生态农业背景下机械设计课程的教改探索

摘 要：根据农业可持续发展及生态农业的迫切要求，结合农林特色的学校优势，针对机械设计制造及其自动化专业和农业机械专业的大学本科生，指出课程设置及教学手段的一些问题，提出了一系列关于机械设计课程的教学改革措施。

关键词：机械;机械设计;生态农业;教学改革;教改

机械设计课程是培养学生初步具备通用机械设计能力的主干课程，目前采用的教材是根据教育部“高等教育面向21世纪教学内容和课程提醒改革计划”及普通高等教育“十三五”国家级规划教材建设的精神，结合机械原理和机械设计课程的教学基本要求编写的。随着科学技术的进步，特别是信息技术和人工智能的飞速发展，传统意义上的机械已经产生了质的变化，对应的机械设计的课程教学也应该随之而变化。为了适应农林特色的院校背景，响应国家关于生态农业及可持续发展的需求，如何改革机械设计制造及其自动化和农业机械专业的机械设计课程教学，成为了一个亟待解决的问题。

一、机械设计课程的现状和问题

机械设计课程惯于以机械系统设计为主线，重点研究常用机构传动设计和通用零部件设计的基础上，辅以机械系统方案设计，融合机械原理课程知识，如：机构的组成、运动学及动力学和零件的强度、摩擦学等共性问题，组成机械设计总论篇将连杆机构、凸轮机构、齿轮传动、带传动、链传动等组成传动设计篇，将质量平衡、功率平衡组成机械系统的动力学设计篇，轮系和减速器融合为传动系统设计篇。

机械设计的主要教学思路是按照工作原理——运动设计——承载能力设计——结构设计的原则组织教学内容，避免重复：如齿轮传动、蜗杆传动，充实内容，以统一常用机构及其传动设计知识。目前的机械设计课程教学，学生能掌握基本的零件设计知识，但对整体机器方案，特别是适用于某行业特色的机械设计，仍有明显不足，具体如下：

1.选用零件时，不能很好区分不同特点的零件的适用范围，对实际运用情况不够了解。

2.对一个机械设计目标，不能给出多个设计方案，对总体布局把握不好。

3.学生不能结合本校特色专业和突出背景，设计某行业机械，老师在教学时没有充分挖掘农业特色机械。

二、 教学改革思路

机械行业的先进性决定了我国工业化的进程，机械设计课程是机械设计制造及其自动化和农业机械专业的专业主干课程，机械设计的教学好坏关乎着为我国农业和工业输送的人才质量。要顺应时代的发展，切实培养高质量、高技能、高素质的现代机械人才成为我国高等学校教育的一个重要问题。立足于机械专业的要求，结合我校的优势学科和学术背景，提出了以下几条教学改革思路：

1.增加实验课时，建立以校内实训中心为基地的实践教学模式。

机械设计属于理论型课程，但培养目标不仅是要求学生掌握理论知识，更重要的是学生具有能实际运用技能，能很好地结合不同零件、不同机构进行机械总体设计。因此，在大一的金工实习和机械制图、大二理论力学、材料力学和机械原理的知识基础之上，多引导学生在实训基地区别不同零件和不同机器的特点，结合机械设计的书本知识，提高动手能力。

2.拓展課程设计范围，与校外企业建立友好的合作模式。

理论源于实践，为了改善课程设计教学效果，并提前在毕业前了解对口专业，结合合作的校外企业，挖掘研究课题，分成子课题，供机械设计课程设计选题使用，鼓励学生与企业多沟通，到工厂多操作，结合课堂所学理论知识，掌握实际处理问题的能力。

3.针对农业行业机械，构建以专业背景为基础的高等教育系统。

除了普通高校工科的公共基础课程：高等数学、线性代数、概率论与数理统计、马克思理论、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、思想道德修养与法律基础、体育、英语、计算机文化基础等十余项课程，在严格把控专业必修课程的教学质量基础之上（包括：机械制图、AutoCAD、工程材料、控制工程基础、机械制造基础、电工电子技术、互换性与测量技术基础、机电一体化技术、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计），适当提高专业选修课程的教学效果（包括：计算机辅助设计与制造、三维CAD、计算机绘图、控制工程、电工学、单片机与接口技术、流体力学、工程热力学、液压与气压传动、数控技术、机床夹具设计、MATLAB程序设计、人机工程学、机械优化设计、机械可靠性设计）。提高实践课程学时，严把实习评分，渗透行业知识，引导机制和农机专业的学生成为适应生态农业战略需要的真正人才。

三、 结语

机械设计的传统教学方式是课堂教学，虽有实验和课程设计环节，但学生积极性不高，教学效果不好，未能让学生真正了解行业知识和实际需求而进行机械设计。如何提高机械设计课程的教学质量，改善机械设计制造及其自动化和农业机械专业学生的实际动手能力，成为生态农业大趋势下高等学校的一个重要问题。本文提出的三个教学改革模式，旨在丰富机械设计课程的教学手段，贴近社会培养实际需求，进一步提高学生的实际设计能力，能够提高教学质量。

作者简介：康丽春（1983-）女，江西遂川人，四川大学、新加坡国立大学联合培养博士，讲师，主要研究方向：智能农艺农机工程，主讲课程：机械原理，机械设计，机械优化设计、数控技术、试验设计、人机工程学、专业英语。

推荐访问： 教改 生态农业 机械设计 探索 课程

---