发布时间：2022-10-19 09:07:58
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的农业机械化及其自动化样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：农业机械化；自动化；发展现状；推进模式；研究
我国是一个农业大国，农业的发展对我国的经济发展具有极为重要的意义，但是并不是说我国就是一个农业强国，相对于西方发达国家的农业发展水平，我国的农业发展还是存在着些许的差距。目前，我国的农业发展主要致力于提升农业生产的高效性和安全性，这也是实现我国农业现代化建设的重要环节之一。在我国的农业发展中存在着一些影响因素，其主要是种子、土壤、农药、化肥以及灌溉等，而推进我国农业的机械化和自动化是科学控制和协调这些因素的重要途径。
1 农业机械化自动化的现状
1.1 农业机械化自动化及其分类
我们所说的农业机械化自动化就是在农业生产的过程中综合利用机械设备、以及装置来完成相应的工作，改变了传统农业生产中对人类手工和感官组织过于依赖的弊端，以一种完全机器生产或者是一种半手工的方式来实现机械设备的自动化运转。其中，控制装置在农业机械化自动化进程中发挥着关键的功能。目前，在现代科学技术的发展支持下，通过微处理机技术和传感器技术实现了控制装置操作模式的变革，改变了过去单一的处理模式，实现了多元化的输出模式，这是我国农业发展的有一大变革。
目前，我国的农业机械化自动化基本上可以分为农业机械化和装置部分自动化、农业机械和装置无人自动化、农业机器人这三个主要种类，这三个种类都有着各自的优势和不足。其中农业机械化和装置部分自动化主要是进一步强化目前使用机器的操作性能和应用技术，能够对农业生产的效率进行很大程度的提升，农业生产的精准度也会提高，除此之外，在运用这项操作技术的时候，工作人员的工作强度会大大降低，生产成本也会有所下降；农业机械和装置无人自动化，这种操作主要是应用在那些人工操作性不强的工作，适合那些难度系数较低、存在一定的风险、单一的不断重复的操作工作；农业机器人，该技术主要通过计算机软件的操作，它被广泛应用在那些不需要人工亲自操作，并且能够感知农业生物生长环境变化和不同种类农作物中。
1.2 农业机械化自动化的现状
文章所要研究的农业机械化自动化的发展现状主要是基于上述三种类型的农业机械化自动化设备。农业机械和装置部分自动化所应用最主要的目的就是为了提升农业作业的性能，机械油压式的三点连接位调节装置及力调节系统被广泛应用在农业生产中的拖拉机这项机械设备，其中比较新鲜的一个装备是采用的电磁控制阀，这是对连接装置的进一步完善，不管是在提升作业的精细水平上，还是对拖拉机深耕水平的控制等方面都取得了一些重要的成绩。其中对深耕水平的控制主要体现在，它可以有效将耕作的深浅控制在一定的范围内，而且还能实现左边和右边的轮子不均匀下降。
农业机械化和农业装置无人自动化应用的种类有很多，文章主要以固定式机械作业为例子说明，固定式机械作业比较明显的一个例子就是自动温室和全自动式谷物干燥机。其中全自动式谷物干燥机通过对风的温度和风的速度实现控制和操作，在谷物的含水量达到一定水平的时候能够自动停止操作，以及自动化系统中涵盖、速度循环、点火燃烧、烧器内部空气含量、送风大小等均能进行自动化的操作。
农业机器人可以在不同程序软件控制下，来适应各种工作，是一种新型的无人操作的机械。我国农业机器人的广泛应用，改变了传统的农业劳动方式，降低了农民的劳动力。农业机器人在一定程度上代表着一个国家的农业现代化水平，目前一些西方国家已经进入了利用农业机器人来开发研究推动科研成果的应用，正处于农业机械化自动化高速发展的进程中，发明研制出了不同种类的农业机器人，比如施肥机器人、大田除草机器人、菜田除草机器人、采蘑菇机器人等。比如采蘑菇机器人，它是装置了摄像机和视觉图像分析系统，用来鉴别所采蘑菇的数量和等级，从而进行相应的操作。采蘑菇机器人根据红外线测距仪来测定蘑菇的高度之后，真空吸柄会自动伸向采摘的部位，采蘑菇机器人能够实现每分钟采摘40个蘑菇，是人工采摘的两倍。
2 农业机械化自动化的推进模式
根据上述所分析的我国农业机械化自动化发展的现状，以及三种分类分别发展的情况和需求来看，我国农业机械化自动化的推进还是需要综合各个方面，采取多种模式的推进方式来进行。
2.1 选定合理的自动化模式
根据我国农业技术的发展水平来看，我国的农业发展有必要明确其发展的具体要求，比如可以以提升农业作业的精细程度、生产效率、降低成本、减少风险等方面来继续完善农业机械化自动化的要求和标准，再针对不同的模式采取个性化和全面化的评定系统，依据农业发展的阶段选择适合的机械化自动化模式，以阶段化的方式逐步推动。
2.2 加快对控制系统和传感器的开发
总的来说，我国的传感器还是存在着一些不足，特别是在农产品加工处理、产品运输等环节中，还有些匮乏。为了进一步推动农业机械化自动化的进程，加快控制系统和传感器的开发是十分重要的。有关专家们应该将研发的重点放在对自然生长环境中就农作物的性状活动进行检测评定的传感器及对所获取的信息数据进行处理的装置或系统，实现数据及控制参数之间关系的控制处理等方面。
2.3 提升农业自动化设备的耐用性
由于农业生产特殊的工作环境，自动化设备很容易出现问题，所以经常会出现对机械设备进行养护和修理的情况。在提升农业机械化自动化水平的同时，机械自动化设备的结构和组成变得更为复杂，机械设备的成本在升高，其养护和维修的工作难度也大大增加了，所以对农业机械化自动化设备的耐用程度进行提升是十分必要的，特别是自动化装备，自动化装备主要构成是高端的电子设备和半导体集成线路，这些构成的成本比较高，养护和维修更为复杂，所以自动化设备的耐用性能显得尤为重要。
综上所述，评价一个国家的农业是否实现了现代化的一个重要标志就是农业机械化以及自动化，所以，我国农业发展的重点必须放在推动农业机械化和自动化上面来，这也是实现我国农业高效、安全的生产，以及可持续发展必不可少的途径之一。
参考文献
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1农业机械化、自动化发展的必然性
由于社会经济的不断发展，第三产业从我国农村汲取了大量的青壮年资源。相对而言，留守在农村发展农业的人员逐渐呈现女性化以及老龄化的特点。而依据目前工业的发展速度来看，这种趋势很可能日益延续下去。农业生产要实现及时、按量完成，一方面可以从作业效率着手，另一方面可以考虑减少劳动强度以及劳动量，可见自动化以及智能化的机械生产与这2项发展要求达到了很好的契合。目前，传感器技术已经成功应用于农业水位的采集、粮食烘干湿度的在线测定以及温度控制等方面，而且安装在收割机上的传感器还可以精确计算出谷物的产量。目前，关于蔬菜嫁接的机器人已经在生产中得到应用，可见农业机械化、自动化发展将成为农业生产发展的必然趋势[1]。
2农业机械自动化发展的现状
国家也出台了一系列促进农业机械化发展的法规和相应的扶持政策，补贴力度不断扩大，使农民购机和用机的积极性得到调动。农业工业体系已渗透到从科研开发到制造销售的各个层面，目前已实现农机产品多样化的特点。一些企业、科研单位和大专院校也逐渐相互整合，形成集科研开发、产品以及零件生产到销售与技术服务于一体的发展体系。基于中国农业大国的背景，国际上一些大型农业机械的生产厂家也在中国农业市场中找到了商机，势必会引进一些先进的经验、技术，从而提高我国农机产品的整体质量[2]。
3农业机械自动化发展存在的问题
虽然发展自动化的农机产品已经是大势所趋，但是实现这个过程却面临很多的困难。首先，我国一些自动化机械设备为了实现某个特定的功能或者改善整体作业的性能，会对传统机械的结构进行较大规模地改动和重组，机械的复杂性随着功能的增加而呈现递进的关系，在一定程度上增加了机械的制造成本和修理难度。在技术方面，我国精准农业的实现还需要很长的一段时间，机械与GPS、传感以及计算机技术的整合还需要以各种硬件的标准化作为前提，而我国在这方面有待深入研究[3]。在市场需求方面，可用机械与农产品生产模式之间的配套性较差，而且目前我国绝大部分的农业机械都是依靠国外进口，独立性相对较弱，对市场上流通的农机产品质量也缺乏保障。
4农业机械自动化发展的改进措施
农业机械自动化的发展方向应该向节水节肥等精准控制的“节约型”方向发展，走绿色产业化的发展道路。随着石化资源的日益枯竭，燃油价格不断提高，用户对于节能产品的需求也更加迫切，节能和环保成为农户选择农机的2项标准。在实际开发的过程中，研究的重点应该是实现节水节能并降低成本，以满足用户需求、市场走向以及自身发展，而不是对产品功能的富集，同时应该考虑自动化技术的实用性、农民的购买能力以及维修使用过程中的方便程度[4]。
提高农机产品与高科技的兼容能力，可以在降低机手劳动强度与提高操作的舒适程度2个方面着手，加强控制系统涵盖的科技应用，例如内置按钮操作的设置、方向动力控制和驾驶室的优化设计等。农机操作人员只需要通过相关仪表器材就可以使用整个系统，并对生产、安全指数有明确的认识。将传统的机械与目前先进的GPS、GIS、机电液一体化以及计算机技术高密度地整合在一起，目前我国在这方面应用比较成功的是上海松江泖新农场试用基于GPS的智能播种、施肥以及旋耕机械设备[5]。
消化、引进以及自主创新的结合是我国农机发展的新思路，应引导农机企业加大关键技术和产品研发力度；通过政策扶持、科研开发、示范推广和市场机制，逐步形成可持续的农业机械化科技创新体系和良性循环发展的推广体系。
5结语
农业机械自动化实现是一项长期系统性的工程，涉及的难点问题渗透农业生产的各个方面，在满足现代农民购买能力的同时，还应从技能、高技术整合研发以及政府扶持等方面进行技术及相关行为的突破，消除技术、经济与环境方面不和谐的因素，使农业机械更好地服务于农业生产。
6参考文献
[1] 赵俊修.浅析我国农业机械自动化发展现状及其制约因素[J].机电信息，2011（30）：170-171.
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[3] 高吭，姬江涛，李玉柱，等.农业机械化及其自动化国家级特色专业建设思路[J].中国现代教育装备，2011（9）：89-90.
关键词：农业机械化；教学；现代化；人才
农业机械化是农业现代化的重要组成部分。劳动强度随着农业机械化的使用减轻了很多，劳动效率也随着农业机械化的应用得到了很大程度的提高。除此之外，农业机械化的应用促进农村经济和区域经济的发展。而农业机械化专业的建设为区域经济发展提供了机械化人才，机械化人员能够推动信息服务的发展，由此可见，农业机械化专业的建设对区域经济的发展提供了很好的支持。
一、提高思想认识，强化实践教学的重心地位
随着教学的不断改革，实践教学已经是教学中的基础，因为实践教学不仅能够促进学生对理论知识的理解，而且还能够培养学生的创新精神，在整个教学过程中，起着无法比拟的作用。因此，学校和教师要加强学生的实践教学，统一思想认识，并且能够在管理、政策和服务方面得到有效地保证，从而促进实践教学工作的有效开展。教师在实际教学中，要不断地为学生灌输理论与实践相结合的思想，把调动学生的理论联系实际的主观能动性调动起来。
二、构建专业的合理课程群
专业的合理课程群的建设关系着教学工作，专业教学技术是由课程来组成，知识结构是由课程来决定的。首先，应对课程群进行扩大，使得人才培养的知识面得以增加，保证能够满足现代农业与农业机械化的知识要求；其次，区域经济发展的农业机械化人才特色得以体现，我国各个地区的生产条件都不同，因此，专业的合理课程群的构建应该与体现其区域经济农业机械化人才的特色相匹配。
三、加大先进实验仪器、设备的引进力度并增大实践教学环节的灵活性
随着科学技术的迅猛发展，大学生有必要在学校的学习过程中接触一些先进的实验仪器和设备，因此，学校在加强学校硬件的建设时，要从专业发展的前景出发，投入一定的资金来改善现有的实验室器材。另外，在教学实际工作中，要不断地对人才培养计划进行完善，在实践教学的方法、内容上进行改革，例如农业生产实习可以把实践教学分为多个学期进行，而内容可根据当今的最新发展来进行。
四、加强校内外实践基地建设
列宁曾说过：“学习、教育和训练如果只限于学校以内，而与沸腾的实际生活脱离，那我们是不会信赖的。”实践活动本体的社会化，必须首先变封闭型为开放型，充分发挥社会生活各领域中可控因素的积极作用，紧密与社会经济接触，通过产学研合作形式，建立校外实践基地，在互惠互利的原则下，推进校外实践教学活动的进行。学生在什么地方、什么环境中实践，是搞好实践教学活动，提高教学质量的最基本问题。尤其是对于农业专业大学生而言，没有稳定的生产实践基地，农机检查调整、农机操作保养、农机维护修理、农机科研训练、毕业论文（设计）等工作都无法正常进行。因此，加强实践教学，必须稳定校内教学基地，使实践教学的开展有一个基本的保障。在学生走出课堂参加实践活动的同时，我们还应把校外实习基地具有丰富社会实践经验的高级工程师、经理请进课堂，开展生动活泼、丰富多彩的讲学活动，有的放矢地解决难点和疑点问题。建立校外实习基地，保证教学要与实际相联系，从而使得学生实际解决问题的能力得到培养，并且学生能够更清楚地了解社会，更好的为社会服务。在学生在做毕业实习时聘请一些企业高层主管、技术人员为学生做相应的指导，一方面进行技术指导，另一方面为学生的就业做较实际的指导。目前很多高校正努力把校外实习基地建设成为教学、科研、生产、培训为一体的多功能综合性教育培训基地。在学生实习过程中，我们与企业逐步开展各项合作，与企业培养了感情，建立了友谊。这样企业就会愿意长期接纳我们的学生去实习，我们学生也能帮助企业解决一些临时困难。校企双方逐步形成产学研互动的关联机制，建立了学校与企业的产学研联合体。双方在人才培养、科学研究、师资培训、学生就业等领域开展合作，把校外实习基地建设成为多功能综合性教育培训基地。
五、构建创新教育的机制
创新教育机制的构建可以促进农业机械化创新人才的培养，创新人才的培养在很大程度上与教学改革有着密切关系。对教学改革可以从一些几个方面进行，首先，对教学的内容进行改革。一本实用教材的编写是需要很多的时间，而等到教材被学生应用时，与最新的技术相比，它已经显得十分落后，因此，教师在教学过程中，要对教材进行不断的补充；其次，对教学方法进行改革。在教学过程中，教师要始终记住学生是主体，从而对学生主动学习的意识和能力进行培养；再次，采取多元化考核的方式方法。改变那种一张纸定学习好坏的方式，那种方式使得学生的个性不能得到很好的发挥；最后，强化实践教学环节。完善实验实习条件，增开设计性实验，建立长期稳定的实践教学基地，培养学生的创新能力与分析问题解决问题的能力。
六、加强师资队伍建设
实践教学不仅仅是对本学科所学知识的运用，它还包括对其他的各学科前沿的知识的运用。因此，要想学生从实践教学中得到更全面的东西，就必须从构建过硬的师资队伍开始，对任课教师学历层次的提高是基础，与此同时，还要派他们进行专项进修学习，首先使教师自己能够很清楚的了解前沿东西，并且把新的理论知识和方法能够做到融会贯通。为教师提供更多的锻炼实习的机会，从而使得他们能够把自己学到的理论与实践很好的结合起来，再给学生讲授。让学生用先进的、具有时代性的知识来武装自己，这样是提高教学效果的有效措施。目前，已经有很多的高校为教师提供了下基层锻炼的实践机会。
参考文献：
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[3] 王德培等，创新教学管理提高教学质量［J］.高等农业教育，2003,（04）.
1.1在无人驾驶拖拉机上的应用无人驾驶拖拉机是由固定操作站控制的无人驾驶农业机械。装在DBS系统后，拖拉机上的摄像机把传回的画面显示在监视器上，操作人员通过观看屏幕可对远处的拖拉机进行导航，拖拉机上的车载计算机存储一幅田间的数字化地图。通过DBS导航，在无人驾驶的情况下，能够沿着直线和不规则的曲线自动行驶，完成各种任务，通过自动导航可减轻驾驶员的工作强度和难度，提高作业质量，对于夜间作业更具有优越性。同时节约燃料，减少化肥用量。
1.2在农业收割机与播种机上的应用GPS系统在装载联合收割机与播种机这种精确的生产方式，已在欧美等发达国家使用多年，形成比较成熟的作业方法。我国现有的DBS技术完全可取代GPS。联合收割机收获农作物是利用DBS技术和产量传感器，获得农田作业区内，不同区域、不同地块的农作物产量分布，把这些数据经处理后可生成产量分图。利用农作物产量分布图，可控制收割速度、脱粒喂入量，已达到最佳的收割效果和最大的收割效率。根据分布图得出数据设计出的智能软件。在农田作业时可根据按需投入的原则，进行分布投入，确保在农田作业收获时，按科学方法作业。还能确保播种机、插秧机等农机实现高精度，与设定误差达到厘米计，这样使播种机播种均匀、精良播种、深浅一致，这种精确的播种技术既可节约大量种子，又能使作物在田间获得最佳分布，从而提高作物对营养如太阳能的利用率。
1.3在农业航空上的应用DBS在航空作业中时，通过SSM中不同区域（较小的面积单元）所需农药、肥料的用量进行变量喷洒，当飞机到达作业区域时，DBS能实现将作业区域的信息用图像传送到控制平面，达到作业位置精确定位与自动导航最终实现精确施药及喷洒精确对接。DBS与航空农业结合是农业机械化的发展和延伸，其优势是可以省时省力不误农时，可完成地面机械无法完成的项目，节约种子、农药和化肥，降低成本。
1.4在农机管理上的应用在农业机械上安装DBS卫星导航接收机和发射机，农机的位置信息就能在几秒内自动传到中心站，监控中心实时全天候监控所有农机的位置、行驶方向、行驶速度、发动与熄火状态，还能随时回放和记忆以前的轨迹、行程，然后通过计算机软件进行数据采样、分析可判断农机在哪个区域行程、往返的时间长，以此判定耗油量大、易磨损的区域。在这些区域建立加油站、维修站，不仅可以提高农机作业时的可靠性，还能便于配备DBS接收机的维护人员精确查找中途断油、损坏的农机。DBS系统装备农机还可以全天候、高精度地实现农机自动报警功能、锁车功能。农机可以像车辆一样执行超速报警、防盗报警，被监控所有农机超出监控中心的预设的速度报警值及超出或驶出指定的区域向监控中心响应出响应的报警。在农用飞机上，最基本的要求是确保农业飞机之间或与农作物间的安全距离。利用DBS系统的精确定位与测速优势，可实时确定农业飞机的瞬时位置，有效减小飞机间及与作物的安全距离，甚至在大雾天气情况下，可以实现自动盲降，极大地提高飞行的安全和作业质量。
2DBS的发展前景与展望
DBS系统不仅在农机方面具有潜力，在精准农业中，用DBS生成图像，利用这些图像数据再配合精准农业，计算农田综合信息，查出土地的湿度、化学成分、排水沟位置，还能计算出最佳的种植方案及所需肥料、种子、农药的数量，还能应用在农业气象监测，提高天气预警业务水平，合理选择最佳种植时间，避免在农业上耽误农时。
《机器维修工程学》是石河子大学特色专业“农业机械化及其自动化”的骨干专业课，是机械电气工程学院“工业工程”专业、“机械设计制造及其自动化”专业和高职“机械电子工程”等专业的主要专业课，课程具有一定的理论基础，又是技术性、实践性很强的综合专业课。
课程组紧密结合机械维修工程应用性和实践性强的特点，考虑学生缺乏具体的生产实践经验，单纯靠讲解很难达到理想教学效果的具体情况，运用教师科研、周边企业以及校内外实习基地的实际资源，通过近年来的教学改革和实践，建立了理论与实践教学相协调、课堂教学与实验相结合、教学与生产实习紧密联系的三位一体教学模式。教学改革成效主要体现在以下方面。
一、优化机械维修课程教学内容体系，进行案例教学的探索与实践
课程组结合机械维修课程教学内容的体系与特点，从培养学生多方面工作能力要求出发，就课程教学内容构建了五大教学模块：机械可靠性理论、修理与修复工艺、机械故障诊断技术、维修经济分析与管理和实践教学。课程在教学过程中采用螺旋上升式来组织课堂教学，注重维修基础理论和各类修复技术和方法共性部分的讲解，在着重阐明机器故障诊断技术基本原理的基础上，结合兵团农业机械化的发展和大型农机装备的特点，介绍兵团农机维修对诊断技术的需求，激发学生的学习兴趣和积极性，促使学生自主学习。采用案例教学法，针对企业生产中存在的实际问题，将其作为课堂教学的典型案例进行分析，调动学生参与讨论解决生产实际问题的积极性，从而提高大学生分析解决实际问题的能力。
二、构建“理论教学、实验与实习相结合”的三位一体教学模式
课程组结合兵团区域经济与区域特色，兵团农业机械机、电、液、信一体化发展方向与要求以及学科的发展动态，不断充实新的教学内容，完善实验教学课程内容，在实验教学中，由基础类实验向综合类和设计类实验延伸，开发了虚拟实验平台，增加了机械故障诊断实验、液压系统故障诊断试验，并新增了故障诊断检测仪器及软件、发动机马力试验台、液压试验台、车模型及仿真试验台、无级变速器、新型拖拉机（迪尔454、迪尔300、迪尔1054）等仪器设备，为机械维修试验教学提供了良好的条件。将部分基础类实验内容安排在“修理生产实习”中进行，研究建立了“理论教学、实验与实习相结合”的三位一体教学模式，重视学生实践动手能力与科技创新能力的培养。成果简介及主要解决的教学问题（续）。
三、拓展修理生产实习内容，激发学生解决实际问题的能力与团队协作能力
为适应现代化机械设备集机、电、液、信一体化的特点及发展趋势，课程组实时地完善了拖拉机修理生产实习方式，在校内实习的基础上，增加了校外实习环节，依托学院校外实习基地，如：新疆吉峰天信国际贸易有限公司以及约翰迪尔新疆售后服务点，修理实习过程中增加了约翰迪尔2054、纽荷兰T2104、凯斯CPX620采棉机等机型，从而拓展了实习内容，在原有铁牛-55、东方红-502拖拉机等单一机械部分故障维修的基础上，扩展了约翰迪尔2054等拖拉机的机械、液压、电气及控制部分的维修内容。在为期4周的实习过程中，采取就车修理法，团队协作讨论维修方案，并解决修理过程中遇到的实际问题。这极大地提高了大学生的实践动手能力，锻炼了团队协作能力，激发了学生解决实际问题的能力，使学生可以结合自身学习的专业知识，动手实践，解决实际工程问题。
四、加强产学研联合，坚持“校内教师走出去，企业专家请进来”的思路。
课程组教师从2008年至今多次前往多家合作公司进行参观、实地考察、学习，并帮助解决实际技术问题，主要针对大型空气压缩机电机振动异常现象进行现场测试、信号采集以及分析，为该厂提供了解决方案，不仅为企业解决了实际生产问题，还收集了相关素材与案例，拓展了教学资源。课程组教师多次参加全国设备管理与维修工作培训与学术交流会议，先后邀请多名校外专家开展了专题讲座和知识交流，包括新疆天业集团、宝钢集团能源等。组织学生多次听取了关于“机械振动测试在工程中的应用”等相关报告。
五、深化三位一体教学模式改革与实践，不断加强教师队伍能力
目前，课程组中研究员1人，教授1人，副教授2人，讲师2人，实验师2人，近年来课程组承担教学研究与教学改革项目10余项，取得各类教学成果奖励20项，发表教改教研论文20篇，国家级教材与专著8本。在大学教务处课堂教学质量评分中，课题组主讲教师的评教成绩均在90分以上，4人主讲的课程被评为石河子大学优质课程。课程组教师荣获石河子大学优秀党员1人次，石河子大学优秀毕业设计指导教师3人次，机电学院优秀毕业设计指导教师10人次，“石河子大学教学研究实践奖”1人次，“石河子大学优秀教案奖”1人次，石河子大学优秀教学成果奖6人次，石河子大学“3152”骨干教师1人。
关键词：农机化专业；提升育人质量；高等教育；培养模式
1.我国高等教育面临的问题
我国高等教育长期以来形成的填鸭式教育根深蒂固，严重制约着创新教育的实施。其主要表现在：忽视学生的主体作用，学生被动学习，“唯书”、“唯分”；忽视个体的差异性，没有给学生以充分的自主和宽松的学习环境，教育的结果是：一方面大量的毕业生找不到工作，另一方面许多企事业单位找不到合适的高素质人才。同时，社会的发展和进步也需要培养创新型、具有实践能力的综合性高素质人才。针对上述问题，笔者在借鉴国内外相关研究最新成果和先进经验基础上，提出并实践了农机化专业“产学研”一体化的创新人才培养模式。
2.美国高等教育创新人才教育培养模式分析
自上世纪90年代以来，美国大学不断进行教育创新，坚持一个“中心”、三个“结合”，即以学生为中心，课内与课外相结合，教学与研究相结合，科学与人文相结合，逐渐形成了独具特色的创新人才培养模式，值得认真学习和借鉴。
（1）以学生为中心
当代美国大学坚持一个“中心”、三个“结合”的教育，即“以学生为中心”，一切为了学生的成长，一切从学生的实际出发，一切都让学生自主选择、自我负责，体现了大学应以人才培养为本的理念。
美国大学采用给学生以充分学习自由的学分制，开设的课程面广量多，学生选择余地很大。美国一些名牌大学的校历，课堂教学的总时数大约只相当于我国一些名牌大学的60%，学生有更多的课外学习时间。大学的教师充分地尊重每一个学生，既鼓励学生在课堂上积极参与有关教学内容的讨论，又鼓励学生在课外自主地学习、锻炼和提高，这有利于培养学生的个性。美国大学“以学生为中心”的经验，必将对整个世界21世纪的高等教育产生深远的影响。
（2）课内与课外结合
关于美国大学的课内与课外结合的教学模式主要体现在开设的“小班研讨课”，该课程给予了学生很多课外研究的机会，强调举一反三和知识的融会贯通，强调使学生接受特定学科研究方法的训练，从而了解真正的研究方法，产生强烈的研究兴趣，创造新的知识。美国大学既重视课堂教学，更重视课外实践，课内与课外相结合，是美国大学教育的一大特色。
（3）教学与研究相结合
麻省理工学院1969年创立“本科生研究计划”，率先使本科生的研究制度化。学生可以参与教师正在进行的一项研究，也可以自己设计一个项目，并请老师指导。据最新调查，目前美国几乎所有的研究型大学都设立了本科生研究计划，一些大学还设有多种本科生研究计划，这是培养创新型人才的重要一环。本科生有机会参与大学的研究、站在新知识的前沿，是美国一流大学在本科教育方面最明显的竞争优势。
（4）科学与人文相结合
无论在课堂内外，美国的大学既重视科学教育，也重视人文教育，更重视二者的统一。比中，哈佛本科生要求都应能像学习人文学科和社会科学那样，接受一定深度和广度的自然科学的教育，能读懂像《科学》和《自然》这类专业科学期刊上的新闻和说明文。无论是哈佛还是斯坦福，或是美国其他大学，他们的跨学科课程，往往更多地要求将人文教育与科学教育结合起来。
3. 农机化专业新型人才培养模式研究
借鉴国外高等教育人才培养模式以及多年来教学改革成果，构建了农机化本科专业创新型人才培养体系，突出通才教育、增强学生工程实践能力和创新能力。在新的培养方案中，实施“产学研”一体化培养模式。
①“学”是教与学的过程。从二方面进行了改革：在教学方法上实行启发式、讨论式、研究式和互动式教学，调动学生学习的积极性；在课程设置上一方面和实训环节紧密地结合起来，使学生从被动学习变为主动学习，进而培养学生独立思考及获取新知识的能力，另一方面加强文理融合课程，为学生提供广博而深厚的人文知识，培养学生从不同的学科角度去探讨问题和综合运用多学科知识解决问题的能力。
②“研”是指科学研究，增加了专业综合课程设计（论文）、专业综合创新设计等科研训练，鼓励学生参加教师科研课题，学生可利用校内科研条件及创新实训基地完成创新性作品和创新成果，使学生较早的进行创新实践活动；
③“产”是生产实践，增加了机械制造工艺实习和农业机械化生产实习等生产实践环节，安排学生到工厂或校外实训基地参加生产一线的机械制造工艺实习及农机化生产全过程实践活动，促进学生动手能力和实际操作能力的培养，提高分析问题和解决问题的能力，缩短走上工作岗位的“适应期”。
3. 农机化专业新型人才培养模式的特色及实施效果
农机化专业人才创新型人才培养模式，不仅要改学生被动学习为主动学习，而且加强学生的创新能力和工程实践能力的培养。农机化专业的指导教师从入学教育之时就开始向学生渗透“产学研”一体化教学模式，在学生大一、大二进行引导，同时引导他们参与大三、大四科研训练（机械设计大赛和科研课题），以学生自己的亲身经历理解农机化专业的学生必须学好基础理论知识才能设计出机械产品的重要性，促使他们更努力地学好理论知识，同时激发他们的创新意识。到了三、四年级，指导同学建立创新小组，亲自动手设计创新作品，完成创新设计作品并参加机械设计大赛。近四年来农业机械化及其自动化专业学生参加了多种专业技能竞赛，包括大学生机械创新设计大赛、大学生科技创新、数学建模、创新计划和赛扶中国公益项目等，获16项省级以上奖励。在创新机械设计大赛中，农业机械化及其自动化专业的学生创新设计作品多次获辽宁省大学生机械设计大赛的一、二、三等奖。
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[4] 罗锡文， 区颖刚.对发展农业工程教育的思考[J].农业工程学报， 2003，19z：223-223.
关键词：测试技术；工程教育；实践；主线；课程建设
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）40-0217-04
一、引言
为了适应新世纪面临的挑战和机遇，近年来工程教育与工程师职业改革受到越来越多的关注[1-3]。现代教育理念不仅重视知识内容的传授和教育投入，更重视能力和职业素质的培养[4-6]。2013年，中国加入华盛顿协议是我国工程教育发展的重要里程碑，对提高教学质量、促进我国工程师国际交流和职业发展具有深远意义。同时，如何贯彻“以结果为导向、以专业教育目标为导向”的教学理念，也给高等学校工程专业教学改革、课程建设，实现专业教育国际认证，提出了新的挑战[7-9]。
虽然只有400多万人，但是新西兰是一个高度国际化的国家，不仅体现在工业、农业和商业模式上，还表现在发达的高等教育体系中。新西兰是华盛顿协议组织首批成员国之一，奥克兰大学（University of Auckland）、奥塔哥大学（University of Otago）、坎特伯雷大学（University of Canterbury）和梅西大学（Messay University）等都有很好的国际声誉，国际留学生的比例较高。坎特博雷大学机械工程系被认为是世界上最好的工程系之一，优异的学术与工程技术水平在国际上享有盛誉。该校工程教育体系、课程教学组织和教学内容设计具有很强的系统性和连续性，一些较成熟的教育理念和组织方法值得我们借鉴和学习[10-13]。
本文结合测试技术课程教学内容和方法，分析了坎特伯雷大学机械工程专业（简称坎大机械）和吉林大学农业机械化及其自动化专业卓越工程师实验班（简称吉大农机）在课程内容设置、实践组织模式和学习效果评价方面的特点，总结了坎大工程专业课程教学的特色和经验，旨在探讨我国机械类专业测试课程教育的发展方向和改革途径。
二、课程定位
坎特伯雷大学本科教学分为两个阶段：第1学年叫过渡学年（Intermediate Year），后3年是职业教育学年，分别叫第1、第2和第3职业学年。与奥克兰大学（University of Auckland）、梅西大学（Massey University）等新西兰大学一样，坎特伯雷大学一般每学年设8门课（共修120学分），每门课15学分，学生一般每学期修60学分。近年来，各学校学分结构和标准逐渐统一，便于学生跨学校交流。在最后一个学年（Third Professional year）包括3门必修课和4门选修课。必修课包括毕业设计、机械系统设计工程管理与机械工程管理专业实践。毕业设计覆盖两个学期，占30学分。选修课包括学科模块（一般2～3门课）课程和自由选择课程。学科模块课程一般要求成组选择，自由选择课程可以在任何一个学科模块课程中选修。测试课程、控制和机器人学属于机械工程专业控制与自动化模块。
吉林大学工科本科专业学制也是4年，课程结构包括3部分：普通教育课、专业基础课和专业课。一般第1学年是普通教育课，第2学年是专业基础课，第3、4学年包括部分专业基础课和专业课。4年总学分为200学分左右，其中包括140～150学分的理论课和40～50学分左右的实践课程。平均每学年修学约50学分，每学期5～8门理论课，必修课一般2～3学分，选修课一般1～2学分。测试课是第3学年学习的必修课，属于专业基础课。
三、课程教学目标与内容
坎大机械和吉大农机专业具有共同的学科背景，测试课程的基本目标均为通过测试技术基本理论加深和扩展机械工程学科教育。坎特伯雷大学机械专业测试课程名称为“传感器与测试仪表（Instrumentation and Sensors）”，吉大农机专业测试课程为“测试与传感技术（Sensors and Measurement Technology）”。从课程设置可以反映出两个学校课程教学的不同特色，也体现出了教学理念的差异。
（一）课程目标
“传感器与测试仪表”课程的“仪表化”体现了测试技术的工业性和实践性，教学内容中包含了较多的实践教学内容。该课程包括36学时理论学习和不少于36学时的实验，还有复习和作业。另外，还有一项测试实验设计竞赛，该项目设计竞赛需要小组成员合作完成，每人工作12小时以上。修本课程的研究生还要按照学术论文格式写测试研究报告。理论课以外的自主学习（包括设计报告）和小组合作实践环节占整个学习进程的50%左右。据了解，除考试复习时间外，一般在坎大修1学分需要学生10小时的工作量，包括理论课学习、实验和完成作业、答疑、考试复习。
吉林大学“测试与传感技术（Sensors and Measurement Technology）”课程主要围绕测试系统学习测试技术的基本原理、系统功能结构、系统特性、测试方法和常用工程测试系统应用、调试和设计方法。“测试与传感技术”课程设置40课内学时，包括30学时理论学习、10学时课内实验，10学时课外开放实验和3～4次作业。自主学习时间约为20～25小时。
“测试与传感技术”课程学习目标：（1）理解测试信号的测试分析理论，熟悉测试系统主要功能结构和系统特性；（2）了解常用传感器原理与应用方法；（3）掌握基本测试仪表操作方法和建立基本测试系统的方法；（4）掌握应变片测试系统建模和关键测试部件设计方法；（5）了解现代测试理论，掌握数字化信号采集系统结构、软硬件建模方法；（6）掌握测试系统设计、试验规划与测试误差分析方法。由此可以看出，坎大机械专业“传感器与测试仪表”课程强调测试仪表运用和设计技能的培养。“知识”和“技能”训练围绕“学生进行测试仪表系统设计和应用”组织内容，实验技能训练占课程内容的50%左右。
“测试与传感技术”课程内容以工程测试系统应用技术为中心组织，培养了学生系统分析和设计的能力，知识和技术性较强。
（二）课程教学内容
为分析方便，把坎大机械工程专业“传感器与测试仪表”课程和吉大农业机械化及其自动化专业卓越工程师实验班“测试与传感技术”课程内容和时间安排整理到表2中。
表2中统计的学时未包含这两门课程安排的2学时答疑时间。除期末考试外，“传感器与测试仪表”课程还安排2小时的期中考试。（如果是硕士生选修这门课，必须完成“测试技术学术论文”）
从表2中可以看出，“传感器与测试仪表”采用以学习过程为主线的教学组织模式。教学内容不仅包括测试系统建模与测试信号处理技术，而且包含概率统计和测试误差分析方法，为系统应用和测试结果分析奠定了基础。另外在测试技术应用方面进行了机器人传感技术、生物仪表、运动伺服控制、工业传感网络和智能技术等方面的技术扩展，系统硬件结构和软件平台学习通过实验环节进行学习。课程内容围绕学生学习和运用测试技术进行实践的过程组织，涵盖了应用测试技术分析和处理工程问题的各阶段，既有较全面的知识点，又有比较深入的实践体验内容，有助于学生对测试技术的消化和吸收。
“传感器与测试仪表”课程实验内容主要围绕虚拟仪器技术平台组织，通过LED灯控制、机器视觉检测、运动测试与控制和力学测试等训练项目学习基于数字化数据采集技术和虚拟仪器软件的运用方法。训练方式包括3类：前4项实验项目（LED灯控制、机器视觉检测、铣床运动测试与控制和并行机器人控制）采用教师指导下的实验方法，属于验证性实验，在给定的例子程序的基础上进一步扩张编成已达到实验的要求；第5项实验，学生自主设计传感器模块和软件模块，是设计性实验；第6项实验是学生自主选题的研究性实验。3类实验互相配合，使学生从基本操作技能到测试系统设计和技术研究得到了全面的技术体验。实验内容结合数据采集技术和虚拟仪器软件平台，体现了技术的先进性。
“测试与传感技术”课程理论教学和实验教学内容以测试系统功能结构和设计方法展开，属于以知识为核心的教学组织模式，包含测试体系原理和测试信号处理过程，具有完整的体系结构。实验训练内容包含测试部件和系统调试操作技能、测试系统设计和开放实验。除测试技术开放实验外，其他实验项目训练时间都是2学时，总实验训练时间比“传感器与测试仪表”课程少20学时左右。
1.课程考核与评价。由表3可见，“传感器与测试仪表”课程评价中实验成绩、期中测验成绩和期末成绩大约各占三分之一。这种基于学习过程的评价方法更加注重平时表现和实验室实践效果，知识理解和动手能力训练趋于平衡。“测试与传感技术”课程考核以期末考试成绩为主（70%），平时学习表现和实验评价在总成绩中只起辅助作用。
2.机械类专业“测试技术”课程教学的发展思考。在高等教育和职业发展日益全球化的今天，工程教育面临的技术环境发生了巨大的变化，网络技术和信息技术的发展改变了人们的生活习惯和学习习惯，也同样影响着高等教育课程的教学方法。“测试技术”作为一门专业基础核心课程，其教学目标、教学内容和教学模式都要根据时代要求不断发展，课程设计思路和组织模式也值得深入探讨。因此可以看出，“传感器与测试仪表”课程教学中体现以下几个特点。
（1）转变“以教师为主体”的教学理念。现在的学生更适应网络化的生活模式，因而在课程教学中可以把学生能了解和消化的知识内容交给学生自己去消化和吸收，提高学生的参与度和主动性。在这种情况下，对教师提出了更高的要求：需要深入分析课程内容，找出哪些内容适合学生自学以及如何保证教学内容的完整性和系统性。解决完这些问题后，在教学中需要以学生为主体，把主要精力放在帮助学生理解基本概念和学术思想上，检验和分析学生自学的成果，提高学生的学习兴趣和教学效果。
（2）强化“以应用实践为主线”的教学组织模式，提高教学内容的系统性。工程技术的实践性决定了工程教育课程的出发点和终点都是实践。在测试技术课程教学中，从测试概念理解、技术应用结构体系和教学内容组织顺序上，要求突破传统“围绕测试技术知识教学”的模式，不仅要知道测试技术是什么，还要掌握如何应用测试技术解决工程问题。而在技术应用中涉及的技术内容比“测试技术理论”宽得多，如在测试应用中涉及到试验设计方法、数据概率统计分析、数据误差分析等，在教学中也需要引入相关知识的理解和应用辅导。
（3）工程技术课程教学重在“理解和体验”。根据测试技术的实践性特点，可以引导学生进行交互性学习和体验性学习。应用案例教学让学生研究测试应用案例和构建实验模型。教学中重视中间环节的质量监督和控制，在学习中体验、在实践中学习，提高学生的学习兴趣，由被动学习变为主动学习，加强理论和实践联系，提高解决实际工程问题的能力。在教学评价中转变以期末考试为主的学习评价模式，推广基于学习过程的评价方法可以改善学生“平时不学习，考前突击和死记硬背”的弊端，有利于提高学生的学习积极性。
四、结语
通过对坎特伯雷大学机械工程专业和吉林大学农业机械化及其自动化专业“测试技术”课程教学模式的比较分析，总结了坎特伯雷大学“传感器与测试仪表”课程教学定位、内容组织和实践技能培养方面的特点。实践表明，“以应用实践为主线，基于项目的教学模式，强调教学过程质量控制”的教学思想在坎特伯雷大学中取得了很好的教学效果，是工程技术教育的先进理念，值得我们在今后的“测试技术”课程教学改革和专业课程建设中借鉴。
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[关键词]工农结合;实践能力;创新
[中图分类号] G64 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）11-0107-02
在2015年，中央农村工作会议提出要大力发展农业产业化，要把产业链、价值链等现代产业组织方式引入农业，促进一二三产业融合互动。高等农业院校正是国家经济建设尤其解决“三农”问题的一支重要力量，因此从服务“三农”需要出发，必将要把人才培养、科学研究与服务现代农业有机结合起来。目前传统农业向现代农业转换的过程中，产生了农机的固定性和农艺的多变性之间的矛盾，从而制约了农机化的快速发展。[1]我院农业机械化及其自动化专业是与农业有关的涉农工科专业，人才培养服务覆盖大农业生产的全部生产过程，涉及与农业市场有关的多种工程技术，因而工农结合一定能够实现优质、高产、高效的农业生产，在现代农业中发挥着重要的作用。而提高学生的实践能力和创新能力，既是经济社会发展对人才素质的要求，也是学生自我发展和增强就业竞争力的现实需要。[2]本文以提升学生实践创新能力为目标，突出农业院校机械类专业特色，构建工农结合的实践创新能力培养的实践教学体系、培养路径，探讨实践创新培养机制的建立。
一、工农结合对提升大学生能力的必要性
与农业有关的涉农工科专业，其主要内涵研究和应用工程技术为农业生产和农村生活服务，为农业生产提供各种工具、设施和能源，改善农业劳动者的工作、生活条件。[3]目前推广使用的先进农业机械都是与农艺相配套的，农艺多样性、渐变性、时令性等特点影响了农机发展，需要与农机专业共同制订，建立农艺的生产技术规格规范化、标准化。而农艺与农机分属于农学和农业工程两大学科领域，教学与科研互不干涉，各自完成自己的任务，缺少相互切磋，相互讨论。因此服务于农业的农机专业学生必须掌握部分农学的知识，工农结合必将提高学生的整体素质。
二、工农结合提高大学生实践能力、创新能力的途径与措施
强调工农结合，提高学生实践与创新能力的途径主要从育人理念、实践教学体系、培养路径等方面进行。
（一）树立“工农结合、提高人才培养质量”的育人理念
明确农业院校机械类人才培养目标，做好顶层设计，以培养卓越工程师、农业工程师为目标，提出以提高学生实践创新能力为核心，以改革课程体系和强化实践教学为重点，以工农结合的知识结构为特色，培养有农业知识背景的高素质工程人才。
黑龙江八一农垦大学自2005全国高校评估后，先后进行人才培养方案修订，体现与时俱进，因材施教。2014年学校为全面贯彻落实《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》（教高[2012]4号）等文件精神，坚持“育人为本、质量立校、崇尚学术、特色发展”的核心办学理念，全面提高教育教学质量，学校决定对2014级本科人才培养方案进行修订。精心设置专业课程，科学合理设置必修课与选修课;适当减少课堂讲授时数，增加专家或企业家的讲座以及学生自主学习时间;精简课程门数，整合教学内容，进行课程重组，引入科研或教研的新成果和学科发展的新思想，加强学科间交叉，构建融会贯通、有机联系的课程体系。增加实践环节，培养实践能力，工程类专业不低于总学分的25%。增设创新实践活动学分，激发学生学习的积极性、主动性和创造性，促进学生个性发展。在2014级设置新生研讨课，主要由专业带头人、专家、学院领导等相关人员进行，分别从不同角度介绍学校、学院及专业发展情况。设置了农业基础、精准农业、农业工程等特色课程，同时设置工程综合训练、现代农机装备综合训练等实训课。
（二）坚持“因材施教、注重能力、加强实践、提高素质”有机融合的实践教学体系
建立以基础能力训练为基础，以综合素质培养为核心，以创新精神教育为主线，形成工农结合特色的实验教学体系。在实验中强调工农结合的知识结构，保留必要的学科基础课程实验，进行归总、提炼、减少演示性实验，增加综合型创新实验，如学院设有机械工程基础实验，包括机械原理、机械设计、互换性与公差、液动与气动，实验类别演示、综合、设计与创新三种，实行开放式的集中实验授课、学生预约登记，实验人员指导并考核，学生在教师宏观指导下，按照自身的教学目标和要求，设计教学内容，开展实验设计、实验操作和实验分析，形成理论验证、加深理解、综合设计，独立探索递进的实验教学内容。这样既提高学生学习自主性和主动性，又培养学生的动手能力和创新意识。在保证学生完成实验基本要求的前提下，兼顾学生的兴趣、能力、水平，发挥学生的个性和特长。
按照设定的教学目标和要求，建立“内容层次化、培养个性化、教学开放化、能力综合化”的应用训练体系，即机械制图测绘及计算机实训、机械设计综合训练、专业实习、毕业设计，各个环节既相互独立，完成相关的训练任务，又相互关联，从而使学生获得更为专业和深入的技能训练，通过相关的职业资格考试力求培养出卓越工程师、农业工程师。
（三）构建“创新实验、科技竞赛、模型制作”，梯度推进的实践创新能力培养路径
针对已学专业课的学生缺乏动手能力，结合农机行业就业需求，通过参加创新实验项目，训练创新思维;开展科技竞赛，提供实践创新的能力;通过专业课程实训暨模型制作，进行科研能力的培养，提升科技创新能力。从而使实践创新培养路径具有全方位、多元化、递进式的特点，既面向大部分工科学生的实践能力创新能力提高，又个性化地培养有科技创新能力的优秀人才。
学院组织学生选拔，集训，参加省级及全国三维数字化创新设计大赛，并获得省级奖励多项，2014年获得国家级一等奖1项。目前学院参加校级、省级及国家级创新创业项目占学生总数的30%以上。紧密结合农业工程发展和生产时间，不再局限于课内校内，已扩展到课外校外并延伸到企业。学院与北大荒农机研究所、中国爱科投资有限公司等多家企业建立实践创新基地，完成各类科技创新与科研项目，提升了学生农业工程素质及工程能力。
三、进一步思考
工农结合，提升大学生实践能力、创新能力，不仅要构建工农结合特色的实践教学体系，还应加强实践教学创新、科技活动、科研能力训练的实践创新人才培养体系，更需要建立创新实践、创新能力培养机制。创新高校人才培养机制是党的十八届三中全会《决定》对高等教育改革发展提出的最直接、最明确的要求，学院先后启动卓越工程师教育培养计划、科教结合协同育人计划，开展了试点专业综合改革等，取得了积极进展，积累了有益经验。但也必须看到，人才培养机制创新不够。特别是与有关部门、科研院所、行业企业协同培养人才的新机制还不完善等。
一是完善院企协同的长效合作机制，与安达畜牧机械厂等多家企业签订合作协议，拓展科技创新人才培养平台，将科技活动、科研合作项目进行专业与科研和产业对接，起到良好的示范、辐射、激励作用。
二是将实践创新活动与科技服务相结合，农机专业与农学、动科的优势学科融入实践创新活动中，围绕“水稻”，形成水稻生产机械化研究;围绕“饲料”，形成规模化青贮饲料及日粮机械化生产技术集成创新研究;围绕“玉米”，形成玉米机械化生产集成技术与装备研究;围绕“粮食产后烘贮和调配技术”，建立粮食烘贮全程质量控制体系，重点研发精准智能监控系统和高效节能换热装备。通过创新实验、大学生创新创业训练计划、毕业设计、科研活动等各个实践创新环节提高学生现代工程技术解决农业问题的能力，促进科技资源转化和工程应用化。
综上所述，工农结合我校毕业生就业率和就业质量显著上升，其中大部分到垦区生产一线和农业相关的企业，得到用人单位的重视和好评，提升了我校办学和社会声誉。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 陈霖，漆向军.农业机械化专业中农机与农艺相结合的教学方法研究[J].中国农机化，2012（2）：194-196.
[2] 佟绍成.构建工科院校学生实践与创新能力培养体系的探索与实践[J].中国大学教学，2012（3）：28-30.
