时间：2023-09-20 18:13:04
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关键词：农业机械化；CAD；教学内容；教学方法
引言
自上世纪70年代CAD技术问世以来，随着计算机技术的迅猛发展，机械CAD凭着准确的数据处理能力和高超的图形处理能力，在机械设计领域得到了广泛的运用。农业机械化及其自动化专业主要培养农业机械方面的专业技术人才，具备农机机械的基本设计及制造能力，因此，在该专业中开设CAD课程非常必要，各个鉴于社会各行业对CAD技术人才的强烈需求，近年来，国内多数高等院校农业机械化及其自动化专业都相继开设了二维和三维CAD教学课程[1]。
最近几年来，由于课程改革的不断深化，CAD课程的学时受到了限制，我校农业机械化及其自动化专业的CAD课程是授课24学时，上机24学时。教师如何在有限的时间内对教学内容进行优选，并采取合适的教学方法，以达到满意的教学效果，提高学生的机械设计能力，是CAD课程的教师必须面对的问题。
本文分析了现阶段CAD课程教学内容和教学方法存在的问题，以此为基础，提出了教学内容的优选设置及教学方法，并对其教学效果进行了总结。
1.CAD教学存在的问题
1.1教学内容
由于CAD涉及计算机图形学、有限元法、计算机仿真、计算机信息集成技术等知识，涵盖了从产品设计、产品分析到产品数控加工的整个流程，在有限的教学学时内，不可能将全部内容均作详细讲解，需要对教学内容进行选择。从目前的教学状态来看，现阶段教学内容存在以下几点问题：
（1）教学目标不明确，知识总体架构搭建不够。由于CAD涉及的内容比较广，且教学学时有限，在CAD教学中过程中可能出现教学目标不明确，主讲教师可能着重讲解软件的操作和使用技巧，而缺乏对知识总体架构的搭建。这样，学生在学习过程中，缺乏独立分析、解决工程问题的实践能力和创新能力。
（2）教学内容和实际相脱节，在CAD教学中，教师往往按照教材顺序讲解，有些内容是生产中必须的，但课程中不涉及，比较普遍的问题，如三维教学中草图绘制、基准特征、建模特征和附加特征会详细讲解，而系列化零件设计、工程图转化和设计则不涉及，而工程图是目前生产中必须使用的，教学内容脱离了生产实际，以至于学生毕业后，可以很好地完成三维绘图，但不能合理转化成工程图。在装配设计中，讲解的是把已经设计好的零件进行装配，这些零件是提前按照图纸画好的，不存在干涉等问题，但实际生产中，需要从零件设计开始，如果各个零件分别设计，最后的装配就会出现问题，如何使用自上而下的设计，教学中不进行讲解。学生在学完这门课程之后还不清楚如何发挥三维软件强大的功能。因此，对于如何应用到生产实际中，还有一定距离。
1.2教学方法
（1）在教学方法上，教师常采用逐个指令讲解演示、学生按部就班练习的方式进行，这种教学方法不能有效提高学生学习的积极性、不利于培养学生的综合素质。教学方法单一，以命令为主，缺乏关联性的教学方法加上仅在机房中教学，学生的兴趣提不起来，尽管采用边讲边练的教学方式，老师讲授某个命令或者操作之后，学生现场操作，老师现场指导，但很多老师仍然沿袭理论课程的教学方式，强调知识体系的完整性、逻辑性、严密性，先讲解软件操作界面，然后按照图标顺序依次讲授基本命令，接着绘制一个简单的例子，最后进行复杂实例的建模.这样有一定的教学效果，方便学生理解，但也容易导致学生只懂得各个建模命令的堆砌，不清楚三维建模的设计思想，更无法形成自己的建模思路和风格，最终只是把三维软件当成一个简单的建模工具，而不是实现设计理念的良好的辅助手段，也容易让学生失去自主学习的兴趣[2]。
（2）在教学理念上，强调软件操作而不注重设计思想，使学生对软件的了解缺乏系统性目前，由于课时等一些条件限制，老师在课堂上只是针对软件操作加以介绍，但对于一些和软件相关的先进设计思想和方法都没有介绍或者言之较少， 例如，软件的参数化思想、Top-Down 的设计方法等等，作为CAD/CAE/CAM一体化的三维设计软件，它在分析、仿真方面的功能也非常强大，恰当的使用能够使简化设计过程，使设计结果更精确，缺少这些讲解，学生对于三维设计软件的理解会趋于片面.
2.CAD教学内容的设置及教学方法的选用
2.1 教学内容的设置
（1）明确教学目标，搭建总体知识架构。在CAD教学过程中，重点搭建农机专业的总体只是架构，关注农业机械工程应用中的基本概念和方法，使学生对现代机械设计、分析和制造形成一个完整的知识体系，并将各种知识有机地联系在一起[3]。
（2）以农业机械为对象，与各种设计相联系。针对农机设计与制造学生特点，授课内容结合案例教学，从最简单的草绘开始，以农业机械上的零件为主导，将授课内容与农业机械紧密结合，不仅使学生学到CAD的内容，同时认识农业机械。草图绘制采用拖拉机外形；拉伸-切除功能采用悬挂架；复杂曲面造型采用犁体曲面；钣金采用拖拉机护板；等等。
2.2教学方法的选用
（1）在教学方法上，以项目教学法为主，对于项目教学法中的项目设置和情景设置，拟采用嵌套模块的方式，有大模块项目和小模块项目，将其划分为：二维草绘模块、实体造型及装配模块、曲面设计和造型模块，并在相应的模块学习中选择2-3 个项目进行学习，考虑到学习的连贯性， 模块间的学习项目设置一定的相关性， 使每个模块下的小项目合在一起就是一个大的项目， 即将一个大项目分解在各个学习模块的小项目中，通过小项目的实施，达到相应的教学目的，同时调动学生学习的积极性、主动性、动手能力和创新能力，全面提高CA D/ CAM 课程的教学质量[4，5]。
（2）在教学过程中，组织学生参加各类CAD竞赛，以赛促教，提高学生的综合运用能力和实际设计能力[6]。
3.结束语
CAD作为一门实践性很强的课程，其教学方法要基于实用主义学习理论，应该区别于传统的以传授知识为主的传统教学方法。因此，本课程以调研工程实际使用模块和模块内的具体内容作为教学内容的改革。同时，在教学中，采用以项目教学法为主，引导教学法、小组协助教学法为辅的教学方法，形成“理论-实践-创作”一体化的教学模式，使课程学习和教学更有实用性，能有效提高学生的学习效果，对于培养应用型人才大有裨益。
参考文献：
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[3]丁乔，仵亚红，李茂盛.工程制图与CAD绘图课程融合式教学的研究与实践[J].机械管理开发，2011（2）.
[4]周虹.基于web的CAD/CAM 教学与数控加工系统的开发[J].机械制造与自动化，2012（01）.
论文关键词：行业人才；教学改革；人才培养
论文摘要：农业机械化及其自动化专业致力于为社会培养农机专业人才，具有明显的行业背景。面对我国新农村建设对专业人才需求的变化，调整农业机械化及其自动化专业教学人才队伍已势在必行。通过结合自身的办学特色，构建农机专业教学人才队伍，建立产学研有机结合的教育模式是本次教育教学改革的核心内容，本次教育教学改革通过人才队伍的调整与完善，构建新型的人才培养方案、理论与实践教学体系，实现为行业和地方培养具有创新精神和实践能力的应用型高级人才。
在长期产学研合作教育探索与实践的基础上，本专业教学团队于2003年起，在“河南省教育厅高校创新团队”计划项目和河南科技大学教改课题的资助下，以河南科技大学具有50年办学历史的农业机械化及其自动化专业为试点，以“农业机械化及其自动化”国家级建设点建设为契机，系统地开展了“农业机械专业产学研合作教育的创新与实践”项目研究。
教学团队在国内外进行了广泛调研，走访了日本筑波大学、吉林大学、中国农业大学、江苏大学、沈阳农业大学等国内外同类高校。在查阅大量资料和参加国内外教育教学会议交流经验的基础上，剖析了产学研合作教育的多种典型模式，树立了产学研合作教育新观念。走访了中国一拖集团有限公司、中国收获机械有限公司、河南省坤达农业机械设备有限公司、郑州三中收获实业有限公司、河南强豫农业技术装备有限公司、洛阳卓格哈斯机械有限公司等20多家企业，发放调查问卷1000多份，对毕业生的状况和企业对人才的需求进行调查。在以下几个方面进行了探索与实践，并取得了一定的研究成果。
一、提高认识，明确教学改革思路
树立产学研有机结合的合作教育新观念，进一步提高对产学研合作教育的认识。确定了“一条主线、两个突出、一个强化、一个目标”的教学改革思路。以产学研合作教育作为主线，贯穿于人才培养的整个过程；突出学科基础，加强学科基础教育；突出工程实践环节，提高学生实践动手能力；强化专业方向特色，凸显办学特色优势；实现培养具有创新精神和实践能力的应用型高级人才为办学目标。充分利用学校工学、农学、管理学齐备的多学科优势，拓宽专业发展空间，开设具有明显行业特征的专业课程，培养学生农业机械设计制造及经营管理的综合能力。
二、全程互动，探索产学研合作教育新模式
结合多年的校企合作办学经验，提出了“校企全程互动”的产学研合作教育新模式。全程互动主要体现在招生计划、培养方案、理论实践教学、基地队伍建设、课程教材建设、科学研究和就业创业等环节的整个人才培养过程中，校企紧密合作，优势互补，互惠互利，推动人才培养质量的稳步提高和生产技术的不断进步。具体实施方式有：（1）利用科研与生产提升办学条件。自2000年以来，本学科共计入校经费1000余万元，在进行科研的过程中，研制成功各类实验样机如切割器实验台、风扇实验台、犁体外载测定装置等12台，价值60余万元。通过设置设计性、综合性实验开发项目，内容涵盖专业课实验内容的50％以上。（2）通过教学培养学生生产实践能力。农业机械化及其自动化专业一直注重学生实践能力的培养，通过金工实习、认识实习、生产实习、课程设计、夹具设计、冲压模具设计、毕业设计等38周的实践环节，强化了实践环节，提高了学生能力的培养。在加强校内实践教学基地建设的同时，还建设了若干个满足专业教学要求的、稳定的校外实习基地，保证学生受到与现代生产技术水平相对应的岗位实习训练。（3）生产实践发现的问题反馈于科研。针对我国玉米机械化收获存在的问题，对玉米收获机械、玉米秸秆处理、玉米根茬处理等技术进行了深入的研究，有效降低了玉米联合收获机的作业功耗，解决了双行背负式玉米联合收割机配套主机宽度较大，田间作业开道困难等问题，正是生产实践对科研的反馈为科学研究提供了不竭的动力。（4）利用科研成果和生产实践丰富教学内容。专业教师将科研和生产实践中遇到的问题以及解决问题的思路与方法穿插到本科生课堂教学中，以实际积累的工作经验和科研心得丰富本科生教学内容。（5）用科研培养学生创新与实践能力。专业教师十分注重学生创新与实践能力的培养，鼓励本科生到研究项目中来参加课题工作，使学生真正感受到了学有所用。要求专业教师在进行校基金与校实验技术开发基金的研究中要有本科生参与，培养了学生分析问题和解决问题的能力及创新与实践能力。
三、校企联合制订人才培养新方案
针对农业机械行业的新发展、新需求，与企业工程技术人员共同研究教学计划，制订了“厚基础、精专业、重实践、强能力”的人才培养方案。低年级学生统一开设公共基础课程和专业技术基础课程，构建高素质创新应用型人才的完备知识结构，以利于学生长远发展，使学生就业后能迅速胜任企业的生产技术和管理工作。高年级学生主要强化实践环节和动手能力。
建立了与生产实际、农村社会发展需要相结合的“二平台+专业方向+创新教育”的课程体系。二平台是基础课程教学平台和农业机械综合实践教学平台。基础课程教学平台由公共基础课和专业基础课两个模块构成，开设课程主要包括科学基础、人文社科基础、工程学基础和专业基础四大部分，占总学分的65%，实现厚基础教育。农业机械综合实践教学平台由校内外实践教学基地和专业实验室构成，为学生基本技能训练、实践创新能力培养提供强有力的支持。专业方向包括专业必修课和专业选修课2个模块，占总学分的8.5%。创新教育包括全校公选课、素质教育和综合创新3个模块，占总学分的9%。将创新教育融入到人才培养的全过程中，渗透到教学科研、工程实践和公益活动等各个环节，全面培养学生的创新意识、创新能力及实践能力。 转贴于
四、强化能力，优化实践教学新体系
建立与理论课程体系相适应的“四层次、八模块”实践教学体系。四层次由基本素质、基础技能、专业技术和综合训练组成。八模块由素质拓展、科技创新、科研训练、工程训练、专业技能等模块组成，构建了学生基本素质、基本技能和专业能力培养的实践教学框架，占总学分的18%。
充分利用一批省级重点实验室、实验教学示范中心等教学科研基地，以现代农业装备设计技术和先进农机制造技术为基础，以农机设计与制造信息化技术为纽带，整合、充实、提升原有实验室资源。同时，依托形成的行业合作优势，校企联合建立校内外教学实习基地，全方位构建集农机设计与制造、智能控制、农业机器人技术、测试测量技术为一体的开放式农业机械综合实践教学平台。
五、专兼结合，形成教师队伍新结构
学校为企业举办不同层次、不同模式的农业机械学习班，教师在行业协会兼职，到企业进行技术指导、讲学或短期工作、实践进修，聘请企业院所高层管理和技术人员为兼职教授，为学生开设专业课和学术讲座、联合指导毕业设计等，企业设立专项奖学金。校企双方互动，相互渗透，形成一支了解社会需求、理论水平高、实践经验丰富、热爱教学工作的高水平专兼结合的教师队伍。
师资队伍建设坚持走培养与引进相结合的道路，立足培养，重点引进，尽早规划，分步实施，使农业机械化及其自动化专业拥有学术造诣较深、基础理论雄厚、专业知识扎实、实践经验丰富的教师，逐步打造一个教学科研能力强，结构合理，综合素质高的教师团队，从而带动整个师资队伍建设。师资队伍建设情况采用具体情形具体分析的策略，鼓励硕士学位的教师读博的同时加强对在职人员的培养。鼓励和支持教师到国内条件好的重点实验室去进修学习、参加科学研究，提高自己的学术水平，支持教师出国进修。在学校人事部门统一筹划下，加强人才引进工作，提高引进人才的质量。对青年教师予以扶持，吸收青年教师进入科研梯队，锻炼其科研能力。做好骨干教师的培养工作，使他们在培养期结束后，都有较大的提高，成为合格的学术、学科带头人。
六、人才培养质量跟踪调查
通过近两年对用人单位的毕业生情况调查发现，用人单位对毕业生的综合素质总体评价中，优秀与良好占90%以上。普遍认为本专业的毕业生工作能力和业务水平较高，基础扎实、踏实肯干、动手能力强。在对毕业生的随机抽样调查中发现，毕业生对所学专业教学形式、教学内容、教学资源及教学效果的总体评价优秀与良好占91%。毕业生对多个教学环节的教学效果也比较满意。从毕业生一次性就业率可以发现，除了考取研究生的毕业生之外，近三年本专业毕业生一次就业率都达到100%。这几方面肯定了本次教育教学改革路线的正确性。
参考文献
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[3]林小峰，等.实行责任教授制提高本科实践教学质量[J].实验室研究与探索，2004，27(11):86-88.
关键词：农业机械化；自动化；发展现状；推进模式；研究
我国是一个农业大国，农业的发展对我国的经济发展具有极为重要的意义，但是并不是说我国就是一个农业强国，相对于西方发达国家的农业发展水平，我国的农业发展还是存在着些许的差距。目前，我国的农业发展主要致力于提升农业生产的高效性和安全性，这也是实现我国农业现代化建设的重要环节之一。在我国的农业发展中存在着一些影响因素，其主要是种子、土壤、农药、化肥以及灌溉等，而推进我国农业的机械化和自动化是科学控制和协调这些因素的重要途径。
1 农业机械化自动化的现状
1.1 农业机械化自动化及其分类
我们所说的农业机械化自动化就是在农业生产的过程中综合利用机械设备、以及装置来完成相应的工作，改变了传统农业生产中对人类手工和感官组织过于依赖的弊端，以一种完全机器生产或者是一种半手工的方式来实现机械设备的自动化运转。其中，控制装置在农业机械化自动化进程中发挥着关键的功能。目前，在现代科学技术的发展支持下，通过微处理机技术和传感器技术实现了控制装置操作模式的变革，改变了过去单一的处理模式，实现了多元化的输出模式，这是我国农业发展的有一大变革。
目前，我国的农业机械化自动化基本上可以分为农业机械化和装置部分自动化、农业机械和装置无人自动化、农业机器人这三个主要种类，这三个种类都有着各自的优势和不足。其中农业机械化和装置部分自动化主要是进一步强化目前使用机器的操作性能和应用技术，能够对农业生产的效率进行很大程度的提升，农业生产的精准度也会提高，除此之外，在运用这项操作技术的时候，工作人员的工作强度会大大降低，生产成本也会有所下降；农业机械和装置无人自动化，这种操作主要是应用在那些人工操作性不强的工作，适合那些难度系数较低、存在一定的风险、单一的不断重复的操作工作；农业机器人，该技术主要通过计算机软件的操作，它被广泛应用在那些不需要人工亲自操作，并且能够感知农业生物生长环境变化和不同种类农作物中。
1.2 农业机械化自动化的现状
文章所要研究的农业机械化自动化的发展现状主要是基于上述三种类型的农业机械化自动化设备。农业机械和装置部分自动化所应用最主要的目的就是为了提升农业作业的性能，机械油压式的三点连接位调节装置及力调节系统被广泛应用在农业生产中的拖拉机这项机械设备，其中比较新鲜的一个装备是采用的电磁控制阀，这是对连接装置的进一步完善，不管是在提升作业的精细水平上，还是对拖拉机深耕水平的控制等方面都取得了一些重要的成绩。其中对深耕水平的控制主要体现在，它可以有效将耕作的深浅控制在一定的范围内，而且还能实现左边和右边的轮子不均匀下降。
农业机械化和农业装置无人自动化应用的种类有很多，文章主要以固定式机械作业为例子说明，固定式机械作业比较明显的一个例子就是自动温室和全自动式谷物干燥机。其中全自动式谷物干燥机通过对风的温度和风的速度实现控制和操作，在谷物的含水量达到一定水平的时候能够自动停止操作，以及自动化系统中涵盖、速度循环、点火燃烧、烧器内部空气含量、送风大小等均能进行自动化的操作。
农业机器人可以在不同程序软件控制下，来适应各种工作，是一种新型的无人操作的机械。我国农业机器人的广泛应用，改变了传统的农业劳动方式，降低了农民的劳动力。农业机器人在一定程度上代表着一个国家的农业现代化水平，目前一些西方国家已经进入了利用农业机器人来开发研究推动科研成果的应用，正处于农业机械化自动化高速发展的进程中，发明研制出了不同种类的农业机器人，比如施肥机器人、大田除草机器人、菜田除草机器人、采蘑菇机器人等。比如采蘑菇机器人，它是装置了摄像机和视觉图像分析系统，用来鉴别所采蘑菇的数量和等级，从而进行相应的操作。采蘑菇机器人根据红外线测距仪来测定蘑菇的高度之后，真空吸柄会自动伸向采摘的部位，采蘑菇机器人能够实现每分钟采摘40个蘑菇，是人工采摘的两倍。
2 农业机械化自动化的推进模式
根据上述所分析的我国农业机械化自动化发展的现状，以及三种分类分别发展的情况和需求来看，我国农业机械化自动化的推进还是需要综合各个方面，采取多种模式的推进方式来进行。
2.1 选定合理的自动化模式
根据我国农业技术的发展水平来看，我国的农业发展有必要明确其发展的具体要求，比如可以以提升农业作业的精细程度、生产效率、降低成本、减少风险等方面来继续完善农业机械化自动化的要求和标准，再针对不同的模式采取个性化和全面化的评定系统，依据农业发展的阶段选择适合的机械化自动化模式，以阶段化的方式逐步推动。
2.2 加快对控制系统和传感器的开发
总的来说，我国的传感器还是存在着一些不足，特别是在农产品加工处理、产品运输等环节中，还有些匮乏。为了进一步推动农业机械化自动化的进程，加快控制系统和传感器的开发是十分重要的。有关专家们应该将研发的重点放在对自然生长环境中就农作物的性状活动进行检测评定的传感器及对所获取的信息数据进行处理的装置或系统，实现数据及控制参数之间关系的控制处理等方面。
2.3 提升农业自动化设备的耐用性
由于农业生产特殊的工作环境，自动化设备很容易出现问题，所以经常会出现对机械设备进行养护和修理的情况。在提升农业机械化自动化水平的同时，机械自动化设备的结构和组成变得更为复杂，机械设备的成本在升高，其养护和维修的工作难度也大大增加了，所以对农业机械化自动化设备的耐用程度进行提升是十分必要的，特别是自动化装备，自动化装备主要构成是高端的电子设备和半导体集成线路，这些构成的成本比较高，养护和维修更为复杂，所以自动化设备的耐用性能显得尤为重要。
综上所述，评价一个国家的农业是否实现了现代化的一个重要标志就是农业机械化以及自动化，所以，我国农业发展的重点必须放在推动农业机械化和自动化上面来，这也是实现我国农业高效、安全的生产，以及可持续发展必不可少的途径之一。
参考文献
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[2]郭建华，王纪华.精确施肥中土壤养分与作物营养数据获取研究进展[A].中国数字农业与农村信息化学术研究研讨会[C].北京，2010.
关键词：机械设计制造；自动化；发展
1.机械设计制造及其自动化的概述
机械设计制造是严重各种工业机械设备及机电产品从设计、制造、运行控制到生产过程的一门综合性学科。在经济、科技飞速发展的时代里，对机械设计制造要求也来越高，尤其是在机械制造行业规模化发展的当下，传统机械设计制造已经逐渐暴露出它的弊端，而要想推动机械设计制造行业的更好发展，就应当认识到机械自动化的优越性。机械设计制造自动化是科技发展的产物，以科技为依托，可以提高机械制造效率，保证机械设备的稳定性，节省机械制造成本，提高经济效益。
2.械设计制造及其自动化的设计原则
机械设计制造及其自动化是集计算机科学、信息技术等为一体，在智能化、模块化、微型化设计原则基础上形成的新型设计制造形式，可以全面解决现代生产过程中的各项问题，是当前工业及工程中不可或缺的关键部分。为进一步提升机械设计制造及其自动化应用效益，其设计的过程中人员需要把握好：
（1）设计与机械功能需求相匹配。机械设计制造及其自动化设计的目的就是为了满足机械设备功能需求，使其能够在工业或工程中发挥其作用，形成高质量高、高效益机械设备体系，从根本上提升工业或工程的经济效益。为此，设计过程中必须要保证机械设计制造及其自动化设计内容、设计重点、设计核心与机械设备功能需求相协调，能够从全方位满足机械设备功能需求，这样才能够实现机械设备应用效益的最大化，为我国工业或工程发展奠定良好的基础。
（2）设计需注重全面创新。机械设计制造及其自动化与其他机械制造理论存在一定的差异，其要求在智能化、自动化、信息化技术基础上不断创新和改善，以保证机械设备生产和制造效益的最大化。为此，机械设计制造及其自动化设计的过程中必须全面融入创新理念，运用先进技术不断创新，形成针对性设计体系，这样才能够从根本上提升设计效益，使机械设备自动化水平达到新的高度。
（3）设计需做好技术的融合。机械设计制造及其自动化内容较为复杂，在设计工作开展的过程中需做好各项机械设备技术的融合，这样才能够形成科学、全面、系统的设计体系。如常规设计的过程中需要把握好机械能量转化技术、机械信息处理技术、机械智能检测技术等，将其融入到机械设计制造及其自动化设计过程中，为设计工作提供完备的数据体系，从而提升机械设计制造及其自动化设计的科学性、可靠性和有效性。
3.机械设计制造及其自动化的实际应用
3.1在农业领域的应用
在我国农业机械设计制造及其自动化设备方面，推进其精准度发展进程，不仅有利于我国农业生产，还对我国经济建设带来帮助。与发达国家相比，我国农业机械设计制造及其自动化技术起步比较晚，在技术水平以及设备精准度上存在一定的差异。目前，我国农业精准度建设主要集中在农业节水、节肥等方面，例如在农业节水方面，通过精准的技术，实现农业灌溉上的节水，以达到节约水资源的目的。我国农业不仅在该方面实施精准化，还需要在农业机械设计制造及其自动化建设方面实现精准化。
首先，在学习国外先进技术基础上，集中农业发展科研力量，对我国农业设备现状进行充分了解，以科技为依托，在技术上将农业机械自动化设备进行完善，并推进农业机械设备精准化进程；其次，发展农业机械设备需要以科技为依托，优化农业机械自动化建设，例如农业机器人的研发，有效降低了农耕劳动力，进而实现农业生产科技化。
3.2在集成虚拟化技术领域的应用
机械设计制造及其自动化技术在机械电子集成电路中的应用，促进了电子设备有效控制。基于机械设计制造及其自动化技术的电子集成技术，其最大的特点，就是能够通过机械设备，将电力系统中的控制电路、驱动电路以及功率电路集成在一起，但是在一个系统中将这些不同的线路集成在一起，并非能够提升电力系统的功能，严重的情况有可能为电力线路管理与维护带来困扰。近年来，在机械设计制造及其自动化技术下，研发出一种插卡式的集成技术，该种集成技术将控制电路放置在系统的外部，通过插卡的方式与集成电路进行连接。该种技术应用比较广泛，例如插卡开关的使用。插卡式的结构，存在很多优势，能够有效避免封装元件数量大等问题，又有效的避免了控制电路与模块一体化的问题。
3.3工业领域的应用
第一，在Pro/NC数据库中存放各项环境参数，这些参数分别为数控零件技术要求、几何图形、尺寸和器件在工艺上的要求等。最后确定在数控加工中的器件加工路线和器件加工工艺参数，并且确定辅助功能参数。按照数控机床原始的加工代码来驱动数控机床进行器件加工。
第二，在Pro/E的数控加工中，过程必须遵循规定的加工工艺步骤来设计加工轨迹。在实际的加工逻辑中，数控程序流程与加工思路是一致的。在这一过程中，可以设计数控切割中刀具的具体参数，可以依照需要设计适合的刀具进行数控加工，加工系统通过对工艺数据计算出刀具的切割轨迹，并且最后生成CL文件。
4.机械设计制造及其自动化发展趋势
4.1智能化的发展方向
机械设计制造的智能化发展在以往看来，可能很难实现。但是随着科学技术的发展，尤其是现代信息技术的发展，手机的智能化，电脑的智能化，电视的智能化、智能机器人等等都已经实现，机械设计制造的智能化也必将成为现实。机械设计制造的智能化发展与自动化的结合，主要是通过计算机程序的设定，通过类似人工智能的程序，让机械设备能够自动智能的对信息数据以及问题进行分析处理，不再需要人为的操控，并且可以自动解决故障，从而让机械生产真正的实现自动化。
4.2W络化的发展方向
传统的机械设计制造主要是利用纸质图纸进行设计和制造，这种方法不仅需要大量的资源，而且无法保证无人工误差。因此，机械设计制造及其自动化的发展将会结合计算机技术和网络技术，对传统的设计制造进行改善，利用计算机的操作软件进行图纸的设计和分析，在发现问题之后利用计算机进行纠正，最后投入制造。与计算机技术的结合，可以利用其智能化的优势降低人工设计的误差，提高设计效率而且利于保存。
4.3绿色化的发展方向
随着经济的发展和现代社会的高度进步，生态环保，绿色节约理念不断被提出，在这种理念下，机械制造企业必须要肩负起保护环境，节约能源的重要使命，在机械设计制造中遵循绿色的理念，坚持绿色设计。在机械产品制造的过程中，要以对环境的影响为核心，兼顾产品功能，也就是说既要具备产品功能，又不能对周围的环境造成不利的影响。绿色环保、节能减排、可持续性发展是未来的发展趋势，也将是机械制造行业的主流方向，对提高企业的社会效益和企业竞争能力具有重要的意义。
4.4数字化技术的应用
将生产所需的图像、声音等信息转换为数字信息的技术即为数字化，其在机械自动化中的应用有助于系统完成数据分析及处理工作，进而可实现系统对产品的模拟，产品制造由此完成。随着人们对数字化技术的重视及广泛应用，其将会使产品的设计更加精准化，产品生产过程也将更加简洁化。
4.5科技化发展
就现阶段而言，我国机械自动化的发展已经逐步实现了对生产过程的系统化操控，但其科技化发展仍需得到进一步完善，表现较为突出的是机械制造业中的遥控技术。就现阶段而言，我国机械自动化中的技术监控和遥感技术发展水平还不高，其未来发展对于生产环节问题的有效解决具有重大意义。
结束语：机械设计制造及其自动化凭借自身优势已成为机械设计制造行业的重要技术组成部分。对此，我们一定要对其特点及优势加以分析，并在此基础上探究其发展趋势，在不断完善机械自动化的同时促进机械制造行业的健康发展。
参考文献
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[3]吴超.我国机械设计制造及其自动化发展前景[J].江西建材，2015，15：299+19.
关键词：机械设计制造；自动化；发展前景；综合技术
在机械设计和生产的过程中，需要用到计算机技术、信息化技术等许多知识，这绝不只是单纯的简单的制造业而已。机械设计制造及自动化是依托于现代化的科学技术和理论知识，不断的改善工业生产中遇到的问题，最终将工业机械的水平提升到一个新台阶。
一、机械设计制造及其自动化的优势以及作用
（一）生产能力强，工作质量高
全新的自动化设施在投入使用后，能够直接分析出输入者的意图，从而指挥各个部分的机器进行自动化生产。比起过去的人力调配和管理，能够在工作效率上得到极大的进步。先进的科学技术为我们带来了全新的工作体验，调配机器进行生产不再是耗时费力的工作，完全能够满足现在工业生产速率提高对相应设备的要求，并且在系统的统一调配下可以保证生产不出差错，能够提升产品的质量。
（二）应用安全
我们在进行机械设计生产过程中，能否获得经济利益和机械应用过程中是否安全是两个基本点，我们必须要提起十二分的重视，工作中的一切努力都是为了提升产品的经济收益和使用安全性能。而应用自动化的机械设计生产流程后，能够提升生产流水线的安全性，即使在工作岗位无人监管的时候，也能够避免发生安全事故。
二、机械设计制造及其自动化的实际应用在农业领域，
（一）在农业领域的应用
我国是农业大国，农业是我们国家经济发展的支柱，提升农业生产水平和速度对于推进中国经济社会发展有着非同寻常的意义，而机械自动化设备的应用就能够很好的满足当前农业发展的需求，为我国农业生产的顺利进行保驾护航。比起美国的已经比较成熟的农场式农业经营模式，我们国家在农业机械化生产方面还存在着许多不足。经过实际的调查和资料的查阅我们可以发现，中国农业的缺陷大概包括水资源和肥料的浪费两方面，为了解决这种状况，我们可以把自动化的农业机械加以应用并推广开来，举个例子来说，如果我们能够利用自动化的机械，就能够对每天每个时段的给水量进行非常准确的控制，既能保证农作物正常生长，又能在水的节约方面收到很好的成果。为了全面推进机械设计生产自动化进程，我们要不断的将高精尖的技术引进来，在农业生产上下大功夫，依据多年来农业生产低效化的生产实际，立足于不断发展的高新科技，生产出更加符合现代农业要求、节省资源的自动化农业生产机械，为农业生产的标准化、高效化打下坚实基础。
（二）在工业领域的应用
在工业领域，机械生产的自动化的优良性能更加能够得到体现。举個例子来说，Pro/E数控加工的过程中，最为重要的一点就是数字控制系统的编写，根据工作人员输入的指令和设计图纸，通过信息化的运算，将产品的各项数据转变为数字信号，进而完成整个生产过程。在我们对各项数据进行收集和核对的过程中，如果能够应用到机械生产自动化技术，将能够大大的提升工作效率，减少工作时间，增加单位时间内生产的产品数量，更能够减少生产行业对于人力资源的依赖性，进而减少员工培养以及聘请上的资金投入，获取更大的经济效益，不断推动零件生产行业的迅猛发展。
三、机械设计制造及其自动化的创新发展
（一）与大数据产业相互结合
随着科学技术的不断发展，大数据分析已经成功的应用到了许多行业之中，机械设计制造及自动化中也可以推广大数据分析，从而提升生产数据的归纳整理和探究速率，为机械生产行业的快速发展提供保障。提到自动化，有的人可能会提到传感器，有的人则会想起网络技术发展，这从一个侧面反应出了自动化系统的多样性和普适性，在我们将大数据分析与机械制造业有机的结合之后，能够节省许多不必要的工作步骤和工作时间，有效的提升工作质量。除了机械生产制造行业以外，大数据还有着许多应用，比如说在结合交通行业的时候，就能够利用自动化的智能传感器、影像传输等等，将交通行业中获取的数据准确、高效的整理归纳出来，而在结合气象预报工作的时候，就可以通过智能化的温度湿度检测系统，收集到大气中的气象变化，进而利用大数据进行分析，从而准确的预判出未来一段时间内的天气情况。
（二）基于“互联网+”的机械设计制造及其自动化
随着互联网技术逐渐发展，“互联网+”模式的影响范围逐渐扩大，机械设计制造及其自动化在数据信息安全方面的管理备受关注。为了提升设备数据信息安全，大数据不断地研发，与机械设计制造及其自动化分析处于以及数据信息的深度挖掘相互结合。在这样的技术结合模式下，能够改善传统数据信息保护中存在的问题。在传统的信息模式下，当信息安全出现危机时，系统需要对信息进行事后修补，在信息管理中处于被动地位。而引入了大数据技术，能够对数据信息的安全进行事前预测。并且，在自动化技术下，基于“互联网+”的机械设计制造及其自动化能够实现对数据信息的安全测评，并自动制定应急处理方案。换言之，在机械设计制造及其自动化数据信息能够进行自动防护。
四、结语
综上所述，机械设计制造及其自动化正在向机电一体化、智能化、模块化、网络化、微型化和绿色化方向发展。它增强了机械制造的可靠性和安全性，为自身发展提供了广阔的空间。照目前而言，我国的机械技术制造应该克服当前存在的技术问题，不断进行完善，适应世界的发展，加快发展机械制造产业，树立中国的良好国际形象，为中国的经济发展提供动力，使中国成长为经济强国。
（作者单位：邵阳学院）
指导老师：邓巍伟
作者简介：李亚龙（1994～），男，学士学位，研究方向为机械设计制造及其自动化。
关键词：农业机械学；虚拟仿真；实验教学；设计
引言
农业机械化和农机装备是转变农业发展方式、提高农村生产力的重要基础，是实施乡村振兴战略的重要支撑[1]。加快农业机械化和农机装备产业转型升级，建设智慧农业离不开高素质农业装备技术人才，离不开高水平的农业机械化及其自动化专业人才培养体系，离不开高水平的农业工程技术人才综合能力提高的训练系统[2]。在此背景下，课程教学团队依托国家级农业工程综合训练中心和省级农业工程虚拟仿真实验教学中心，聚集优势学科科研平台，按照构建功能集约、资源共享、开放充分、运作高效的实验教学平台有关工作要求，展开了基于VR技术的农业机械学虚拟仿真实验教学平台的建设与开发，围绕黄淮海地区主要农作物全程机械化生产过程中“耕、种、管、收”环节，完成不同模块的网络化的农业装备虚拟仿真实验与部分农业装备虚拟仿真训练（实践）。为加快发展“新工科”，深化科教结合与校企合作，提高人才培养能力打下基础。
1农业机械学虚拟仿真实验教学设计目的
为了农业机械化及其自动化本科专业学生综合能力，特别是创新能力、动手能力的提高，逐渐加大专业课程的实验环节或专业实践环节的课时是目前行之有效的方法。农业机械化及自动化专业学生专业实验或实践环节的系统性与完整性对学生综合实践能力的提高十分必要。从农业装备的认识、典型农业装备的性能分析、设计、制造，乃至控制、智能化设计、维护等等都需要学生能够亲自参与其中。但由于经费、场地等原因，购买大量的新设备很难操作，而虚拟农业装备实验且可以很好解决农业装备实验的系统性、完备性问题，无需太多费用、场地、操作人员等，即可获得有关实验的虚拟现代化农业装备。大型农场的认知、大型喷灌机械、大型复合作业机械等等大型农场、农业装备，对学校而言根本无法购置与运行。传统的简单模型的替代方法无法真实再现大型农业装备其功能、结构及大型农场的情景。采用农业装备虚拟实训系统可以很好的解决此类问题。可以不出校门实现大型农场、大型农业装备的运行、认知的实验与实践工作。如今，农业装备的科学研究已从二维化向三维化发展、从图纸化向无纸化作业发展、从经典设计向现代设计的发展。虚拟仿真技术作为现代的设计方法，也得到了广泛应用，发挥了巨大的作用。农业装备虚拟仿真实验项目一方面可以用于农业机械化及其自动化专业的实验及实践教学，一方面也可用于智能农业装备新产品的研发。
2农业机械学虚拟仿真实验教学设计方案
农业机械学是农业机械化及其自动化专业的核心课程之一，是一门理论性和实践性较强的课程。《农业机械学》课程虚拟教学资源设置坚持“虚实结合、相互补充、能实不虚”的建设原则，充分发挥专业特色优势，加强学科交叉，凸显虚拟教学的特色，实现虚拟教学的创新。结合农业机械化生产实际和教学特点，在原有植保无人机虚拟仿真实验教学平台基础上，提出“智慧农场农业机械化生产装备虚拟仿真实训系统”建设项目方案，项目设有四个虚拟仿真实验教学模块，基本涵盖了农业机械化及其自动化专业的专业实验教学课程及部分实践教学环节，主要包括智慧农场虚拟认知模块、“耕-种-管-收”农业装备虚拟拆装模块、农业装备动态仿真模块、农业装备虚拟测绘模块。每个实验模块均包括专业知识、综合技能和研究创新三种层次的多个实验，并充分与理论课程、真实实验、工程实践和科学研究紧密结合。
2.1模块1：智慧农场虚拟认知
智慧农场虚拟认知主要是利用虚拟现实技术的真实再现让学生对现代化专业化的农场进行沉浸式的认知学习。可以使学生在虚拟环境中了解不同农作物的耕作、种植、田间管理、收获、后处理的生产过程；可以了解整个农作物生产过程的不同阶段使用的不同农业机械的功能动态模拟；可以了解典型农业装备的虚拟驾驶与操作功能。
2.2模块2：“耕-种-管-收”农业生产装备拆装
“耕-种-管-收”农业生产装备拆装主要是让学生掌握一些黄淮海地区主要农作物“耕-种-管-收”环节重点农机设备的正确的拆装步骤、必要的拆装工具，并实现实验过程的自动打分、测评。实现犁、耙、旋耕机、播种机、插秧机（移栽机）、大型喷雾机械、大型联合收割机、大型拖拉机等关键功能零部件的拆装。
2.3模块3：农业装备虚拟动态仿真与操作训练
农业装备虚拟动态仿真与操作训练主要是帮助学生了解农用机械设备的外形、结构，并对关键部件进行文字说明，对于大型设备，展示其运作原理。学生通过虚拟操作实现不同农业机械，如犁、粑、收割机、旋耕机、播种机、喷雾机等主要部件的功能的动态仿真，使学生真是体会到农业装备正常工作的内部动态功能，了解农业装备主要部件的工作原理。对于主要农作物，开展轮式拖拉机、轮式/履带式收割机虚拟驾驶和收获作业训练，让学生掌握道路交通安全、农机安全法律法规和机械常识、操作规程等相关知识；利用三维影像技术构建出田间作业场景，实现拖拉机/收割机模拟实景作业，通过多个作业场景练习，掌握拖拉机/收割机驾驶及操作技术。
2.4模块4：农业装备关键零部件的虚拟测绘实验
农业装备关键零部件的虚拟测绘实验是让学生能通过三维结构的查看和尺寸测量，能够充分理解农机设备重要部件的几何结构，帮助学生提高手绘能力，以及未来对先进设备重要部件的设计和改进能力。比如铧式犁的犁曲面曲线测绘、播种机的排种器、收割机割台、打捆机打结器等关键零件的测绘。
3智慧农场农业机械化生产装备虚拟仿真实训系统设计
3.1系统主要内容与界面
3.1.1登陆界面。进入系统，学生或教师或维护人员首先需使用学号和密码进行登陆，在登陆的同时，系统后台会自动验证账号所具有的权限，并自动加载权限对应的功能模块；此外，登陆过程中，系统自动检测版本号及相应的资源信息，并自动进行对应的更
3.1.2个人中心。个人中心主要是学生用于管理个人信息，查询个人学习记录和考核记录；其中，学生信息主要包括管理学生个人信息，包含姓名，性别，出生年月，班级，学号等；学习记录主要查询学习模式下的操作记录，包括操作时间，实训用时，操作步骤的正误情况等；考核记录可查询虚拟考核的记录，包括考核时间，考核用时，考核点的正误情况，考核成绩等。
3.1.3课程选择。学生进入虚拟实训系统首先需进入课程中心进行训练模块选择，当前，我们为系统设计了四个课程应用方向模块，分别是智慧农场三维数字化认知模块、“耕-种-管-收”农业生产装备拆装模块、农业装备动态仿真与操作训练模块、关键零部件虚拟测绘模块。
3.2系统基本模块中的软件与应用
3.2.1模块1：智慧农场三维数字化认知。进入模块1，系统会自动加载农场模型及其中的设备，由于场景较大，所以采用的是分布式动态加载的技术；当虚拟场景较大时，场景的优化就显得尤为重要了，一方面是从模型的制作开始，就需要进行面片数和贴图材质的优化；另一方面，是在程序设计时，要考虑到采用图形优化技术对场景的加载和显示进行优化，这其中主要用到几种深度检测技术、遮挡剔除技术、LOD技术等；在漫游功能模块，漫游分为手动和自动两种，学生可以选择让相机自动行走漫游展示农场布局，也可利用鼠标/键盘进行自由查看；整个场景除了农场的布局外，还会有一些工作中的设备，帮助学生更好的理解数字化农场。
3.2.2模块2：“耕-种-管-收”农业生产装备拆装。进入模块2，系统将虚拟拆装分为学习模式和考核模式，学生在教师的学时要求下，需先就进入学习模式进行交互操作的练习，当满足了要求后，进入考核模式验证学习成果。在学习模式下，拆装的流程需遵循设备既定的拆装顺序，不允许任意拆卸/装配，系统界面会显示操作步骤提示和上一步操作的正误情况；在拆装的过程中，系统界面会显示操作步骤列表，学生可按照该列表进行流程操作，每完成一步，系统会判断正误情况，并显示在列表中；在学习模式下，系统也会对下一步操作的对象进行提示；同时，学生也可查阅实验的操作步骤，或者开启自动拆装进行学习；辅助功能在学习模式下，系统默认为开启状态，也可由学生根据自身情况进行关闭/开启；在操作过程中可能会有操作错误的情况发生，系统提供返回上一步的功能，但是在学习模式下，只记录第一次操作的正误情况，不更新返回操作的正误情况，让学生可以明确回顾自己在学习过程中不熟练或者有错误的地方，并对此进行反复操作练习，加深印象；碰撞操作主要作用于两个方面，一是工具与零部件的拆装操作，学生在使用工具进行拆卸操作时，在三维空间中需与零部件产生包围盒碰撞才能触发零部件空间位置的改变；二是拆装过程中零部件之间的碰撞检测功能将使零部件之间产生真实的物理碰撞，从而避免穿插的发生，同时也有空间定位的作用。在三维空间中，当学生对零部件进行操作时，在零部件到达存放位置或装配位置时，约束功能将保证零部件自动捕捉空间坐标位置；当该设备的拆装学习完成后，系统会将操作记录自动存储到数据库中，学生可通过个人中心进行查询；考核模式与学习模式类似，但是在整个操作过程中，系统不会给予任何提示，系统后台记录每个步骤最后一个操作的正误情况，并在操作结束后给予评分表。
3.2.3模块3：农业装备虚拟动态仿真与操作训练。进入模块3，首先选择动态仿真、操作训练两种模式；动态仿真模式下，首先先进行动态仿真农业装备的选择，设备主要包含犁、播种机、旋耕机、收获机、植保无人机等，这些设备及相应的功能也是具有模块化和松耦合化的特性，后续可作扩展添加；选择设备后，系统会自动载入一个设备仓库，并在仓库中停放着所选设备；点击外观查看，设备会自动悬浮于仓库中，学生可使用鼠标控制，对设备进行360°查看，放大缩小查看，点击标签按钮，可显示外观结构重点标签及说明。点击结构查看，设备会呈现爆炸状态，学生可使用鼠标控制，对设备爆炸结构进行360°查看，放大缩小查看，点击标签按钮，可显示爆炸结构重点标签及说明；点击运行按钮，会显示设备运行状态的动态模拟；点击重点部件，设备外壳透明化，进行内部重点部件工作原理展示，学生可选择随时停止播放工作原理，也可重复观看多次。在实操场景中实现学生训练情况记录，并且可以在训练结束时全程回放，回放时可任意角度的查看操作过程中出现错误的地方，方便学生全面观察自己的操作情况，提高操作水平和训练效率。模拟考核时，通过三维场景设置，按照联合收割机/拖拉机驾驶员考核大纲规定，依据《拖拉机、联合收割机科目考试评判表》评判标准，实现模拟考核功能。该功能严格按照驾驶员考核大纲的要求，设定各考核点知识说明，模拟考核场地，真实再现考核科目，评判严谨公正，客观验证联合收割机驾驶员操作驾驶技术水平，以此激励学生端正学习态度，提高考核优秀率。
3.2.4模块4：农业装备关键部件虚拟测绘。学生选择考核模式后，就会看到界面上有当前所需考核的设备零部件，零部件主要包括犁曲面、旋耕刀轴及刀片、移栽机鸭嘴（或栽插器）、收割机割台、滚筒、拖拉机悬挂系统、播种器等，具体的考核内容由教师端进行设置；首先进行部件测量，进入部件场景，部件摆放在仓库中，考核模式下，学生根据自己掌握的知识内容，自由选择工具和测量点对部件进行测量，系统不进行任何提示；然后进行工具选择和操作，学生先对测量工具进行选择，然后选择部件的测量点，选择测量点后，镜头会自动切换到适合测量的位置，学生用所选工具进行测量；需要对视角进行调整，由于测量对于视角控制的要求较高，所以系统可切换2D/3D现实，在2D视图下，用户可选择只看物体的顶/侧/底/正面，便于学生考核时的精准定位；同样的，在测量过程可使用鼠标键盘的配合操作，调整一个较为合适的视角进行操作。
1.提高自动化专业本科毕业设计质量的若干对策
2.自动化专业毕业实习模式的实践与探索
3.电气工程及其自动化专业毕业设计研究
4.略论高职自动化专业毕业设计的改革
5.电气工程及其自动化专业毕业设计选题的探讨
6.农业机械化及其自动化专业本科毕业设计改革探索
7.基于项目导向的自动化专业毕业设计模式研究——以钦州学院为例
8.提高电气工程及自动化专业毕业设计质量探讨
9.提高自动化专业毕业设计质量的研究与实践
10.应用型本科机械设计制造及其自动化专业毕业设计选题研究
11.新形势下自动化专业毕业设计的研究与实践
12.探索提高热工自动化专业毕业设计教学质量
13.MATLAB在电力系统自动化学生毕业设计中的应用初探
14.基于ASP及VBA技术实现毕业论文格式规范自动化
15.自动化专业毕业设计模式探讨
16.机械设计制造及其自动化专业毕业设计的改进措施探索
17.提高电气工程自动化专业毕业设计质量的方法
18.关于电气工程及其自动化专业毕业设计大纲的探讨
19.高职自动化专业学生毕业实践的探讨
20.应用型本科自动化专业毕业设计运行机制的创新研究与实践
21.仿真技术在自动化专业毕业设计教学环节中的应用
22.应用型本科院校自动化专业毕业设计(论文)的探索与实践——以太原工业学院自动化专业为例
23.提高自动化专业毕业设计质量的方法研究
24.浅淡电气自动化专业高职毕业没计
25.机械设计制造及其自动化专业毕业设计的改进措施探索
26.利用网络资源与计算机仿真技术突出创新能力的培养——电气自动化专业毕业设计教学改革的实践
27.试论技工院校电气自动化专业高技班开展毕业设计
28.对自动化专业毕业设计的经验总结与思考
29.如何做好应用型本科院校自动化专业的毕业设计
30.农机化及其自动化专业毕业论文与科研结合效果探讨
31.自动化专业本科毕业设计现状分析与新模式探索
32.工科毕业设计新模式的探索与实践——以华北电力大学自动化系为例
33.谈电力系统及其自动化专业的毕业实习与设计
34.机械设计制造及其自动化专业毕业设计的改进措施探究
35.高校自动化专业毕业实习的探讨
36.基于就业能力提升的自动化专业毕业实习教学改进
37.提高工科自动化专业本科毕业设计(论文)质量的实践与探索
38.地方农业院校机械类专业本科毕业设计教学探析——以农业机械化及其自动化专业为例
39.高职电气自动化专业毕业设计指导方法探索与实践
40.高职机械制造与自动化专业毕业设计模式改革与实践
41.机械设计制造及其自动化专业毕业设计改革探讨
42.电力系统厂站及调度自动化综述
43.微生物自动化分析仪的毕业实习带教初探
44.电气自动化技术专业卓越技师毕业设计作品化改革与实践——以山东劳动职业技术学院为例
45.自动化和建环专业联合开展毕业设计的教学改革实践
46.基于工作过程的电气自动化专业毕业设计教学模式探讨
47.提高工科高校学生毕业设计质量的改革与探索——以自动化专业为例
48.CAD技术在电气工程及其自动化专业毕业设计中的应用
49.浅谈自动化专业本科生毕业设计(论文)指导规范化
50.机械设计制造及其自动化专业毕业设计成绩评定质量的研究——以常州工学院为案例
51.机械设计制造及自动化专业毕业设计的实践及思考
52.工程教育专业认证背景下培养目标和毕业要求的制定——以广东石油化工学院电气工程及其自动化专业为例
53.电气工程与自动化专业毕业设计改革的探索与实践
54.电力系统及其自动化专业实习与毕业设计环节改革探析
55.电气工程及其自动化专业毕业设计选题的探索与实践
56.提高电气工程及其自动化专业毕业设计质量的研究与实践
57.基于CDIO的电气工程及其自动化专业毕业设计改革探索
58.不变与应变——自动化专业毕业设计的再思考
59.电力系统及其自动化专业毕业实习教学模式探讨
60.自动化仪表专业毕业设计的改革实践
61.MATLAB在自动化专业毕业设计中的应用
62.高职高专电气自动化专业毕业设计方案研究
63.高职焊接技术及自动化专业毕业设计存在的问题与对策
64.以实际生产工艺过程作为自动化专业毕业设计题目的思考
65.电力系统及其自动化专业毕业设计改革的探讨
66.毕业设计与毕业分配挂钩新的教学模式 记92届电气自动化专业毕业设计
67.工企自动化专业毕业设计指导工作的研究
68.谈中专自动化专业的毕业设计
69.自动化专业新形势下毕业设计过程与质量研究
70.电气工程及其自动化专业毕业设计中的问题及改进措施
71.电气工程及其自动化专业毕业实习改革探索
72.电子束离子束专业结合毕业实践研制用于生产自动化仪表零件的电子束焊机
73.机械设计制造及其自动化专业毕业实习的改革
74.机械设计制造及自动化专业毕业设计模式的教学改革
75.毕业设计过程中学风因素及治学方略研究——以机械设计制造及其自动化专业为例
76.本科毕业设计过程中学生创新能力培养的实践和思考
77.工业自动化专业毕业设计注重能力培养的实践
78.高职电类专业毕业设计选题探讨
79.本科毕业设计过程管理平台的设计与实践
80.基于学科平台开展本科毕业实习的改革与实践
81.实验室自动化系统应用对检验医学本科生实习的影响与对策
82.加强实践教学,提高本科生毕业设计能力
83.毕业设计过程中如何培养独立学院学生的创新能力
84.“变电站综合自动化”教学实践
85.医院药房自动化管理系统应用进展
86.人工与自动化双分拣区系统品项分配优化
87.机械自动化技术的应用研究
88.基于配电网自动化的多Agent技术在含分布式电源的配电网继电保护中的研究
89.基于不同接线模式的馈线自动化实现方式
90.自动化炒青绿茶生产线的设计与应用
91.薄煤层综采工作面自动化技术综述
92.馈线自动化自适应快速保护控制方案
93.滚筒采煤机自动化与智能化控制技术发展及应用
94.国外图书馆自动化系统市场发展状况研究
95.正念训练的去自动化效应:Stroop和前瞻记忆任务证据
96.电力自动化技术的新发展
97.软件测试自动化技术应用研究
98.基于数据驱动的软件自动化测试框架
99.省级气象计量检定业务自动化系统
100.办公自动化系统的应用
101.压力容器焊接自动化技术的现状与发展
102.薄煤层综采自动化配套装备开采技术
103.电气自动化控制设备可靠性探究
104.自动化装配设备的总体设计
105.配电自动化
106.探讨220kV变电站综合自动化系统的应用
107.机械制造及其自动化的发展趋势分析
108.电气自动化控制设备可靠性探究
109.从国内外建设经验探讨广州配电自动化建设模式
110.槟榔包装的自动化生产线设计
111.我院基于整体设计的自动化药房建设
112.配电自动化实用化关键技术及其进展
113.云计算环境下图书馆自动化系统发展探索
114.电气自动化技术在电力系统中的运用浅谈
115.基于CAN总线的船舶自动化系统研究与设计
116.基于SMART准则的配电自动化建设效果评价体系研究
117.基于Android的自动化测试的设计与实现
118.电气自动化在电气工程中的应用
119.自动化综采工作面概念探讨
120.任务复杂度对自动化意识的影响
121.探析智能型机械自动化应用趋势
122.自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用
123.软件自动化测试概述及应用工具分析
124.试论化工自动化控制的发展趋势
125.基于IEC61850国际标准的配电自动化系统应用研究
126.远动控制技术在电力系统自动化中的应用
127.智能配电网馈线自动化发展及展望
128.图书馆自动化开源系统的市场可行性研究
129.国内石油钻机自动化技术现状与建议
130.变电站综合自动化系统的选型
131.IEC61850在高级配网自动化中的应用
132.机械自动化技术的应用与发展前景的探索
133.智能电网发展的机制及其对电网自动化技术的影响
134.变电站自动化技术的未来发展(一)——电力市场与协调型自动化
关键词 农机专业；应用型人才；培养模式
中图分类号：G642 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2012)09-0059-02
Research and Fulfillment on Practical Talent Training Mode for Major of Agricultural Mechanization and Automation//Zhang Keping, Wang Fene
Abstract Training mode is the key of cultivating talent. In this paper, a series of measures were performed including constructing the training objectives and teaching plan, ensuring the quality of teaching and the teaching level, optimizing content of courses, strengthening the practice and experiment training, exploring the new mode of cooperative mode, applied for research and fulfillment on practical talent training mode for the major of agricultural mechanization and automation.
Key words major of agricultural mechanization and automation; practical talent; training mode
Author’s address School of Engineering, Gansu Agricultural University, Lanzhou, China 730070
1 引言
拥有一支高技能、高素质的人才队伍是实现农业机械化的前提和根本[1]。农业机械化及其自动化专业人才的培养对我国农业问题的根本解决有着重要的作用。甘肃农业大学农业机械化及其自动化专业是甘肃省唯一一个农业机械化专业。经过50多年的发展，该专业形成了特色鲜明的办学模式和以农业机械基础理论研究、产品开发设计为主的科研特色，在小麦收获技术与机具、保护性耕作技术与机具、种子加工技术与机械、牧草收获加工机械、甘肃特色作物生产机械技术等方面已经形成较为系统的理论和鲜明的特色。近年来，该专业以特色求发展，积极推进专业建设，取得一系列标志性成果，2010年入选国家级特色专业建设点，通过特色专业建设，积极改革人才培养方案，培养出符合时代潮流和社会需求的应用型人才。尤其是在当前大学生就业难的严峻形势下，应用型人才培养模式的研究与实践取得明显的成效，学生的职业发展实力得到加强，受到用人单位的欢迎。
2 应用型人才培养模式的研究与实践
农业机械化及其自动化专业是我国高校农业工程领域的一个传统专业[2]。本科专业的人才定位为“适应社会主义建设需要，具有农业机械化及其自动化的基础理论、基本知识的高级机械工程技术人才”[3-4]。长期以来，各高校为我国的农业及其他领域输送了大批优秀的农机人才，为我国农机事业的发展作出巨大贡献。但随着社会的发展，出现了专业萎缩，报考生源锐减等现象，在校学生学习积极性不高也不同程度存在。如何培养新形势下能够迎接新的挑战的农机科技人才，是摆在该专业教育领域的教育工作者面前的重要课题。针对原有农机专业在人才培养模式中存在的种种问题，甘肃农业大学农机专业教学团队在以下几个方面进行了探索与实践，并取得一定的研究成果。
2.1 构建应用型人才培养目标和教学计划
针对农业机械行业的新发展，以及相关行业对农机人才的新需求，教学团队多次研究培养目标和教学计划，制订适合培养应用型人才的方案。新制定的针对应用型人才培养模式的教学体系，主要体现以下几个特色：1）低年级学生重点培养农机专业基础知识的掌握，统一开设公共基础课程和专业技术基础课程；2）专业理论课教学阶段重点培养学生学习本专业知识，专业基础课程模式要向综合性发展；3）高年级学生主要强化实践环节和动手能力，强化学生对所学知识的应用能力，在完善自我的同时不断地学习新技术、新思想，并了解国内外农业和农业机械化及其自动化的学科前沿和发展趋势；4）将相关学科资源及时融合到本专业学科中来，扩充本专业学科，学生可以按照自己感兴趣的方向进一步扩展知识面，从不同方向去培养兴趣爱好，在打下良好的基础的同时加强培养自学能力。
2.2 保证教学质量，提高教学水平
在构建应用型人才培养目标和课程体系的基础上，进一步提高专业的整体水平，保证教学质量，提高教学水平。1）转变教学方式。教师的上课方式、考核模式会影响学生的学习方法。为培养应用型人才，对教学方法和手段进行改进，采用交互式、讨论式和现场教学等方法，提高学生的认知、理解和动手能力。在考核方式的转变方面，学生的成绩中加强了平时成绩和实验成绩的比重，试卷命题内容要既能检查学生对本课程知识点的掌握和理解，又能考核学生运用所学知识分析问题、解决问题和创新思维的能力，起到课程考核成绩的鉴定、强化、控制和调节的作用。2）加强课程建设，通过对核心课程和精品课程的建设，提高学生学习专业知识的效率。近年来，农机专业建成省级精品课程1门，校级精品课程2门，校级重点课程3门，获省级教学成果一等奖2项，二等奖1项，厅级奖1项。
2.3 优化课程内容，加强教材建设
课程教学是学生获取理论、知识和信息的主要渠道，讲授专业基础知识和前沿理论是提高学生培养质量的重要环节。优化课程内容是建立应用型人才培养模式的重要环节。根据近几年来的教学实践和市场对人才的需求，针对当前人才培养中普遍存在教学内容针对性不强、前沿知识不够等问题，教学团队对专业课程内容不断进行优化，力求新的课程内容具有科学性、合理性和前瞻性，树立培养学生勇于开拓、善于创新、易于应用的教育思想。1）减少并完善专业基础课程内容，减少或删除虚而空洞的管理性课程，使人才的培养更符合生产企业的需求。2）扩充专业边沿知识和最新研究成果，突出创新性，让学生及时获取现代科技的最新成果，把握农业机械化变革的进程，掌握学科专业前沿知识，使人才的素质与能力跟得上农业现代化的发展步伐。
2.4 加强实践和实验环节的训练
为增强学生的感性认识，强化学生的实践技能训练，让学生尽早投入生产、科研、社会实际中去，近年来，在加强校内实验实习基地建设的基础上，依托形成的行业合作优势，不断扩大与校外有关单位的合作，已建设一批校企联合校外教学实习实训基地。通过校外生产实习，学生了解到国内、外先进的生产加工技术，增强了服务农机化事业的决心。校内工程训练中心可进行为期4周的实习，主要实训项目有车工、铣工、钳工、磨工、焊接、数控加工技术、数控铣、数控车、电火花线切割。通过示教、示范、实际加工和综合创新制作相结合，学生的工程实践能力、创新思维和工程意识以及整体综合素质得到极大提高。同时加大课程实验环节学时比重，增加了创新性、设计性和综合性实验。
2.5 探索学研结合的教育新模式
结合多年的办学经验，提出学研结合的教育新模式。在应用型人才培养过程中，教学团队力求教学科研紧密合作，优势互补，互惠互利，推动人才培养质量的稳步提高和科研能力的不断进步。1）利用科研提升办学条件。2002年以来，学科点共通过省级鉴定科研项目22项，获省部级科技进步奖8项，地厅级科技进步奖4项；在进行科研的过程中，研制成功各类实验样机，如种子加工机械、小型马铃薯种植收获机械、新型高速收割机、小型牧草收割机，通过设置设计性、综合性实验开发项目，内容涵盖专业课实验内容的50%以上。2）通过教学培养学生生产实践能力。注重学生实践能力的培养，通过生产实习、课程设计、毕业设计等实践环节，提高学生能力的培养。3）利用科研成果和生产实践丰富教学内容。专业教师将科研和生产实践中遇到的问题以及解决问题的思路与方法穿插到本科生课堂教学中，以实际积累的工作经验和科研心得丰富本科生教学内容。4）用科研培养学生创新与实践能力。要求专业教师在科研项目研究中要有本科生参与，培养学生分析问题和解决问题的能力及创新与实践能力。
3 结论
人才培养模式改革是人才培养战略的重要一环，应用型人才培养模式体现了适应社会需求和以人为本、因材施教、因材受教的教育理念，而且有助于推动高校办学思路的整体转移和拓展。
参考文献
[1]李玉柱,姬江涛,高吭.工科院校农机专业人才培养模式研究与实践[J].中国现代教育装备,2010(10):171-173.
[2]牛盾.把握重点，扎实工作，全面推进农业机械化[J].中国农机化,2000(2):2-3.
【关键词】教学改革 实训平台 科技创新
【中图分类号】G511 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)09(a)-0256-02
按照教育部的“全面推进素质教育,以培养学生的创新精神和实践能力为重点”的教育精神,和“加强基础、淡化专业、拓宽知识面、注重工程实践”的教学指导思想,东北农业大学农业工程类专业为突出学生的实践和科技创新能力训练,以培养有特色的高素质的工程应用型人才为目标,对实践教学模式的改革进行了研究、探索与实践,初步设计了一个突出实践和创新能力培养、有特色的实践教学平台建设方案。
1 农业工程类专业实践教学现状
农业工程类专业具有工程科学技术、生物科学技术、经济与管理科学相互交叉渗透的特点。在人才培养上本着“加强基础,淡化专业,拓宽口径,培养复合型人才”的原则,坚持机、电、自动化并重,各专业方向的课程相互渗透,使学生既兼顾机、电、自动控制的基本方法又在各方向有所侧重,其目的在于培养复合型、创新性人才,为今后拓展人才的适应性奠定基础。这一教育理念是伴随着科学技术的迅猛发展、人才市场的需求变化、高等院校竞争意识的增强应运而生的。为此新专业或新的专业方向不断涌现,使农业工程的专业构成发生了很大变化,旧的实践教学模式以及实验室功能已经远远满足不了新形势下对人才培养的需要。
以东北农业大学工程学院为例,该院有农业工程一级学科,这个学科有农业机械化及其自动化、农业电气化与自动化、农业建筑环境与能源工程、农业水利工程四个专业。近年在这些专业的基础上又拓展了农业机械化工程、食品机械与工艺、机电一体化、运输工程、动力与能源工程、农畜产品加工、工厂化设施农业、地方电力系统自动化、生产过程控制自动化等专业方向。此外又新增加了计算机科学与技术、电子信息工程、工业工程、机械设计制造及其自动化四个专业。同时在这些专业的基础上又拓展了软件设计开发、网络技术、电子工程、信息工程、机械设计制造及应用、流体传动及控制等专业方向。这些新办专业虽然属于农业工程学科以外,但由于智能农业、精确农业、物理农业、生物环境技术等学科领域的发展,这些专业都与农业生产、加工息息相关,都是推动现代化农业发展不可缺少的高新技术基础,在这里也将其归属于农业工程类范畴。
以上这些专业或专业方向都具有实践性较强的特点,实践教学是整个教学体系的重要一环。但实验课程如何设置,其实验内容从教育理念、人才培养需求、办学成本等各个方面全面衡量是否合理,已经设置的实验课程是否能真正开得出来,存在不少问题,归纳起来主要表现为如下几个方面。
(1)实验内容的设置因课而定,缺乏统筹安排,没有形成以人才培养方向为前提的实践教学课程体系。
(2)实验室建设相对零散,没有形成综合性试验平台,各种实验之间的联系与衔接不明显,存在与上述教学理念相违背的现象,不利于复合型、创新性人才的培养。
(3)由于专业方向的细化,造成办学成本与实践教学需求的矛盾。同时,由于专业隶属于不同的系、部,有重复建设或内容相近的建设,造成资源浪费。
2 实训平台建设的重要意义
遵循高等教育发展规律,着眼于国家发展和人的全面发展的需要,树立“通识教育与专业教育相融合、知识传播与能力培养相融合、全面发展与个性培养相融合”的教育理念,坚持“加强基础,拓宽口径,重视实践,培养能力,激励创新,发展个性,讲求综合,提高素质”的培养要求,大力推进教学改革,努力培养知识、能力、素质协调发展,培养具有创新能力和实践能力的高素质人才是从事高等教育人员不可推卸的责任,要完成这一历史使命必须重视实训平台(综合性、设计性实验)的建设。
所谓的实训平台,是指某种集中管理的运行机制环境,这种实验室集中管理的运行机制环境的最终体现就是实验中心。东北农业大学工程学院工程实验中心是一个大平台,在此平台下又按学科功能划分为几个小平台,实行统一领导,归口管理。这种实训平台的优点有:
(1)实验中心单独建制,成为一个独立或相对独立的实体,这样有利于实验中心日常工作的顺利开展。
(2)最大限度的实现资源共享。实验仪器的共享、不同分室之间仪器设备的相互调度及人员的调配和管理等。
(3)最大限度的发挥了各实验分室的利用率,满足实验教学及开放实验的需求。
(4)最大限度的利用好每年学校拔给的设备经费,从根本上避免了旧体制下出现重复购置仪器设备的矛盾。能根据各实验分室的实际需要,合理的添置新设备。
(5)能及时高效的保障教学实验的开出率和实验仪器的完好率。
(6)有利于各种先进的实验室管理经验的实施。
3 建设指导思想与方案
3.1 实训平台建设的指导思想
针对上述问题,以学院教育理念、人才培养方向为前提、与课程体系建设相结合,提出建立实践教学课程体系和与之相应的综合性试验平台的指导思想。
一个好的实验室是学科发展的一个关键,学科建设推动了实训平台的建设,实训平台建设又促进了学科的建设。一流的学科需要有一流的实训平台。以按类招生教学改革为契机,以工程训练中心建设成果为基础,对现有实验室进行整合,建设综合性试验平台,进行相应的实验指导教材建设,对农业工程学科发展具有重要作用。按照“加强基础、淡化专业、拓宽知识面、注重工程实践”的教学指导思想,对本科培养方案和教学大纲进行了认真的分析和研究,为满足当今高教改革和评估体系的需求,当务之急是必须对实验教学体系进行整体规划,选择突破口,对实验内容更新,那么,加强综合性实验的开设与创新就成为必然。
研究理论课课程体系与实践教学体系的有机结合,拟定相应的教学计划,紧紧围绕办学理念和培养方向,解决因专业方向的细化带来的办学成本与实践教学需求的矛盾。研究通用综合实验室、专有实验室的管理办法和实验课指导方式,形成以教学理念和培养方向为大前提的实验内容设置总体思想,使实验内容和实践教学自成体系。
建设服务于多种专业的综合性实验室,按照复合型,创新性人才培养要求,形成理论教学、实践教学、科学研究三位一体的教学模式,即培养学生的基本技能又培养学生的创新意识和研究意识。
3.2 平台建设方案
3.2.1设立与专业课对应的专业实验课体系
以农业机械化及其自动化专业为例,把《汽车拖拉机学》、《农业机械学》、《农业机械化生产学》、《农业机械化管理学》等课程中的实践环节结合起来,开设具有高度综合性、设计性实验,建立“发动机性能测试实验、汽车与拖拉机整车性能测试实验、拖拉机带农具作业性能实验、发动机用到联合收获机上综合性能实验”系列综合性实验体系,使农业机械化及其自动化方向综合性、设计性实验自成体系,知识综合性强、实验设计性强,对提高该专业学生的创新意识和创新能力具有重要意义。
3.2.2 针对一门实验课进行实验分级
(1)综合设计性实验初级平台 先在系列基础实验中建立一个综合设计性实验初级平台,以机械类专业为例,教师和实验室管理人员为学生讲解实验的内容,设计一个零件,工艺设计,选材料,安排工序,然后由学生自己进行加工,通过初级平台建设培养学生运用专业所学知识和动手能力,加深学生对专业知识的理解。
(2)综合设计性、创新性实验中级平台 建立综合设计型实验室,开设大型综合设计性实验和现代综合分析实验,作为综合设计性实验和创新性实验的操作主平台。其操作方式可分为两类:一是课内式的综合设计性实验,是专业学生必修的;开设的全部实验以设计机械传动装置,并将设计装置加工出来,最后对产品进行品质分析为主线,学生参与实验设计为背景,相关老师积极参与为保障,并以本校及各相关专业的特色为基础。二是开放式的设计性实验,在教学计划中作为实验选修课,定出选修实验时数和选修实验方向,学生可根据所学理论、实验知识及自己的兴趣,结合专业方向,自主选择实验,然后完成实验方案设计、产品合成与性能测试。
(3)创新、研究性实验高级平台 创新、研究性实验,从三年级开始,每学期开学时给学生列出教师的科研课题中可供学生开展研究的内容,以供学生选择,由学生根据自己的兴趣和时间自己选题和组合,老师在课外时间开放研究室进行指导,并提供材料和设备,由学生完全自主、自动地进行研究性实验,完成报告。科学研究实验不同于基础实验和综合实验,要求学生运用现代科学实验技术、方法和手段,围绕教师的科学研究课题或学生自己感兴趣的科学问题、生产实际问题等,开展创新研究。
3.3 实训平台的管理
实训平成搭建以后,实行综合管理,按照专业门类的相关性,实现实验中心统一协调管理,实验中心由学院直接管理,突破了以往具体系管实验室的分散管理体系,具体的各个实验由实验教师牵头负责,实验室人员积极配合,在实验开设、内容设计,实验过程控制等环节由与实验相关人员和学生共同完成。
4 结论
以加强大学生实践和科技创新能力的训练,培养复合型、创新型工程研究应用型人才为目标,本着实验中心单独建制、资源高度共享、运行高效等原则所建立的东北农业大学农业工程实训平台经过几年的建设与运行证明对教育教学资源的合理利用以及最大限度提高大学生的科技创新意识和创新能力具有突出作用。同时,随着实践经验的积累以及理论研究的深入,以平台为特征的实训环境构建思路及运行模式可对其它专业实践教学环节建设提供有益的指导与借鉴。
参考文献
[1] 傅丽凌,扬平.机械专业综合性实训平台建设[J].电子科技大学学报社科版,2005(7).
[2] 黄兆信,大类招生现代大学人才培养趋势[J].中国高教研究,2004(2).
[3] 朱静,学科建设离不开实训平台建设[J].实验室研究与探索,2004(2).
