“农机故障诊断”课程教学内容及教学方法探析

初旭宏，黄丙申，魏天路，马浏轩

（佳木斯大学机械工程学院，黑龙江 佳木斯 154007）

0 引 言

由于故障诊断技术的实用性以及为企业和社会带来的巨大效益，受到了企业和政府的广泛重视。特别是近年来，随着科学技术的不断进步和发展，尤其是测试技术、计算机技术的迅速发展和普及，目前在国际上已成为一大热门学科。而我国国土辽阔、地形复杂，农业机械常常工作在恶劣的环境中，这极易造成农业机械的磨损和故障，不仅会影响农机系统的安全运行，甚至会造成人身伤亡和环境污染；再加上当代农机设备日趋复杂与精密，使故障的检测与诊断的难度增大，维修成本增加。针对现代农机故障检测特点，本课程应扩展故障诊断的教学研究内容，对教学方法也实行多元化，让学生更容易掌握农机在各种环境中的运行状态，以期达到故障预测与诊断，提高农机工作效率、降低维修成本。因此，在有限的教学课时内，使学生既要充分掌握本门课程的基本内容，又要了解更多的本学科国内外研究前沿信息，增强学生实践动手能力，是当代农业工程学科高等教育工作者的责任和义务[1]。

1 确定合理的“农机故障诊断”教学内容

农机专业以机械工程学科为基础，以农业机械设计、制造为主，兼顾机械化管理，实行软硬结合，充分体现机与电、技术与管理、农机与农艺三个结合。学生毕业后能在有关设计、研究、管理、修理等部门从事农业工程技术工作，并具有一定的独立工作能力和自学能力，具有创新精神和求实严谨的工作作风。学生在学习过程中会受到生产过程机械化及其自动化工艺及相关装备性能设计制造、实验鉴定、选型配套、使用维修方面的基本训练，具有农业生产机械化及其自动化装备的研究开发、推广运用等基本能力。“农机故障诊断”课程是一门综合性很强的专业课程，涉及知识面广。在教学安排上，虽然已经设置一些专业基础课程，但学生只是片面地接受相关知识，而本课程是将这些知识进行综合应用。在教学中，需要学生将所学知识融合起来才能达到理想的教学效果[2]。

鉴于上述专业培养要求，“农机故障诊断”课程的教学内容的确定不仅要体现本课程的特点，而且要紧紧围绕培养目标进行。教材是教学内容的直接体现，但原本教材主要讲授机械零件失效理论、机械故障的一般规律及维修制度，介绍机械可靠性、维修性等基本概念；机械故障分析方法及信号分析处理技术；机械故障诊断实施技术；典型机械系统的故障诊断与维修。随着农业现代化的发展，对农业机械的故障诊断也提出了更高的要求。农业装备已从传统功能型逐步向机电液一体化、信息化、智能化方向发展，如激光拖拉机、装配有各种传感器GPS定位系统的联合收割机、红外湿度检测自动灌溉系统、超声波测定树冠位置的对靶喷雾机、水果自动采摘机器人、免耕覆盖施肥气力式精密播种联合作业机等，因此也要求故障诊断现代化。现代农业要求故障诊断技术从过去的定时拆卸检修、凭经验维修发展到故障预测，即发现故障趋势时预先进行诊断，清除故障隐患[3]。随着农机故障诊断技术的不断发展，原本的教材已不能全面反映本学科的新进展、新动态、新水平。本课程内容必须改变原有内容偏旧、偏窄的状况，这样才有利于培养创新型人才。在课程内容的改革中，应根据现行的农业机械化及其自动化专业本科生的培养目标和培养方案的要求，确定“农机故障诊断”课程的教学目的、任务及基本要求，本着开拓创新的精神，重组“农机故障诊断”课程的教学内容。

教师应深刻理解教材内容，讲透基本概念，使学生顺利掌握理论知识和实践技能，同时，应用现代化教学手段进行直观教学，一方面可集声音、图像、文字、动画为一体，有利于调节课堂气氛，吸引学生注意力，激发学生的兴趣，充分调动学生的学习积极性;另一方面能使教师讲课灵活多样，加大信息量，节约课时，缓解实验设备不足等现象。在有限的教学课时内，既要充分掌握该门课程的基本内容，又要使学生了解更多的信息及本学科国内外研究前沿，增强学生实践动手能力水平。

2 选择“农机故障诊断”课程适宜的教学方法

2.1 多媒体教学和传统教学相结合

从总体上来看，教学方法主要有两种：一是采用传统的教学方法，即在教学计划和教学大纲的规定下，以课堂教学、教师为中心的教学模式；二是以课件演示为主的教学方法。这两种教学方式都属于灌输式，忽视了学生创新思维和创新能力的培养，学生始终处在被动地位，不能充分发挥学生的想象力和主观能动性，不利于培养学生分析问题和解决问题的能力。其中多媒体教学虽然可作为一种有效的教学形态，使以讲解和板书为主的教学模式演变成多种媒体共存，把抽象、呆板的教学内容安排变得形象、直观，使教学活动突破原有局限和束缚。然而，并不是课程中所有内容都适合应用多媒体教学，在课堂教学中，老师在讲台上的“表演”吸引学生的注意力，教师的身体语言、面部表情、姿势、眼神都是与学生进行思想交流，促进学生理解、记忆知识的行之有效的方式，而在多媒体教学中，由于要对多媒体设备进行控制，教师往往坐在控制台前，学生无法看到教师的状态，容易造成注意力不集中的问题。因此，我们需要针对各部分教学内容进行精心构思，采用多媒体教学和传统教学相结合的教学模式来进行教学。

2.2 理论和实践相结合，加强实验和实践教学环节

实验教学是高等学校培养高级专门人才的重要实践性环节，是巩固所学理论知识、培养学生动手能力、分析问题和解决问题能力的重要方法和手段。实践教学是学生对课堂所讲抽象内容的感性认识，是课堂讲授内容的验证、巩固和补充。在培养学生实践能力、创新精神和科学素养等方面具有理论教学不可替代的作用[4]。但大型、新型农业机械价格昂贵，成本较高，有些院校受资金的限制，实践教学环节比较薄弱，不能很好地培养学生实践动手能力。由于以上原因，多数学校在教学中仍以理论教学为主，学生的实际动手能力难以提高，因此，加强实验教学环节首先要加强实验室建设，要有先进的功能全面的实验设备以及编写与之配套的并与课堂教学紧密结合的实验讲义；还要充分调动学生的积极性，更多地让学生参与实验的分析和设计，提高学生的独立思考和创新能力。

农机故障诊断课实践性很强，可以通过实验加强学生动手能力。通过实践教学环节能达到提高学生的实际操作技能，调动学生的学习兴趣的目的。要注重实践教学与理论教学的有机结合，将理论知识与实际紧密联系起来，既可避免理论与实践脱节，节约了大量时间，又增加了实践环节，有利于对学生的动手能力的培养。通过实验教学使学生掌握几种机械故障诊断技术，了解各种技术的发展现状与工艺特点、应用范围等，从而消化吸收理论课程的内容，培养大胆创新、主动思考的能力。

3 结束语

农机故障诊断课程是一门应用性很强、涉及面很广的专业课程。随着社会的发展和科技进步，新的技术和方法不断涌现，优选教学内容，应用现代化教学手段，采用适宜的教学方法，才能促进学生综合素质的全面提高，培养出紧跟时代步伐的有技术、有创新能力的合格的应用型人才。

[1] 李杰，赵艳，王克俭，等.农业机械故障诊断与安全评价专家系统设计[J].农机化研究，2008（5）：84-85.

[2] 孙勇，李文哲，王金武.农业机械化专业“机械故障诊断与维修”课程教学模式探析[J].东北农业大学学报（社会科学版），2009，7(5)：93-95.

[3] 聂彩丽，赵晓顺，陈会莲，等.现代农业机械故障诊断技术的发展[J].农机化研究，2007(9)：229-231.

[4]赵辉，白秀琴.《设备状态监测与故障诊断》课程教学研究[J].中国水运，2006，4(11)：40-42.