新农科背景下“农业机械学”教学实践与改革思考*

刘 婷 ，胡 红，2 ，梁 剑，2

（1.西华大学现代农业装备研究院，四川 成都 610039；2.西华大学机械工程学院，四川 成都 610039）

农机人才是加快推进农业机械化和农机装备产业转型升级的第一资源。新农科建设的着眼点是面向国家经济结构战略性调整和农业创新驱动发展，进行农科人才供给侧结构性改革，落脚点是提高农科人才培养质量[1-2]。西华大学前身是1960年成立的“四川农业机械学院”，缘起于毛泽东“农业的根本出路在于机械化”的著名论断，是由原国家农机部规划布局并服务西南大区农业机械化的重点院校[3]。农业机械化及其自动化专业（以下简称“农机专业”）是西华大学建校初期开设的专业，主要面向现代农业领域，培养具有创新精神，动手能力强，懂农业机械设计、制造和使用维修的专业人才，其中“农业机械学”是专业核心课程，是一门理论性与实践性都很强的专业课程。

1 西华大学“农业机械学”基本情况

西华大学“农业机械学”课程情况为：总学时为56 学时，包括46 个理论学时和10 个实验学时。根据农机专业培养方案设置，该课程授课对象为大三下的学生，在第6 学期进行教学。由于学时受限，在课程内容安排上具有选择性和侧重点，教学内容以大田作业机械为主，包括耕、整、种、管、收五个环节所涉及的主要农业机械等。课堂教学首先讲解各个环节的作业对象特点、作业方式以及农业技术要求，随后主要讲解各种农机具的结构、工作原理与过程、工作特点等，并及时更新相应装备领域的新技术，使课程内容紧跟科研和市场发展前沿，以开拓学生视野，吸引学生注意力；实验内容选取了铧式犁、旋耕机、播种机、插秧机和联合收获机5 个典型机具，主要巩固学习其构造、工作原理和使用调整。实验教学以见习为主，即教师负责适时引导学生思考相关的知识、解答疑惑和把握整体实验进度。在第6 学期末进行“农业机械学”课程设计，该课程设计是一个重要的农机实践环节，学生根据指导老师的选题，自主选择题目，按照要求，针对某一个农业机械部件或机构查找资料、确定设计或改进方案，完成设计后提交图纸和设计说明书并进行答辩。

2 “农业机械学”课程教学实践中的问题分析

2.1 从教学内容出发

2.1.1 理论部分

教学内容不仅是本课程特点的重要体现，同时也要紧紧围绕培养目标进行展开。教材是教学内容的主要组成部分[4-6]。就目前“农业机械学”的教材来说，主流的教材偏少，教材内容繁多，偏理论分析，书中案例陈旧等问题愈加明显，存在着理论与实际脱节的问题。根据目前的课程教学大纲，要达到教学目的，主要依赖于机械构造、工作过程以及基本原理等方面的知识传授即可。理论上这些知识的掌握可以帮助学生在日后的专业实践中顺利开展设计和相关研究。但理论教学的实际效果仍然存在不可忽视的难点，例如过于偏重理论知识的教学，缺乏对学生创新思维和设计能力的培养。长期实践证明，学生对“农业机械学”的认知仍然停留在理论学习和考试需求上，缺乏对这门课的实用性价值认可。

2.1.2 实验部分

西华大学农机专业经过近几年的快速发展，各类农机具较齐全，建设有土槽实验室，各类机具和实验室相对独立，机具主要以参观教学为主，总体呈现出“静态机具认知代替工作原理演示、实际作业过程展示和实际问题解决”的现象。而静态的参观见习难以让学生置身于课程实验中综合运用所学知识，直观地理解各部件的功用、工作原理、作业过程，亲手去调整各零部件，解决实际问题。因此，理论教学课堂难以得到有效巩固和延伸。

2.2 从教学主体出发

2.2.1 教师角度

目前，西华大学农机专业的授课教师主力为青年教师，知识更新快，但仍存在教师教学模式的限制，主要表现为教学方式较为传统，沿用PPT 讲授为主的方式。受教学用农机具的设备限制，目前实验课仍采用静态教学，实验课程的实践能力培养不足。另外，课程教学的改革离不开团队的共同发力，教师教学队伍的建设仍是目前的一大难题。

2.2.2 学生角度

1）学生的“三农”情怀欠缺。随着我国经济水平提高和城镇化进程加快，该课程的学习主体越来越接近于“00 后”，该群体大多对“三农”了解甚少。

2）学生的农学基础知识薄弱。西华大学农机专业培养方案显示，培养体系中缺乏农学、农艺等基础知识的系统学习和铺垫。

3）学生先修课程的不足。学生的先修课程基础各异，而这门课本身是一门综合性的专业课程，会涉及拖拉机理论、机械原理、机械设计以及液压和气动传动等相关的基础知识。基于实际的学生学情，在现有的学时限制下要做到给学生讲透难以实现。

2.2.3 “教”与“学”二者结合的角度

1）学生基础不一，教学难度大。学生先修课程的不足，使得融合顺畅的综合讲解变得困难，老师的教学难度也有所增加，从而一定程度上影响了该课程的教学效果。

2）师生之间缺乏深入的沟通与交流。目前，线下教学多以教师单向讲授PPT 为主，有限的课堂互动不足以及时反馈学生的学习情况和教师的教学效果。

总的来说，教学主要问题表现为学生被动学习，主观能动性较差，专业综合能力有待提高；课程内容涵盖面广，在有限时间内难以达到良好的教学效果；实验课程以静态为主，需要动静结合。

3 西华大学“农业机械学”课程现有改革探索与实践

近年来，西华大学积极加强“农业机械学”教学基础设施建设，增设20 亩试验田、土槽等场地，为动态农机教学提供场所。同时，积极组织和动员学生参加国际大学生智能农业装备创新大赛、全国大学生机械创新设计大赛、全国机器人锦标赛等学科竞赛20余项次。依托于现代农业装备研究院的科研项目，适时适当地让学生参与其中。例如，组织各级本科生参观四川“五良融合”无人农场项目，用实际研究和生产改变学生对农机专业的刻板印象，激发学生对本专业的热爱与探索。

4 课程改革措施

随着科技进步以及现代农业的发展，农机具也在加速更新换代。社会需求的是“宽口径、厚基础、强能力、重实践”的高素质专业人才[7]，这对学校的人才培养提出了新的要求。

4.1 完善培养方案

1）重视和加强课程思政建设，开展学农爱农的专业教育。在保证专业知识和技能培养的基础上，充分挖掘课程中的思政元素，并以思想政治教学规律为依据，确定课程思政的总体教学方向[8]。

2）培养学生知农爱农的情怀，逐步树立学生的专业自信。将思政元素与课程内容进行有机结合，课程内容注重体现四川农业特点，使学生能够将课程学习与实际真正联系起来，提高专业学习的热情。

3）完善培养方案，课程安排成体系。从专业培养角度出发，课程设置应涵盖“土壤—农机—植物”等相关专业知识，详略得当，注重学科之间的衔接和交叉融合。

4）大力开展地方院校新农科应用型本科人才培养探索与实践[9-10]，能力教育时刻与就业前景相结合。地方高校的特色和责任之一，是培养符合地方发展需要的应用型本科人才，农机专业也不例外。

4.2 改革教学模式

1）进一步改变学生被动学习的现状。将科研成果贯穿于教学过程中，开阔眼界，激发学生求知欲；变静态参观实验为动静结合的实验模式，提高学生学习参与度。

2）做好教学方法的改革，提升学生的学习效率。在看到传统单向讲授教学模式的缺陷的同时，不止步于此，积极尝试改革，变“单向”为“双向”。尤其是在课堂教学过程中，要把以教师为主转换为以学生为主，积极关注学生，引导学生积极反馈学习效果，引入提问式、讨论式或翻转式课堂等新的教学手段。另外，无论是当堂的还是前序课堂的学生反馈，教师都应高度重视，并进行分析且反馈给学生，有针对性地解决学生的困惑，从而使得教与学相互促进。

4.3 改革教学内容

1）注重教学内容的更新、改革与创新。一方面，可以根据农业机械发展方向对教学内容及时地进行更新调整；另一方面，可以根据地方高校特色，结合四川地区、西南地区乃至丘陵山区特色，有重点地突出教学特色，而对一些陈旧的机具和作业方式等内容可以进行适当删除，使得教学重点和特色凸显。例如，西华大学位于丘陵山区居多的地区，丘区农机研究经验更丰富，可有针对性地进行丘区动力底盘、小型水稻收获机的详细解读。另外，紧跟信息和科技发展的脚步，实时为学生带来新的现代农业技术，即实时更新教学内容，并对前沿知识进行准确详细的传达和讲授。

2）加强实验课程的改进。实践环节的教学质量直接影响“农业机械学”整个教学工作的质量，是该课程教学的重要一环。让农机具“动起来”，学生直接参与到实验机具的准备、调试和动态问题的解决中，如因零部件安装位置、角度、运动参数以及牵引台车行走速度等的不同，作业质量都会有所不同，出现的问题各种各样，针对出现的不同问题，学生认真分析，亲自动手解决问题，使得学生的分析问题和解决问题能力、动手能力在实验课程中综合体现。

4.4 创新教学手段

1）虚拟仿真平台的建设与应用。虚拟仿真技术在学科专业教学中的应用，将成为传统课堂和实验教学的有效补充，如农学基础方面的植物模拟动态生长，增强学生对农学基础的感性认知；农机装备的虚拟安装和拆卸，可视化地再现理论知识，是衔接课堂教学和实操实验的有力助手。

2）线上线下相结合的教学模式。建设慕课，增加翻转课堂等教学形式，使得教学过程管理可控与可评价。

3）采取教学、科研、生产一体化的人才培养模式。首先，教师自身的知识储备、实践与创新能力、研究水平将直接影响到学生的培养质量。因此，从学校层面来讲，就需要部署好相应政策和方案，重视教师队伍的建设。其次，除课堂教学以外，多方位地开展专业相关的活动，建设学生为主的农机专业团队，吸纳学有余力、积极性高和动手能力强的学生。最后，加强校企、政企等方面的合作，强强联合，促进实践基地的落地，积极为学生提供更全面的平台。

4）定期开展专题性讲座，增强学生专业素养。在进行日常教学工作时，学校可以邀请行业相关的知名专家、工程师等以多种形式与学生进行沟通交流，例如学术报告、专家进课堂等等，让“专业偶像”走进学生身边，让学生“看得见，摸得着”，提升专业素养、开阔眼界的同时，激发学生的主观能动性，从而反过来促进学生对课程的学习。

5 结语

“农业机械学”是一门多学科领域交叉融合的农机专业核心课，既包括农业机械的理论基础知识，又具有较强的实践性与应用性，对本专业的毕业设计和就业都起着举足轻重的作用。因此，讲授好这门课程不能只从传授理论知识出发，更要全方位地考虑学生的能力培养，从培养方案、教学模式、教学手段等多个方面共同完善，不断提升“农业机械学”课程的教学质量。