基于農機專業(yè)的機械設計課程設計的教學改革探討

馬紅玲

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?機械設計課程是農機專業(yè)課程體系的重要組成部分，近年來農業(yè)的快速發(fā)展，對農機專業(yè)機械設計類人才提出了更高的要求。而現行模式下的農機專業(yè)機械設計課程設計教學實踐中存在一系列問題，無法培養(yǎng)出滿足社會發(fā)展的應用型人才。因此，基于農業(yè)專業(yè)的機械設計課程教學需進行深層次改革，才能適應社會發(fā)展，培養(yǎng)出社會真正需要的人才。主要圍繞機械設計課程設計教學展開一系列分析，在深入分析機械設計課程設計的主要問題基礎上，探討了教學改革實踐，進一步探討課程設計創(chuàng)新方法的實踐，旨在使農機專業(yè)的機械設計課程設計教學的時效性得到提高。

[關 ? ?鍵 ? 詞] ?農機專業(yè);機械設計課程;教學改革

[中圖分類號] ?G712 ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] ?A ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2020）12-0162-02

農機專業(yè)的機械設計課程作為必修基礎性課程之一，其涉及知識領域較為廣泛，要想在實踐中靈活掌握機械設計專業(yè)知識，學會綜合運用各農機通用零部件，需在課程學習中，統(tǒng)籌學習機械設計理論課程和實踐課程，如此才能培養(yǎng)出高素質機械設計人才，為更好地解決農機專業(yè)的機械設計問題夯實基礎？

一、基于農機專業(yè)的機械設計課程設計中存在的主要問題分析

現階段，基于農機專業(yè)的機械設計課程設計中，存在一系列問題，如課程內容豐富性有待提高、課程時間比例有待優(yōu)化、教學時效性有待提高等。具體內容如下：

（一）課程內容豐富性有待提高

機械設計課程設計安排主要以提高學生綜合設計能力和實踐操作能力為主。機械設計課程內容方面，主要以減速器設計為主，結合所學知識精確計算減速器強度并優(yōu)化結構設計。但是課程設計中，不同專業(yè)內容的設計應有所區(qū)分，但是現實情況是不同專業(yè)課程內容設計一致，未結合專業(yè)要求進行區(qū)分，未體現農機專業(yè)特色[1]。這種情況下，學生在機械設計過程中，容易照搬其他設計成果，造成農機專業(yè)的機械設計教學任務難以取得預期效果。

農機專業(yè)特點決定了農機專業(yè)設計內容主要以農業(yè)機械設計為主。農機專業(yè)學生畢業(yè)設計階段，通常情況下，學校會分配與專業(yè)相符的設計任務，如脫粒機、割曬機、耕作機等。就筆者多年教學實踐經驗而言，農機專業(yè)的學生在畢業(yè)階段的農機課程訓練階段，未將自身所學農機設計知識和農業(yè)機械完美結合起來，造成農機設計過程中，忽視了農業(yè)機械設計要求和特點，進而引發(fā)一系列問題。例如，機械設計過程中，部分學生由于缺乏農業(yè)機械框架概念，造成農業(yè)機械設計中面臨零部件的選擇表現無從下手。可見，課程設計內容較為單一，無法滿足當前多樣化的農業(yè)機械設計要求，唯有豐富課程內容，才能保證課程設計內容滿足農機專業(yè)機械設計要求[2]。

（二）課程時間比例有待優(yōu)化

通常情況下，基于農機專業(yè)的機械設計課程設計安排在最后一個學期，進行為期三周的學習。雖然學習機械設計課程之前，進行了系統(tǒng)的理論知識學習，但是經歷假期之后，學生不可避免地會出現機械設計知識遺忘的問題，部分學生由于基礎不扎實等原因，機械設計知識基本遺忘殆盡，造成課程設計與前期知識學習出現脫節(jié)現象，制約了課程設計學習效果[3]。針對這一問題，在機械設計過程中，部分學生需重新復習機械設計領域的理論知識。而再次復習繁雜的機械設計理論知識，會讓學生逐步喪失設計興趣，還會制約課堂教學時效性的提高。

（三）教學時效性有待提高

基于農機專業(yè)的機械設計課程設計教學嚴重缺乏時效性?，F階段的課程設計教學，雖能夠在短時間內快速提高學生機械設計能力，但是學生在機械設計過程中，主要以學習任務為驅動力，缺乏目標性，制約了學生主觀能動性的提高，對學生創(chuàng)新能力、創(chuàng)新思維的培養(yǎng)具有一系列負面影響。這種模式下的機械設計與新課程理念相悖。因此，基于能力發(fā)展的課程設計改革勢在必行，以學生能力發(fā)展為導向，讓學生從目標性任務學習轉化為積極主動的合作性學習，以此有效培養(yǎng)學生的自主學習能力、創(chuàng)新能力等，為促進學生全面發(fā)展夯實基礎。

二、基于農機專業(yè)的機械設計課程設計教學改革分析

基于農機專業(yè)的機械設計課程設計教學實踐中，存在課程內容豐富性有待提高等一系列問題，制約了機械設計課程教學效果的提高。因此，有必要進行教學改革。

（一）豐富機械設計課程設計內容

現如今，機械設計課程設計主要以常見的減速器為主，主要原因在于減速器不僅有著簡單的結構，還包括了機械設計教學中的全部零部件，適合綜合機械設計教學和分析。但是減速器作為一類簡單的設計問題，僅以此為設計題目，顯然與農業(yè)生產情況不符。同時，農業(yè)機械種類豐富，為保證設計內容與現實生活更為貼近，需從農業(yè)機械中選出多種機械用于農業(yè)設計課程設計。通常情況下，農業(yè)機械被選中，應用在機械設計課程設計中，需符合以下幾個要求。一是設計機械具有較強的針對性。所選機械需具備農業(yè)機械的特有特征，這樣才能在設計時與其他機械區(qū)分開來，例如，零件材料選擇方面，減速器的材料可考慮市場中的一些常見材料，但是農業(yè)機械常年處在十分惡劣的環(huán)境下工作，如露天、潮濕環(huán)境等，機械運行過程中通常與土壤、水等接觸，造成農業(yè)機械易出現腐蝕等問題。同時，農業(yè)機械在作業(yè)過程中，不同工作部位會受到不同程度的沖擊，出現不同程度的磨損。因此，農業(yè)機械零部件的材料選擇，需要結合農業(yè)機械的實際用途，選擇性能良好、具有耐腐蝕、耐沖擊、耐疲勞等特點的材料。同時，考慮到農業(yè)機械成本要求低。故而材料選擇時，需在保證各項性能的基礎上，選擇價格低廉的材料。二是農業(yè)機械整體結構較為簡單。機械設計靈活性較大，因此課程設計時，需選擇一些結構簡單的農業(yè)機械，讓學生在實踐中，初步掌握設計流程和設計方法，為學生今后的設計夯實基礎。三是機械零件范圍廣。機械設計課程設計核心是機械設計。因此，機械設計過程中，所運用的零件大部分源于前期課程學習內容，在此基礎上，結合農業(yè)機械生產需求，適當增加與農機專業(yè)相關的零部件設計，可實現理論和實踐的結合。

（二）增加課程設計時間安排靈活性

課程設計時間的確定需具備一定的靈活性，才能滿足實際要求。現階段，關于機械設計課程設計時間安排，有關學者提出多種方法，常見的有“先集中后分散模式”“長時間課程設計”。首先“先集中后分散模式”，指的是在機械設計課程學習完成之后，及時布置機械設計任務，讓學生在課余時間，利用所學知識，并通過查閱文獻資料等途徑，初步計算出機械參數，待課堂學習時，進行為期半個月的集中設計。這種模式的優(yōu)勢在于充分利用學生課余時間，節(jié)約了課堂學習時間，并將后續(xù)機械設計緊密結合在一起。但是在實踐操作中，這種模式的落實需教師指導和監(jiān)督才能發(fā)揮出既有作用，達到預期效果。倘若缺乏教師指導和監(jiān)督，部分學生會因個人因素，不嚴格按照進度與要求完成設計任務，給教學效果的提高產生了一系列負面影響。其次，“長時間課程設計”這種設計方式主要是將課程設計和課程理論學習相結合，或者說是將課程設計時間延長到一個學期，讓學生在機械設計理論知識學習的同時，運用課程設計實踐任務檢驗學生機械設計理論知識學習成果，有助于促進學生專業(yè)理論知識和專業(yè)設計實踐能力的協(xié)調發(fā)展。

（三）優(yōu)化組織形式和設計手段

針對機械設計課程設計教學時效性有待提高的問題，需重視組織形式和設計手段的優(yōu)化，以此促進學生合作能力、實踐能力等的培養(yǎng)，有效調動學生課程設計積極性，進而有效提高課程設計教學時效性。首選，組織形式的優(yōu)化，讓學生以小組為單位，圍繞教師布置的設計任務，通過查閱文獻資料的方式，分類討論設計，并初步確定設計方案，以此鍛煉學生自主研究和協(xié)作能力。在此基礎上，讓學生結合自身所學知識，以小組討論方式，不斷優(yōu)化設計方案，并在課外時間運用所學機械專業(yè)知識獨立完成機械設計。待完成機械設計后，需在課堂上進行小組評價等，對機械設計進行進一步的優(yōu)化改造，并繪制相應的裝配圖、零件圖、設計說明書等，以此突出學生設計能力的培養(yǎng)。其次，優(yōu)化設計手段。為了培養(yǎng)學生現代工具應用能力，需鼓勵學生運用計算機輔助手段，更新機械設計方式。現如今，課程設計主要以圖紙為主，學生無法直觀感受自己設計的機械產品，一定程度上制約了學生機械設計興趣的提高。因此，進行機械設計時，需重視現代先進設計軟件的引進，如Pro/E、UG和ADAM等軟件，可讓學生通過仿真分析機械設計結構的合理性，并及時進行適當調整，以此驗證自身機械設計的可操作性。唯有如此，學生才能對機械設計產生較高的興趣，并積極參與到機械設計中，進而有助于提高機械設計課程設計教學的時效性。

三、基于農機專業(yè)的機械設計課程設計創(chuàng)新方法的實踐

（一）直觀感受農業(yè)機械拆裝過程

機械設計課程設計過程中，設計內容主要以減速器為主。因此，機械設計課程設計實踐環(huán)節(jié)，需重視直觀感受農業(yè)機械拆裝過程，讓學生對農業(yè)機械有一個直觀的認知。在此過程中，學生通過直觀感受農業(yè)機械拆裝過程，對農業(yè)機械工作原理和基本結構有一個初步認知，從而在后續(xù)的實踐操作過程中，零部件的選擇、強度的校核等，會有一個詳細的參考依據，進而有助于降低學生課程設計難度，有利于提高課程設計教學效果。

（二）了解農業(yè)機械設計特點

農業(yè)機械設計實踐中，除了直觀感受農業(yè)機械拆裝過程之外，還需要全面了解農業(yè)機械設計特點，才能讓學生在農業(yè)機械設計過程中，有的放矢進行設計。因此，教師在課程設計教學過程中，需在組織學生參觀農業(yè)機械拆裝過程的基礎上，拓展講解農業(yè)機械零部件結構和特點，以此形成一個完整的課程體系。這樣一來，學生在機械設計課程學習中，就能掌握豐富的農業(yè)機械及其設計知識，從而在后續(xù)的機械設計實踐中，能夠得心應手，同時也可以規(guī)避一些常規(guī)設計問題的出現。這樣一來，就可以培養(yǎng)出優(yōu)秀農業(yè)機械設計的應用型人才。

綜上所述，基于農機專業(yè)的機械設計課程設計教學改革需圍繞新時期人才培養(yǎng)需求展開，確保學生機械設計能力與現實生活需求保持一致。通過本文分析可知，基于農機專業(yè)的機械設計課程設計教學中存在課程內容豐富性有待提高、課程時間比例有待優(yōu)化等一系列問題。因此，基于農機專業(yè)的機械設計課程設計教學改革需從豐富機械設計課程內容、增加課程設計時間、優(yōu)化組織形式和設計手段等幾個方面入手，以此保證課程設計教學時效性，從而培養(yǎng)出與實踐能力需求相符的學生，為推動農機專業(yè)機械設計課程教育事業(yè)進一步發(fā)展夯實基礎。

參考文獻：

[1]馮晚平，程旭明.基于農機專業(yè)的機械設計課程設計的教學改革研究[J].當代農機，2019（10）：60-62.

[2]陳杰峰，孫保群，侯郭順，等.農機用液壓機械雙流傳動系統(tǒng)設計及起步特性研究[J].中國農機化學報，2019，40（6）：134-139.

[3]劉大為，吳志立，楊文敏.地方院校農機專業(yè)加強“機械設計”課程結構設計教學的思考：以湖南農業(yè)大學為例[J].時代農機，2019，46（4）：55-56.

◎編輯 鄭曉燕