姜彥武　韓長(zhǎng)杰　郭俊先　馬俊貴

摘要 農(nóng)業(yè)機(jī)械與應(yīng)用課程是以常用農(nóng)機(jī)具的使用、維護(hù)和管理為主要內(nèi)容，面向農(nóng)機(jī)及農(nóng)業(yè)科學(xué)相關(guān)專業(yè)本科生的一門專業(yè)拓展課程。根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)和生活中的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的真實(shí)情境選擇合適的實(shí)驗(yàn)主題，結(jié)合技能或操作類知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，將理論知識(shí)點(diǎn)融入實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之中，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中獲得與未來(lái)職業(yè)相關(guān)的專業(yè)知識(shí)和職業(yè)能力。針對(duì)課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目缺乏，理論聯(lián)系實(shí)際銜接不暢等問(wèn)題，依托重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和特色農(nóng)業(yè)裝備實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，開發(fā)了具代表性的產(chǎn)教研結(jié)合的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，將理論知識(shí)有效銜接到實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之中，融入思政元素，探索亦耕亦讀的“知三農(nóng)、悟農(nóng)耕、增新技”新路子協(xié)同育人。課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式學(xué)生滿意達(dá)成度為95%，取得理想效果。

關(guān)鍵詞 實(shí)驗(yàn)；知識(shí)點(diǎn)；開發(fā)；強(qiáng)農(nóng)興農(nóng)

中圖分類號(hào) S-01 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 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

習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)涉農(nóng)高校要“以立德樹人為根本，以強(qiáng)農(nóng)興農(nóng)為己任，培養(yǎng)更多知農(nóng)愛農(nóng)新型人才”［1］。農(nóng)業(yè)機(jī)械與應(yīng)用課程知識(shí)以“必須”和“夠用”為尺度，主要介紹耕整地機(jī)械、播種施肥機(jī)械、植保機(jī)械、谷物收獲機(jī)械、農(nóng)產(chǎn)品干燥機(jī)械、精細(xì)農(nóng)業(yè)機(jī)械等的類型、結(jié)構(gòu)組成、工作過(guò)程及調(diào)整、使用、維護(hù)、常見故障的分析與排除等，側(cè)重各類機(jī)械設(shè)備的構(gòu)造和原理，使學(xué)生在了解常用農(nóng)業(yè)機(jī)械的結(jié)構(gòu)與工作的基礎(chǔ)上，學(xué)會(huì)使用和維護(hù)農(nóng)業(yè)機(jī)械，并能對(duì)常見故障進(jìn)行分析與排除。適用于農(nóng)學(xué)、園藝、植保、林學(xué)、草業(yè)、農(nóng)經(jīng)等各非農(nóng)機(jī)類專業(yè)。

目前，由于非農(nóng)機(jī)、機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生缺乏機(jī)械方面的基礎(chǔ)知識(shí)理論，致使學(xué)生難理解各種農(nóng)業(yè)機(jī)械的結(jié)構(gòu)與工作原理；教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中可用于現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)和創(chuàng)新能力提升的儀器、設(shè)備、系統(tǒng)和關(guān)鍵核心部件總成較為缺乏，課程實(shí)驗(yàn)存在學(xué)院不具備開設(shè)實(shí)踐課程的條件、聯(lián)系實(shí)習(xí)單位困難的主要問(wèn)題。基于此，以農(nóng)業(yè)機(jī)械與應(yīng)用課程為基礎(chǔ)，依托自治區(qū)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和特色農(nóng)業(yè)裝備實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源進(jìn)行開發(fā)和整合，對(duì)該課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行一系列的開發(fā)與嘗試，強(qiáng)化實(shí)踐性培養(yǎng)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手和創(chuàng)新能力，達(dá)到深度學(xué)習(xí)目標(biāo)［2-3］。

1 農(nóng)業(yè)機(jī)械與應(yīng)用課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)的意義

課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)，實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力以及形成農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)化全鏈條知識(shí)體系中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)［2-3］。該課程實(shí)驗(yàn)開發(fā)達(dá)成目標(biāo)為了解農(nóng)業(yè)相關(guān)行業(yè)從事教學(xué)與科研、技術(shù)與服務(wù)、推廣與開發(fā)工作培養(yǎng)將來(lái)組織和指揮現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)專業(yè)技術(shù)人員，更好地為鄉(xiāng)村振興和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)［4］。農(nóng)業(yè)機(jī)械與應(yīng)用課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)與提質(zhì)增效的實(shí)施研究，目標(biāo)是教師根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)和生活中的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的真實(shí)情境選擇合適的實(shí)驗(yàn)主題，根據(jù)技能或者操作類的知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，將理論知識(shí)點(diǎn)融入實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之中，教師以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為引導(dǎo)綱領(lǐng)，引導(dǎo)學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)以小組合作的方式利用多種資源和認(rèn)知工具加強(qiáng)課程知識(shí)的掌握和基本技能的訓(xùn)練，在實(shí)踐中獲得與未來(lái)職業(yè)相關(guān)的專業(yè)知識(shí)和職業(yè)能力［5-6］。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求學(xué)生有強(qiáng)烈的事業(yè)心，培育學(xué)生“愛農(nóng)村，懂農(nóng)業(yè)，興農(nóng)民”的服務(wù)三農(nóng)理念，應(yīng)用所學(xué)的理論知識(shí)解決實(shí)際中存在的問(wèn)題。課程實(shí)驗(yàn)開發(fā)的目標(biāo)思路設(shè)計(jì)見圖1。

2 農(nóng)業(yè)機(jī)械與應(yīng)用課程中實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)圍繞著理論知識(shí)而進(jìn)行，為了完成此項(xiàng)目，需要將其分解成若干相關(guān)而又相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行，完成項(xiàng)目的過(guò)程中逐步構(gòu)建知識(shí)的框架結(jié)構(gòu)，掌握知識(shí)的學(xué)習(xí)，同時(shí)各項(xiàng)技能也得到訓(xùn)練和發(fā)展，在實(shí)驗(yàn)操作中將涉及的知識(shí)點(diǎn)融入；現(xiàn)有課時(shí)不能滿足學(xué)習(xí)需要，需要在有限的課時(shí)和有計(jì)劃的進(jìn)度下進(jìn)行，大部分學(xué)生初次接觸，更需要有教師提供教學(xué)資源的支撐和指導(dǎo)，所以必須選定好實(shí)驗(yàn)課程中的項(xiàng)目?jī)?nèi)容設(shè)計(jì)［7-8］。課程中可以涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容共計(jì)9個(gè)項(xiàng)目，分別為內(nèi)燃機(jī)、拖拉機(jī)的使用，鏵式犁機(jī)組的使用調(diào)整，整地機(jī)械結(jié)構(gòu)與工作原理，播種機(jī)的使用與維護(hù)，植保機(jī)械的結(jié)構(gòu)與使用，收割機(jī)類型結(jié)構(gòu)與使用，

種子加工機(jī)械類型結(jié)構(gòu)與使用，畜牧業(yè)機(jī)械類型結(jié)構(gòu)與使用，北斗導(dǎo)航基礎(chǔ)使用。

3 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)與產(chǎn)學(xué)研結(jié)合提質(zhì)增效的實(shí)施

3.1 產(chǎn)教結(jié)合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)與應(yīng)用

基于智能型土壤-機(jī)器-植物系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)（TCC電力四驅(qū)土槽試驗(yàn)臺(tái)車），可開發(fā)耕整地、播種施肥、智能信息數(shù)據(jù)采集等相關(guān)實(shí)驗(yàn)，不受季節(jié)、氣候、土壤等復(fù)雜環(huán)境或自然因素的制約，技術(shù)先進(jìn)，功能強(qiáng)大，基本可以涵蓋所有與土壤相關(guān)的工作部件的開發(fā)設(shè)計(jì)和性能試驗(yàn)［9-10］。以圖2所示產(chǎn)教結(jié)合綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)與應(yīng)用為例，分別開展了綜合性實(shí)操實(shí)驗(yàn)。圖2a為智能型土壤-機(jī)器-植物系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)掛接旋耕機(jī)，學(xué)生可直觀了解智能型土壤-機(jī)器-植物系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)系統(tǒng)；掌握旋耕機(jī)的構(gòu)造、旋耕刀片的排列方式、工作過(guò)程等；圖2b為排種器的結(jié)構(gòu)和工作原理的操作應(yīng)用。對(duì)授課班級(jí)農(nóng)學(xué)院種子科學(xué)與工程專業(yè)2個(gè)年級(jí)5個(gè)班級(jí)共194名學(xué)生分組開展了課程實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可輪換親身動(dòng)手操控，學(xué)習(xí)興趣高，實(shí)驗(yàn)效果好。新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院自治區(qū)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和特色農(nóng)業(yè)裝備試驗(yàn)平臺(tái)的搭建，為學(xué)生開展農(nóng)業(yè)機(jī)械與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)提供了硬件支撐，學(xué)生通過(guò)完成綜合性實(shí)驗(yàn)，提高自己動(dòng)手獲取知識(shí)的能力，激發(fā)了探索精神和創(chuàng)新意識(shí)，體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的現(xiàn)代化，提升了儀器設(shè)備共享和新功能的開發(fā)使用，達(dá)到儀器設(shè)備使用效率最大化。

3.2 研教結(jié)合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)與應(yīng)用

研教結(jié)合——紅花采摘機(jī)器人綜合性實(shí)驗(yàn)見圖3?？蒲斜旧硎且环N具有創(chuàng)造性兼一個(gè)探索學(xué)術(shù)發(fā)展前沿的過(guò)程［11］，以學(xué)院課題組研究的紅花采摘項(xiàng)目為切入點(diǎn)，科研樣機(jī)“紅花采摘機(jī)器人”用于田間紅花花絲自主采收，給學(xué)生講解紅花采摘機(jī)器人控制系統(tǒng)組成：自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)、動(dòng)力單元、紅花識(shí)別定位系統(tǒng)、采摘系統(tǒng)、調(diào)平系統(tǒng)；實(shí)驗(yàn)要求是學(xué)習(xí)了解農(nóng)業(yè)采摘機(jī)器人國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀，以紅花采摘機(jī)器人為例掌握采摘機(jī)器人結(jié)構(gòu)組成、使用步驟、田間紅花采摘流程；培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，從實(shí)際出發(fā)分析問(wèn)題、研究問(wèn)題的能力。科學(xué)研究能訓(xùn)練學(xué)生科研、創(chuàng)新思維，培養(yǎng)鍛煉創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力；運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)，以研促教，以研促學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，拓寬視野。將科學(xué)研究成果融入課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)，科學(xué)研究和課程理論知識(shí)有機(jī)結(jié)合，拓展教學(xué)資源，架構(gòu)實(shí)驗(yàn)開發(fā)提質(zhì)增效的新模式。

3.3 探索思政要素融合“知三農(nóng)、悟農(nóng)耕、增新技”新方法協(xié)同育人

探索亦耕亦讀的“知三農(nóng)、悟農(nóng)耕、增新技”新路子協(xié)同育人。知三農(nóng)——圍繞國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)論斷、國(guó)家政策、知名學(xué)者、知名企業(yè)等故事、成果，厚植“三農(nóng)情懷”“農(nóng)業(yè)廣闊天地，農(nóng)業(yè)工程大有作為”，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)農(nóng)、愛農(nóng)、為農(nóng)，增強(qiáng)專業(yè)自信，將“學(xué)思”與“篤行”相結(jié)合，扎根大地，樹立堅(jiān)定服務(wù)三農(nóng)的理想信念。悟農(nóng)耕——在農(nóng)業(yè)機(jī)械與應(yīng)用課程實(shí)驗(yàn)開發(fā)與應(yīng)用中，貼近農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)和領(lǐng)悟農(nóng)機(jī)短板以及與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的差距，明確農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展方向，增強(qiáng)使命感和責(zé)任感。增新技——在實(shí)驗(yàn)課程中增加農(nóng)機(jī)智能裝備、機(jī)器人等知識(shí)點(diǎn)的擴(kuò)展，并通過(guò)科研反哺教學(xué)更新課程內(nèi)容，使學(xué)生掌握專業(yè)前沿技術(shù)和面向未來(lái)的智能農(nóng)業(yè)裝備知識(shí)，增加專業(yè)自信度和學(xué)習(xí)興趣［12］。

習(xí)近平總書記多次強(qiáng)調(diào)知行合一，“道不可坐論，德不能空談。于實(shí)處用力，從知行合一上下功夫，核心價(jià)值觀才能內(nèi)化為人們的精神追求，外化為人們的自覺行動(dòng)?！薄巴蛪ㄊ呣k大學(xué)，穩(wěn)疆興疆育人才”是新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)的辦學(xué)理念，引導(dǎo)大學(xué)生愛農(nóng)村、愛農(nóng)民，培育其心系“三農(nóng)”、情牽“三農(nóng)”、行為“三農(nóng)”的赤子情懷，培育本科生對(duì)鄉(xiāng)村民風(fēng)淳樸、山清水秀的愛，對(duì)鄉(xiāng)村竹籬茅舍、雞鳴狗吠環(huán)境的愛，袪除浮躁，不急功近利，踏踏實(shí)實(shí)為中國(guó)特色的農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)盡心盡力、出謀劃策，做有情懷、有夢(mèng)想的人，杜絕產(chǎn)生培育的人才“學(xué)農(nóng)、離農(nóng)、棄農(nóng)”的現(xiàn)象［13］。加快推進(jìn)保合格、上水平、追卓越的農(nóng)業(yè)高水平人才服務(wù)于南疆地州，促進(jìn)新疆現(xiàn)代農(nóng)業(yè)行業(yè)機(jī)械化的普及和推廣，鞏固脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)果，服務(wù)于鄉(xiāng)村振興。

4 學(xué)生滿意度達(dá)成分析

農(nóng)業(yè)機(jī)械與應(yīng)用課程自2020年3月開課，筆者承擔(dān)種子科學(xué)與工程專業(yè)合計(jì)5個(gè)班級(jí)共194名學(xué)生教學(xué)任務(wù)，完成了課程理論授課內(nèi)容的基本建設(shè)，進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)改革，注重多元化的過(guò)程考核，新教學(xué)理念保證了學(xué)生課程100%的及格率，改變了原先部分學(xué)生經(jīng)常性曠課、對(duì)待課程不認(rèn)真導(dǎo)致掛科的現(xiàn)象。運(yùn)用的線上線下的教學(xué)模式，通過(guò)話題選項(xiàng)統(tǒng)計(jì)，從學(xué)生反饋結(jié)果看，96%的同學(xué)對(duì)這種教學(xué)模式予以好評(píng)，課程獲得“教學(xué)評(píng)教優(yōu)秀”。目前，結(jié)合課程經(jīng)驗(yàn)，將新型教學(xué)方式推廣至后期上課班級(jí)和課程的教學(xué)。在此運(yùn)行的良好基礎(chǔ)之上，開發(fā)了教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，理論聯(lián)系實(shí)際鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，加強(qiáng)學(xué)生基本技能的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能解決生產(chǎn)實(shí)踐中的有關(guān)問(wèn)題能力。由圖4可知，該課程設(shè)定的課程目標(biāo)達(dá)成滿意度達(dá)到95%，說(shuō)明農(nóng)業(yè)機(jī)械與應(yīng)用課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)與提質(zhì)增效的實(shí)施深受學(xué)生青睞，適合實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)工作。然而，由于仍有部分學(xué)生認(rèn)為未達(dá)成滿意度目標(biāo)，因此該課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目仍需持續(xù)優(yōu)化和開發(fā)運(yùn)用。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)結(jié)合理論知識(shí)，開發(fā)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施，實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，加強(qiáng)了學(xué)生基本技能的訓(xùn)練，培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和既能解決生產(chǎn)實(shí)踐中有關(guān)問(wèn)題的能力。學(xué)生深入理解每個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理，養(yǎng)成獨(dú)立操作和思考分析能力，增強(qiáng)事業(yè)心、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，熱愛“三農(nóng)”事業(yè)，應(yīng)用所學(xué)的理論知識(shí)解決實(shí)際中存在的問(wèn)題；完善新技術(shù)開發(fā)性和綜合性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能，提升學(xué)生應(yīng)用新技術(shù)的創(chuàng)新能力，體現(xiàn)具有新工科新農(nóng)科交匯特色的應(yīng)用新技術(shù)突出實(shí)踐的教育特色。在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上開展實(shí)驗(yàn)課程，培養(yǎng)學(xué)生“理論指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐深化理論”的相結(jié)合能力，促進(jìn)本科學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)，提升其對(duì)專業(yè)知識(shí)的深刻理解，對(duì)于培養(yǎng)高水平的組織和指揮現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)專業(yè)技術(shù)人員，更好地為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和鄉(xiāng)村振興服務(wù)具有重要的意義和推廣價(jià)值。

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基金項(xiàng)目 新疆科協(xié)青年人才托舉工程項(xiàng)目（XHXM2021058）；教育部第二批新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目（E-SPNL20202326）；新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理研究項(xiàng)目（SYS-2022044）。

作者簡(jiǎn)介 姜彥武（1989—），男，甘肅定西人，講師，博士，從事現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械與裝備研究。

收稿日期 2022-12-17