新農科背景下“農業機械學”教學實踐與改革思考*

劉 婷 ，胡 紅，2 ，梁 劍，2

（1.西華大學現代農業裝備研究院，四川 成都 610039；2.西華大學機械工程學院，四川 成都 610039）

農機人才是加快推進農業機械化和農機裝備產業轉型升級的第一資源。新農科建設的著眼點是面向國家經濟結構戰略性調整和農業創新驅動發展，進行農科人才供給側結構性改革，落腳點是提高農科人才培養質量[1-2]。西華大學前身是1960年成立的“四川農業機械學院”，緣起于毛澤東“農業的根本出路在于機械化”的著名論斷，是由原國家農機部規劃布局并服務西南大區農業機械化的重點院校[3]。農業機械化及其自動化專業（以下簡稱“農機專業”）是西華大學建校初期開設的專業，主要面向現代農業領域，培養具有創新精神，動手能力強，懂農業機械設計、制造和使用維修的專業人才，其中“農業機械學”是專業核心課程，是一門理論性與實踐性都很強的專業課程。

1 西華大學“農業機械學”基本情況

西華大學“農業機械學”課程情況為：總學時為56 學時，包括46 個理論學時和10 個實驗學時。根據農機專業培養方案設置，該課程授課對象為大三下的學生，在第6 學期進行教學。由于學時受限，在課程內容安排上具有選擇性和側重點，教學內容以大田作業機械為主，包括耕、整、種、管、收五個環節所涉及的主要農業機械等。課堂教學首先講解各個環節的作業對象特點、作業方式以及農業技術要求，隨后主要講解各種農機具的結構、工作原理與過程、工作特點等，并及時更新相應裝備領域的新技術，使課程內容緊跟科研和市場發展前沿，以開拓學生視野，吸引學生注意力；實驗內容選取了鏵式犁、旋耕機、播種機、插秧機和聯合收獲機5 個典型機具，主要鞏固學習其構造、工作原理和使用調整。實驗教學以見習為主，即教師負責適時引導學生思考相關的知識、解答疑惑和把握整體實驗進度。在第6 學期末進行“農業機械學”課程設計，該課程設計是一個重要的農機實踐環節，學生根據指導老師的選題，自主選擇題目，按照要求，針對某一個農業機械部件或機構查找資料、確定設計或改進方案，完成設計后提交圖紙和設計說明書并進行答辯。

2 “農業機械學”課程教學實踐中的問題分析

2.1 從教學內容出發

2.1.1 理論部分

教學內容不僅是本課程特點的重要體現，同時也要緊緊圍繞培養目標進行展開。教材是教學內容的主要組成部分[4-6]。就目前“農業機械學”的教材來說，主流的教材偏少，教材內容繁多，偏理論分析，書中案例陳舊等問題愈加明顯，存在著理論與實際脫節的問題。根據目前的課程教學大綱，要達到教學目的，主要依賴于機械構造、工作過程以及基本原理等方面的知識傳授即可。理論上這些知識的掌握可以幫助學生在日后的專業實踐中順利開展設計和相關研究。但理論教學的實際效果仍然存在不可忽視的難點，例如過于偏重理論知識的教學，缺乏對學生創新思維和設計能力的培養。長期實踐證明，學生對“農業機械學”的認知仍然停留在理論學習和考試需求上，缺乏對這門課的實用性價值認可。

2.1.2 實驗部分

西華大學農機專業經過近幾年的快速發展，各類農機具較齊全，建設有土槽實驗室，各類機具和實驗室相對獨立，機具主要以參觀教學為主，總體呈現出“靜態機具認知代替工作原理演示、實際作業過程展示和實際問題解決”的現象。而靜態的參觀見習難以讓學生置身于課程實驗中綜合運用所學知識，直觀地理解各部件的功用、工作原理、作業過程，親手去調整各零部件，解決實際問題。因此，理論教學課堂難以得到有效鞏固和延伸。

2.2 從教學主體出發

2.2.1 教師角度

目前，西華大學農機專業的授課教師主力為青年教師，知識更新快，但仍存在教師教學模式的限制，主要表現為教學方式較為傳統，沿用PPT 講授為主的方式。受教學用農機具的設備限制，目前實驗課仍采用靜態教學，實驗課程的實踐能力培養不足。另外，課程教學的改革離不開團隊的共同發力，教師教學隊伍的建設仍是目前的一大難題。

2.2.2 學生角度

1）學生的“三農”情懷欠缺。隨著我國經濟水平提高和城鎮化進程加快，該課程的學習主體越來越接近于“00 后”，該群體大多對“三農”了解甚少。

2）學生的農學基礎知識薄弱。西華大學農機專業培養方案顯示，培養體系中缺乏農學、農藝等基礎知識的系統學習和鋪墊。

3）學生先修課程的不足。學生的先修課程基礎各異，而這門課本身是一門綜合性的專業課程，會涉及拖拉機理論、機械原理、機械設計以及液壓和氣動傳動等相關的基礎知識。基于實際的學生學情，在現有的學時限制下要做到給學生講透難以實現。

2.2.3 “教”與“學”二者結合的角度

1）學生基礎不一，教學難度大。學生先修課程的不足，使得融合順暢的綜合講解變得困難，老師的教學難度也有所增加，從而一定程度上影響了該課程的教學效果。

2）師生之間缺乏深入的溝通與交流。目前，線下教學多以教師單向講授PPT 為主，有限的課堂互動不足以及時反饋學生的學習情況和教師的教學效果。

總的來說，教學主要問題表現為學生被動學習，主觀能動性較差，專業綜合能力有待提高；課程內容涵蓋面廣，在有限時間內難以達到良好的教學效果；實驗課程以靜態為主，需要動靜結合。

3 西華大學“農業機械學”課程現有改革探索與實踐

近年來，西華大學積極加強“農業機械學”教學基礎設施建設，增設20 畝試驗田、土槽等場地，為動態農機教學提供場所。同時，積極組織和動員學生參加國際大學生智能農業裝備創新大賽、全國大學生機械創新設計大賽、全國機器人錦標賽等學科競賽20余項次。依托于現代農業裝備研究院的科研項目，適時適當地讓學生參與其中。例如，組織各級本科生參觀四川“五良融合”無人農場項目，用實際研究和生產改變學生對農機專業的刻板印象，激發學生對本專業的熱愛與探索。

4 課程改革措施

隨著科技進步以及現代農業的發展，農機具也在加速更新換代。社會需求的是“寬口徑、厚基礎、強能力、重實踐”的高素質專業人才[7]，這對學校的人才培養提出了新的要求。

4.1 完善培養方案

1）重視和加強課程思政建設，開展學農愛農的專業教育。在保證專業知識和技能培養的基礎上，充分挖掘課程中的思政元素，并以思想政治教學規律為依據，確定課程思政的總體教學方向[8]。

2）培養學生知農愛農的情懷，逐步樹立學生的專業自信。將思政元素與課程內容進行有機結合，課程內容注重體現四川農業特點，使學生能夠將課程學習與實際真正聯系起來，提高專業學習的熱情。

3）完善培養方案，課程安排成體系。從專業培養角度出發，課程設置應涵蓋“土壤—農機—植物”等相關專業知識，詳略得當，注重學科之間的銜接和交叉融合。

4）大力開展地方院校新農科應用型本科人才培養探索與實踐[9-10]，能力教育時刻與就業前景相結合。地方高校的特色和責任之一，是培養符合地方發展需要的應用型本科人才，農機專業也不例外。

4.2 改革教學模式

1）進一步改變學生被動學習的現狀。將科研成果貫穿于教學過程中，開闊眼界，激發學生求知欲；變靜態參觀實驗為動靜結合的實驗模式，提高學生學習參與度。

2）做好教學方法的改革，提升學生的學習效率。在看到傳統單向講授教學模式的缺陷的同時，不止步于此，積極嘗試改革，變“單向”為“雙向”。尤其是在課堂教學過程中，要把以教師為主轉換為以學生為主，積極關注學生，引導學生積極反饋學習效果，引入提問式、討論式或翻轉式課堂等新的教學手段。另外，無論是當堂的還是前序課堂的學生反饋，教師都應高度重視，并進行分析且反饋給學生，有針對性地解決學生的困惑，從而使得教與學相互促進。

4.3 改革教學內容

1）注重教學內容的更新、改革與創新。一方面，可以根據農業機械發展方向對教學內容及時地進行更新調整；另一方面，可以根據地方高校特色，結合四川地區、西南地區乃至丘陵山區特色，有重點地突出教學特色，而對一些陳舊的機具和作業方式等內容可以進行適當刪除，使得教學重點和特色凸顯。例如，西華大學位于丘陵山區居多的地區，丘區農機研究經驗更豐富，可有針對性地進行丘區動力底盤、小型水稻收獲機的詳細解讀。另外，緊跟信息和科技發展的腳步，實時為學生帶來新的現代農業技術，即實時更新教學內容，并對前沿知識進行準確詳細的傳達和講授。

2）加強實驗課程的改進。實踐環節的教學質量直接影響“農業機械學”整個教學工作的質量，是該課程教學的重要一環。讓農機具“動起來”，學生直接參與到實驗機具的準備、調試和動態問題的解決中，如因零部件安裝位置、角度、運動參數以及牽引臺車行走速度等的不同，作業質量都會有所不同，出現的問題各種各樣，針對出現的不同問題，學生認真分析，親自動手解決問題，使得學生的分析問題和解決問題能力、動手能力在實驗課程中綜合體現。

4.4 創新教學手段

1）虛擬仿真平臺的建設與應用。虛擬仿真技術在學科專業教學中的應用，將成為傳統課堂和實驗教學的有效補充，如農學基礎方面的植物模擬動態生長，增強學生對農學基礎的感性認知；農機裝備的虛擬安裝和拆卸，可視化地再現理論知識，是銜接課堂教學和實操實驗的有力助手。

2）線上線下相結合的教學模式。建設慕課，增加翻轉課堂等教學形式，使得教學過程管理可控與可評價。

3）采取教學、科研、生產一體化的人才培養模式。首先，教師自身的知識儲備、實踐與創新能力、研究水平將直接影響到學生的培養質量。因此，從學校層面來講，就需要部署好相應政策和方案，重視教師隊伍的建設。其次，除課堂教學以外，多方位地開展專業相關的活動，建設學生為主的農機專業團隊，吸納學有余力、積極性高和動手能力強的學生。最后，加強校企、政企等方面的合作，強強聯合，促進實踐基地的落地，積極為學生提供更全面的平臺。

4）定期開展專題性講座，增強學生專業素養。在進行日常教學工作時，學校可以邀請行業相關的知名專家、工程師等以多種形式與學生進行溝通交流，例如學術報告、專家進課堂等等，讓“專業偶像”走進學生身邊，讓學生“看得見，摸得著”，提升專業素養、開闊眼界的同時，激發學生的主觀能動性，從而反過來促進學生對課程的學習。

5 結語

“農業機械學”是一門多學科領域交叉融合的農機專業核心課，既包括農業機械的理論基礎知識，又具有較強的實踐性與應用性，對本專業的畢業設計和就業都起著舉足輕重的作用。因此，講授好這門課程不能只從傳授理論知識出發，更要全方位地考慮學生的能力培養，從培養方案、教學模式、教學手段等多個方面共同完善，不斷提升“農業機械學”課程的教學質量。