康麗春 林金龍 謝志堅 夏海林

摘 要：根據農業(yè)可持續(xù)發(fā)展及生態(tài)農業(yè)的迫切要求，結合農林特色的學校優(yōu)勢，針對機械設計制造及其自動化專業(yè)和農業(yè)機械專業(yè)的大學本科生，指出課程設置及教學手段的一些問題，提出了一系列關于機械設計課程的教學改革措施。

關鍵詞：機械;機械設計;生態(tài)農業(yè);教學改革;教改

機械設計課程是培養(yǎng)學生初步具備通用機械設計能力的主干課程，目前采用的教材是根據教育部“高等教育面向21世紀教學內容和課程提醒改革計劃”及普通高等教育“十三五”國家級規(guī)劃教材建設的精神，結合機械原理和機械設計課程的教學基本要求編寫的。隨著科學技術的進步，特別是信息技術和人工智能的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)意義上的機械已經產生了質的變化，對應的機械設計的課程教學也應該隨之而變化。為了適應農林特色的院校背景，響應國家關于生態(tài)農業(yè)及可持續(xù)發(fā)展的需求，如何改革機械設計制造及其自動化和農業(yè)機械專業(yè)的機械設計課程教學，成為了一個亟待解決的問題。

一、機械設計課程的現狀和問題

機械設計課程慣于以機械系統(tǒng)設計為主線，重點研究常用機構傳動設計和通用零部件設計的基礎上，輔以機械系統(tǒng)方案設計，融合機械原理課程知識，如：機構的組成、運動學及動力學和零件的強度、摩擦學等共性問題，組成機械設計總論篇將連桿機構、凸輪機構、齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動等組成傳動設計篇，將質量平衡、功率平衡組成機械系統(tǒng)的動力學設計篇，輪系和減速器融合為傳動系統(tǒng)設計篇。

機械設計的主要教學思路是按照工作原理——運動設計——承載能力設計——結構設計的原則組織教學內容，避免重復：如齒輪傳動、蝸桿傳動，充實內容，以統(tǒng)一常用機構及其傳動設計知識。目前的機械設計課程教學，學生能掌握基本的零件設計知識，但對整體機器方案，特別是適用于某行業(yè)特色的機械設計，仍有明顯不足，具體如下：

1.選用零件時，不能很好區(qū)分不同特點的零件的適用范圍，對實際運用情況不夠了解。

2.對一個機械設計目標，不能給出多個設計方案，對總體布局把握不好。

3.學生不能結合本校特色專業(yè)和突出背景，設計某行業(yè)機械，老師在教學時沒有充分挖掘農業(yè)特色機械。

二、 教學改革思路

機械行業(yè)的先進性決定了我國工業(yè)化的進程，機械設計課程是機械設計制造及其自動化和農業(yè)機械專業(yè)的專業(yè)主干課程，機械設計的教學好壞關乎著為我國農業(yè)和工業(yè)輸送的人才質量。要順應時代的發(fā)展，切實培養(yǎng)高質量、高技能、高素質的現代機械人才成為我國高等學校教育的一個重要問題。立足于機械專業(yè)的要求，結合我校的優(yōu)勢學科和學術背景，提出了以下幾條教學改革思路：

1.增加實驗課時，建立以校內實訓中心為基地的實踐教學模式。

機械設計屬于理論型課程，但培養(yǎng)目標不僅是要求學生掌握理論知識，更重要的是學生具有能實際運用技能，能很好地結合不同零件、不同機構進行機械總體設計。因此，在大一的金工實習和機械制圖、大二理論力學、材料力學和機械原理的知識基礎之上，多引導學生在實訓基地區(qū)別不同零件和不同機器的特點，結合機械設計的書本知識，提高動手能力。

2.拓展課程設計范圍，與校外企業(yè)建立友好的合作模式。

理論源于實踐，為了改善課程設計教學效果，并提前在畢業(yè)前了解對口專業(yè)，結合合作的校外企業(yè)，挖掘研究課題，分成子課題，供機械設計課程設計選題使用，鼓勵學生與企業(yè)多溝通，到工廠多操作，結合課堂所學理論知識，掌握實際處理問題的能力。

3.針對農業(yè)行業(yè)機械，構建以專業(yè)背景為基礎的高等教育系統(tǒng)。

除了普通高校工科的公共基礎課程：高等數學、線性代數、概率論與數理統(tǒng)計、馬克思理論、毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論、思想道德修養(yǎng)與法律基礎、體育、英語、計算機文化基礎等十余項課程，在嚴格把控專業(yè)必修課程的教學質量基礎之上（包括：機械制圖、AutoCAD、工程材料、控制工程基礎、機械制造基礎、電工電子技術、互換性與測量技術基礎、機電一體化技術、理論力學、材料力學、機械原理、機械設計），適當提高專業(yè)選修課程的教學效果（包括：計算機輔助設計與制造、三維CAD、計算機繪圖、控制工程、電工學、單片機與接口技術、流體力學、工程熱力學、液壓與氣壓傳動、數控技術、機床夾具設計、MATLAB程序設計、人機工程學、機械優(yōu)化設計、機械可靠性設計）。提高實踐課程學時，嚴把實習評分，滲透行業(yè)知識，引導機制和農機專業(yè)的學生成為適應生態(tài)農業(yè)戰(zhàn)略需要的真正人才。

三、 結語

機械設計的傳統(tǒng)教學方式是課堂教學，雖有實驗和課程設計環(huán)節(jié)，但學生積極性不高，教學效果不好，未能讓學生真正了解行業(yè)知識和實際需求而進行機械設計。如何提高機械設計課程的教學質量，改善機械設計制造及其自動化和農業(yè)機械專業(yè)學生的實際動手能力，成為生態(tài)農業(yè)大趨勢下高等學校的一個重要問題。本文提出的三個教學改革模式，旨在豐富機械設計課程的教學手段，貼近社會培養(yǎng)實際需求，進一步提高學生的實際設計能力，能夠提高教學質量。

作者簡介：康麗春（1983-）女，江西遂川人，四川大學、新加坡國立大學聯合培養(yǎng)博士，講師，主要研究方向：智能農藝農機工程，主講課程：機械原理，機械設計，機械優(yōu)化設計、數控技術、試驗設計、人機工程學、專業(yè)英語。