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時間：2023-09-20 10:37:37
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中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）09-0069-04
一、前言
優(yōu)化設(shè)計(jì)是工程設(shè)計(jì)中重要的科學(xué)設(shè)計(jì)方法。最初在20世紀(jì)50年代，應(yīng)用數(shù)學(xué)領(lǐng)域發(fā)展形成了以線性規(guī)劃和非線性規(guī)劃為主要內(nèi)容的數(shù)學(xué)規(guī)劃理論，應(yīng)用于解決工程設(shè)計(jì)問題，形成了工程設(shè)計(jì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)理論和方法。隨著優(yōu)化設(shè)計(jì)理論和方法的不斷推廣和應(yīng)用，優(yōu)化設(shè)計(jì)在各個行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，優(yōu)化設(shè)計(jì)在農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域也有著重要的應(yīng)用。因此在農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化本科專業(yè)中，開設(shè)優(yōu)化設(shè)計(jì)課程，學(xué)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論和方法，培養(yǎng)分析和解決優(yōu)化設(shè)計(jì)問題的初步能力，為將來從事工程設(shè)計(jì)工作打下一定基礎(chǔ)。
二、農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化專業(yè)《優(yōu)化設(shè)計(jì)》課程的定位與課程目標(biāo)
農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化本科專業(yè)是昆明理工大學(xué)工學(xué)專業(yè)之一，其開設(shè)背景是2000年5月，根據(jù)昆明理工大學(xué)的綜合辦學(xué)條件，結(jié)合新農(nóng)村建設(shè)、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展、西部開發(fā)和云南省新型工業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略，針對以工業(yè)化改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)過程中對農(nóng)業(yè)工程專業(yè)人才的需求特點(diǎn)，經(jīng)有關(guān)專家認(rèn)真論證研究后，昆明理工大學(xué)于成立了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程學(xué)院。建院以來，在學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)下，農(nóng)業(yè)工程學(xué)院在師資隊(duì)伍建設(shè)、學(xué)科建設(shè)、辦學(xué)規(guī)模、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、科研建設(shè)、對外聯(lián)合辦學(xué)等方面都取得了較大進(jìn)展，積極為學(xué)校的本科教學(xué)工作和人才培養(yǎng)作貢獻(xiàn)。學(xué)院堅(jiān)持學(xué)校的辦學(xué)指導(dǎo)思想，積極探索在理工大學(xué)綜合辦學(xué)條件下農(nóng)業(yè)工程類高級專業(yè)人才培養(yǎng)模式，旨在培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識面廣、能力強(qiáng)、素質(zhì)高并具有創(chuàng)新實(shí)踐能力的本科應(yīng)用型人才?，F(xiàn)設(shè)有農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化、農(nóng)業(yè)水土工程、農(nóng)業(yè)電氣化與自動化和園林四個本科專業(yè)，設(shè)有農(nóng)業(yè)工程、農(nóng)業(yè)機(jī)械化工程、農(nóng)業(yè)水利工程、農(nóng)業(yè)生物環(huán)境與能源工程和農(nóng)業(yè)電氣化與自動化五個碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)。昆明理工大學(xué)農(nóng)業(yè)機(jī)械化及自動化專業(yè)雖然成立時間不長，但具有特色和優(yōu)勢。昆明理工大學(xué)的辦學(xué)理念是建設(shè)理、工、文、法、經(jīng)、管多科性協(xié)調(diào)發(fā)展的高水平大學(xué)。昆明理工大學(xué)辦學(xué)定位、人才培養(yǎng)目標(biāo)和生源情況是：建設(shè)成為特色鮮明的高水平大學(xué)，成為我省和西部地區(qū)培養(yǎng)高層次科技人才和應(yīng)用人才的重要基地。生源來自全國各地。昆明理工大學(xué)理、工、文、法、經(jīng)、管多科性協(xié)調(diào)發(fā)展，學(xué)科門類比較齊全，學(xué)科綜合優(yōu)勢十分明顯，而且農(nóng)業(yè)機(jī)械化及自動化專業(yè)的主要學(xué)科基礎(chǔ)正是學(xué)校的一批優(yōu)勢學(xué)科。這就使得農(nóng)業(yè)機(jī)械化及自動化專業(yè)能很好地汲取學(xué)科交叉的優(yōu)勢，在學(xué)科交叉中獲得新的生長點(diǎn)，使專業(yè)得到再生和發(fā)展。同樣，依托學(xué)校理工綜合優(yōu)勢，對農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化專業(yè)教學(xué)改革將形成有利條件。與從農(nóng)業(yè)院校中成長起來的農(nóng)業(yè)機(jī)械化及自動化專業(yè)相比，在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動手能力、工程素質(zhì)、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神上具有無以比擬的優(yōu)勢?！秲?yōu)化設(shè)計(jì)》課程正是突出專業(yè)理工特色和優(yōu)勢的一門學(xué)科基礎(chǔ)課。在農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化本科專業(yè)的培養(yǎng)方案中，《優(yōu)化設(shè)計(jì)》課程一直列為學(xué)科基礎(chǔ)課，旨在培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力，掌握科學(xué)的設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)學(xué)生在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的工程設(shè)計(jì)能力，突出學(xué)生的理工優(yōu)勢和特色。
三、《優(yōu)化設(shè)計(jì)》課程特點(diǎn)
優(yōu)化設(shè)計(jì)是現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法中的一個重要領(lǐng)域，是工程設(shè)計(jì)的重要組成部分，也是工程技術(shù)人員必須掌握的設(shè)計(jì)方法，《優(yōu)化設(shè)計(jì)》課程已經(jīng)成為高校普遍開設(shè)的重要課程之一?！秲?yōu)化設(shè)計(jì)》課程以重在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的教育思想為指導(dǎo)，更新教育觀念，堅(jiān)持“強(qiáng)化基礎(chǔ)，恰當(dāng)拓寬，提高綜合能力”的原則，加強(qiáng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和工程設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，向以“知識、技能、方法、能力、素質(zhì)”綜合培養(yǎng)目標(biāo)的教育體系轉(zhuǎn)化?！秲?yōu)化設(shè)計(jì)》課程將“基本設(shè)計(jì)方法”與“優(yōu)化設(shè)計(jì)思想”緊密結(jié)合，著重介紹優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本概念、基本原理和基本方法，學(xué)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的實(shí)用程序，使學(xué)生在學(xué)習(xí)“優(yōu)化設(shè)計(jì)方法”的同時，也能夠獲得工程應(yīng)用能力的訓(xùn)練。進(jìn)而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和科學(xué)思維方法。通過《優(yōu)化設(shè)計(jì)》課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生掌握優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本概念和基本知識，掌握常用優(yōu)化方法的基本原理和計(jì)算方法，熟悉常用工程軟件的優(yōu)化分析和計(jì)算的功能，了解優(yōu)化設(shè)計(jì)在工程設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用。所以，學(xué)生應(yīng)達(dá)到下列四個基本要求，一是樹立工程優(yōu)化設(shè)計(jì)和優(yōu)化決策的思想；二是掌握優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本概念、基本知識和常用方法；三是了解常用工程軟件進(jìn)行優(yōu)化分析和計(jì)算的功能；四是具有解決工程設(shè)計(jì)中一般優(yōu)化設(shè)計(jì)問題的能力。優(yōu)化設(shè)計(jì)的教學(xué)大都是基于機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的。因此，以優(yōu)化設(shè)計(jì)理論為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)為工具，將優(yōu)化設(shè)計(jì)方法用于機(jī)械設(shè)計(jì)中，形成了機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)，成為優(yōu)化設(shè)計(jì)的典型代表和重要內(nèi)容。機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)是機(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法中的重要方法之一。在國內(nèi)大多數(shù)機(jī)械類本科專業(yè)中，大都開設(shè)了機(jī)械《優(yōu)化設(shè)計(jì)》課程，為將來從事機(jī)械設(shè)計(jì)工作打下一定基礎(chǔ)。甚至也有很多機(jī)械類碩士研究生培養(yǎng)方案中開設(shè)有機(jī)械《優(yōu)化設(shè)計(jì)》課程，進(jìn)行更深入的理論學(xué)習(xí)。《優(yōu)化設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)改革，應(yīng)根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)方案，從專業(yè)特點(diǎn)和實(shí)際需要出發(fā)，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，因此，結(jié)合農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化專業(yè)本科培養(yǎng)，開展《優(yōu)化設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革是十分必要的。
創(chuàng)新能力是本科生專業(yè)素質(zhì)的綜合體現(xiàn)，是人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要標(biāo)志。本科生創(chuàng)新實(shí)踐平臺為本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供了條件和保障，是提高學(xué)生創(chuàng)新能力的載體。為了培養(yǎng)本科生的創(chuàng)新實(shí)踐、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新人格等創(chuàng)新能力，需在全面保障教育教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，建立專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐平臺，構(gòu)建專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐體系，打造創(chuàng)新成才環(huán)境，為本科生提高創(chuàng)新能力和競爭力提供強(qiáng)有力的支撐。
農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化創(chuàng)新實(shí)踐平臺的建設(shè)，是在我校工學(xué)院農(nóng)機(jī)系農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化國家特色專業(yè)建設(shè)的背景下，整合農(nóng)機(jī)系現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐條件，并充分利用社會力量，通過內(nèi)外雙向結(jié)合建立的創(chuàng)新實(shí)踐平臺體系。它將通過理論層面對農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化國家特色專業(yè)創(chuàng)新教育體系的內(nèi)涵作出較為科學(xué)、準(zhǔn)確的界定；實(shí)踐層面通過雙向運(yùn)行式創(chuàng)新實(shí)踐平臺的建設(shè)與實(shí)施，全面提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化專業(yè)及相近專業(yè)本科生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，力爭對我校教學(xué)起到一定的推動和提升作用。
1 國內(nèi)農(nóng)機(jī)化專業(yè)教學(xué)存在的問題
近幾年來，農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化專業(yè)隨著國家對農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)的重視和農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼政策的執(zhí)行，已成為社會需求較旺盛的專業(yè)。但是，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備制造技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)有的專業(yè)課程體系、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐方式和手段已經(jīng)無法適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展對農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)人才的要求。解決好現(xiàn)實(shí)教學(xué)中存在的各種矛盾以及創(chuàng)新性地進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐改革，是農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化專業(yè)人才在就業(yè)市場中保持競爭力的關(guān)鍵。
我們通過對各農(nóng)業(yè)院校農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化專業(yè)教學(xué)、實(shí)踐環(huán)節(jié)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該專業(yè)教學(xué)中普遍存在以下問題[1-3]：
（1）理論課內(nèi)容過于陳舊，缺乏現(xiàn)代農(nóng)機(jī)裝備制造技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容。同時由于大幅壓縮課時，各校實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)一步減少。授課內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)踐的脫節(jié)，最終導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生學(xué)而無用的感覺。
（2）專業(yè)課程體系缺乏系統(tǒng)性與有機(jī)聯(lián)系，課程內(nèi)容常有重復(fù)，導(dǎo)致部分重要內(nèi)容沒有教學(xué)課時。由于缺乏針對培養(yǎng)目標(biāo)的統(tǒng)籌安排，各門課程往往只是根據(jù)自身的特點(diǎn)制定教學(xué)大綱，因而淡化了最終的人才培養(yǎng)目標(biāo)。
（3）教學(xué)形式與方法過于陳舊與刻板，教學(xué)內(nèi)容與最新技術(shù)缺乏有效的銜接。由于教師尤其是青年教師的知識體系無法得到及時優(yōu)化與更新，導(dǎo)致教師的講解過于單薄，學(xué)生感覺缺乏新穎性與深度，而實(shí)踐環(huán)節(jié)又與具體生產(chǎn)過程相去甚遠(yuǎn)，嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量。
（4）實(shí)踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容基本以驗(yàn)證性、認(rèn)識性內(nèi)容為主，缺乏培養(yǎng)學(xué)生綜合能力與創(chuàng)新能力的內(nèi)容。未來農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化必然會朝著機(jī)電一體化方向發(fā)展，而目前實(shí)踐環(huán)節(jié)在這方面差距較大。
2 專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐平臺的建設(shè)
農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化特色專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐平臺體系如圖1所示。
2.1 構(gòu)建以綜合性、設(shè)計(jì)性、應(yīng)用性為主的創(chuàng)新實(shí)踐平臺
2.1.1 實(shí)踐平臺資源的整合
按照資源整合與共享、優(yōu)勢與特色相結(jié)合的思路，堅(jiān)持平臺建設(shè)與特色學(xué)科建設(shè)、科研平臺與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、人才隊(duì)伍建設(shè)相結(jié)合，突出學(xué)科交叉與融合的原則，將現(xiàn)有的學(xué)科平臺、科研平臺、實(shí)驗(yàn)室平臺進(jìn)行科學(xué)整合、優(yōu)化組合，從而搭建起農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化本科教育公共創(chuàng)新實(shí)踐平臺，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部實(shí)驗(yàn)室和大型儀器設(shè)備開放共享，改善本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研創(chuàng)新條件，豐富本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的載體。
2.1.2 平臺實(shí)踐條件的建設(shè)
創(chuàng)新實(shí)踐平臺主要依托農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，設(shè)備條件相對落后，要充分發(fā)揮創(chuàng)新實(shí)踐平臺的作用，必須對平臺的條件進(jìn)行改善。平臺在完成本科實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，主要起到培育學(xué)生課外創(chuàng)新實(shí)踐能力的作用。因此，需多渠道進(jìn)行平臺實(shí)踐條件的建設(shè)。首先，利用農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化國家特色專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)購買必要的大型設(shè)備。其次，通過專業(yè)教師的科研項(xiàng)目，共享部分設(shè)備。最后，創(chuàng)新實(shí)踐平臺的實(shí)施過程是豐富和補(bǔ)充實(shí)踐條件的最好途徑，平臺進(jìn)行的各項(xiàng)項(xiàng)目，其研究成果均可補(bǔ)充相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，這對本科教育實(shí)踐環(huán)節(jié)的作用更加具有現(xiàn)實(shí)性和可操作性。
2.1.3 實(shí)踐平臺教學(xué)內(nèi)容的改革
創(chuàng)新實(shí)踐平臺建設(shè)突出綜合與創(chuàng)新的特色。針對“卓越工程師”的培養(yǎng)目標(biāo)，該平臺建設(shè)充分重視工程教育的實(shí)踐性，同時體現(xiàn)學(xué)科的高度綜合、相互滲透以及交叉融合。在實(shí)踐教學(xué)平臺為教學(xué)服務(wù)的過程中，根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容采用不同的教學(xué)形式與教學(xué)方法。按照學(xué)科特點(diǎn)，平臺將實(shí)踐項(xiàng)目分成不同的類型：科研項(xiàng)目型、實(shí)訓(xùn)任務(wù)型、探索問題型、工程訓(xùn)練型、生產(chǎn)體驗(yàn)型、典型案例型和綜合型等[4，5]。在內(nèi)容上，重點(diǎn)構(gòu)建以設(shè)計(jì)性、應(yīng)用性、綜合性為主的實(shí)踐教學(xué)體系。通過平臺的正常運(yùn)行，我們在項(xiàng)目執(zhí)行中制作了20個實(shí)驗(yàn)平臺及10余套專業(yè)實(shí)驗(yàn)室專有機(jī)具。
引言
伴隨著農(nóng)業(yè)的機(jī)械化發(fā)展，不同種類和功能的機(jī)械設(shè)備被運(yùn)用到了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，大大減輕了農(nóng)民的勞動強(qiáng)度，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。然而從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀來看，農(nóng)業(yè)機(jī)械仍需依靠農(nóng)民手動操作，自動化控制技術(shù)尚未得到普及應(yīng)用，相關(guān)專業(yè)人才也比較匱乏，對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展帶來了一定的阻礙。對此，加強(qiáng)PLC自動化技術(shù)的研究和應(yīng)用大為可行，利用PLC自動化技術(shù)實(shí)施農(nóng)業(yè)機(jī)械電氣控制，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動化，將會徹底打破當(dāng)前不良格局，加速推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐，增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入，促使農(nóng)業(yè)發(fā)展邁向全新的階段，為糧食生產(chǎn)安全提供有力保障。
1PLC技術(shù)概述
PLC自動化技術(shù)是指通過在可編程存儲器內(nèi)編寫程序，下達(dá)命令，主要是對農(nóng)業(yè)機(jī)械的電氣系統(tǒng)進(jìn)行自動化控制，操控農(nóng)業(yè)機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)，提高機(jī)械設(shè)備操作的便捷性，將勞動力從繁瑣的機(jī)械控制工作中解脫出來，還會減少主觀失誤，滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需求，促使農(nóng)業(yè)機(jī)械能夠更好地服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動，創(chuàng)造更加豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。PLC自動化技術(shù)具有體積小、程序編寫簡單、使用和維護(hù)便利等多重優(yōu)勢，還能在使用環(huán)境和條件發(fā)生變化時隨之進(jìn)行拓展升級，始終與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相適應(yīng)，適合目前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化、規(guī)模化的要求，可以預(yù)見，PLC自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中將備受青睞，并得到大范圍的應(yīng)用，進(jìn)而掀起農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的改革浪潮［1］。
2應(yīng)用策略
2.1在農(nóng)用拖拉機(jī)中的應(yīng)用
眾所周知，早期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中誕生的最偉大的農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)物之一就是拖拉機(jī)，拖拉機(jī)充分體現(xiàn)了前人的智慧，揭開了農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)的新篇章。PLC自動化技術(shù)是信息時代的重要產(chǎn)物，將其應(yīng)用于拖拉機(jī)電氣系統(tǒng)中，起到了優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的作用，早期機(jī)械油壓式連接裝置被電子油壓式連接裝置所取代，控制方式更加精準(zhǔn)。只需要在PLC中設(shè)置運(yùn)行參數(shù)，即可讓拖拉機(jī)按照這一參數(shù)連續(xù)平穩(wěn)地運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)電路短路時也能及時進(jìn)行處理，顯著改善了拖拉機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，增加了其使用效益。
2.2在施肥播種機(jī)與水稻直播機(jī)中的應(yīng)用
播種和施肥都是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的常見操作，長期以來，運(yùn)用手工播種模式存在著效率低下的問題，播種不均勻會影響到植株之間的間距，過疏過密都不利于農(nóng)作物生長階段的管護(hù)，農(nóng)作物產(chǎn)量也會有所下降。而人工施肥的弊端也比較明顯，施肥量過多，將會殘留在土壤和植株上，同樣會危害農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。將PLC自動化技術(shù)運(yùn)用于施肥播種機(jī)與水稻直播機(jī)，單位面積內(nèi)播種數(shù)量是固定的，機(jī)械會自動行駛，完全不需要人工干預(yù)，植株的間距更趨于合理，且肥料施加均勻，農(nóng)作物能夠得到充足的光照、水分和肥料，長勢十分喜人。
2.3在微灌系統(tǒng)和谷物干燥機(jī)中的應(yīng)用
將PLC自動化技術(shù)與傳感器結(jié)合應(yīng)用到微灌系統(tǒng)中，通過對外界溫度、土壤及含水量數(shù)據(jù)的自動化檢測，適時地開啟和關(guān)閉灌溉裝置，既可以滿足植物不同生長階段對水分的需求，又能夠防止水資源浪費(fèi)，避免灌溉量過大造成植株根系的腐爛，給農(nóng)作物生長創(chuàng)造合理的環(huán)境。谷物干燥機(jī)中應(yīng)用PLC自動化技術(shù)，實(shí)時監(jiān)控機(jī)械熱風(fēng)量、運(yùn)轉(zhuǎn)情況及谷物的干燥程度，當(dāng)作業(yè)完成后立即自動關(guān)閉谷物干燥機(jī)，既節(jié)省電力，又降低能耗。PLC還具有自動檢測的功能，當(dāng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)異常時自動斷電，防止故障發(fā)生［2］。
3PLC自動化技術(shù)應(yīng)用存在的主要問題
3.1重視程度不高
無論是技術(shù)人員還是農(nóng)民都沒有充分認(rèn)識到PLC自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械電氣控制中的應(yīng)用價(jià)值，技術(shù)人員沒有深入到農(nóng)村了解當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況，也沒有結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新，不利于先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和作業(yè)模式的傳播。農(nóng)民對新技術(shù)、新設(shè)備的接受程度不高，絕大多數(shù)農(nóng)民經(jīng)過了長期的生產(chǎn)實(shí)踐更加信奉經(jīng)驗(yàn)主義，覺得PLC自動化技術(shù)和新型農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用會增加生產(chǎn)成本投入，損害經(jīng)濟(jì)利益，對其抱以抵觸情緒。因而影響到了相關(guān)技術(shù)和機(jī)械在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的推廣，致使PLC自動化技術(shù)及現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中無法發(fā)揮功能，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀亟待提上日程。
3.2研究與投入較少在研究
PLC自動化技術(shù)方面我國應(yīng)該積極參考和借鑒發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)理論和經(jīng)驗(yàn)，與我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際緊密結(jié)合，投入充足的資金和資源用于技術(shù)研發(fā)和推廣，促使研究成果迅速得到市場化轉(zhuǎn)化，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)制造新的利益增長點(diǎn)。然而技術(shù)研發(fā)工作資金投入不足的問題較為突出，相關(guān)部門并沒有嚴(yán)格監(jiān)督資金的使用情況，無法保證資金的充足注入，導(dǎo)致PLC自動化技術(shù)研究工作因缺少資金強(qiáng)力支持而后繼無力，很難獲得預(yù)期的研究成果，PLC自動化技術(shù)對農(nóng)業(yè)機(jī)械的控制精度達(dá)不到要求，這極大的制約了我國農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動化和智能化發(fā)展腳步。
4優(yōu)化對策及發(fā)展趨勢
4.1加大研發(fā)資金投入力度
保證研發(fā)資金的充足注入是推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新的有效舉措，特別是對于農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動化發(fā)展來說，加強(qiáng)PLC自動化技術(shù)的研究，針對技術(shù)應(yīng)用效果進(jìn)行不斷改良，離不開資金的強(qiáng)力支持。相關(guān)部門要提高對技術(shù)創(chuàng)新的重視程度，切實(shí)加大資金投入力度，確保PLC自動化技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新階段能夠持續(xù)注入資金，結(jié)合我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀及農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備使用情況實(shí)施技術(shù)革新，促進(jìn)科研活動的穩(wěn)步有序開展，那么PLC自動化技術(shù)就會在我國農(nóng)業(yè)機(jī)械控制中發(fā)揮有效作用，充分滿足新時期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。
4.2開展專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)工作
一方面，技術(shù)人員要主動學(xué)習(xí)PLC自動化技術(shù)，相關(guān)部門也要定期組織培訓(xùn)活動，提高技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)能力，使其充分掌握PLC技術(shù)及現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用情況，了解廣大農(nóng)民群眾的生產(chǎn)需求，深入到農(nóng)村地區(qū)，開展技術(shù)推廣工作。另一方面，對農(nóng)民的技術(shù)培訓(xùn)要使用多種方法，利用新媒體廣泛宣傳PLC技術(shù)和現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械的價(jià)值，面對面地做思想工作，或者是建設(shè)農(nóng)業(yè)示范基地，通過組織農(nóng)民參觀，明確PLC是如何控制農(nóng)業(yè)機(jī)械的，傳授農(nóng)民技術(shù)應(yīng)用要領(lǐng)，當(dāng)農(nóng)民真正享受到先進(jìn)科技提供的便利后，其運(yùn)用PLC技術(shù)和現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械的積極性就會空前高漲。
4.3PLC技術(shù)的發(fā)展趨勢
中圖分類號：TH12 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
1 21世紀(jì)我國實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化對農(nóng)業(yè)行業(yè)人才的需求
國家“十一五”規(guī)劃強(qiáng)調(diào)裝備制造業(yè)要努力實(shí)現(xiàn)由“中國制造”走向“中國創(chuàng)造”，該專業(yè)的專業(yè)背景是裝備制造業(yè)，加強(qiáng)該專業(yè)建設(shè)具有重要性、必要性和緊迫性。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械的內(nèi)涵也在不斷擴(kuò)大。農(nóng)業(yè)機(jī)械已不僅僅局限于拖拉機(jī)和耕耙播收等田間作業(yè)機(jī)械，而是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中使用的各種機(jī)器設(shè)備的總稱。從世界各發(fā)達(dá)國家的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展歷史可以看出，任何先進(jìn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)要大面積推廣、高效率規(guī)范化實(shí)施，都必須使用農(nóng)業(yè)機(jī)械。農(nóng)業(yè)機(jī)械是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要手段。改革開放以來，隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)體制改革的不斷深入，農(nóng)業(yè)機(jī)械制造企業(yè)和農(nóng)機(jī)服務(wù)業(yè)象雨后春筍般地不斷涌現(xiàn)，并呈快速發(fā)展態(tài)勢。農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，性能不斷完善，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，市場競爭也日趨激烈。但從國內(nèi)目前情況來看，農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展水平還比較低，設(shè)計(jì)制造技術(shù)相對落后，普及應(yīng)用程度不高，與發(fā)達(dá)國家相比還落后幾十年。在農(nóng)機(jī)行業(yè)中，現(xiàn)有工程技術(shù)人員的比例嚴(yán)重偏低，人才斷層現(xiàn)象嚴(yán)重，人才接續(xù)困難。此外，專業(yè)不對口，知識老化，學(xué)歷層次低等現(xiàn)象也很嚴(yán)重。許多農(nóng)機(jī)企業(yè)迫切期望大學(xué)畢業(yè)生前去工作。
2 加強(qiáng)專業(yè)建設(shè)，發(fā)揮優(yōu)勢，突出機(jī)械學(xué)院校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)的專業(yè)特色
本專業(yè)牢牢把握裝備制造業(yè)發(fā)展方向，將機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、自動控制等學(xué)科有機(jī)交叉、滲透、融合，形成了以“機(jī)電結(jié)合為核心，以數(shù)控技術(shù)為龍頭，以機(jī)械CAD、CAPP、CAM、CAT、CG有機(jī)交叉模塊為主線”，以“產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、理論教學(xué)與科研實(shí)踐案例相結(jié)合、課內(nèi)教學(xué)與課外輔導(dǎo)素質(zhì)拓展相結(jié)合”的教學(xué)特色，凸現(xiàn)出高素質(zhì)復(fù)合型高級工程技術(shù)人才的培養(yǎng)特色。從我校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)的發(fā)展歷史、現(xiàn)有的學(xué)科水平、辦學(xué)條件和師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)，以及農(nóng)機(jī)行業(yè)發(fā)展對人才的需求態(tài)勢可以看出，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)在農(nóng)業(yè)機(jī)械，專業(yè)的學(xué)科優(yōu)勢也在農(nóng)業(yè)機(jī)械。因此，在加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)面和保證本專業(yè)人才培養(yǎng)基本質(zhì)量的前提下，仍應(yīng)堅(jiān)持以農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造為本專業(yè)自身的特點(diǎn)和辦學(xué)特色。只有這樣，才能在現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)上，調(diào)動起各方面的積極性，揚(yáng)長避短，在很短的時間內(nèi)迅速建成高水平的學(xué)科體系；才能充分利用現(xiàn)有辦學(xué)條件和發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢，培養(yǎng)出高質(zhì)量的、獨(dú)具特色的工程技術(shù)人才。
3 優(yōu)化課程體系，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)的課程體系主要由必修課和選修課以及實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)組成。其中必修課包括公共課、基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課。選修課包括柔性專業(yè)方向課（限選課）、專業(yè)任選課、人文社科類公共選修課等。課內(nèi)總學(xué)時為2520。實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)37周，主要包括教學(xué)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等。優(yōu)化課程體系，應(yīng)體現(xiàn)加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)面和突出專業(yè)特色。課程設(shè)置中，以機(jī)為主，機(jī)、電、液、氣、材相結(jié)合的技術(shù)基礎(chǔ)課程是核心，是從事機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)研究工作的知識基礎(chǔ)。專業(yè)課時的比例控制在10%以內(nèi)，既要體現(xiàn)專業(yè)特色，也要體現(xiàn)淡化專業(yè)。專業(yè)課程設(shè)置為：測試與傳感技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、機(jī)械制造工藝、農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。
在專業(yè)任選課中，設(shè)置有關(guān)農(nóng)學(xué)、生物學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等方面的選修課程，以適度拓寬專業(yè)面，體現(xiàn)專業(yè)特色。這種適度擴(kuò)大選修課種類和數(shù)量，適度放寬柔性專業(yè)方向選擇權(quán)的做法，有利于調(diào)整學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大專業(yè)知識面和增強(qiáng)素質(zhì)培養(yǎng)。在實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中，仍保留2周的農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)實(shí)習(xí)，為農(nóng)業(yè)機(jī)械及其裝備的使用、維護(hù)、性能及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)奠定實(shí)踐基礎(chǔ)。尤其在專業(yè)課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)中，可根據(jù)學(xué)生所選柔性專業(yè)方向，分農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)用運(yùn)輸機(jī)械、通用機(jī)械和其他一般機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)踐。這樣既充分利用了現(xiàn)有條件，發(fā)揮了辦學(xué)優(yōu)勢，又突出了專業(yè)特色，體現(xiàn)了人才培養(yǎng)的多樣性，改變了相同專業(yè)的學(xué)生在知識結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)上千人一面的狀況。
總之，學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)，擁有扎實(shí)自然科學(xué)基礎(chǔ)、機(jī)械工程技術(shù)基礎(chǔ)和較好人文社會科學(xué)基礎(chǔ)，了解本學(xué)科前沿發(fā)展動態(tài)，具備較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力、自我獲取知識能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、組織管理能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。成為擁有國際視野的復(fù)合型高級工程研究及工程應(yīng)用型人才，為人類的發(fā)展繁衍做出貢獻(xiàn)。
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中圖分類號：TH16；TP29-A5；TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）07-0314-01
1 導(dǎo)言
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化是美國機(jī)械工程師在1984年所提出的一個機(jī)電一體化化名詞，就是將計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造相結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化到今天為止一直是一門新興學(xué)科，其中的內(nèi)容還需要通過實(shí)踐不斷添加，讓機(jī)械工業(yè)逐漸進(jìn)入到機(jī)械自動化方向中。本文將以機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化學(xué)科與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造學(xué)科區(qū)別作為研究對象，探索機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化學(xué)科所具有的優(yōu)勢，進(jìn)而分析出我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化學(xué)科為了發(fā)展方向，從而提出了下文之中的一些內(nèi)容，希望能夠給與同行業(yè)進(jìn)行工作的人員提供出一定價(jià)值的參考。
2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化概述
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化取締傳統(tǒng)的機(jī)械制造是歷史發(fā)展的必然趨勢，這是由機(jī)械制造的安全性和有效性等方面決定的。傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)屬于完全的人工機(jī)械操作作業(yè)。一般來說，在一個工廠中，需要幾百甚至幾千名機(jī)械生產(chǎn)員工進(jìn)行同時操作，才能夠?qū)崿F(xiàn)大批量的產(chǎn)品生產(chǎn)，且在生產(chǎn)過程中，員工需要每時每刻的緊盯機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，防止出現(xiàn)任何的差錯。這樣的機(jī)械制造方式是對大量人力資源的浪費(fèi)，而且技術(shù)含量較低，已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展。同時，傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備皆是大型生產(chǎn)設(shè)備，對員工的殺傷力大，且機(jī)械操作較為復(fù)雜，經(jīng)常容易引發(fā)各種機(jī)械安全事故，對員工的生命安全造成嚴(yán)重的影響，使得員工進(jìn)行機(jī)械操作的意愿降低。這也使得傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)在發(fā)展過程中受到一定的阻礙。隨著時代的發(fā)展，如何保障員工的操作安全，降低人力資源的浪費(fèi)，提高機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)效率成為關(guān)鍵。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化指的是將機(jī)械生產(chǎn)與信息化科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，工作人員能夠通過對電腦程序的控制實(shí)現(xiàn)機(jī)械操作，減少機(jī)械操作失當(dāng)?shù)膸茁剩岣邌T工的安全性，同時能夠有效減少人員的浪費(fèi)，提高生產(chǎn)的效率。
3 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的特點(diǎn)
目前的機(jī)械制造自動化傳品與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品相比，具有一定的優(yōu)勢，其一，更安全，傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品出現(xiàn)問題的時候，很可能需要停機(jī)維修，而且優(yōu)勢機(jī)械會因?yàn)楣收献詣油C(jī)，這樣很容易造成安全事故，安全性不高，而機(jī)械自動化產(chǎn)品的安全性大大提高了，當(dāng)機(jī)械產(chǎn)品出現(xiàn)問題的時候，機(jī)械本身會自動的分析和處理問題，并且還能夠采取行之有效的措施避免生產(chǎn)安全事故的發(fā)生，從而降低生產(chǎn)安全事故的發(fā)生率，自動分析和自動處理故障的功能還有利于提高生產(chǎn)效率。其二，更節(jié)能。機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動化發(fā)展使生產(chǎn)出來的機(jī)械產(chǎn)品體積更小，能夠節(jié)省一定的資源，而且機(jī)械產(chǎn)品所采用的驅(qū)動機(jī)構(gòu)具有低耗能的優(yōu)點(diǎn)，這樣從整體上看有利于降低生產(chǎn)耗能，實(shí)現(xiàn)環(huán)保的目的，因此，機(jī)械自動化更為環(huán)保。其三，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動化是一種結(jié)合了各種技術(shù)的新技術(shù)，具有很強(qiáng)的功能性，它不僅能在機(jī)械制造業(yè)中使用，而且還能夠在其他的領(lǐng)域中使用，機(jī)械設(shè)計(jì)自動化能夠滿足更多行業(yè)的發(fā)展需求。其四，微型化。自動化的發(fā)展，使得機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品體積更小，耗能更少，因此其具有微型化的特點(diǎn)。
4 發(fā)展機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的優(yōu)勢
大力發(fā)展機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化對企業(yè)的發(fā)展有很大的幫助。首先，能夠提高工作效率，傳統(tǒng)的機(jī)械制造主要是一人工為主，這種生產(chǎn)模式費(fèi)時費(fèi)力，往往生產(chǎn)出的產(chǎn)品無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，而機(jī)械自動化技術(shù)很好的解決了這些問題，它將機(jī)械設(shè)計(jì)制造與計(jì)算機(jī)技術(shù)融入到一起，實(shí)現(xiàn)了從設(shè)計(jì)到制造的統(tǒng)一化，利用自動化機(jī)械取替人工制造，簡化了人工操作環(huán)節(jié)，使得產(chǎn)品在出廠時間上縮短，在質(zhì)量上也有很大的提高，優(yōu)化了傳統(tǒng)機(jī)械制造行業(yè)的生產(chǎn)模式，對企業(yè)在成本的縮減上起到了巨大作用；其次，優(yōu)化制造環(huán)節(jié)、降低工作強(qiáng)度，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)，往往需要多道工序才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的出廠，而且在這個過程中，由于是人工操作，所以經(jīng)常會出現(xiàn)一些誤差，但是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化作為一個完整的系統(tǒng)體系，可以通過人員對計(jì)算機(jī)既定程序下達(dá)命令，減少人工操作環(huán)節(jié)，優(yōu)化制造過程，解決了困擾企業(yè)已久的生產(chǎn)問題；然后是提升了機(jī)械制造的安全性，機(jī)械生產(chǎn)制造是一個復(fù)雜繁瑣的過程，在這個過程中，很多時候都需要人工加入，特別是一些高危的操作，對工人的人身安全產(chǎn)生了嚴(yán)重的威脅，而且一旦出現(xiàn)問題，也會對產(chǎn)品的出廠時間造成影響，而機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化，能夠解決生產(chǎn)過程中的機(jī)械替代工人操作，使得企業(yè)制造的安全系數(shù)大幅度提高；最后是降低能源、資源耗損，機(jī)械制造大多都是大型的機(jī)械設(shè)備，這對于能源的需求是非常大的，而機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動化通過自身的技術(shù)特點(diǎn)，能夠很好的減少能源消耗，同時，能夠壓縮產(chǎn)品體積，節(jié)約資源，對企業(yè)成本控制具有重要意義。
5 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化在各個領(lǐng)域的應(yīng)用
5.1 在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
機(jī)械制造自動化在我國的很多領(lǐng)域都有所涉及，其中應(yīng)用最廣泛的就是工業(yè)方面，尤其是數(shù)控技術(shù)方面，數(shù)控技術(shù)的核心是數(shù)控編程，主要是編程人員通過計(jì)算機(jī)對圖片進(jìn)行操作，完成幾何圖形數(shù)字化、形成器件加工軌跡與操作仿真到數(shù)控程序的整體過程。為確定數(shù)控在加工過程中的方法、加工路線及工藝參數(shù)的設(shè)置，需要對具體數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過數(shù)控機(jī)床設(shè)定的計(jì)算機(jī)代碼和程序格式，顯示出工件的數(shù)控加工過程。
5.2 在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動化在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用明顯要晚于其他發(fā)達(dá)國家，所以導(dǎo)致了在技術(shù)水平方面及設(shè)備的精準(zhǔn)度上與其存在差距，而大力的推行農(nóng)業(yè)向機(jī)械化方向發(fā)展，不僅利于我國農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)，也為農(nóng)民創(chuàng)收提供保障?？v觀我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀，筆者認(rèn)為，提高其精準(zhǔn)度是很有必要的，主要包括：農(nóng)業(yè)播種、施肥、灌溉等。因此，從事農(nóng)業(yè)的相關(guān)技術(shù)人員，要努力學(xué)習(xí)國外的現(xiàn)金技術(shù)，以科技為依托，對現(xiàn)下的我國農(nóng)業(yè)機(jī)械狀況進(jìn)行深度分析，優(yōu)化農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化建設(shè)，推動農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的再進(jìn)步，用科學(xué)的力量提高生產(chǎn)力。
6 結(jié)論
在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的發(fā)展方向當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)遵循滿足對機(jī)器的功能要求，與運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新的設(shè)計(jì)原則。自動化的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造其具備了多功能、高質(zhì)量、低能耗等顯著的優(yōu)秀特征，因此在機(jī)械的O計(jì)與制造環(huán)節(jié)當(dāng)中，均應(yīng)當(dāng)將自動化作為核心關(guān)鍵。相關(guān)的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造人員應(yīng)當(dāng)明白，在機(jī)械的設(shè)計(jì)與制造只有沿著自動化的發(fā)展方向，才能夠適應(yīng)市場的需要，順應(yīng)時代趨勢。因此其不僅需要充當(dāng)好機(jī)械設(shè)計(jì)制造新技術(shù)的傳播者，同時還應(yīng)當(dāng)努力成為新技術(shù)的創(chuàng)造者，從而為實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的突破發(fā)展，做出更大的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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1.農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化在當(dāng)前農(nóng)村建設(shè)中的意義
建設(shè)社會主義新農(nóng)村，是構(gòu)建社會主義和諧社會的需要。我國社會的和諧是離不開農(nóng)村社會和諧的，從目前形勢來看，農(nóng)村社會關(guān)系總體是健康、穩(wěn)定的，但是也存在著一些問題。通過強(qiáng)化社會主義新農(nóng)村建設(shè)，加快農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能夠很好的維護(hù)農(nóng)民的根本利益，緩解農(nóng)村社會的矛盾，有效減少農(nóng)村的不穩(wěn)定因素，為構(gòu)建社會主義和諧社會奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化，能夠很好的促進(jìn)農(nóng)民增收、農(nóng)村發(fā)展，拉動整個經(jīng)濟(jì)的增長，不斷改善農(nóng)民的生產(chǎn)生活環(huán)境，對于促進(jìn)和諧社會的進(jìn)步有著非常重要的意義。
2.農(nóng)業(yè)機(jī)械的種類分析
一般來講，農(nóng)業(yè)機(jī)械主要包括動力機(jī)和與之配套的農(nóng)機(jī)具。兩者主要以牽引、懸掛或者半懸掛的方式相連接；或者是制造成一個整體，例如谷物聯(lián)合收獲機(jī)、玉米聯(lián)合收獲機(jī)等等。拖拉機(jī)假如離開了農(nóng)機(jī)具，那么就不能夠在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中起到應(yīng)有的作用。同時，農(nóng)機(jī)具假如離開拖拉機(jī)等配套動力機(jī)，那么將不能夠有所作為。經(jīng)過以上的分析，農(nóng)用拖拉機(jī)和農(nóng)機(jī)具的設(shè)計(jì)、制造、維修和運(yùn)用一定要依照農(nóng)業(yè)的具體生產(chǎn)進(jìn)行，不能夠進(jìn)行分割。農(nóng)機(jī)具和備有動力機(jī)的聯(lián)合作業(yè)機(jī)種類非常多，一般稱其為農(nóng)業(yè)機(jī)械，即狹義的農(nóng)業(yè)機(jī)械。主要包括：土壤耕作機(jī)械；農(nóng)田基本建設(shè)機(jī)械；播種、施肥機(jī)械；收獲脫粒、精選機(jī)械；植物保護(hù)機(jī)械；農(nóng)產(chǎn)品精加工機(jī)械；畜牧和飼養(yǎng)機(jī)械；裝卸運(yùn)輸機(jī)械；加工及其冷藏運(yùn)輸機(jī)械等等。同時，還包括了農(nóng)用汽車和飛機(jī)等。
3.農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化技術(shù)及應(yīng)用分析
3.1已有農(nóng)業(yè)機(jī)械及其自動化裝置
3.1.1應(yīng)用于拖拉機(jī)
現(xiàn)如今，農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用了機(jī)械油壓式三點(diǎn)聯(lián)結(jié)的位調(diào)節(jié)和力調(diào)節(jié)裝置，又開始開發(fā)更加完善的電子油壓式聯(lián)結(jié)裝置。
3.1.2應(yīng)用于施肥播種機(jī)
依照機(jī)械的行駛速度及其檢測種子粒數(shù)來確定播種量是否真正符合要求的裝置，及其將馬鈴薯種子割成瓣后進(jìn)行播種的裝置等。
3.1.3應(yīng)用于谷物干燥機(jī)
不受外界因素的影響，能夠很好的維持熱風(fēng)濕度裝置停電或者干燥機(jī)過熱引發(fā)的火災(zāi)時，自動掐斷燃料供給的裝置。
3.2微灌自動控制技術(shù)
一般來講，在微灌領(lǐng)域，我國已經(jīng)研制出了微噴灌設(shè)備、孔口滴頭、折射式和旋轉(zhuǎn)式微噴頭、過濾器和進(jìn)排氣閥等裝備，建立了一些試驗(yàn)示范基地。在一些地區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動化灌溉系統(tǒng)，能夠長時間進(jìn)行自動啟閉水泵從而灌溉。以上這種系統(tǒng)應(yīng)用了灌水器、溫度傳感器、壓力傳感器和雨量傳感器。
3.3自動控制技術(shù)應(yīng)用在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中
一般來講，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)主要是以傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)及其機(jī)械設(shè)備作為基礎(chǔ)，應(yīng)用高新技術(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)要比傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)技術(shù)先進(jìn)，主要表現(xiàn)在應(yīng)用了地理信息技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等，能夠很好的實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的定位、定時、定量等，因?yàn)檗r(nóng)業(yè)管理區(qū)管理點(diǎn)比較分散，所以應(yīng)用傳統(tǒng)的方法對于數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行采集時往往比較慢，精度也較差。將電子技術(shù)、通信技術(shù)和微電子技術(shù)有機(jī)的聯(lián)系在一起，應(yīng)用現(xiàn)代方法進(jìn)行管理是非常有意義的，比如在灌水、泵站等方面真正實(shí)現(xiàn)了自動化監(jiān)控，農(nóng)業(yè)自動化向智能化方向邁進(jìn)。精細(xì)化設(shè)施主要是以溫室為主的自動化裝置，能夠很好的降低成本，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。同時，這也能夠很好的利用農(nóng)業(yè)資源，保護(hù)農(nóng)業(yè)環(huán)境，是發(fā)展持續(xù)農(nóng)業(yè)的一個非常重要的措施。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化方面已經(jīng)開始應(yīng)用，但是在設(shè)施農(nóng)業(yè)當(dāng)中仍然處于一個起步階段，需要強(qiáng)化該領(lǐng)域的研究及其應(yīng)用。
4.推動農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化的措施研究
農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化雖然已經(jīng)取得了很大的成就，但是也面臨著一些困難，需要不斷進(jìn)行改進(jìn)，這是不容置疑的。根據(jù)當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平，下文對推動農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化的措施進(jìn)行研究。
4.1自動化模式選擇
應(yīng)該依照當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)水平，以提高作業(yè)精度、效率、節(jié)約能源、提高安全性作為標(biāo)準(zhǔn)，正確的評價(jià)不同自動化模式在此方面的效果，科學(xué)合理的選擇自動化模式，不斷推進(jìn)自動化的進(jìn)程。
4.2傳感器及控制系統(tǒng)開發(fā)
在開發(fā)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化控制裝置過程中遇到的較大困難就是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及其加工過程當(dāng)中，沒有一個較為準(zhǔn)確、迅速、非破壞性的傳感器，因此，需要研究開發(fā)在自然環(huán)境之下能夠更加準(zhǔn)確的檢測這些活動的傳感器裝置，特別是對于能夠從田間或培養(yǎng)皿中檢測作物生長發(fā)育的傳感器的開發(fā)，它的開發(fā)對于作物生長是非常必要的。同時，比較分析從傳感器所得數(shù)據(jù)及其控制參數(shù)之間的關(guān)系，逐漸開發(fā)出相應(yīng)參數(shù)控制裝置，這也是非常必要的。
4.3提高耐久性和可靠性
與其他的行業(yè)相比較，農(nóng)業(yè)機(jī)械通常都是工作在較為惡劣的環(huán)境當(dāng)中，對其進(jìn)行后續(xù)服務(wù)是非常困難的，因此產(chǎn)品的耐久性是非常必要的，特別是對于一些自動化裝置，因?yàn)閼?yīng)用到了一些半導(dǎo)體集成電路等電子化的產(chǎn)品，因此提高產(chǎn)品的耐久性和可靠性顯得非常的重要。
4.4認(rèn)識的轉(zhuǎn)換
由于社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，第三產(chǎn)業(yè)從我國農(nóng)村汲取了大量的青壯年資源。相對而言，留守在農(nóng)村發(fā)展農(nóng)業(yè)的人員逐漸呈現(xiàn)女性化以及老齡化的特點(diǎn)。而依據(jù)目前工業(yè)的發(fā)展速度來看，這種趨勢很可能日益延續(xù)下去。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要實(shí)現(xiàn)及時、按量完成，一方面可以從作業(yè)效率著手，另一方面可以考慮減少勞動強(qiáng)度以及勞動量，可見自動化以及智能化的機(jī)械生產(chǎn)與這2項(xiàng)發(fā)展要求達(dá)到了很好的契合。目前，傳感器技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于農(nóng)業(yè)水位的采集、糧食烘干濕度的在線測定以及溫度控制等方面，而且安裝在收割機(jī)上的傳感器還可以精確計(jì)算出谷物的產(chǎn)量。目前，關(guān)于蔬菜嫁接的機(jī)器人已經(jīng)在生產(chǎn)中得到應(yīng)用，可見農(nóng)業(yè)機(jī)械化、自動化發(fā)展將成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢[1]。
2農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化發(fā)展的現(xiàn)狀
國家也出臺了一系列促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的法規(guī)和相應(yīng)的扶持政策，補(bǔ)貼力度不斷擴(kuò)大，使農(nóng)民購機(jī)和用機(jī)的積極性得到調(diào)動。農(nóng)業(yè)工業(yè)體系已滲透到從科研開發(fā)到制造銷售的各個層面，目前已實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品多樣化的特點(diǎn)。一些企業(yè)、科研單位和大專院校也逐漸相互整合，形成集科研開發(fā)、產(chǎn)品以及零件生產(chǎn)到銷售與技術(shù)服務(wù)于一體的發(fā)展體系。基于中國農(nóng)業(yè)大國的背景，國際上一些大型農(nóng)業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)廠家也在中國農(nóng)業(yè)市場中找到了商機(jī)，勢必會引進(jìn)一些先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)，從而提高我國農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的整體質(zhì)量[2]。
3農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化發(fā)展存在的問題
雖然發(fā)展自動化的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品已經(jīng)是大勢所趨，但是實(shí)現(xiàn)這個過程卻面臨很多的困難。首先，我國一些自動化機(jī)械設(shè)備為了實(shí)現(xiàn)某個特定的功能或者改善整體作業(yè)的性能，會對傳統(tǒng)機(jī)械的結(jié)構(gòu)進(jìn)行較大規(guī)模地改動和重組，機(jī)械的復(fù)雜性隨著功能的增加而呈現(xiàn)遞進(jìn)的關(guān)系，在一定程度上增加了機(jī)械的制造成本和修理難度。在技術(shù)方面，我國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的實(shí)現(xiàn)還需要很長的一段時間，機(jī)械與GPS、傳感以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的整合還需要以各種硬件的標(biāo)準(zhǔn)化作為前提，而我國在這方面有待深入研究[3]。在市場需求方面，可用機(jī)械與農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)模式之間的配套性較差，而且目前我國絕大部分的農(nóng)業(yè)機(jī)械都是依靠國外進(jìn)口，獨(dú)立性相對較弱，對市場上流通的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量也缺乏保障。
4農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化發(fā)展的改進(jìn)措施
農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化的發(fā)展方向應(yīng)該向節(jié)水節(jié)肥等精準(zhǔn)控制的“節(jié)約型”方向發(fā)展，走綠色產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展道路。隨著石化資源的日益枯竭，燃油價(jià)格不斷提高，用戶對于節(jié)能產(chǎn)品的需求也更加迫切，節(jié)能和環(huán)保成為農(nóng)戶選擇農(nóng)機(jī)的2項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際開發(fā)的過程中，研究的重點(diǎn)應(yīng)該是實(shí)現(xiàn)節(jié)水節(jié)能并降低成本，以滿足用戶需求、市場走向以及自身發(fā)展，而不是對產(chǎn)品功能的富集，同時應(yīng)該考慮自動化技術(shù)的實(shí)用性、農(nóng)民的購買能力以及維修使用過程中的方便程度[4]。
提高農(nóng)機(jī)產(chǎn)品與高科技的兼容能力，可以在降低機(jī)手勞動強(qiáng)度與提高操作的舒適程度2個方面著手，加強(qiáng)控制系統(tǒng)涵蓋的科技應(yīng)用，例如內(nèi)置按鈕操作的設(shè)置、方向動力控制和駕駛室的優(yōu)化設(shè)計(jì)等。農(nóng)機(jī)操作人員只需要通過相關(guān)儀表器材就可以使用整個系統(tǒng)，并對生產(chǎn)、安全指數(shù)有明確的認(rèn)識。將傳統(tǒng)的機(jī)械與目前先進(jìn)的GPS、GIS、機(jī)電液一體化以及計(jì)算機(jī)技術(shù)高密度地整合在一起，目前我國在這方面應(yīng)用比較成功的是上海松江泖新農(nóng)場試用基于GPS的智能播種、施肥以及旋耕機(jī)械設(shè)備[5]。
消化、引進(jìn)以及自主創(chuàng)新的結(jié)合是我國農(nóng)機(jī)發(fā)展的新思路，應(yīng)引導(dǎo)農(nóng)機(jī)企業(yè)加大關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)力度；通過政策扶持、科研開發(fā)、示范推廣和市場機(jī)制，逐步形成可持續(xù)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化科技創(chuàng)新體系和良性循環(huán)發(fā)展的推廣體系。
5結(jié)語
農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化實(shí)現(xiàn)是一項(xiàng)長期系統(tǒng)性的工程，涉及的難點(diǎn)問題滲透農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個方面，在滿足現(xiàn)代農(nóng)民購買能力的同時，還應(yīng)從技能、高技術(shù)整合研發(fā)以及政府扶持等方面進(jìn)行技術(shù)及相關(guān)行為的突破，消除技術(shù)、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境方面不和諧的因素，使農(nóng)業(yè)機(jī)械更好地服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
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農(nóng)業(yè)機(jī)械化工程數(shù)字樣機(jī)教學(xué)資源開發(fā)
1將現(xiàn)有教學(xué)資源進(jìn)行數(shù)字樣機(jī)建模。數(shù)字樣機(jī)改造是把現(xiàn)行教學(xué)中使用的載體進(jìn)行數(shù)字化改造，形成數(shù)字化模型資源。現(xiàn)有教學(xué)資源包括兩大類：（1）教研室和實(shí)驗(yàn)室原有成熟的實(shí)物教具、機(jī)構(gòu)模型、零部件結(jié)構(gòu)掛圖等；（2）在課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中師生創(chuàng)作的機(jī)械機(jī)構(gòu)作品，包括展示型作品、師生交流作品集、教師對學(xué)生進(jìn)行評價(jià)的作品等?？梢院Y選一批典型資源設(shè)立學(xué)生設(shè)計(jì)研究計(jì)劃項(xiàng)目，讓學(xué)生參與教學(xué)資源建設(shè)，并兼顧提升學(xué)生從事科研工作的能力，提前熟悉一些主流設(shè)計(jì)軟件的使用方法和操作技能。
2將科研產(chǎn)品數(shù)字樣機(jī)進(jìn)行教學(xué)型轉(zhuǎn)化。讓學(xué)生對專業(yè)方向有更好的把握和定位。如今農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)已經(jīng)采用了數(shù)字樣機(jī)開發(fā)技術(shù)，許多產(chǎn)品生產(chǎn)之前需要借助產(chǎn)品數(shù)字樣機(jī)進(jìn)行功能和行為的仿真模擬，在產(chǎn)品開發(fā)過程中更是借助數(shù)字化手段對研究對象反復(fù)仿真分析和評價(jià)。開發(fā)完成的產(chǎn)品本身就是很好的教學(xué)資源。通過多媒體技術(shù)把典型科研產(chǎn)品設(shè)計(jì)和仿真過程進(jìn)行錄制、編輯等，形成用于課程教學(xué)的素材。這要求任課教師在參與科研工作的同時捕捉可用于教學(xué)的信息，及時收集科研工作中的教學(xué)素材，這也有助于科研工作本身的總結(jié)和提高。
3將調(diào)研產(chǎn)品數(shù)據(jù)作為數(shù)字樣機(jī)資源補(bǔ)充。調(diào)研數(shù)據(jù)主要包括舊式農(nóng)具、農(nóng)民自制農(nóng)具和新型農(nóng)機(jī)產(chǎn)品等。這些農(nóng)具或農(nóng)機(jī)產(chǎn)品是目前教材中沒有的產(chǎn)品類型，但它們對了解農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展歷史和目前農(nóng)村使用農(nóng)機(jī)的現(xiàn)狀有著不可替代的作用。
數(shù)字樣機(jī)教學(xué)資源應(yīng)用
1農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)省級精品課教學(xué)應(yīng)用。農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)是我校農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化專業(yè)必修的一門理論和實(shí)踐緊密結(jié)合的課程，2003年已經(jīng)建設(shè)成為省級精品課。我們建立的各種數(shù)字樣機(jī)教學(xué)資源在農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)省級精品課建設(shè)過程中得到了很好的應(yīng)用。在理論課和實(shí)驗(yàn)課教學(xué)課件中采用的數(shù)字樣機(jī)模型包括耕整地機(jī)械、播種機(jī)械、中耕管理機(jī)械、收獲機(jī)械、植保機(jī)械等。
[中圖分類號]G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1005-4634(2012)03-0085-04
0 引言
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化是新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械交通學(xué)院科研工作的主要發(fā)展方向，為適應(yīng)新疆經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，該專業(yè)從2004年開始重新調(diào)整了培養(yǎng)方案，增添了新的專業(yè)方向(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造、設(shè)備管理與工程)，使該專業(yè)成為新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)當(dāng)年招生的熱門專業(yè)之一，錄取分?jǐn)?shù)大大高出普通本科錄取線。2005年新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械交通學(xué)院以該專業(yè)為基礎(chǔ)成立了4個研究室：機(jī)械設(shè)計(jì)研究室、農(nóng)牧機(jī)械研究室、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)研究室、農(nóng)業(yè)工程信息技術(shù)研究室。多年來，該專業(yè)為新疆的機(jī)械工業(yè)、農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展輸送了大批的專業(yè)人才，在全自治區(qū)尤其是農(nóng)機(jī)行業(yè)，具有較大的影響，為新疆農(nóng)機(jī)的發(fā)展做出了極大的貢獻(xiàn)。
1 優(yōu)勢專業(yè)培養(yǎng)模式
新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械交通學(xué)院高度重視機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)的專業(yè)建設(shè)，在該專業(yè)的優(yōu)勢專業(yè)建設(shè)中首先明確專業(yè)建設(shè)思路，瞄準(zhǔn)培養(yǎng)目標(biāo)，注重教學(xué)方法和手段及考試考核方式的改革，利用開放型實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)和實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)，倡導(dǎo)多樣的學(xué)生科技活動及創(chuàng)新的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作，取得了很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)和豐碩的成果。
1.1明確專業(yè)建設(shè)規(guī)劃
新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械交通學(xué)院在優(yōu)勢專業(yè)建設(shè)中，明確專業(yè)規(guī)劃的指導(dǎo)思想和目標(biāo)定位，緊扣自治區(qū)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和新型工業(yè)化發(fā)展的脈絡(luò)，培養(yǎng)既有較好理論基礎(chǔ)又有較強(qiáng)實(shí)際動手能力的應(yīng)用型人才，在此基礎(chǔ)上，制定科學(xué)、完善的專業(yè)建設(shè)規(guī)劃，做到定位準(zhǔn)確，建設(shè)思路清晰，建設(shè)目標(biāo)清楚，措施有針對性和可行性。
專業(yè)規(guī)劃的制定及實(shí)施措施。(1)人才培養(yǎng)模式。人才培養(yǎng)模式的確定通過以下5個“三個”方面建設(shè)：“三個結(jié)合”——課堂教學(xué)結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)、校園培養(yǎng)結(jié)合社會實(shí)踐、專業(yè)學(xué)習(xí)結(jié)合素質(zhì)拓展；“三個面向”——面向工程、面向需求、面向應(yīng)用；“三個導(dǎo)向”——鼓勵思考、激勵創(chuàng)新、獎勵貢獻(xiàn)；“三個倡導(dǎo)”——求真務(wù)實(shí)、開拓進(jìn)取、勤奮謙和；“三個熱愛”——熱愛學(xué)院、熱愛學(xué)校、熱愛專業(yè)。(2)課程建設(shè)。優(yōu)化課程體系，注重實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)；在課程體系中，既體現(xiàn)了農(nóng)業(yè)工程的傳統(tǒng)(專業(yè)方向課程中有農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)課程)，又有適應(yīng)社會需求的新技術(shù)專業(yè)方向(如機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造等)。(3)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在專業(yè)規(guī)劃和建設(shè)中，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備添置立足于專業(yè)建設(shè)的目標(biāo)；在設(shè)備用途上，主要添置利于培養(yǎng)學(xué)生動手和創(chuàng)新能力的測試、教學(xué)科研型的儀器實(shí)驗(yàn)設(shè)備；繼續(xù)實(shí)行實(shí)驗(yàn)室集中管理、分工建設(shè)的辦法；學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室管理辦公室負(fù)責(zé)全院的實(shí)驗(yàn)室日常管理和實(shí)驗(yàn)保障；各教研室的任課教師具體承擔(dān)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)任務(wù)，并負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)型、綜合型及科技創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開發(fā)及開設(shè)等教學(xué)工作。(4)教學(xué)改革與教學(xué)管理。認(rèn)真修訂本科“一班一計(jì)劃”的人才培養(yǎng)方案，重點(diǎn)體現(xiàn)在兩個方面：首先，明確本專業(yè)及其方向的定位，優(yōu)化課程教學(xué)體系與結(jié)構(gòu)，優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)體系與結(jié)構(gòu)；其次，民族語言班級的人才培養(yǎng)方案應(yīng)真正體現(xiàn)削枝強(qiáng)干和重點(diǎn)培養(yǎng)動手能力的基本要求。
1.2 專業(yè)人才培養(yǎng)方案的修定、制定
1)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。遵循高等教育和人才培養(yǎng)規(guī)律；立足新疆、服務(wù)三農(nóng)、服務(wù)社會；探求復(fù)合型、應(yīng)用型、研究型、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)的途徑和方法；注重學(xué)生綜合素質(zhì)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
2)修訂思路。人才培養(yǎng)方案的修訂思路見圖1。
1.3 教學(xué)內(nèi)容與課程體系改革
1)課程體系改革。課程體系及其內(nèi)容的變革，是高等教育培養(yǎng)綜合素質(zhì)、全面提高教育質(zhì)量的核心環(huán)節(jié)。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)的課程體系改革中，以提高教學(xué)質(zhì)量為最終目的，根據(jù)專業(yè)的發(fā)展不斷更新教學(xué)內(nèi)容，反映最新學(xué)科知識，優(yōu)化課程體系，強(qiáng)化能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。專業(yè)人才培養(yǎng)方案教學(xué)體系分兩大塊：理論課程教學(xué)體系和實(shí)踐教學(xué)體系(理論教學(xué)體系模式參見圖2)。
2)課程教學(xué)改革。(1)專業(yè)課程建設(shè)。注重學(xué)科知識的綜合性與實(shí)用性，調(diào)整、合并、重組一些課程，避免內(nèi)容重復(fù)；增設(shè)拓寬專業(yè)口徑、體現(xiàn)素質(zhì)教育、創(chuàng)新精神培養(yǎng)的新課程；取消課程中的部分常規(guī)實(shí)驗(yàn)，增設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)課。(2)課程管理。創(chuàng)建以課程組(群)管理為體系的管理模式；實(shí)行主講教師課程授課全程負(fù)責(zé)制；專業(yè)課程組進(jìn)行日常教學(xué)、教研、教改等活動。
1.4 教學(xué)方法與手段改革
根據(jù)課程特點(diǎn)，在教學(xué)方法、教學(xué)手段、考試方式等方面做了大量的改革工作，取得較好成效。
1)創(chuàng)新教學(xué)方法。在教學(xué)方法上注重啟發(fā)式、案例式、研討式、討論式、互動式、結(jié)構(gòu)課式等教學(xué)方法的研究與應(yīng)用，結(jié)合多媒體現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，進(jìn)行開放性實(shí)驗(yàn)嘗試，尤其是從課堂教學(xué)開始就注重學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。如《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程成功探索出了“課內(nèi)課外相結(jié)合，理論與實(shí)踐相結(jié)合”的良性互動式的教學(xué)方法，使學(xué)生不再是被動的知識接受者，而是主動的求知者、參與者和探索者，他們的應(yīng)變能力、創(chuàng)新意識在不斷地解決問題和積極主動地參與過程中得到培養(yǎng)。
以一條主線、兩個階段、兩個層次優(yōu)化了教學(xué)過程?！耙粭l主線”就是提高學(xué)生的綜合能力、設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力，“兩個階段”和“兩個層次”是在教學(xué)前期以單一機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)為主，使學(xué)生對各類機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)步驟與特點(diǎn)加以了解掌握；在后期以綜合使用多種機(jī)構(gòu)完成特定功能為主。如圖
3 為學(xué)生動手制作的實(shí)物作業(yè)(各種典型機(jī)構(gòu))。
2)考核方式改革。根據(jù)專業(yè)課程特點(diǎn)，靈活運(yùn)用多種方法積極進(jìn)行考核方式的探索和改革工作。從2003年開始經(jīng)過專業(yè)教師多年的努力，探索出了多種師生普遍認(rèn)為較成功的考核方式，參見表1。
1.5 創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)
以現(xiàn)代工程教育理念為指導(dǎo)，以基本能力訓(xùn)練為基礎(chǔ)，以綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)為核心，以實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)為目標(biāo)，構(gòu)建課內(nèi)外、校內(nèi)外結(jié)合的多層次、立體化實(shí)踐教學(xué)體系。
在實(shí)踐教學(xué)體系的框架下，學(xué)院積極創(chuàng)造條件，以認(rèn)知實(shí)驗(yàn)和認(rèn)識實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)室開放、大學(xué)生第二課堂、科技創(chuàng)新小組、大學(xué)生導(dǎo)師培養(yǎng)等方式吸引學(xué)生較早參加科研和創(chuàng)新活動，實(shí)踐效果好。實(shí)驗(yàn)室和各實(shí)訓(xùn)中心面向本院本優(yōu)勢專業(yè)和相關(guān)工科學(xué)院開放，開放時間長，效果較好。
在多年實(shí)踐基礎(chǔ)上，建立了符合時代特征、設(shè)計(jì)科學(xué)合理、符合培養(yǎng)目標(biāo)要求的“一條主線、三個層次、八個模塊”的實(shí)踐教學(xué)體系。
“一條主線”：以提高學(xué)生綜合素質(zhì)、工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神的實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)為目標(biāo)，著重提高“動手能力、應(yīng)用能力、分析問題能力、解決問題能力和創(chuàng)新能力”五種能力；“三個層次”：以專業(yè)基本能力培養(yǎng)、專業(yè)能力培養(yǎng)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)為基本平臺；“八個模塊”：從“專業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、專業(yè)課實(shí)驗(yàn)、專業(yè)課實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)、專業(yè)課課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和設(shè)計(jì)、大學(xué)生第二課堂、大學(xué)生科技創(chuàng)新活動”八個方面進(jìn)行專業(yè)綜合素質(zhì)、應(yīng)用能力的培養(yǎng)。實(shí)踐教學(xué)體系設(shè)計(jì)科學(xué)合理，符合培養(yǎng)目標(biāo)的要求。
2 優(yōu)勢專業(yè)建設(shè)成效
2.1 學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力進(jìn)一步提升
在新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械交通學(xué)院注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神的政策鼓勵下，重視學(xué)生科技素質(zhì)培養(yǎng)，在學(xué)生中大力開展科技創(chuàng)新活動，依托大學(xué)生科技活動站開展學(xué)生科技發(fā)明、制作，大學(xué)生科技活動站中以機(jī)制、電氣專業(yè)學(xué)生為主導(dǎo)。
5年來，各個興趣小組共有各個專業(yè)的組員近100人，其中機(jī)制專業(yè)學(xué)生累計(jì)就有50人，再次證明了學(xué)院機(jī)制專業(yè)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、熱愛科學(xué)的特點(diǎn)。
科技活動站包括“機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)小組”、“電子工程興趣小組”、“數(shù)控模型設(shè)計(jì)小組”等有專業(yè)教師輔導(dǎo)參與的大學(xué)生群體組織，這不僅能激發(fā)廣大學(xué)生參加各項(xiàng)活動的積極性，提高他們的活動興趣，還能進(jìn)一步鍛煉大學(xué)生的個人特長、工作能力、公關(guān)能力和組織能力。
經(jīng)過多年來的不斷努力，近幾年新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械交通學(xué)院的學(xué)生在“全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”、“自治區(qū)三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”、“自治區(qū)大學(xué)生挑戰(zhàn)杯比賽”、“自治區(qū)電子科技大賽”、?？萍嘉幕囆g(shù)節(jié)等各類科技競賽和科技作品展覽中都取得了可喜的成績，見表2。其中，在“全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”中獲得一等獎。
2.2 以實(shí)驗(yàn)室為依托開展大學(xué)生科技創(chuàng)新活動
為了促進(jìn)自治區(qū)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)緊缺人才專業(yè)的建設(shè)，并輻射帶動其他專業(yè)的建設(shè)，擴(kuò)大大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目的影響范圍，新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)在6個自治區(qū)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)緊缺人才專業(yè)中開展了第三批大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目，并以此為契機(jī)，將此活動輻射拓展到其他相關(guān)專業(yè)，進(jìn)行了創(chuàng)新項(xiàng)目的立項(xiàng)工作。機(jī)械交通學(xué)院學(xué)生(特別是電氣工程及其自動化專業(yè)、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè))踴躍申報(bào)項(xiàng)目，2010年成功獲批18項(xiàng)，2011年成功獲批11項(xiàng)，合計(jì)金額達(dá)到10萬元。同時，還獲得2010年新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)大學(xué)生科技創(chuàng)新基金項(xiàng)目15項(xiàng)。目前這些項(xiàng)目都在相關(guān)實(shí)驗(yàn)室緊鑼密鼓的進(jìn)行中，項(xiàng)目資金都已落實(shí)到位。
2.3 學(xué)生獲得專利情況
新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械交通學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化專業(yè)091班的艾力江·如蘇力同學(xué)是中國發(fā)明協(xié)會和阿克蘇地區(qū)發(fā)明協(xié)會的會員，自2010年進(jìn)入新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械交通學(xué)院學(xué)習(xí)以來，學(xué)院為他繼續(xù)開展各項(xiàng)創(chuàng)新活動提供了場地(農(nóng)牧業(yè)機(jī)械實(shí)驗(yàn)室)并指派肉孜老師作為他的指導(dǎo)老師，為他取得發(fā)明專利提供了充分的條件。
由艾力江發(fā)明的紅外線馕坑專利項(xiàng)目2010年1月20日授權(quán)。他的《紅外線馕坑商業(yè)策劃書》在2010年“烏魯木齊市大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽”中榮獲了三等獎；在2010年第7屆全國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽新疆區(qū)總決賽榮獲了優(yōu)秀項(xiàng)目一等獎，在2010年第7屆挑戰(zhàn)杯全國總決賽中榮獲了銅獎。艾力江發(fā)明的《紅外線馕坑》被國家知識產(chǎn)權(quán)局定位為2010年深圳高洽會、第12屆中國國際高新技術(shù)成果交易會和2010年知識產(chǎn)權(quán)洽談會新疆專利項(xiàng)目中重點(diǎn)推薦的高新、低碳、環(huán)保、節(jié)能性項(xiàng)目之一，2011年3月12日在北京清華大學(xué)已通過國家重點(diǎn)科技項(xiàng)目國家級專家組的評議，2011年4月被自治區(qū)農(nóng)機(jī)局和新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)推薦成為2011年新疆國際農(nóng)業(yè)機(jī)械博覽會重點(diǎn)推薦的優(yōu)秀項(xiàng)目之一，在2011年5月的新疆機(jī)械博覽會上成為博覽會的亮點(diǎn)項(xiàng)目，2011年5月被新疆維吾爾自治區(qū)知識產(chǎn)權(quán)局授予“2011年度新疆大學(xué)生優(yōu)秀發(fā)明創(chuàng)造專利獲得者”稱號。
3 結(jié)束語
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)是新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)的傳統(tǒng)專業(yè)，通過該專業(yè)的優(yōu)勢專業(yè)建設(shè)工作的開展，專業(yè)教學(xué)質(zhì)量得到全面提升，學(xué)科專業(yè)教學(xué)內(nèi)容及課程結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化，人才培養(yǎng)模式更加合理，學(xué)生綜合素質(zhì)進(jìn)一步提高，初步實(shí)現(xiàn)了該專業(yè)高水平、高質(zhì)量的人才培養(yǎng)新平臺建設(shè)。
繼續(xù)秉承“面向工程，面向應(yīng)用，面向需求”的專業(yè)培養(yǎng)模式，努力尋求行業(yè)、企業(yè)的支持，主動為行業(yè)、企業(yè)培養(yǎng)急需的應(yīng)用型人才，打特色牌，走特色路，找準(zhǔn)專業(yè)發(fā)展方向和人才培養(yǎng)特色。(1)加強(qiáng)與其他本科院校的學(xué)術(shù)交流，掌握專業(yè)發(fā)展和教學(xué)改革情況，了解其辦學(xué)特點(diǎn)和人才特色；(2)深入企業(yè)生產(chǎn)一線，積極與用人單位共同探討本專業(yè)人才應(yīng)具備的能力，取得企業(yè)對本專業(yè)人才需求情況的第一手資料，明確企業(yè)需要什么樣的人才，本專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)定位在什么技術(shù)層次上，從事什么工作，所需的專業(yè)知識是什么，進(jìn)一步明確專業(yè)培養(yǎng)方向；(3)在科學(xué)論證的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，結(jié)合教學(xué)體系建設(shè)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)境建設(shè)，形成專業(yè)特色和人才優(yōu)勢。
參考文獻(xiàn)
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[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2015）01-0089-02
學(xué)科一般是指在整個科學(xué)體系中學(xué)術(shù)相對獨(dú)立，理論相對完整的科學(xué)分支，它既是學(xué)術(shù)分類的名稱，又是教學(xué)科目設(shè)置的基礎(chǔ)。學(xué)科作為知識體系的科目和分支，它與專業(yè)的區(qū)別在于它偏就知識體系，而專業(yè)偏指社會職業(yè)的領(lǐng)域。學(xué)科是高等學(xué)校的基礎(chǔ)，不僅代表學(xué)校的辦學(xué)水平，更決定著學(xué)校的發(fā)展特點(diǎn)和優(yōu)勢。[1] [2] [3]只有充分認(rèn)識學(xué)科建設(shè)的意義，正確處理好學(xué)科建設(shè)與本科教育教學(xué)的辯證關(guān)系，把握學(xué)科建設(shè)的內(nèi)涵與要求，把學(xué)科建設(shè)搞好，才能在根本上提高高等學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)術(shù)水平。[4]通過農(nóng)業(yè)工程學(xué)科建設(shè)，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械與電子工程學(xué)院進(jìn)一步健全了博士、碩士研究生教育和本科生教育多層次辦學(xué)層次，師資隊(duì)伍建設(shè)、科學(xué)研究和本科教育教學(xué)水平顯著提高，招生就業(yè)工作成績突出。
一、農(nóng)業(yè)工程學(xué)科與本科教育教學(xué)的關(guān)系
農(nóng)業(yè)工程是為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村生活服務(wù)的綜合性工程技術(shù)及其原理。它以土壤、肥料、農(nóng)業(yè)氣象、育種、栽培、飼養(yǎng)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)等學(xué)科為依據(jù)，綜合應(yīng)用各種工程技術(shù)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供各種工具、設(shè)施和能源，以求創(chuàng)造最適于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境，改善農(nóng)業(yè)勞動者的工作、生活條件。[5]其特點(diǎn)是工程技術(shù)新成就的廣泛應(yīng)用，其結(jié)果是農(nóng)業(yè)工程向大型化、密集化、自動化和電子化方向發(fā)展;工程科學(xué)與農(nóng)業(yè)生物科學(xué)的更緊密結(jié)合和相互滲透;各種工程技術(shù)的綜合利用，促使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全面發(fā)展。動植物生產(chǎn)的環(huán)境以及飼養(yǎng)、栽培、采收、加工、貯藏、運(yùn)輸、銷售和管理等工藝都要綜合應(yīng)用建筑、機(jī)械、水利、電氣、電子、化工等科學(xué)技術(shù)。農(nóng)業(yè)工程學(xué)科建設(shè)包括農(nóng)業(yè)工程一級學(xué)科博士、碩士兩級教育在內(nèi)的研究生學(xué)科建設(shè)，本科教育是專業(yè)建設(shè)，是本、碩、博三級教育體系的基礎(chǔ)階段。本科教育教學(xué)質(zhì)量最終要落實(shí)到人才質(zhì)量上，只有培養(yǎng)出高質(zhì)量人才的教學(xué)，才是真正高質(zhì)量的教學(xué)。因此，高水平學(xué)科建設(shè)是高質(zhì)量本科教育的重要基礎(chǔ)和重要途徑，高等學(xué)校本科教育教學(xué)及人才培養(yǎng)質(zhì)量，在很大程度上取決于學(xué)校的學(xué)科建設(shè)水平。
二、農(nóng)業(yè)工程學(xué)科建設(shè)促進(jìn)了本科教育專業(yè)建設(shè)
山東農(nóng)業(yè)大學(xué)1959年創(chuàng)建農(nóng)業(yè)機(jī)械化工程學(xué)科，1990年設(shè)立農(nóng)業(yè)機(jī)械化工程碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)，現(xiàn)為山東省重點(diǎn)學(xué)科。經(jīng)過學(xué)科建設(shè)，目前設(shè)有農(nóng)業(yè)工程博士后科研流動站，農(nóng)業(yè)工程一級學(xué)科博士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)，農(nóng)業(yè)機(jī)械化工程二級學(xué)科博士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)，農(nóng)業(yè)工程和機(jī)械工程2個一級學(xué)科碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)以及農(nóng)業(yè)機(jī)械化工程、農(nóng)業(yè)生物環(huán)境與能源工程、農(nóng)業(yè)電氣化與自動化、機(jī)械設(shè)計(jì)及理論等4個二級學(xué)科碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)，并設(shè)有農(nóng)業(yè)工程、機(jī)械工程2個一級學(xué)科專業(yè)碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)點(diǎn)和農(nóng)業(yè)機(jī)械化工程專業(yè)碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)，山東省園藝機(jī)械與裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。學(xué)科建設(shè)水平的不斷提升，帶動了辦學(xué)條件、師資隊(duì)伍、學(xué)術(shù)水平的提高。尤其是“十一五”以來，學(xué)科門類得到拓寬，學(xué)科結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化，形成了博士后科研流動站、一級學(xué)科博士點(diǎn)、碩士點(diǎn)多層次研究生教育辦學(xué)規(guī)模，承擔(dān)包括國家支撐計(jì)劃子課題、863項(xiàng)目、948項(xiàng)目、國家煙草專賣局、山東省科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目等在內(nèi)的80多項(xiàng)科研課題，發(fā)表科研論文300余篇，其中80余篇被SCI、EI、ISTP等收錄，科研經(jīng)費(fèi)大幅提升，實(shí)驗(yàn)室面積和儀器設(shè)備總值翻番，有力地促進(jìn)了本科教育專業(yè)的發(fā)展。學(xué)科建設(shè)初期，學(xué)院只有一個農(nóng)業(yè)機(jī)械化本科專業(yè)，經(jīng)過近幾年的建設(shè)已發(fā)展為包括農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化、電氣工程及其自動化、交通運(yùn)輸、自動化、機(jī)械電子工程、車輛工程、能源與環(huán)境系統(tǒng)工程等7個本科專業(yè)，學(xué)院已發(fā)展成為我校辦學(xué)規(guī)模較大的工科學(xué)院。
三、農(nóng)業(yè)工程學(xué)科建設(shè)改善了本科教育教學(xué)條件
科學(xué)研究離不開創(chuàng)新平臺，條件建設(shè)是學(xué)科建設(shè)的基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和師資隊(duì)伍建設(shè)是高等學(xué)校學(xué)科建設(shè)的核心。近年來，在滿足本科專業(yè)實(shí)踐教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上，利用國家“十一五”支撐計(jì)劃、863項(xiàng)目、948項(xiàng)目、國家煙草專賣局、山東省科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目等專項(xiàng)研究經(jīng)費(fèi)1000多萬元，以及中央與地方共建高校特色優(yōu)勢學(xué)科實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目和山東省骨干學(xué)科實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目等共計(jì)投入600余萬元完成了“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備綜合實(shí)驗(yàn)室”“機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)室”“精密儀器與精密測量實(shí)驗(yàn)室”“現(xiàn)代制造與特種加工實(shí)驗(yàn)室”“農(nóng)副產(chǎn)品加工實(shí)驗(yàn)室”的重新規(guī)劃與整合任務(wù)，新增“能源與環(huán)境系統(tǒng)工程綜合實(shí)驗(yàn)室”“機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室”。實(shí)驗(yàn)室、研究室面積約7000平方米，儀器設(shè)備總值近3000萬元，不僅大幅度提升了科技創(chuàng)新能力及學(xué)術(shù)水平，也為本科教育改善了實(shí)踐教學(xué)條件，使大學(xué)生開展科技創(chuàng)新活動有了更多的場所。學(xué)科建設(shè)加大了科研梯隊(duì)建設(shè)力度，教學(xué)科研人員的學(xué)院結(jié)構(gòu)、學(xué)歷結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)趨于合理，具有研究生學(xué)歷的教師已占教師總數(shù)的84%，為全面提高本科教育教學(xué)質(zhì)量創(chuàng)造了條件。
四、農(nóng)業(yè)工程學(xué)科建設(shè)推動了本科教育教學(xué)改革
學(xué)科建設(shè)水平在很大程度上反映的是學(xué)位點(diǎn)建設(shè)、研究生教育和學(xué)術(shù)水平。研究生是科學(xué)研究的主力軍，研究生教育的水平主要取決于學(xué)位點(diǎn)建設(shè)水平、導(dǎo)師隊(duì)伍、學(xué)術(shù)水平和研究生生源質(zhì)量，抓好研究生生源質(zhì)量的關(guān)鍵是如何提高本科生教育教學(xué)質(zhì)量。[5] 近年來，農(nóng)業(yè)工程學(xué)科通過開展社會需求、企業(yè)實(shí)踐、畢業(yè)生跟蹤等多形式調(diào)研活動，了解到大學(xué)生實(shí)踐動手能力決定著創(chuàng)新能力培養(yǎng)質(zhì)量，研究生科研能力的高低主要取決于本科教育過程中的基礎(chǔ)知識和實(shí)踐技能訓(xùn)練，這不僅是社會發(fā)展與進(jìn)步對本科生培養(yǎng)質(zhì)量的要求，也是提高研究生生源質(zhì)量的要求。為此，先后對現(xiàn)行的人才培養(yǎng)方案進(jìn)行了多次修訂，構(gòu)建科學(xué)的課程體系，改革課程內(nèi)容的學(xué)科系統(tǒng)性，教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置從實(shí)踐出發(fā)，以傳統(tǒng)的經(jīng)典理論為基礎(chǔ)，引入新方法、新技術(shù)、新知識和新材料，做到以教與學(xué)經(jīng)典內(nèi)容為基礎(chǔ)和核心，以“四新”內(nèi)容為拓展，將教學(xué)內(nèi)容模塊化，分為基礎(chǔ)模塊、核心模塊、綜合模塊和提高模塊，使課程內(nèi)容緊貼時代前沿。以學(xué)生為中心，創(chuàng)新教學(xué)方法與教學(xué)手段，建立專業(yè)主干課課程教學(xué)網(wǎng)站，有1門課被評為國家級精品課程，1門國家級精品資源共享課程，6門課被評為省級精品課程，兩項(xiàng)國家質(zhì)量工程項(xiàng)目“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程類專業(yè)創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)”和“農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”順利通過教育部驗(yàn)收，有兩位教師分別獲得山東省青年教師課件比賽一、二等獎。通過組織并考察大學(xué)生參加各級各類競賽活動的情況，從中優(yōu)選部分成績突出的學(xué)生作為免考推薦研究生，提高了學(xué)科科技創(chuàng)新實(shí)力。
五、農(nóng)業(yè)工程學(xué)科建設(shè)提高了大學(xué)生創(chuàng)新能力
農(nóng)業(yè)工程學(xué)科建設(shè)在不斷提高學(xué)術(shù)水平的同時，注重每一項(xiàng)科研項(xiàng)目與相關(guān)課程的教學(xué)工作相融合，使教學(xué)與科研相互促進(jìn)，將科研成果快速轉(zhuǎn)化成為本科教學(xué)的內(nèi)容，將科研中相關(guān)方面遇到的問題、解決的思路等研究方法和工作經(jīng)驗(yàn)、科研心得等穿插到傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容中，使學(xué)生不僅學(xué)到了知識，也開拓了思維，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)和探索的熱情。[6]注重用科研項(xiàng)目培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，堅(jiān)持通過科研工作為學(xué)生創(chuàng)造實(shí)踐條件，鼓勵教師吸收高年級本科生參加課題研究，使學(xué)生不僅深刻領(lǐng)會專業(yè)知識，也開拓了思維，激發(fā)了學(xué)習(xí)熱情。安排有科研潛質(zhì)的學(xué)生直接參與教師的相關(guān)科研工作以及學(xué)校實(shí)驗(yàn)開發(fā)基金項(xiàng)目，以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際分析問題、解決問題的能力，促進(jìn)良好學(xué)風(fēng)的形成。組織并指導(dǎo)學(xué)生參加全國及省級大學(xué)生機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽和大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽，近年來共獲得包括全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)競賽一等獎、全國大學(xué)生電子專業(yè)人才設(shè)計(jì)與技能大賽一等獎在內(nèi)的各項(xiàng)課外創(chuàng)新競賽獎勵50余項(xiàng)。
六、結(jié)束語
學(xué)科建設(shè)不僅為本科生提供了一流的師資，還提供了一個優(yōu)越的環(huán)境，讓本科生參加一些科研項(xiàng)目，對他們進(jìn)行早期科研訓(xùn)練，充分利用實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)中心，讓學(xué)生通過綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)造性地探索，培養(yǎng)學(xué)生的探索興趣、創(chuàng)新能力，培養(yǎng)他們養(yǎng)成研討式學(xué)習(xí)的好習(xí)慣，使他們具備本專業(yè)必需的基礎(chǔ)知識和研究能力，提高了本科教育教學(xué)水平。
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農(nóng)業(yè)機(jī)械管理是農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化專業(yè)的一門主干課程，本課程內(nèi)容涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中所用的各類作業(yè)機(jī)械，包括這些機(jī)械的工作原理、設(shè)計(jì)、實(shí)際使用、實(shí)際管理及應(yīng)用等知識，是一門理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的學(xué)科。隨著我國社會的不斷進(jìn)步，農(nóng)業(yè)機(jī)械管理課程內(nèi)容的改革問題也日漸顯露。為推動農(nóng)業(yè)機(jī)械管理課程的教學(xué)改革和創(chuàng)新，廣大教育工作者以改善和提高教學(xué)效果為重點(diǎn)，憑借多年的教學(xué)實(shí)踐，不斷從課程內(nèi)容建設(shè)和教學(xué)方法實(shí)踐等方面進(jìn)行改革嘗試和探索。
一、課程的內(nèi)容與教學(xué)方法存在的問題
1.課程內(nèi)容中實(shí)際崗位技能專項(xiàng)訓(xùn)練過少。農(nóng)業(yè)機(jī)械管理是一門理論與實(shí)際相結(jié)合的綜合性專業(yè)學(xué)科，課程內(nèi)容包括農(nóng)業(yè)機(jī)械牌證管理、駕駛操作人員管理、農(nóng)業(yè)機(jī)組運(yùn)用管理、農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)管理、農(nóng)業(yè)機(jī)器技術(shù)維護(hù)以及農(nóng)機(jī)油料管理等。但是課程內(nèi)容只強(qiáng)調(diào)理論知識，對實(shí)際崗位所需技能專項(xiàng)訓(xùn)練編入過少，忽視了社會各企業(yè)、工廠對學(xué)生素質(zhì)和技能的要求。比如，在農(nóng)機(jī)管理的過程當(dāng)中，對于操縱機(jī)械人員教育管理的理論比較詳細(xì)，而對于機(jī)械的零配件和售后維修技術(shù)等方面的介紹就比較少；對收割機(jī)、插秧機(jī)、鍘草機(jī)等對人身財(cái)產(chǎn)安全可能造成危害的農(nóng)機(jī)的管理方面描述不夠詳細(xì)，這就留下了安全隱患。
2.課程涉及內(nèi)容過廣、過雜。農(nóng)業(yè)機(jī)械管理課程涉及的內(nèi)容過多、知識面廣而雜亂，涉及農(nóng)機(jī)種類過于繁多，但是由于不同地區(qū)地理環(huán)境和氣候環(huán)境的差異、農(nóng)作物的種植種類不同及播種、收獲季節(jié)不同等，該書的實(shí)用性大打折扣，也同時給學(xué)生加大了課業(yè)負(fù)擔(dān)。比如，南方的農(nóng)業(yè)以水稻為主，都是水田，主要使用的水稻收割機(jī)，而北方的主要種植小麥、玉米等旱田作物，所使用的農(nóng)機(jī)與南方的也不相同，因此，本書的內(nèi)容相對來說不夠?qū)嵱谩?/p>
3.課程教學(xué)書面化、理論化。農(nóng)業(yè)機(jī)械管理的目的是學(xué)習(xí)農(nóng)業(yè)機(jī)械和管理方式，這就要求學(xué)生對農(nóng)業(yè)耕作方式、作物的播種和收獲時間、各種地形的農(nóng)機(jī)使用及收割方式等有全面的了解，而傳統(tǒng)教學(xué)主要是在教室里面對面授課，所講的都是書本上的知識，學(xué)生對現(xiàn)在農(nóng)村的了解不夠，許多學(xué)生對農(nóng)業(yè)耕作等方面知識不能很好地理解，他們很難通過書本熟悉真實(shí)的農(nóng)機(jī)管理方式。在如今重視基礎(chǔ)、強(qiáng)調(diào)能力的教育改革背景下，書面化、理論化的教學(xué)嚴(yán)重影響了教學(xué)效果，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)今的教育要求。
二、課程內(nèi)容與教學(xué)方法的改革方案
1.課程內(nèi)容中增加實(shí)際崗位技能專項(xiàng)訓(xùn)練。教材編寫者應(yīng)該盡快在書中增加實(shí)際崗位技能專項(xiàng)訓(xùn)練內(nèi)容。農(nóng)業(yè)機(jī)械管理是一門理論與實(shí)際聯(lián)系很緊密的學(xué)科，專業(yè)性很強(qiáng)。由于學(xué)生畢業(yè)都要從事專業(yè)性較強(qiáng)的工作，所以跟實(shí)踐接軌迫在眉睫，把課堂所學(xué)與實(shí)際技能聯(lián)系起來的最好方法就是在每一節(jié)課程的末尾加設(shè)實(shí)際崗位技能專項(xiàng)訓(xùn)練模塊，這個專項(xiàng)模塊應(yīng)該盡量貼近實(shí)際操作，最好是實(shí)際案例。比如，農(nóng)機(jī)維修與維護(hù)方面，多安排學(xué)生參與相關(guān)的培訓(xùn)與技能交流。隨著技術(shù)水平不斷提高，農(nóng)機(jī)從技術(shù)層面、零部件精密程度等方面都在不斷進(jìn)步，讓學(xué)生在上學(xué)期間打好基礎(chǔ)，對以后管理工作益處多多。
2.精簡課程內(nèi)容，增加實(shí)用性。農(nóng)業(yè)機(jī)械管理課程的內(nèi)容理論偏舊，內(nèi)容偏多，影響實(shí)用性，新課程內(nèi)容一定要改變這種狀況，讓學(xué)生學(xué)到對以后工作真正有用的東西，學(xué)以致用。比如，農(nóng)機(jī)在不同季節(jié)的使用與保養(yǎng)問題：在冬季農(nóng)機(jī)應(yīng)先啟動發(fā)動機(jī)，再加冷卻水，因?yàn)樘鞖夂浒l(fā)動機(jī)若不能啟動，冷卻水就會上凍，所以要先啟動發(fā)動機(jī)預(yù)熱達(dá)到40～50℃時，再熄火加水，加滿水后還要等到水溫升高后再行駛，以避散熱器降溫使冷卻水結(jié)冰；而夏季操作農(nóng)機(jī)要注意防止發(fā)動機(jī)溫度過高，在使用中如果發(fā)動機(jī)“開鍋”，很可能是因?yàn)樗淙彼?，這時要馬上停止運(yùn)行并保持低速運(yùn)轉(zhuǎn)，等水溫降到70℃左右，再加入冷卻水，同時注意當(dāng)溫度升高時油料、油粘度會下降。
3.改進(jìn)課程教學(xué)方法。在講解書本知識的同時，可以安排學(xué)生去農(nóng)村學(xué)習(xí)，在田間地頭親眼看各種農(nóng)業(yè)機(jī)械的工作過程，請農(nóng)機(jī)專家現(xiàn)場講解農(nóng)機(jī)工作和管理的問題。由于農(nóng)業(yè)機(jī)械的管理主要包括質(zhì)量管理、行政管理和職能管理三方面，教師可以安排學(xué)生去各個相關(guān)部門實(shí)習(xí)，在工作一線熟悉所學(xué)知識。在一些實(shí)踐環(huán)節(jié)采取實(shí)習(xí)的方法，讓理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)結(jié)合，帶學(xué)生去農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，讓他們看到并動手操作書本上介紹的設(shè)備，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。
近年來，廣大教師隊(duì)伍和教育研究者不斷對農(nóng)業(yè)機(jī)械管理的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行研究和改革，已經(jīng)逐步探索出適合本專業(yè)課程教學(xué)的最新模式，以適應(yīng)不斷變化的教學(xué)情境和學(xué)生素質(zhì)，并取得良好的效果。通過不斷的教學(xué)改革和實(shí)踐情況，學(xué)生對知識的理解有了加深，解決實(shí)際問題的能力也有了顯著提高，為教育改革提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
