农业机械与应用课程实验项目开发与提质增效的实施研究

2023-08-26姜彦武韩长杰郭俊先马俊贵

安徽农业科学 2023年15期

姜彦武　韩长杰　郭俊先　马俊贵

摘要农业机械与应用课程是以常用农机具的使用、维护和管理为主要内容，面向农机及农业科学相关专业本科生的一门专业拓展课程。根据学生学习和生活中的农业生产中的真实情境选择合适的实验主题，结合技能或操作类知识点之间的联系，将理论知识点融入实驗项目之中，引导学生在实践中获得与未来职业相关的专业知识和职业能力。针对课程实验项目缺乏，理论联系实际衔接不畅等问题，依托重点实验室和特色农业装备实验平台，开发了具代表性的产教研结合的实验项目，将理论知识有效衔接到实验项目之中，融入思政元素，探索亦耕亦读的“知三农、悟农耕、增新技”新路子协同育人。课程实验教学模式学生满意达成度为95%，取得理想效果。

关键词实验；知识点；开发；强农兴农

中图分类号 S-01 文献标识码 A文章编号 0517-6611（2023）15-0261-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.15.062

Research on the Development and Implementation of the Experimental Project of Agricultural Machinery and Application

JIANG Yan-wu1，2，HAN Chang-jie1，GUO Jun-xian1 et al

（1.College of Mechanical and Electrical Engineering，Agricultural University，Urumqi，Xinjiang 830052；2.College of Mechanical and Electronic Engineering，Northwest A＆F University，Yangling，Shaanxi 712100）

Abstract Agricultural machinery and application is a major extension course for undergraduates majoring in agricultural machinery and agricultural science， mainly concentrating on the use， maintenance and management of common agricultural machinery and tools.Select appropriate experimental topics according to the real situation of agricultural production in students study and life， combine the connection between skills or operational knowledge points， integrate theoretical knowledge points into experimental projects， and guide students to acquire professional knowledge and professional ability related to future career in practice.In view of the problems such as the lack of experimental projects and the lack of smooth connection between theory and practice， a number of experimental projects combining production， teaching and research have been developed by relying on the key laboratory and the experimental platform of characteristic agricultural equipment. The theoretical knowledge has been effectively connected to the experimental projects， and the ideological and political elements have been integrated into them， so as to explore the new way of collaborative education of “understanding agriculture， rural areas and farmers，understanding farming and increasing new skills”， which is both cultivation and reading.The degree of students satisfaction reached 95%， and the ideal effect was achieved.

Key words Experiment;Knowledge point;Development;Strengthen agriculture and rejuvenate farmers

习近平总书记强调涉农高校要“以立德树人为根本，以强农兴农为己任，培养更多知农爱农新型人才”［1］。农业机械与应用课程知识以“必须”和“够用”为尺度，主要介绍耕整地机械、播种施肥机械、植保机械、谷物收获机械、农产品干燥机械、精细农业机械等的类型、结构组成、工作过程及调整、使用、维护、常见故障的分析与排除等，侧重各类机械设备的构造和原理，使学生在了解常用农业机械的结构与工作的基础上，学会使用和维护农业机械，并能对常见故障进行分析与排除。适用于农学、园艺、植保、林学、草业、农经等各非农机类专业。

目前，由于非农机、机械类专业的学生缺乏机械方面的基础知识理论，致使学生难理解各种农业机械的结构与工作原理；教学实验平台中可用于现代化农业产业人才培养和创新能力提升的仪器、设备、系统和关键核心部件总成较为缺乏，课程实验存在学院不具备开设实践课程的条件、联系实习单位困难的主要问题。基于此，以农业机械与应用课程为基础，依托自治区重点实验室和特色农业装备实验平台对实验教学资源进行开发和整合，对该课程实验教学进行一系列的开发与尝试，强化实践性培养环节，提高学生实际动手和创新能力，达到深度学习目标［2-3］。

1 农业机械与应用课程实验项目开发的意义

课程实验项目开发，实施实验教学环节，是培养学生工程实践能力以及形成农业现代化产业化全链条知识体系中的一个重要环节［2-3］。该课程实验开发达成目标为了解农业相关行业从事教学与科研、技术与服务、推广与开发工作培养将来组织和指挥现代化农业生产专业技术人员，更好地为乡村振兴和农业生产服务［4］。农业机械与应用课程实验项目开发与提质增效的实施研究，目标是教师根据学生学习和生活中的农业生产中的真实情境选择合适的实验主题，根据技能或者操作类的知识点之间的联系，将理论知识点融入实验项目之中，教师以实验项目为引导纲领，引导学生在规定的时间内以小组合作的方式利用多种资源和认知工具加强课程知识的掌握和基本技能的训练，在实践中获得与未来职业相关的专业知识和职业能力［5-6］。通过实验教学要求学生有强烈的事业心，培育学生“爱农村，懂农业，兴农民”的服务三农理念，应用所学的理论知识解决实际中存在的问题。课程实验开发的目标思路设计见图1。

2 农业机械与应用课程中实验项目设计

课程实验项目教学围绕着理论知识而进行，为了完成此项目，需要将其分解成若干相关而又相对独立的实验项目进行，完成项目的过程中逐步构建知识的框架结构，掌握知识的学习，同时各项技能也得到训练和发展，在实验操作中将涉及的知识点融入；现有课时不能满足学习需要，需要在有限的课时和有计划的进度下进行，大部分学生初次接触，更需要有教师提供教学资源的支撑和指导，所以必须选定好实验课程中的项目内容设计［7-8］。课程中可以涉及的实验内容共计9个项目，分别为内燃机、拖拉机的使用，铧式犁机组的使用调整，整地机械结构与工作原理，播种机的使用与维护，植保机械的结构与使用，收割机类型结构与使用，

种子加工机械类型结构与使用，畜牧业机械类型结构与使用，北斗导航基础使用。

3 实验项目开发与产学研结合提质增效的实施

3.1 产教结合实验项目开发与应用

基于智能型土壤-机器-植物系统技术平台（TCC电力四驱土槽试验台车），可开发耕整地、播种施肥、智能信息数据采集等相关实验，不受季节、气候、土壤等复杂环境或自然因素的制约，技术先进，功能强大，基本可以涵盖所有与土壤相关的工作部件的开发设计和性能试验［9-10］。以图2所示产教结合综合性实验项目开发与应用为例，分别开展了综合性实操实验。图2a为智能型土壤-机器-植物系统技术平台挂接旋耕机，学生可直观了解智能型土壤-机器-植物系统技术平台系统；掌握旋耕机的构造、旋耕刀片的排列方式、工作过程等；图2b为排种器的结构和工作原理的操作应用。对授课班级农学院种子科学与工程专业2个年级5个班级共194名学生分组开展了课程实验，学生可轮换亲身动手操控，学习兴趣高，实验效果好。新疆农业大学机电工程学院自治区重点实验室和特色农业装备试验平台的搭建，为学生开展农业机械与应用实验提供了硬件支撑，学生通过完成综合性实验，提高自己动手获取知识的能力，激发了探索精神和创新意识，体现了实验内容的现代化，提升了仪器设备共享和新功能的开发使用，达到仪器设备使用效率最大化。

3.2 研教结合实验项目开发与应用

研教结合——红花采摘机器人综合性实验见图3。科研本身是一种具有创造性兼一个探索学术发展前沿的过程［11］，以学院课题组研究的红花采摘项目为切入点，科研样机“红花采摘机器人”用于田间红花花丝自主采收，给学生讲解红花采摘机器人控制系统组成：自动导航系统、动力单元、红花识别定位系统、采摘系统、调平系统；实验要求是学习了解农业采摘机器人国内外现状，以红花采摘机器人为例掌握采摘机器人结构组成、使用步骤、田间红花采摘流程；培养学生理论联系实际，从实际出发分析问题、研究问题的能力。科学研究能训练学生科研、创新思维，培养锻炼创新创业能力；运用先进的技术，以研促教，以研促学，培养学生学习兴趣，拓宽视野。将科学研究成果融入课程实验教学，科学研究和课程理论知识有机结合，拓展教学资源，架构实验开发提质增效的新模式。

3.3 探索思政要素融合“知三农、悟农耕、增新技”新方法协同育人

探索亦耕亦读的“知三农、悟农耕、增新技”新路子协同育人。知三农——围绕国家领导论断、国家政策、知名学者、知名企业等故事、成果，厚植“三农情怀”“农业广阔天地，农业工程大有作为”，引导学生学农、爱农、为农，增强专业自信，将“学思”与“笃行”相结合，扎根大地，树立坚定服务三农的理想信念。悟农耕——在农业机械与应用课程实验开发与应用中，贴近农业生产，使学生充分认识和领悟农机短板以及与现代农业的差距，明确农业机械发展方向，增强使命感和责任感。增新技——在实验课程中增加农机智能装备、机器人等知识点的扩展，并通过科研反哺教学更新课程内容，使学生掌握专业前沿技术和面向未来的智能农业装备知识，增加专业自信度和学习兴趣［12］。

习近平总书记多次强调知行合一，“道不可坐論，德不能空谈。于实处用力，从知行合一上下功夫，核心价值观才能内化为人们的精神追求，外化为人们的自觉行动。”“屯垦戍边办大学，稳疆兴疆育人才”是新疆农业大学的办学理念，引导大学生爱农村、爱农民，培育其心系“三农”、情牵“三农”、行为“三农”的赤子情怀，培育本科生对乡村民风淳朴、山清水秀的爱，对乡村竹篱茅舍、鸡鸣狗吠环境的爱，袪除浮躁，不急功近利，踏踏实实为中国特色的农业农村现代化建设尽心尽力、出谋划策，做有情怀、有梦想的人，杜绝产生培育的人才“学农、离农、弃农”的现象［13］。加快推进保合格、上水平、追卓越的农业高水平人才服务于南疆地州，促进新疆现代农业行业机械化的普及和推广，巩固脱贫攻坚战果，服务于乡村振兴。

4 学生满意度达成分析

农业机械与应用课程自2020年3月开课，笔者承担种子科学与工程专业合计5个班级共194名学生教学任务，完成了课程理论授课内容的基本建设，进行线上线下混合式教学改革，注重多元化的过程考核，新教学理念保证了学生课程100%的及格率，改变了原先部分学生经常性旷课、对待课程不认真导致挂科的现象。运用的线上线下的教学模式，通过话题选项统计，从学生反馈结果看，96%的同学对这种教学模式予以好评，课程获得“教学评教优秀”。目前，结合课程经验，将新型教学方式推广至后期上课班级和课程的教学。在此运行的良好基础之上，开发了教学实验项目，理论联系实际锻炼学生的动手能力，加强学生基本技能的训练，培养学生运用所学知识和技能解决生产实践中的有关问题能力。由图4可知，该课程设定的课程目标达成满意度达到95%，说明农业机械与应用课程实验项目开发与提质增效的实施深受学生青睐，适合实验课程的教学工作。然而，由于仍有部分学生认为未达成满意度目标，因此该课程实验项目仍需持续优化和开发运用。

5 结语

通过结合理論知识，开发实验项目的实施，实验教学培养了学生的动手能力和创新能力，加强了学生基本技能的训练，培养了学生运用所学知识和既能解决生产实践中有关问题的能力。学生深入理解每个实验的原理，养成独立操作和思考分析能力，增强事业心、团队协作能力，热爱“三农”事业，应用所学的理论知识解决实际中存在的问题；完善新技术开发性和综合性实验的教学功能，提升学生应用新技术的创新能力，体现具有新工科新农科交汇特色的应用新技术突出实践的教育特色。在理论教学的基础上开展实验课程，培养学生“理论指导实践，实践深化理论”的相结合能力，促进本科学生实践能力培养，提升其对专业知识的深刻理解，对于培养高水平的组织和指挥现代化农业生产专业技术人员，更好地为农业生产和乡村振兴服务具有重要的意义和推广价值。

参考文献

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