基于农机专业的机械设计课程设计的教学改革探讨

马红玲

[摘           要]  机械设计课程是农机专业课程体系的重要组成部分，近年来农业的快速发展，对农机专业机械设计类人才提出了更高的要求。而现行模式下的农机专业机械设计课程设计教学实践中存在一系列问题，无法培养出满足社会发展的应用型人才。因此，基于农业专业的机械设计课程教学需进行深层次改革，才能适应社会发展，培养出社会真正需要的人才。主要围绕机械设计课程设计教学展开一系列分析，在深入分析机械设计课程设计的主要问题基础上，探讨了教学改革实践，进一步探讨课程设计创新方法的实践，旨在使农机专业的机械设计课程设计教学的时效性得到提高。

[关    键   词]  农机专业;机械设计课程;教学改革

[中图分类号]  G712                 [文獻标志码]  A            [文章编号]  2096-0603（2020）12-0162-02

农机专业的机械设计课程作为必修基础性课程之一，其涉及知识领域较为广泛，要想在实践中灵活掌握机械设计专业知识，学会综合运用各农机通用零部件，需在课程学习中，统筹学习机械设计理论课程和实践课程，如此才能培养出高素质机械设计人才，为更好地解决农机专业的机械设计问题夯实基础？

一、基于农机专业的机械设计课程设计中存在的主要问题分析

现阶段，基于农机专业的机械设计课程设计中，存在一系列问题，如课程内容丰富性有待提高、课程时间比例有待优化、教学时效性有待提高等。具体内容如下：

（一）课程内容丰富性有待提高

机械设计课程设计安排主要以提高学生综合设计能力和实践操作能力为主。机械设计课程内容方面，主要以减速器设计为主，结合所学知识精确计算减速器强度并优化结构设计。但是课程设计中，不同专业内容的设计应有所区分，但是现实情况是不同专业课程内容设计一致，未结合专业要求进行区分，未体现农机专业特色[1]。这种情况下，学生在机械设计过程中，容易照搬其他设计成果，造成农机专业的机械设计教学任务难以取得预期效果。

农机专业特点决定了农机专业设计内容主要以农业机械设计为主。农机专业学生毕业设计阶段，通常情况下，学校会分配与专业相符的设计任务，如脱粒机、割晒机、耕作机等。就笔者多年教学实践经验而言，农机专业的学生在毕业阶段的农机课程训练阶段，未将自身所学农机设计知识和农业机械完美结合起来，造成农机设计过程中，忽视了农业机械设计要求和特点，进而引发一系列问题。例如，机械设计过程中，部分学生由于缺乏农业机械框架概念，造成农业机械设计中面临零部件的选择表现无从下手。可见，课程设计内容较为单一，无法满足当前多样化的农业机械设计要求，唯有丰富课程内容，才能保证课程设计内容满足农机专业机械设计要求[2]。

（二）课程时间比例有待优化

通常情况下，基于农机专业的机械设计课程设计安排在最后一个学期，进行为期三周的学习。虽然学习机械设计课程之前，进行了系统的理论知识学习，但是经历假期之后，学生不可避免地会出现机械设计知识遗忘的问题，部分学生由于基础不扎实等原因，机械设计知识基本遗忘殆尽，造成课程设计与前期知识学习出现脱节现象，制约了课程设计学习效果[3]。针对这一问题，在机械设计过程中，部分学生需重新复习机械设计领域的理论知识。而再次复习繁杂的机械设计理论知识，会让学生逐步丧失设计兴趣，还会制约课堂教学时效性的提高。

（三）教学时效性有待提高

基于农机专业的机械设计课程设计教学严重缺乏时效性。现阶段的课程设计教学，虽能够在短时间内快速提高学生机械设计能力，但是学生在机械设计过程中，主要以学习任务为驱动力，缺乏目标性，制约了学生主观能动性的提高，对学生创新能力、创新思维的培养具有一系列负面影响。这种模式下的机械设计与新课程理念相悖。因此，基于能力发展的课程设计改革势在必行，以学生能力发展为导向，让学生从目标性任务学习转化为积极主动的合作性学习，以此有效培养学生的自主学习能力、创新能力等，为促进学生全面发展夯实基础。

二、基于农机专业的机械设计课程设计教学改革分析

基于农机专业的机械设计课程设计教学实践中，存在课程内容丰富性有待提高等一系列问题，制约了机械设计课程教学效果的提高。因此，有必要进行教学改革。

（一）丰富机械设计课程设计内容

现如今，机械设计课程设计主要以常见的减速器为主，主要原因在于减速器不仅有着简单的结构，还包括了机械设计教学中的全部零部件，适合综合机械设计教学和分析。但是减速器作为一类简单的设计问题，仅以此为设计题目，显然与农业生产情况不符。同时，农业机械种类丰富，为保证设计内容与现实生活更为贴近，需从农业机械中选出多种机械用于农业设计课程设计。通常情况下，农业机械被选中，应用在机械设计课程设计中，需符合以下几个要求。一是设计机械具有较强的针对性。所选机械需具备农业机械的特有特征，这样才能在设计时与其他机械区分开来，例如，零件材料选择方面，减速器的材料可考虑市场中的一些常见材料，但是农业机械常年处在十分恶劣的环境下工作，如露天、潮湿环境等，机械运行过程中通常与土壤、水等接触，造成农业机械易出现腐蚀等问题。同时，农业机械在作业过程中，不同工作部位会受到不同程度的冲击，出现不同程度的磨损。因此，农业机械零部件的材料选择，需要结合农业机械的实际用途，选择性能良好、具有耐腐蚀、耐冲击、耐疲劳等特点的材料。同时，考虑到农业机械成本要求低。故而材料选择时，需在保证各项性能的基础上，选择价格低廉的材料。二是农业机械整体结构较为简单。机械设计灵活性较大，因此课程设计时，需选择一些结构简单的农业机械，让学生在实践中，初步掌握设计流程和设计方法，为学生今后的设计夯实基础。三是机械零件范围广。机械设计课程设计核心是机械设计。因此，机械设计过程中，所运用的零件大部分源于前期课程学习内容，在此基础上，结合农业机械生产需求，适当增加与农机专业相关的零部件设计，可实现理论和实践的结合。

（二）增加课程设计时间安排灵活性

课程设计时间的确定需具备一定的灵活性，才能满足实际要求。现阶段，关于机械设计课程设计时间安排，有关学者提出多种方法，常见的有“先集中后分散模式”“长时间课程设计”。首先“先集中后分散模式”，指的是在机械设计课程学习完成之后，及时布置机械设计任务，让学生在课余时间，利用所学知识，并通过查阅文献资料等途径，初步计算出机械参数，待课堂学习时，进行为期半个月的集中设计。这种模式的优势在于充分利用学生课余时间，节约了课堂学习时间，并将后续机械设计紧密结合在一起。但是在实践操作中，这种模式的落实需教师指导和监督才能发挥出既有作用，达到预期效果。倘若缺乏教师指导和监督，部分学生会因个人因素，不严格按照进度与要求完成设计任务，给教学效果的提高产生了一系列负面影响。其次，“长时间课程设计”这种设计方式主要是将课程设计和课程理论学习相结合，或者说是将课程设计时间延长到一个学期，让学生在机械设计理论知识学习的同时，运用课程设计实践任务检验学生机械设计理论知识学习成果，有助于促进学生专业理论知识和专业设计实践能力的协调发展。

（三）优化组织形式和设计手段

针对机械设计课程设计教学时效性有待提高的问题，需重视组织形式和设计手段的优化，以此促进学生合作能力、实践能力等的培养，有效调动学生课程设计积极性，进而有效提高课程设计教学时效性。首选，组织形式的优化，让学生以小组为单位，围绕教师布置的设计任务，通过查阅文献资料的方式，分类讨论设计，并初步确定设计方案，以此锻炼学生自主研究和协作能力。在此基础上，让学生结合自身所学知识，以小组讨论方式，不断优化设计方案，并在课外时间运用所学机械专业知识独立完成机械设计。待完成机械设计后，需在课堂上进行小组评价等，对机械设计进行进一步的优化改造，并绘制相应的装配图、零件图、设计说明书等，以此突出学生设计能力的培养。其次，优化设计手段。为了培养学生现代工具应用能力，需鼓励学生运用计算机辅助手段，更新机械设计方式。现如今，课程设计主要以图纸为主，学生无法直观感受自己设计的机械产品，一定程度上制约了学生机械设计兴趣的提高。因此，进行机械设计时，需重视现代先进设计软件的引进，如Pro/E、UG和ADAM等软件，可让学生通过仿真分析机械设计结构的合理性，并及时进行适当调整，以此验证自身机械设计的可操作性。唯有如此，学生才能对机械设计产生较高的兴趣，并积极参与到机械设计中，进而有助于提高机械设计课程设计教学的时效性。

三、基于農机专业的机械设计课程设计创新方法的实践

（一）直观感受农业机械拆装过程

机械设计课程设计过程中，设计内容主要以减速器为主。因此，机械设计课程设计实践环节，需重视直观感受农业机械拆装过程，让学生对农业机械有一个直观的认知。在此过程中，学生通过直观感受农业机械拆装过程，对农业机械工作原理和基本结构有一个初步认知，从而在后续的实践操作过程中，零部件的选择、强度的校核等，会有一个详细的参考依据，进而有助于降低学生课程设计难度，有利于提高课程设计教学效果。

（二）了解农业机械设计特点

农业机械设计实践中，除了直观感受农业机械拆装过程之外，还需要全面了解农业机械设计特点，才能让学生在农业机械设计过程中，有的放矢进行设计。因此，教师在课程设计教学过程中，需在组织学生参观农业机械拆装过程的基础上，拓展讲解农业机械零部件结构和特点，以此形成一个完整的课程体系。这样一来，学生在机械设计课程学习中，就能掌握丰富的农业机械及其设计知识，从而在后续的机械设计实践中，能够得心应手，同时也可以规避一些常规设计问题的出现。这样一来，就可以培养出优秀农业机械设计的应用型人才。

综上所述，基于农机专业的机械设计课程设计教学改革需围绕新时期人才培养需求展开，确保学生机械设计能力与现实生活需求保持一致。通过本文分析可知，基于农机专业的机械设计课程设计教学中存在课程内容丰富性有待提高、课程时间比例有待优化等一系列问题。因此，基于农机专业的机械设计课程设计教学改革需从丰富机械设计课程内容、增加课程设计时间、优化组织形式和设计手段等几个方面入手，以此保证课程设计教学时效性，从而培养出与实践能力需求相符的学生，为推动农机专业机械设计课程教育事业进一步发展夯实基础。

参考文献：

[1]冯晚平，程旭明.基于农机专业的机械设计课程设计的教学改革研究[J].当代农机，2019（10）：60-62.

[2]陈杰峰，孙保群，侯郭顺，等.农机用液压机械双流传动系统设计及起步特性研究[J].中国农机化学报，2019，40（6）：134-139.

[3]刘大为，吴志立，杨文敏.地方院校农机专业加强“机械设计”课程结构设计教学的思考：以湖南农业大学为例[J].时代农机，2019，46（4）：55-56.

◎编辑 郑晓燕