新时期茶叶机械学课程存在的问题及建议

王小勇，庄翔宇，胡宗华，辛华洪，俞素琴，邹 勋

（江西婺源茶业职业学院，江西 上饶 333200）

《中国茶产业“十四五”发展规划建议》中提到目前我国茶叶消费人口达到4.9×108人，茶叶行业开始将消费目标群体由原来的中老年群体转向青年消费群体，具有很大的发展空间。目前国内有超过20 所高职院校开设茶树栽培与茶叶加工或者茶艺与茶叶营销专业，毕业生数量也在不断提高，为茶叶行业的发展作出了巨大贡献。

茶叶机械学课程作为高职茶树栽培与茶叶加工专业重要的专业课，所教授的内容对茶行业发展具有重要意义。但是茶叶机械课程在具体的讲授安排过程中存在一些弊端。本文主要介绍了茶树栽培与茶叶加工专业茶叶机械学课程的教学目的，对茶叶机械学课程设置存在的问题进行分析，并提出解决方案。

1 茶叶机械学课程教学目的

茶叶机械学是研究茶叶生产各个环节（包括茶园管理、采摘、加工、包装等）所用的机械设备的专业课程，是高职茶树栽培与茶叶加工专业的主要专业课之一，主要为于提升茶园的规划管理层次、加强茶叶机械化智能化水平，改善茶叶加工环境，降低茶叶生产成本，提升茶叶品质，实现茶产业高质量发展[1]。

茶叶机械学的教学目的是让学生掌握茶叶整个生产过程所需机械的基本结构、操作技能以及维修方式。通过课程学习，培养学生的分析解决问题的能力[2]。

2 茶叶机械学课程设置的问题

目前茶叶机械学课程在教学安排存在的问题主要体现在茶叶机械内容陈旧、课程教学方法缺乏多样化和课程考核形式落后等方面。

2.1 教学内容陈旧

茶树栽培与茶叶加工专业属于农学类专业，茶叶机械属于农业机械，目前发展缓慢，茶叶机械教材所涉及的内容有比较落后，但是茶叶机械所包含的内容却是比较复杂，伴随人工智能的发展，先进的技术在茶叶机械行业也有所涉及，但是教材中缺少先进技术的讲解，新型机械设备在教材中没有体现不利于激发学生的创新力[2]。

2.2 教学方法缺乏多样化

茶树栽培与茶叶加工专业学生机械方面基础知识薄弱，由于农学专业对数学物理要求较工学专业低，涉及到机械设备的原理讲解如果仍然停留在课堂授课则难以激发学生兴趣，目前茶叶机械课程的讲授仍然以课堂讲解为主，学生只知其然不知其所以然。

2.3 课程考核形式落后

茶业机械学课程考核以平时成绩和期末考试成绩的加权作为课程的总成绩。平时成绩占比30%～40%，考试成绩占比60%～70%，而平时成绩的考核仅以考勤签到作为唯一依据，期末考试学生容易出现临时抱佛脚，死记硬背完成考试，无法激发学生的创新能力。

3 茶叶机械学课程改革的主要做法

3.1 根据市场需求，调整教学内容

茶叶机械企业要求毕业生不仅要懂得各种茶叶机械的基本结构、工作原理以及故障处理等，还要求毕业生知道如何使用茶叶机械加工茶叶，因此作为茶叶机械专业的学生，不仅要掌握茶叶加工的知识，还要熟悉茶叶机械的知识，对学生要求较高。

本课程结合市场上对茶叶机械人才的需求，对理论课程与实践课程进行调整。以拓宽茶叶机械领域知识面，提升学生能力为目的，构建一套适合茶树栽培与茶叶加工专业的茶叶机械学课程体系[3]。

在理论课程方面，除了教材内部所包含的茶叶初加工精加工等设备的基本结构原理以及故障排除等内容之外，新增最新理论、最新成果在茶叶机械设备中应用的内容。例如在针对名优茶的自动化采摘，对采摘机械手的建模与分析以及运动控制；在茶叶嫩芽的识别方面，构建了茶叶嫩芽样本数据库，探究了基于阈值和支持向量机的茶叶嫩芽分割方法，利用深度网络模型对茶叶嫩芽进行识别。通过最新的研究成果，让学生了解茶叶机械的未来发展趋势，丰富学生对茶叶机械的知识面。除此之外加大茶叶机械基础知识的讲解，通过动画形式将机构的传动展示出来，借助三维软件模拟茶叶机械的运动形式以及传动方式，激发学生兴趣从而达到教学目的。

在实践中课程方面，结合茶叶机械设备与江西茶叶的加工特点，构建了四绿一红的茶叶机械设备课程的实践教学方案，结合目前茶叶生产智能化机械化清洁化的目的，通过设计江西四绿一红的茶叶加工连续化生产线，让学生在设计的过程不仅掌握茶叶机械的知识，还能巩固茶叶加工的知识。学院茶叶机械课题组编制《茶叶机械学实训教学大纲》，充分利用校内茶厂和合作企业的茶叶设备，让学生在学习过程中逐渐过渡到实践操作上。例如在杀青机的基本结构与操作一讲中，让学生了解杀青机的基本结构，掌握杀青机的启动、运行、停机等的基本操作，熟悉杀青机的工作原理及安全注意事项，在茶叶生产实习过程深入一线去发现目前茶叶杀青存在的问题然后记录并反馈。通过上述的学习过程，学生实现了知识学习的闭环反馈系统，能够有利于培养符合企业所需的茶叶机械人才。

3.2 创新教学方法，提升教学质量

结合二维与三维制图软件、仿真软件，创新教学方法。将Autocad、Solidworks软件作为授课的辅助手段，将仿真技术融入到课程的教学中，增加学生兴趣[4]。课后通过职教云平台将线上课程分享给学生，作为辅助资料解决学生疑惑。例如在讲解理条机这一章节，首先通过二维软件、三维软件构建理条机的模型，让学生对理条机的结构进行理解，然后在Matlab 软件中构建理条机的温度控制模型，以及u 型槽锅的运动模型，通过三维动画显示槽锅温度变化，以及运动形式；用离散元法建立茶叶仿真颗粒模型和接触力学模型，设置关键仿真技术参数，运用EDEM 软件对茶叶在槽锅中的运动进行了数值模拟，看到茶叶在槽锅中的运动轨迹。通过这个方法让学生明白机械使用过程的注意事项以及原理，加深机械设备知识理解的同时提升教学质量。

改变传统考核形式，改变过去考核形式仅依靠课程成绩的模式，建立过程性评价为特征的考核方案，茶叶机械学课程考核成绩由期末考试成绩（50%）、实践成绩（20%）、平时成绩（20%）和课程论文（10%）4部分构成[5]。

3.3 加强实习实训，提升学生综合能力

茶叶机械学课程需要学生具备较高的想象能力与抽象思维能力，针对想象力较弱的学生需要通过实习实训来强化对知识的巩固与理解[6]。

课程实训作为整个课程教学的一个重要部分，茶叶机械学课程实训包括机械零件的识别、茶园管理机械、采摘机械、初加工机械、精加工机械、包装设备等内容，课题组在《茶叶机械学实训教学大纲》中明确了实训考核的标准。例如在阶梯式拣梗机的结构特点、操作与保养实训课程中，考核标准包括能够准确指出阶梯式拣梗机的各部分结构名称、准确做出阶梯式拣梗机的操作步骤、准确说出阶梯式拣梗机的保养要求以及相应故障原因分析、准确填写完实训报告。

在制图实训中对设备的重要结构进行CAD绘制，掌握机械制图的相关知识，学生在绘制茶叶机械三视图的过程中不仅能够掌握机械设备的结构，还能够理解设备的传动方式便于进行故障排除。整个课程实训过程教师要充分参与，对学生实训过程的问题进行解答，与课程学习进行充分互补。

参观实训是茶叶机械学实训过程中的一个重要环节，通过与企业进行对接，为学生营造了一个提升知识水平的机会，让学生在生产中了解目前我国茶叶机械的发展与趋势。参观实训选择的企业为江西婺源当地的茶企以及农机制造企业。通过参观实训让学生对茶叶机械有一个初步的认识，激发学生的兴趣。结合学院自身茶厂的设备，通过指导教师的指导操作，让学生能够充分领悟学习内容。

4 结论

当前我国茶叶机械的发展已进入一个新的时期，茶叶机械学课程建设应从教学内容、教学方法、实习实训等方面进行创新，为农林院校茶叶机械课程安排提供针对性指导。