足
工程意識是優(yōu)秀工程師特有的反映工程現實(shí)的高級形式。用工程觀(guān)點(diǎn)看待工程設計是工科學(xué)生必須具備的基本理念，但由于近幾年學(xué)院接觸到的企業(yè)生產(chǎn)項目較少，大多數教師的畢業(yè)設計選題偏向理論研究或傳統設計，導致學(xué)生片面地認為設計要么是成篇理論的摘抄，要么是繁瑣公式的計算與大量圖表的查閱，而面向工程問(wèn)題的畢業(yè)設計教學(xué)開(kāi)展明顯不足。如何在現有條件下，最大化地培養學(xué)生的工程意識是我們面臨的一大難題。
3、畢業(yè)設計中對學(xué)生的理論與實(shí)踐結合意識的培養力度不足
學(xué)生在經(jīng)歷四年的理論課學(xué)習后，迫切需要通過(guò)實(shí)踐來(lái)體現學(xué)以致用。然而，一方面選題的局限無(wú)法更好地將理論與實(shí)踐關(guān)聯(lián)，另一方面，
傳統設計手段的單一枯燥也難以調動(dòng)學(xué)生的積極性，使畢業(yè)設計質(zhì)量難以提高。如何在畢業(yè)設計中提升理論與實(shí)踐結合的培養力度并有效地引入現代設計手段來(lái)提高與優(yōu)化設計質(zhì)量，是目前我們要突破的瓶頸。
五、進(jìn)一步提高CAD/CAE 技術(shù)在畢業(yè)設計中應用效果的建議
第一，目前工程技術(shù)學(xué)院車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)還未開(kāi)設任何三維設計軟件課程，建議在大三開(kāi)設一門(mén)中端三維設計軟件例如SolidWorks 作為專(zhuān)業(yè)必修課，在大四上學(xué)期可開(kāi)設高端三維設計軟件例如UG 作為選修課，為大四下學(xué)期有興趣選擇三維設計的學(xué)生提供技術(shù)準備。
第二，將CAD/CAE 技術(shù)融入專(zhuān)業(yè)模塊教學(xué)中，例如: 在大一可以將CAD 三維建模知識融入到《機械制圖》教學(xué)中，將CAE 有限元分析融入到《材料力學(xué)》強度理論部分的教學(xué)中; 在大三《機械原理》、《機械設計》課程中應用CAD技術(shù)解決零部件三維造型，應用CAE 技術(shù)解決零部件強度校核問(wèn)題以及常見(jiàn)機構運動(dòng)分析和力的分析。
第三，工程技術(shù)學(xué)院目前實(shí)習工廠(chǎng)已有數控車(chē)床和數控銑床，為進(jìn)一步實(shí)現設計、分析與制造的銜接，使學(xué)生能加工出自己所設計的產(chǎn)品，從而更加激發(fā)設計熱情，建議結合工廠(chǎng)實(shí)際增加生產(chǎn)實(shí)踐類(lèi)畢業(yè)設計課題的選擇，實(shí)現CAD/CAE /CAM 一體化，使學(xué)生感覺(jué)與企業(yè)距離更近，更有利于培養企業(yè)歡迎的新型人才。
第四，工程技術(shù)學(xué)院相關(guān)教師應迅速提升一系列三維設計軟件的應用能力，有條件學(xué)院可組織教師集中培訓并建立相應的培訓機構，全面提升三維設計能力。另外建議學(xué)院可以將是否采用CAD/CAE 等現代先進(jìn)技術(shù)作為一項重要評價(jià)指標納入到車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)相關(guān)課程設計和畢業(yè)設計的質(zhì)量評價(jià)體系中。
CAD/CAE 技術(shù)已逐步成為工廠(chǎng)企業(yè)現代產(chǎn)品設計的主流技術(shù)，必須樹(shù)立新的教育質(zhì)量觀(guān)念，優(yōu)化畢業(yè)設計內容和設計手段，提高畢業(yè)設計的技術(shù)含量和設計質(zhì)量。隨著(zhù)對CAD/CAE 技術(shù)認識上的不斷深入，隨著(zhù)工程技術(shù)學(xué)院車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)基礎課、專(zhuān)業(yè)基礎課和課程設計等教學(xué)環(huán)節改革的展開(kāi)及軟硬條件的改善，CAD/CAE 技術(shù)必將對畢業(yè)設計的質(zhì)量?jì)?yōu)化起到越來(lái)越大的作用，畢業(yè)生的現代工程素質(zhì)和設計創(chuàng )新能力也將得到顯著(zhù)增強。
