发布时间：2023-09-19 18:27:55
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
[1]臧英，罗锡文.南方农业机械化新技术与新机具[A].纪念中国农业工程学会成立三十周年暨中国农业工程学会2009年学术年会（CSAE2009）[A].山西太谷，2009.
[2]郭建华，王纪华.精确施肥中土壤养分与作物营养数据获取研究进展[A].中国数字农业与农村信息化学术研究研讨会[C].北京，2010.
关键词：农业机械学；虚拟仿真；实验教学；设计
引言
农业机械化和农机装备是转变农业发展方式、提高农村生产力的重要基础，是实施乡村振兴战略的重要支撑[1]。加快农业机械化和农机装备产业转型升级，建设智慧农业离不开高素质农业装备技术人才，离不开高水平的农业机械化及其自动化专业人才培养体系，离不开高水平的农业工程技术人才综合能力提高的训练系统[2]。在此背景下，课程教学团队依托国家级农业工程综合训练中心和省级农业工程虚拟仿真实验教学中心，聚集优势学科科研平台，按照构建功能集约、资源共享、开放充分、运作高效的实验教学平台有关工作要求，展开了基于VR技术的农业机械学虚拟仿真实验教学平台的建设与开发，围绕黄淮海地区主要农作物全程机械化生产过程中“耕、种、管、收”环节，完成不同模块的网络化的农业装备虚拟仿真实验与部分农业装备虚拟仿真训练（实践）。为加快发展“新工科”，深化科教结合与校企合作，提高人才培养能力打下基础。
1农业机械学虚拟仿真实验教学设计目的
为了农业机械化及其自动化本科专业学生综合能力，特别是创新能力、动手能力的提高，逐渐加大专业课程的实验环节或专业实践环节的课时是目前行之有效的方法。农业机械化及自动化专业学生专业实验或实践环节的系统性与完整性对学生综合实践能力的提高十分必要。从农业装备的认识、典型农业装备的性能分析、设计、制造，乃至控制、智能化设计、维护等等都需要学生能够亲自参与其中。但由于经费、场地等原因，购买大量的新设备很难操作，而虚拟农业装备实验且可以很好解决农业装备实验的系统性、完备性问题，无需太多费用、场地、操作人员等，即可获得有关实验的虚拟现代化农业装备。大型农场的认知、大型喷灌机械、大型复合作业机械等等大型农场、农业装备，对学校而言根本无法购置与运行。传统的简单模型的替代方法无法真实再现大型农业装备其功能、结构及大型农场的情景。采用农业装备虚拟实训系统可以很好的解决此类问题。可以不出校门实现大型农场、大型农业装备的运行、认知的实验与实践工作。如今，农业装备的科学研究已从二维化向三维化发展、从图纸化向无纸化作业发展、从经典设计向现代设计的发展。虚拟仿真技术作为现代的设计方法，也得到了广泛应用，发挥了巨大的作用。农业装备虚拟仿真实验项目一方面可以用于农业机械化及其自动化专业的实验及实践教学，一方面也可用于智能农业装备新产品的研发。
2农业机械学虚拟仿真实验教学设计方案
农业机械学是农业机械化及其自动化专业的核心课程之一，是一门理论性和实践性较强的课程。《农业机械学》课程虚拟教学资源设置坚持“虚实结合、相互补充、能实不虚”的建设原则，充分发挥专业特色优势，加强学科交叉，凸显虚拟教学的特色，实现虚拟教学的创新。结合农业机械化生产实际和教学特点，在原有植保无人机虚拟仿真实验教学平台基础上，提出“智慧农场农业机械化生产装备虚拟仿真实训系统”建设项目方案，项目设有四个虚拟仿真实验教学模块，基本涵盖了农业机械化及其自动化专业的专业实验教学课程及部分实践教学环节，主要包括智慧农场虚拟认知模块、“耕-种-管-收”农业装备虚拟拆装模块、农业装备动态仿真模块、农业装备虚拟测绘模块。每个实验模块均包括专业知识、综合技能和研究创新三种层次的多个实验，并充分与理论课程、真实实验、工程实践和科学研究紧密结合。
2.1模块1：智慧农场虚拟认知
智慧农场虚拟认知主要是利用虚拟现实技术的真实再现让学生对现代化专业化的农场进行沉浸式的认知学习。可以使学生在虚拟环境中了解不同农作物的耕作、种植、田间管理、收获、后处理的生产过程；可以了解整个农作物生产过程的不同阶段使用的不同农业机械的功能动态模拟；可以了解典型农业装备的虚拟驾驶与操作功能。
2.2模块2：“耕-种-管-收”农业生产装备拆装
“耕-种-管-收”农业生产装备拆装主要是让学生掌握一些黄淮海地区主要农作物“耕-种-管-收”环节重点农机设备的正确的拆装步骤、必要的拆装工具，并实现实验过程的自动打分、测评。实现犁、耙、旋耕机、播种机、插秧机（移栽机）、大型喷雾机械、大型联合收割机、大型拖拉机等关键功能零部件的拆装。
2.3模块3：农业装备虚拟动态仿真与操作训练
农业装备虚拟动态仿真与操作训练主要是帮助学生了解农用机械设备的外形、结构，并对关键部件进行文字说明，对于大型设备，展示其运作原理。学生通过虚拟操作实现不同农业机械，如犁、粑、收割机、旋耕机、播种机、喷雾机等主要部件的功能的动态仿真，使学生真是体会到农业装备正常工作的内部动态功能，了解农业装备主要部件的工作原理。对于主要农作物，开展轮式拖拉机、轮式/履带式收割机虚拟驾驶和收获作业训练，让学生掌握道路交通安全、农机安全法律法规和机械常识、操作规程等相关知识；利用三维影像技术构建出田间作业场景，实现拖拉机/收割机模拟实景作业，通过多个作业场景练习，掌握拖拉机/收割机驾驶及操作技术。
2.4模块4：农业装备关键零部件的虚拟测绘实验
农业装备关键零部件的虚拟测绘实验是让学生能通过三维结构的查看和尺寸测量，能够充分理解农机设备重要部件的几何结构，帮助学生提高手绘能力，以及未来对先进设备重要部件的设计和改进能力。比如铧式犁的犁曲面曲线测绘、播种机的排种器、收割机割台、打捆机打结器等关键零件的测绘。
3智慧农场农业机械化生产装备虚拟仿真实训系统设计
3.1系统主要内容与界面
3.1.1登陆界面。进入系统，学生或教师或维护人员首先需使用学号和密码进行登陆，在登陆的同时，系统后台会自动验证账号所具有的权限，并自动加载权限对应的功能模块；此外，登陆过程中，系统自动检测版本号及相应的资源信息，并自动进行对应的更
3.1.2个人中心。个人中心主要是学生用于管理个人信息，查询个人学习记录和考核记录；其中，学生信息主要包括管理学生个人信息，包含姓名，性别，出生年月，班级，学号等；学习记录主要查询学习模式下的操作记录，包括操作时间，实训用时，操作步骤的正误情况等；考核记录可查询虚拟考核的记录，包括考核时间，考核用时，考核点的正误情况，考核成绩等。
3.1.3课程选择。学生进入虚拟实训系统首先需进入课程中心进行训练模块选择，当前，我们为系统设计了四个课程应用方向模块，分别是智慧农场三维数字化认知模块、“耕-种-管-收”农业生产装备拆装模块、农业装备动态仿真与操作训练模块、关键零部件虚拟测绘模块。
3.2系统基本模块中的软件与应用
3.2.1模块1：智慧农场三维数字化认知。进入模块1，系统会自动加载农场模型及其中的设备，由于场景较大，所以采用的是分布式动态加载的技术；当虚拟场景较大时，场景的优化就显得尤为重要了，一方面是从模型的制作开始，就需要进行面片数和贴图材质的优化；另一方面，是在程序设计时，要考虑到采用图形优化技术对场景的加载和显示进行优化，这其中主要用到几种深度检测技术、遮挡剔除技术、LOD技术等；在漫游功能模块，漫游分为手动和自动两种，学生可以选择让相机自动行走漫游展示农场布局，也可利用鼠标/键盘进行自由查看；整个场景除了农场的布局外，还会有一些工作中的设备，帮助学生更好的理解数字化农场。
3.2.2模块2：“耕-种-管-收”农业生产装备拆装。进入模块2，系统将虚拟拆装分为学习模式和考核模式，学生在教师的学时要求下，需先就进入学习模式进行交互操作的练习，当满足了要求后，进入考核模式验证学习成果。在学习模式下，拆装的流程需遵循设备既定的拆装顺序，不允许任意拆卸/装配，系统界面会显示操作步骤提示和上一步操作的正误情况；在拆装的过程中，系统界面会显示操作步骤列表，学生可按照该列表进行流程操作，每完成一步，系统会判断正误情况，并显示在列表中；在学习模式下，系统也会对下一步操作的对象进行提示；同时，学生也可查阅实验的操作步骤，或者开启自动拆装进行学习；辅助功能在学习模式下，系统默认为开启状态，也可由学生根据自身情况进行关闭/开启；在操作过程中可能会有操作错误的情况发生，系统提供返回上一步的功能，但是在学习模式下，只记录第一次操作的正误情况，不更新返回操作的正误情况，让学生可以明确回顾自己在学习过程中不熟练或者有错误的地方，并对此进行反复操作练习，加深印象；碰撞操作主要作用于两个方面，一是工具与零部件的拆装操作，学生在使用工具进行拆卸操作时，在三维空间中需与零部件产生包围盒碰撞才能触发零部件空间位置的改变；二是拆装过程中零部件之间的碰撞检测功能将使零部件之间产生真实的物理碰撞，从而避免穿插的发生，同时也有空间定位的作用。在三维空间中，当学生对零部件进行操作时，在零部件到达存放位置或装配位置时，约束功能将保证零部件自动捕捉空间坐标位置；当该设备的拆装学习完成后，系统会将操作记录自动存储到数据库中，学生可通过个人中心进行查询；考核模式与学习模式类似，但是在整个操作过程中，系统不会给予任何提示，系统后台记录每个步骤最后一个操作的正误情况，并在操作结束后给予评分表。
3.2.3模块3：农业装备虚拟动态仿真与操作训练。进入模块3，首先选择动态仿真、操作训练两种模式；动态仿真模式下，首先先进行动态仿真农业装备的选择，设备主要包含犁、播种机、旋耕机、收获机、植保无人机等，这些设备及相应的功能也是具有模块化和松耦合化的特性，后续可作扩展添加；选择设备后，系统会自动载入一个设备仓库，并在仓库中停放着所选设备；点击外观查看，设备会自动悬浮于仓库中，学生可使用鼠标控制，对设备进行360°查看，放大缩小查看，点击标签按钮，可显示外观结构重点标签及说明。点击结构查看，设备会呈现爆炸状态，学生可使用鼠标控制，对设备爆炸结构进行360°查看，放大缩小查看，点击标签按钮，可显示爆炸结构重点标签及说明；点击运行按钮，会显示设备运行状态的动态模拟；点击重点部件，设备外壳透明化，进行内部重点部件工作原理展示，学生可选择随时停止播放工作原理，也可重复观看多次。在实操场景中实现学生训练情况记录，并且可以在训练结束时全程回放，回放时可任意角度的查看操作过程中出现错误的地方，方便学生全面观察自己的操作情况，提高操作水平和训练效率。模拟考核时，通过三维场景设置，按照联合收割机/拖拉机驾驶员考核大纲规定，依据《拖拉机、联合收割机科目考试评判表》评判标准，实现模拟考核功能。该功能严格按照驾驶员考核大纲的要求，设定各考核点知识说明，模拟考核场地，真实再现考核科目，评判严谨公正，客观验证联合收割机驾驶员操作驾驶技术水平，以此激励学生端正学习态度，提高考核优秀率。
3.2.4模块4：农业装备关键部件虚拟测绘。学生选择考核模式后，就会看到界面上有当前所需考核的设备零部件，零部件主要包括犁曲面、旋耕刀轴及刀片、移栽机鸭嘴（或栽插器）、收割机割台、滚筒、拖拉机悬挂系统、播种器等，具体的考核内容由教师端进行设置；首先进行部件测量，进入部件场景，部件摆放在仓库中，考核模式下，学生根据自己掌握的知识内容，自由选择工具和测量点对部件进行测量，系统不进行任何提示；然后进行工具选择和操作，学生先对测量工具进行选择，然后选择部件的测量点，选择测量点后，镜头会自动切换到适合测量的位置，学生用所选工具进行测量；需要对视角进行调整，由于测量对于视角控制的要求较高，所以系统可切换2D/3D现实，在2D视图下，用户可选择只看物体的顶/侧/底/正面，便于学生考核时的精准定位；同样的，在测量过程可使用鼠标键盘的配合操作，调整一个较为合适的视角进行操作。
【关键词】教学改革 实训平台 科技创新
【中图分类号】G511 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)09(a)-0256-02
按照教育部的“全面推进素质教育,以培养学生的创新精神和实践能力为重点”的教育精神,和“加强基础、淡化专业、拓宽知识面、注重工程实践”的教学指导思想,东北农业大学农业工程类专业为突出学生的实践和科技创新能力训练,以培养有特色的高素质的工程应用型人才为目标,对实践教学模式的改革进行了研究、探索与实践,初步设计了一个突出实践和创新能力培养、有特色的实践教学平台建设方案。
1 农业工程类专业实践教学现状
农业工程类专业具有工程科学技术、生物科学技术、经济与管理科学相互交叉渗透的特点。在人才培养上本着“加强基础,淡化专业,拓宽口径,培养复合型人才”的原则,坚持机、电、自动化并重,各专业方向的课程相互渗透,使学生既兼顾机、电、自动控制的基本方法又在各方向有所侧重,其目的在于培养复合型、创新性人才,为今后拓展人才的适应性奠定基础。这一教育理念是伴随着科学技术的迅猛发展、人才市场的需求变化、高等院校竞争意识的增强应运而生的。为此新专业或新的专业方向不断涌现,使农业工程的专业构成发生了很大变化,旧的实践教学模式以及实验室功能已经远远满足不了新形势下对人才培养的需要。
以东北农业大学工程学院为例,该院有农业工程一级学科,这个学科有农业机械化及其自动化、农业电气化与自动化、农业建筑环境与能源工程、农业水利工程四个专业。近年在这些专业的基础上又拓展了农业机械化工程、食品机械与工艺、机电一体化、运输工程、动力与能源工程、农畜产品加工、工厂化设施农业、地方电力系统自动化、生产过程控制自动化等专业方向。此外又新增加了计算机科学与技术、电子信息工程、工业工程、机械设计制造及其自动化四个专业。同时在这些专业的基础上又拓展了软件设计开发、网络技术、电子工程、信息工程、机械设计制造及应用、流体传动及控制等专业方向。这些新办专业虽然属于农业工程学科以外,但由于智能农业、精确农业、物理农业、生物环境技术等学科领域的发展,这些专业都与农业生产、加工息息相关,都是推动现代化农业发展不可缺少的高新技术基础,在这里也将其归属于农业工程类范畴。
以上这些专业或专业方向都具有实践性较强的特点,实践教学是整个教学体系的重要一环。但实验课程如何设置,其实验内容从教育理念、人才培养需求、办学成本等各个方面全面衡量是否合理,已经设置的实验课程是否能真正开得出来,存在不少问题,归纳起来主要表现为如下几个方面。
(1)实验内容的设置因课而定,缺乏统筹安排,没有形成以人才培养方向为前提的实践教学课程体系。
(2)实验室建设相对零散,没有形成综合性试验平台,各种实验之间的联系与衔接不明显,存在与上述教学理念相违背的现象,不利于复合型、创新性人才的培养。
(3)由于专业方向的细化,造成办学成本与实践教学需求的矛盾。同时,由于专业隶属于不同的系、部,有重复建设或内容相近的建设,造成资源浪费。
2 实训平台建设的重要意义
遵循高等教育发展规律,着眼于国家发展和人的全面发展的需要,树立“通识教育与专业教育相融合、知识传播与能力培养相融合、全面发展与个性培养相融合”的教育理念,坚持“加强基础,拓宽口径,重视实践,培养能力,激励创新,发展个性,讲求综合,提高素质”的培养要求,大力推进教学改革,努力培养知识、能力、素质协调发展,培养具有创新能力和实践能力的高素质人才是从事高等教育人员不可推卸的责任,要完成这一历史使命必须重视实训平台(综合性、设计性实验)的建设。
所谓的实训平台,是指某种集中管理的运行机制环境,这种实验室集中管理的运行机制环境的最终体现就是实验中心。东北农业大学工程学院工程实验中心是一个大平台,在此平台下又按学科功能划分为几个小平台,实行统一领导,归口管理。这种实训平台的优点有:
(1)实验中心单独建制,成为一个独立或相对独立的实体,这样有利于实验中心日常工作的顺利开展。
(2)最大限度的实现资源共享。实验仪器的共享、不同分室之间仪器设备的相互调度及人员的调配和管理等。
(3)最大限度的发挥了各实验分室的利用率,满足实验教学及开放实验的需求。
(4)最大限度的利用好每年学校拔给的设备经费,从根本上避免了旧体制下出现重复购置仪器设备的矛盾。能根据各实验分室的实际需要,合理的添置新设备。
(5)能及时高效的保障教学实验的开出率和实验仪器的完好率。
(6)有利于各种先进的实验室管理经验的实施。
3 建设指导思想与方案
3.1 实训平台建设的指导思想
针对上述问题,以学院教育理念、人才培养方向为前提、与课程体系建设相结合,提出建立实践教学课程体系和与之相应的综合性试验平台的指导思想。
一个好的实验室是学科发展的一个关键,学科建设推动了实训平台的建设,实训平台建设又促进了学科的建设。一流的学科需要有一流的实训平台。以按类招生教学改革为契机,以工程训练中心建设成果为基础,对现有实验室进行整合,建设综合性试验平台,进行相应的实验指导教材建设,对农业工程学科发展具有重要作用。按照“加强基础、淡化专业、拓宽知识面、注重工程实践”的教学指导思想,对本科培养方案和教学大纲进行了认真的分析和研究,为满足当今高教改革和评估体系的需求,当务之急是必须对实验教学体系进行整体规划,选择突破口,对实验内容更新,那么,加强综合性实验的开设与创新就成为必然。
研究理论课课程体系与实践教学体系的有机结合,拟定相应的教学计划,紧紧围绕办学理念和培养方向,解决因专业方向的细化带来的办学成本与实践教学需求的矛盾。研究通用综合实验室、专有实验室的管理办法和实验课指导方式,形成以教学理念和培养方向为大前提的实验内容设置总体思想,使实验内容和实践教学自成体系。
建设服务于多种专业的综合性实验室,按照复合型,创新性人才培养要求,形成理论教学、实践教学、科学研究三位一体的教学模式,即培养学生的基本技能又培养学生的创新意识和研究意识。
3.2 平台建设方案
3.2.1设立与专业课对应的专业实验课体系
以农业机械化及其自动化专业为例,把《汽车拖拉机学》、《农业机械学》、《农业机械化生产学》、《农业机械化管理学》等课程中的实践环节结合起来,开设具有高度综合性、设计性实验,建立“发动机性能测试实验、汽车与拖拉机整车性能测试实验、拖拉机带农具作业性能实验、发动机用到联合收获机上综合性能实验”系列综合性实验体系,使农业机械化及其自动化方向综合性、设计性实验自成体系,知识综合性强、实验设计性强,对提高该专业学生的创新意识和创新能力具有重要意义。
3.2.2 针对一门实验课进行实验分级
(1)综合设计性实验初级平台 先在系列基础实验中建立一个综合设计性实验初级平台,以机械类专业为例,教师和实验室管理人员为学生讲解实验的内容,设计一个零件,工艺设计,选材料,安排工序,然后由学生自己进行加工,通过初级平台建设培养学生运用专业所学知识和动手能力,加深学生对专业知识的理解。
(2)综合设计性、创新性实验中级平台 建立综合设计型实验室,开设大型综合设计性实验和现代综合分析实验,作为综合设计性实验和创新性实验的操作主平台。其操作方式可分为两类:一是课内式的综合设计性实验,是专业学生必修的;开设的全部实验以设计机械传动装置,并将设计装置加工出来,最后对产品进行品质分析为主线,学生参与实验设计为背景,相关老师积极参与为保障,并以本校及各相关专业的特色为基础。二是开放式的设计性实验,在教学计划中作为实验选修课,定出选修实验时数和选修实验方向,学生可根据所学理论、实验知识及自己的兴趣,结合专业方向,自主选择实验,然后完成实验方案设计、产品合成与性能测试。
(3)创新、研究性实验高级平台 创新、研究性实验,从三年级开始,每学期开学时给学生列出教师的科研课题中可供学生开展研究的内容,以供学生选择,由学生根据自己的兴趣和时间自己选题和组合,老师在课外时间开放研究室进行指导,并提供材料和设备,由学生完全自主、自动地进行研究性实验,完成报告。科学研究实验不同于基础实验和综合实验,要求学生运用现代科学实验技术、方法和手段,围绕教师的科学研究课题或学生自己感兴趣的科学问题、生产实际问题等,开展创新研究。
3.3 实训平台的管理
实训平成搭建以后,实行综合管理,按照专业门类的相关性,实现实验中心统一协调管理,实验中心由学院直接管理,突破了以往具体系管实验室的分散管理体系,具体的各个实验由实验教师牵头负责,实验室人员积极配合,在实验开设、内容设计,实验过程控制等环节由与实验相关人员和学生共同完成。
4 结论
以加强大学生实践和科技创新能力的训练,培养复合型、创新型工程研究应用型人才为目标,本着实验中心单独建制、资源高度共享、运行高效等原则所建立的东北农业大学农业工程实训平台经过几年的建设与运行证明对教育教学资源的合理利用以及最大限度提高大学生的科技创新意识和创新能力具有突出作用。同时,随着实践经验的积累以及理论研究的深入,以平台为特征的实训环境构建思路及运行模式可对其它专业实践教学环节建设提供有益的指导与借鉴。
参考文献
[1] 傅丽凌,扬平.机械专业综合性实训平台建设[J].电子科技大学学报社科版,2005(7).
[2] 黄兆信,大类招生现代大学人才培养趋势[J].中国高教研究,2004(2).
[3] 朱静,学科建设离不开实训平台建设[J].实验室研究与探索,2004(2).
关键词：农业机械化工程；人才培养；教学资源；数字样机
Digital prototyping for teaching resources of agricultural mechanization engineering
Yang Xin, Li Jianping, Feng Xiaojing, Liu Junfeng
Agricultural university of Hebei, Baoding, 071001, China
Abstract: The technology connotation and the development principle of the digital prototype instructional resource were put forward through digital prototyping method. The digital prototype models of the typical components, mechanisms and machines were founded with the digital prototyping for the agricultural mechanization engineering instructional resource, and the various forms of simulation teaching based on these digital prototype models were carried out such as mechanical structure learning, the mechanism motion analysis, and the working principle demo.
Key words: agricultural mechanization engineering; talent cultivating; teaching resources; digital prototyping
我校省级重点学科农业机械化工程，多年来一直坚持“非实习不能得真谛，非实验不能探精微”的教学理念，取得了很好的教学成果[1-3]。但在知识经济和科学技术飞速发展的今天，农业生产作业方式正向保护性耕作、精准作业、设施栽培等现代化作业方式转变，农机装备也随之向高效、精细、节能和可持续的方向发展。未来若干年，是传统的农业机械化工程逐步向现代农业机械化工程提升的关键时期，农业机械化工程学科不仅要发展外延，更要着重向内涵拓展，培养高质量人才，出高水平成果[4]。考虑新形势下农业机械化工程教学的服务面向，以提高教学水平为主，不增加教育成本，开发高质量的农业机械化工程数字样机教学资源，构建农业机械化工程实验实习教学网络平台，已成为农业机械化工程教育信息化和现代化的迫切需要。
1 数字样机教学资源技术内涵与开发原则
1.1 数字样机教学资源技术内涵
数字样机开发(Digital Prototyping)是把一个创意变成一个可以向客户推销的数字化产品原型的全过程，是科学研究中新产品设计开发的一种现代化技术手段。利用数字样机开发技术可使得概念设计、工程设计、制造、销售和市场部门在产品制造之前虚拟地体验完整的产品[5]。工业造型师、设计工程师和制造工程师使用数字样机技术在整个产品开发过程中对产品进行设计、优化、验证和可视化。市场人员可以使用数字样机技术在产品制造之前创建产品的真实感，渲染和在实景环境中的动画模拟。目前，数字样机技术在机械、电子、航空、汽车、动力工程等诸多领域得到了广泛的应用。
数字样机教学资源是指利用数字样机开发技术对教学资源进行处理，可以在多媒体计算机及网络环境下运行的多媒体数字化教学材料。按处理的对象划分，数字样机教学资源可分为典型零部件、典型机构和典型样机等；按信息的呈现方式划分，数字样机教学资源可分为数字化图像、投影、视频以及网上教学资源等。与传统的教学资源相比，数字样机教学资源有开发技术数字化、处理方式多媒体化、信息传输网络化等特点。数字样机教学资源是一种动态的教学素材库，基于数字样机教学资源可以在不同教学单元间和教学平台上共享数字样机模型数据。
1.2 数字样机教学资源开发原则
开发数字样机教学资源应遵循教学性、科学性、开放性、通用性、层次性的原则。
(1)教学性原则：数字样机开发技术本属于科学研究中新产品设计开发手段，将其用于教学资源的设计开发中，与科研产品开发有着本质的区别。科研产品开发的目的是得到市场需求的新型产品，满足人们对产品的功能需求，而数字样机教学资源应能满足教与学的需求。
(2)科学性原则：数字样机教学资源应能正确反映科学知识原理和现代科学技术，所构建的样机模型应该尽量按实际设备进行1:1建模，按实际工作原理进行运动、动力仿真参数设置。
(3)开放性原则：数字样机教学资源应确保在任何时候、任何地方、任何师生都可以将自己的数字样机作品纳入其中，可以通过网络论坛设置不同身份的会员机制，给每一位使用者(教师、学生等)提供提交建议、上传作品的许可认证接口，尤其是对学生提交的课程设计、毕业设计成果进行审核认定，及时充实和更新教学资源库。
(4)通用性原则：在相应的技术标准规范下，数字样机教学资源应能适用于不同的教学情境和多种形式的学习，适用于针对不同专业而设置的同门类学科通论类课程，最大限度地共享资源。
(5)层次性原则：数字样机教学资源应实行模块化管理，使学习者通过对不同层次资源的使用和重组，方便进行课程或知识体系的筛选，最大限度地发挥资源的个性化定制潜能。
2 农业机械化工程数字样机教学资源开发
2.1 将现有教学资源进行数字样机建模
将现有的教学资源进行数字样机改造是把现行教学中使用的载体进行数字化改造，形成数字化模型资源。现有教学资源包括两大类：一是教研室和实验室原有成熟的实物教具、机构模型、零部件结构挂图等。二是在课程设计和毕业设计中师生创作的机械机构作品，包括展示型作品、师生交流作品集、教师对学生进行评价的作品等。将这些教学资源进行数字化样机设计，建立虚拟教学模型，主要是三维立体模型的制作和开发。图1所示是根据几种典型农机部件实物教具建立的数字样机模型。
(a)典型零件模型
(b)典型部件模型
图1 实物教具数字样机模型
可以筛选一批典型资源设立学生设计研究计划项目，让学生参与教学资源建设，并借助设计过程提高学生对现代数字化设计软件的应用能力，将学生技能教育融于教学中，并兼顾提升学生从事科研工作的能力，提前熟悉一些主流设计软件的使用方法和操作技能。
2.2 将科研产品数字样机进行教学型转化
在农业机械化工程诸多核心课程教学中，除了加强理论课程的基础知识外，更要体现学科前沿知识，在实践环节中融入最新科研成果，将学科前沿知识带给学生，让学生对专业方向有更好的把握和定位。如今农业机械产品开发已经采用了数字样机开发技术，许多产品生产之前需要借助产品数字样机进行功能和行为的仿真模拟，在产品开发过程中更是借助数字化手段对研究对象反复仿真分析和评价[6-9]。开发完成的产品本身就是很好的教学资源，尤其是一些新机构、新部件的结构原理、动态特性等。图2所示是在科研项目中开发的新型机械装备和核心部件运动仿真分析模型。
(a)果园风送喷雾机 (b)零速投种运动仿真
图2 科研产品数字样机模型
通过多媒体技术把典型科研产品设计和仿真过程进行录制、编辑等，形成用于课程教学的素材。这要求任课教师在参与科研工作的同时捕捉可用于教学的信息，及时收集科研工作中的教学素材，这也有助于科研工作本身的总结和提高。
2.3 将调研产品数据作为数字样机资源补充
调研数据主要包括旧式农具、农民自制农具和新型农机产品等。这些农具或农机产品是目前教材中没有的产品类型，但它们对了解农业机械发展历史和目前农村使用农机的现状有着不可替代的作用。通过学生假期社会实践活动，可以搜集到大量旧式农具、农民自制农具和新型农机产品的数据信息。筛选出比较有代表性的机具产品进行数字样机建模，如图3(a)所示是我国北方农村现存不多的小麦播种开沟农具，这种农具曾在我国小麦播种区域有着广泛的应用，改革开放后逐渐淡出历史舞台。图3(b)所示是目前北方农村玉米播种区域广泛使用的一种勺轮式玉米精量免耕播种施肥联合作业机，适用于对包衣后的优质玉米种子进行精量播种。
(a)播种开沟旧式农具 (b)玉米精量免耕播种机
图3 调研产品数字样机模型
3 数字样机教学资源应用
3.1 农业机械学省级精品课教学应用
农业机械学是我校农业机械化及其自动化专业必修的一门理论和实践紧密结合的课程，2003年已经建设成为省级精品课。我们建立的各种数字样机教学资源在农业机械学省级精品课建设过程中得到了很好的应用。在理论课和实验课教学课件中采用的数字样机模型包括耕整地机械、播种机械、中耕管理机械、收获机械、植保机械等。各种模型素材在各个理论教学单元中以图片、动画等形式体现，其中动画素材与理论教学课件素材占总量的50%以上。尤其是对于结构认知课，学生通过逼真的数字样机模型分解视图和生动的三维动画模拟演示，很快理解了在理论课程中所讲的基础知识。
3.2 “农业机械化工程实验实习教学网”应用
“农业机械化工程实验实习教学网”是河北省重点学科农业机械化工程的重点建设内容之一。该教学网于2009年5月开通试运行，其内容以农业机械化及其自动化本科专业课和业务素质课的实验和实习教学为主体内容，以省级精品课农业机械学的实验和实习教学为核心，兼顾农学、园艺、畜牧、植保等非机化专业的农机化概论、草业机械化、植保机械等选修课程实验教学。学生实名注册为会员后可选择相应内容学习、下载资料、参与师生互动交流等，实现网络教学。图4所示是农业机械化工程实验实习教学网首页，通过链接数字样机教学资源，能够让学生在任何地方学习农业机械基础知识和了解学科发展动态，起到事半功倍的效果。
图4 数字样机教学资源网络教学应用
4 结束语
为适应农业机械化工程学科向内涵拓展，培养高质量人才的时代要求，利用数字样机开发技术建立了大量数字样机模型作为农业机械化工程学科的教学资源。通过将现有教学资源进行数字样机建模、将科研产品数字样机进行教学型转化和将调研产品作为数字样机资源补充的途径，完成了一套比较完善的典型零部件、典型机构和典型样机的数字化模型。并把这些模型应用到了农业机械学等课程教学和“农业机械化实验实习教学网”建设中，开展多种形式的仿真教学和网络教学，为加快农业机械化工程教学由传统模式向现代模式的转变提供了实践性参考。
参考文献
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关键词：农业机械；发展史；发展方向
中图分类号：S23 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20161033222
农业机械是指在农业生产处理过程中应用的各种机械。农业机械的使用，大大改变了传统小农经济，高效的生产效率使其成为农业发展的主力军，在我国未来的农业发展中会越来越重要。根据日益增多的市场需求，我国的农业机械将朝着一个更全面的方向发展。
1 我国农业机械的发展过程
1.1 原始时期
原始社会的简易农具标志着我国农业机械的起源，在《齐民要术》、《耒耜经》等古籍中有所记载。耒耜――一种早期的耕地工具，在我国新石器时代（约公元前5000―前3000）出现。发展到公元前13世纪，拥有了铜犁头为主的牛耕。随着古代农业的发展，公元前3世纪的春秋战国时期，铁、木制农具已经在农业的耕种、收获、生产与加工的各个方面广泛应用。一些原始社会农具的基本原理至今仍在部分农业机械中应用。
1.2 建国至今
1.2.1 建国1949―1980年，初始发展进程
在中央及地方政府农业机械化的政策与方针引导下，初步形成了从中央到地方的一套比较完整的农业机械保障服务体系，广大农民群众对于应用农用机械的积极性被调动起来，积极投身农业机械的初始建设当中，使得我国的农业机械有了基础性的进步。这其中包括第一拖拉机制造厂、天津拖拉机制造厂、鞍山红旗拖拉机厂等一批早期的农业机械制造骨干企业。
1.2.2 1981―1995年，体制转变进程
土地经营权的主体随着的实施变成了农民本人。由于国家在农业机械上的扶持力度和优惠慢慢降低，农业机械的发展步入暂时的“窘境”。1983年出台了相关政策鼓励农民个体购买、使用农业机械来改变这种情况。此后，农业机械的发展又步入正轨。根据当时农民购买、操作农业机械的能力有限以及农业机械应用小型化的特点，农业机械的生产模式有所侧重，重点生产小型、应用广泛的农业机械，因此这一类农业机械在该进程中得到了一定的发展。
1.2.3 1996―2003年，跟随市场进程
从20世纪90年代中期开始，随着城市化进程发展，农村出现“进城热”的现象，大量劳动力开始向城市转移，导致农村劳动力出现了季节性短缺。为改善此类情况，经过国家农业部等部委的决策，在1996年，开始对小麦进行规模化的跨区域机械收割。市场引导下，中国特色的农业机械道路形成了。
1.2.4 2004年以来，法治引导进程
这一进程从2004年颁布的《农业机械化促进法》开始，这一里程碑式的进步，在促进和保障农业机械化方面发挥了重大作用。一系列的法治保障，根本上促进了农业机械的发展，加快了农业现代化进程，对社会主义建设的进程产生了深远影响。
2 我国的农业机械的发展方向
我国迅速发展的农业机械在过去的时期内取得了一定的成果。随着农村土地流转、规模化经营、机械化操作的趋势的增强，农业机械的发展方向也会发生改变。结合市场需求，我国的农业机械向着高效智能、节约环保、舒适便捷和个性、专用性方向发展，是必然的选择。
2.1 向节能环保发展
一直以来，我国的农业机械采用的是一种高投入的粗放型生产方式，依赖传统的设计方法，以高能源、资源消耗来得到较低的生产效益，同时对环境也造成了一定的破坏。未来的农业机械通过增加环保节能设计，向低能耗、环保型方向发展，提高生产效率，降低使用成本，实现农业的全面可持续发展。
2.2 向智能高效发展
农用机械的发展技术将呈现以下特点：马力系统将向无级变速转变，实现更平稳的驾驶；GPS定位技术在农业机械的应用，将使农业实现导航作业、精准定位；“互联网+现代农机”模式，利用互联网大数据平台，以信息化技术引导智能化农业机械技术和装备的创新。
2.3 向舒适便捷发展
在农用机械的操作中，劳动强度比较大，驾驶员相对比较累。随着农业机械的发展，农民在注重其生产效率的同时，也逐渐增加了对其舒适度的关注。在这方面，我国已有初步探索。中国一拖的大轮拖在保证作业效率的同时，增加了先进的换挡系统和人性化设计，在2013国际农业机械博览会上带给参观者舒适的驾驶体验，曾获得“优秀新产品奖”。
2.4 向个性、专用性发展
当前市场上有各种各样的农业机械产品，但大都结构相似，功能单一。现在农业机械的“多拉快跑”已不再是农民选择的唯一标准，农业机械的个性、专用性也同样重要。比如蔬菜、禽类等不同农产品的生产运输，山地、高原等不同地理区域的农业作业，所需要的农业机械也不同。未来的农业机械必须综合用户的使用范围、使用习惯及地域等方面进行设计研发。
参考文献
关键词：机械类专业;自动化类课程;课程体系
【中图分类号】G 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1216（2016）11C-0091-03
机械类专业主要有机械设计制造及其自动化、农业机械化及其自动化、车辆工程等。在这些专业的培养目标中，明确了对学生进行自动化技术的教学要求。因此，在专业培养方案中设置了自动化类课程，科目主要有电工技术、电子技术、测试技术、单片机原理及应用、工程控制与机电一体化技术等。自动化类课程的设置对于学生掌握现代机械设计方法与先进制造技术，能够从事机电结合的产品开发、自动生产设计等方面的工作起到了积极的作用。
一、自动化类课程体系教学中存在的问题
由于各方面原因，机械类专业有偏“机”的倾向，自动化方面偏弱，虽然在教学过程中讲授机电两方面的知识，但是实际上各自为政，出现了机电脱节的现象，造成学生所学的知识不能相互融合，培养的学生很难成为机电综合类人才。
（一）理论教学内容相互结合不足
机械类专业中自动化类课程未形成合理的体系，一方面，在教学中没有注意相互内容的层次关系，衔接不理想。授课教师各自讲授教学内容，相互之间缺乏沟通，出现了授课内容重叠的现象。比如，在《电工技术》课程中关于直流电动机以及PLC控制的知识，而在《机电一体化技术》课程中又有直流伺服电机和PLC技术的内容，如果任课教师间不注意交流，不可避免地出现了重复讲授的情况，在当前课程学时压缩的背景下，造成了学时的浪费。另一方面，自动化课群与机械制造类课程联系不够紧密，机电结合不足。自动化类课程的设置，是为了使学生在机械设计与制造环境中能够利用自动化的技术手段，达到掌握机电技术的知识目标。但在教学中这两方面的课程相对独立，课程学期安排上不够合理，造成了学生机电知识上的割裂与脱节。比如，机械类课程中的《数控机床》课程，主要讲授作为典型机电一体化产品一数控机床的知识，可作为它的前续课程《机电一体化技术》却安排在了同一个学期甚至滞后的学期开设，不能起到前期知识铺垫的作用。
（二）实践教学环节薄弱，缺乏综合性训练
自动化类课程的实践教学环节内容单一、薄弱，对学生综合应用机电一体化技术的能力培养与训练不足，主要体现在：1.实验内容大多以验证性为主，未能充分从机电结合的角度去安排应用性强的项目;2.生产实习没有与自动化相关的任务;3.毕业设计训练缺失，近几年机械类专业的学生进行的毕业设计只是在机械设计与制造方面的题目，没有与自动化相结合的内容。
由此可见，现有状态制约了相关专业学生对机电综合应用能力的培养，学生发现问题、分析问题、解决问题的能力不能得到训练。因此，在我校实行学分制的背景下，如何使机械类专业的学生具备能适应现代社会需要和技术发展要求的机电综合能力是亟需解决的问题，进行对自动化类课程体系和教学内容的研究与实践具有重要的现实意义。
二、自动化类课程体系建设的措施
（一）建立教学团队
教学团队建设既是加强师资队伍建设的有效途径，也是促进教学改革的广阔平台和凝聚教师向心力的良好载体。在机械类专业自动化类课程教学中，通过建立团队合作机制和组织模式，有利于开展教学研讨和交流，便于科学合理地构建相关课程的教学内容;有利于进一步开发教学资源，整合团队成员的优势，为教学实践提供强有力的师资保障。
（二）建立科学合理、衔接有序的课程体系
围绕机械类专业人才培养目标，研究自动化类课程中各科目的具体教学内容，特别要注重各科目的衔接及其知识在机械设计制造中的应用。
在《电工技术》课程中重点讲解电路基本理论、变压器、三相异步电动机、继电器控制;直流电机以及PLC控制在后续课程《机电一体化技术》中讲授;《测试技术》课程中主要讲解传感器与信号处理，测试系统的构建由《机电一体化技术》课程介绍等。理顺自动化类课程授课次序（如图1所示）。
图1 自动化类课程教学次序
在机械类专业的自动化类课程中，《机电一体化技术》是以当前机电一体化技术为主，面向具有代表性的机电一体化系统的设计开发，从较宽广的应用范围讲述机电一体化的基础理论与应用，综合性、实践性很强，涉及知识面广、容量大。课程教学内容主要包括机械系统、检测系统、伺服系统、控制系统、接口技术以及机电一体化系统设计等。该课程对于机械类专业中“机”“电”类课程知识的衔接与协调起着重要的作用，相关课程关系（如图2所示）。所以可以以此为抓手，统筹安排，妥善处理好两大类课程的体系建设问题。
图2 机电类课程关系
（三）加强综合性实践教学体系建设
在实验内容上，突破课程体系的界限，将机械设计、液（气）压传动、电气控制和PLC、单片、测试技术等课程内容有机结合，围绕典型的机电一体化装备，建设系统性、综合性的实验项目或开展机电综合性课程设计。
加强机电相结合的生产实习、毕业设计的建设。探讨在原有实习项目中如何增加自动化类的要求，这样可以充分利用现有实习基地（大型国有企业）的资源使学生得到现场的综合训练。增加机电一体化的毕业设计题目，使学生所学知识得到整合与提高。
（四）构建学生创新教育体系
机械类专业学生创新能力的培养贯穿高等教育的全过程，构建创新教育体系是非常重要的一个环节。大学生往往思想活跃、勇于创新、竞争意识强，开展学生科技创新活动可以激发学生的主观能动性，提高创新意识。可以组织学生参加“机器人大赛”“飞思卡尔智能车大赛”等活动，进一步加强对其机电综合能力的培养和锻炼，使学生对所学的知识融会贯通。学科竞赛还可以与课堂教学以及实践教学结合起来，使学生在专业知识体系的构建中，逐步形成机械设计制造与自动化控制相融合的构架。
三、结束语
机械类专业中的自动化类课程是其专业培养方案中重要的组成部分，合理设置课程及其教学内容、科学安排讲授学期与次序，并与机械类课程能够有机结合对于专业培养目标的实现有着重要的意义。在当今社会中，对机电结合的一体化人才需求比较旺盛，培养出掌握机电技术的复合型应用人才，使之在工作岗位做出贡献，是高等教育的目的。建设并完善机械类专业自动化类课程体系，可以适应学分制的要求，为培养学生机电一体的综合应用能力提供环境和条件。
基金项目：“电工电子系列课程教学团队”;精品课程“电气控制技术”;内蒙古农业大学教育教学改革研究项目（JG-201316）。
参考文献：
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随着高等教育的国际化，为了使我国工程专业教育体系与国际接轨，国家层面开启了工程教育专业认证。目前，已进入第二阶段，为了保证高等工程专业教育的质量，构建符合国际化的专业认证体系，通过资源整合，实现高等工程教育资源的优化配置，提高教育资源的使用效率，提高办学效益，提高人才培养质量，意义重大深远。
关键词：
高等工程教育；资源整合；整合机制；配置模式、专业认证
20世纪50年代开始，全球发达国家的高等教育在“大众教育化”浪潮的推动下，高等教育规模迅速扩大；各国政府、跨国公司、学生家庭都从不同角度对高等学校的教育质量提出质疑，迫使高等学校建立质量保证体系，推进质量保证活动。由于工程类专业的国际通用性和可比性强，工程教育国际化步伐较其他学科领域更快，以及我国已经加入WTO等原因，我国的工程教育必须尽快适应国际工程教育发展趋势，建立具有国际可比性的中国工程教育标准和认证制度，保持我国工业和工程教育在世界上的应有国际地位和声誉。随着高等教育的国际化，为了使我国工程教育专业体系与国际接轨，国家层面开启了工程教育专业认证，全国工程教育专业认证试点第一阶段已经结束，第二阶段已经开始，第一阶段五年间内完成了300多个，第二阶段计划再用5年时间开展180个专业认证试点。工程专业认证是保证理工科教育体系与国际化接轨，培养具有国际化视角的工程技术人才。高等工程教育的资源整合是保证工程教育专业认证专业建设、整合办学资源，为高等工程教育专业提供良好的硬件基础和支撑。我国的高等教育从精英化到大众化，高等院校实现了规模性的扩张，我国的高等工程教育资源，由于地域经济发展的不平衡加之扩招，2015年高等教育在校生达到4400万，出现了高等教育资源的不足与分布不均衡特征。加之政府投入不足，高校的资金筹措能力有限，如何有效的整合高等工程教育资源及配置模式，最大限度的发挥现有资源的使用效益、效率是摆在我们面前的一个重要的任务。
1国内外研究现状
20世纪60年代，美国的知名专家、学者舒尔茨从人力资本论的角度，全面系统的研究了教育经济效益。提出人力资本投资是高等教育的重要组成部分。80年代，英国的阿特金教授在《教育经济学引论》一书中，阐述了教育效率问题，认为“分析教育效率时，最困难的莫过于度量和估计教育的产出”。90年代，国外的教育经济学得到了快速发展，在教育资源的利用、教育成本分担、教育的收益以及教育的产学研经济面进行了大量的研究，取得了丰硕的成果。目前，国外在高等教育国际化、区域化、经营化等方面进行了深入的研究，哥伦比亚大学校长李•C•伯林格，斯坦福大学教授马丁•卡诺依在教育的国际化方面进行了深入的研究；美国得州大学奥斯汀分校校长拉里•R•福克纳教授，日本早稻田大学校长白井克彦教授，对高等教育区域化进行了深入研究，认为高等教育区域化是动态的过程，大学传统是其发展的源泉。我国的高等教育资源的研究起步较晚，20世纪90年代初期，从政府层面出台了《关于加快发展第三产业的决定》明确提出教育是社会生产力，教育属于第三产业。90年代后期，由于受到经济和资源、经费的限制，提出“高等教育产业化”意在引入市场机制，推动高等教育的资源整合和使用效益。2001年，学者赵利，提出利用市场资源的有效配置模式，进行教育“产学研”一体化经营模式，推动知识资本市场化，拓展办学资源和规模。2004年，李钢等人提出在校企合作的基础上尝试办“校中校”也就是现在的独立学院模式。高等教育市场化、产业化，弥补了高等教育办学资源的不足，高等院校的合并与重组，在一定程度上实现了资源共享、盘活资源，促进了资源的合理配置，提高了教育资源的使用效率，提高办学效益，提高了人才培养质量，有助于推动当地的经济发展。2006年，杨占江提出，利用网络平台，通过网络技术，实现高等工程教育资源共享。2009年，刘华等人提出全面整合实验教学资源，推动工程教育中心建设，以专业认证为载体，提高人才培养质量。2011年，陈文松提出以专业认证为契机，以提高人才培养质量为宗旨，全面整合课程体系、师资队伍以及产学研合作整合高等工程教育资源。2015年，赵旭丽构建了工程教育认证背景下的人才培养体系。
2高等工程教育资源的整合机制与配置模式
随着高等教育的快速发展，高等教育经历了深刻的变革，由计划体制向市场机制的转变，引入市场机制，拓宽了高校的办学自，但由于种种原因，高等教育整合的机制还有待进一步改革与探索。厉以宁讲高等教育资源分为两个层次：宏观、微观。宏观上，政府和各级智能部门将教育资源配置给效益好、最需求的高校；微观上在高等学校现有的条件下，如何发挥资源的最大效益。
2．1完善政府主导的资源配置模式
我国的高等学校办学的主体为政府，政府层面通过顶层设计，实现高等教育资源的优化配置，在一定程度上由于高校所处地域以及经济发展因素，导致了资源配置的不平衡，高等学校是人才培养的阵地，完善政府主导的资源配置模式，按照国家经济的对口资源模式，高校与高校间开展协作，强势学校在学科、人才、课程、专业等建设上为地方普通高等学校提供支持。政府作为高等教育资源配置的主体，在政策、资金等方面，统筹安排，给予高校办学自，拓展资金来源途径，确保高校经费充足。同时，建立健全各种评价机制与措施，尝试通过第三方对学校现有资源进行评估，找准差距。力求在政府层面为大学提供更多的优质教育资源。
2．2完善大学教育资源配置模式
1998年，《高等教育法》颁布实施，确立了高校以党委领导下的校长负责制，赋予校长法人地位以及行政管理权力，高等工程院校，逐步完善大学制度，建立完善的大学治理结构，发挥教授治学的作用。在学科、专业、课程体系建设上，发挥学科平台的优势，集中优势资源打造特色学科、特色专业、以及特色实验室，课程体系着力打造精品课程，发挥教师的主观能动性，平衡学校利益相关者。同时，高等工程院校找准自己的定位，发展目标借鉴同类院校，并加强特色和区域辐射作用。在基础设施方面，整合教学科研仪器设备，教育用房、实验室用房、图书资料建设。教学仪器设备尤其是大型仪器设备通过国家、省市的资源共享平台，对外开放。教学仪器设备整合的重点是以学科为单元建立学科群平台，整合现有的房产资源、为教学、实验室提供优质的教学资源，丰富图书资料建设，为科研做好知识储备。
2．3引入市场机制丰富大学资源配置模式
引入市场机制，建立高校、科研院所、企业的合作模式，实现产学研一体化。通过校际、校企、科研院所的耦合联动效应，打破传统的资源整合模式，通过市场资源的有效配置，如校企联合，高校借助企业的硬件资源，通过校企共建，低价购买或企业赠送的形式建立校企联合实验室，高校为企业提供人才和技术支持，企业为高校提供硬件资源平台。同时，企业引入高校大学生到企业工程实习实践，促进高校人才培养的工程实践能力，也为企业做好相应人力资源储备。校际、科研院所可通过共同解决某一领域科学、技术问题，进行联合，实现优势资源的互补。
3以工程专业认证为目标，构建课程资源体系案例
机械工程学院是佳木斯大学设立本科专业较早、办学规模较大、专业数量最多的学院。学院设有机械设计制造及其自动化、机械电子工程、农业电气化、车辆工程、交通工程、能源与动力工程、工业设计、农业机械化及自动化、包装工程9个本科专业，一个卓越工程师教育本科专业———机械设计制造及其自动化。其中，机械设计制造及其自动化与农业机械化及自动化两个专业均为省级重点专业。学院拥有一个现代加工技术实训中心、一个农业工程省级实验教学示范中心，一个机械工程校级实验教学示范中心，一个农业工程博士后工作站。机械工程学院整合课程资源增设和加强实践教学环节、职业技能培训、通用技术课程和工学综合性、创新性实验等课程，使学生掌握科学方法、获得终身学习能力；精减学时，合理设置选修课程，周学时保持在24学时，给学生更大的学习空间和更多的学习时间；每学期开设约30个科技文化讲座，开拓学生的视野，扩大知识面，为继续学习和深造奠定基础。横向课程整合：各门课程逐渐融合成为工程教育系统模块，以工程案例为引导进行教学纵向课程整合。机械工学院建立现代加工技能实训中心，购置现代化、智能化的设备，设立技能训练模块。培养学生的实践能力。改革考试模式，建立标准化考试模式，通过虚拟仿真、工程教育资料阅读等列入考站，增强学生分析与解决工程问题能力、工程思维能力、工程实践能力、沟通交流能力、科学伦理等方面的内容。总之，高等工程教育课程资源体系，要与时俱进，适应工业发展的需要；以工程教育资源定规模，实现可持续发展；完善制度，规范管理，保证质量；顺应高等工程教育趋势，整合高等教育资源，建立现代高等工程教育课程体系。
作者：马晓君 张则 单位：佳木斯大学
参考文献
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6赵旭丽．工程教育认证背景下的人才培养体系［J］．教书育人（高教论坛），2015
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【关键词】《农业机械化管理学》课程 理论与实践课程 新
一.《农业机械化管理学》课程概述
《农业机械化管理 》农业机械化管理的实质就是按照农业生产的客观规律要求，运用现代化的管理知识及合理地组织农业技术设各进行现代化的农业生产活动。其主要任务表现为运用各种技术手段、经济手段及行政手段，对农业机械化生产活动进行科学的决策，做到全面规划，有效的计划、组理论和技术织、指导及监督，从而使农业机械化达到最优的经济效果。其目的是使学生初步掌握管理学、运筹学、工业技术经济学及系统工程基础知识，能够分析、研究如何用好、管好农业机械设备使农业机械化生产达到“优质、高效、低耗、安全”的目的，并进行农业机械化生产获得收益。
二.《农业机械化管理学》课程建设与内容方法体系改革中存在的问题
研究内容主要包括三部分：一是农机企业生产管理，二是农机企业设备管理，三是农机话生产管理。在实施过程中，课程少和讲课老师的不同，导致 《农业机械化管理》课程在教学内容上有差别。主要存在以下问题：
2.1教学方式方法陈旧老套，学生学习积极性不高。教师在课堂上主要采取满堂灌的教学模式,学生觉得费解难懂。而且学生学的过程中的积极性不高。教材内容及实验实习设备陈旧老化,修订更新缓慢,直接影响着学生的学习兴趣和积极性,制约着教学质量和水平的提高。同时还存在教学效果差，课堂互动差以及学生自主探究积极性不高的问题。通过对该门课程的学习，虽有一定数量的学生知道了一些关于农业机械化的理论知识，一大批学生,除了在学习阶段由于教学内容、教学方法和教学条件等所限,对所学的知识掌握不够牢靠,还由于工作中未触及到农业机械,很快便淡忘了所学的农业生产机械化知识。大多数同学反映的情况表明感到现行的教学内容、方法和条件与实际要求有相当大的差距。
2.2理论与实践脱节，教学效果差。该课程是实践性很强并且与理论并重的专业课。在近年来的教学过程中，理论与实践脱节，学生学习效果差。课时太少，教学内容无法展开。必须把理论和实践紧密结合起来教学，才能收到良好的教学效果。但是，由于计划学时太少，在这么少的课时里完成理论教学和实践教学的难度有点大。使课程内容支离破碎，造成知识体系结构不完整。现在的学生仅仅依靠老师在课堂上讲授根本无法理解及掌握本课程的内容， 但农业生产机械化化的实践教学受到时间，地点的诸多的限制， 有一些实践教学根本无法完成或只是部分完成， 降低了教学的效果。还有一个问题就是学生的重视的程度不够，与教师互动性不强。实践教学虽然是教学的一部分，但许多同学对实践课没有兴趣，自主学习性不强， 学习的积极性不高， 态度不认真， 也会影响教学效果。
2.3课程资源建设不完善。课程资源建设就是通过备课等活动，搜集一些教学过程中所需要的案例、例题等资源。在高校里，教材和案例库建设存就存在很大的问题首先就是案例的供给数量不足。由于编写案例是费时费力的工作导致我国高校的案例教学中案例缺乏，供给不足问题尤其明显并伴有案例内容陈旧与教学内容脱节的问题出现。其次就是案例的质量参差不齐，案例编写的质量很大程度上决定了案例教学效果的好坏。直接用没有经过编辑和加工提炼的案例那么这个案例的适用性必然受到限制。管理系统开发滞后也极大的影响了案例库的建设。我国很多高校案例库应用管理系统开发的工作还很滞后，这又制约了案例库建设的进程，同时使案例的使用处于低效率状态。
三.改革的对策及建议
3.1教学方式方法改革。课程的教学应该灵活运用多种教学方法来调动学生学习积极性。想要提高课堂的教学效果就必须对教学方法和手段做出改革。教师要有先进的教与学的理念 创造出一个良好的学习环境并且注重以学生为中心。加强课堂的互动，培养学生独立思考问题解决问题的能力。在上下课的过程中让学生自主解决一些问题，在讲课过程中要与学生一起探讨，引导学生积极思考，并通过习题增加理解记忆。可以以互联网为中心增加教师和学生的交流，教师也可搭建一个网络交流平台，学生可以通过该平台来进行交流，通过学生进行讨论增加主动学习的兴趣，并且在争论和探讨中，增加学生在课堂中的参与性。通过这种启发式、探究式、讨论式、参与式教学，可以充分调动学生学习积极性，激励学生自主学习。除此之外还要促进科研与教学互动，并及时把科研成果转化为教学内容。
3.2强化实践教学环节。结合专业特点和人才培养要求，增加实践教学比重，确保专业实践教学必要的学分（学时）。为了解决实践教学中计划学时少而教学内容多的矛盾，也可以采用课内学时加课外学时的办法完成教学任务，把实践教学内容放在课外进行。然后由教师编写实验教学计划，对实验目的、方法、具体内容、考核指标做出明确规定后布置任务后让学生在课外完成从而增加授课效率。由于该门课的实践性很强 ，然而传统的理论考试使理论和实践相脱节。必须把理论和实践紧密结合起来学，才能收到好的教学效果。对于学生来讲，成绩考核与学生的学习紧密相关。因此可以通过对考试的改革来提升实践教学的比重，在考试环节上应体现出理论与实践考核并重，且实践考核应大于理论考核，理论考试采取传统的闭卷考试而实践考核则可以在实验室通过抽题的方式来进行。通过提升实践在教学中的比重来提升学生的实践能力。
3.3加强课程与教学资源建设。瞄准专业发展前沿，面向经济社会发展需求，借鉴国内外课程改革成果，利用现代信息技术，完善、修订好培养计划和课程大纲，进行教材和案例库建设。在大量收集案例之后，我们可以按照不同的学科专业不同的案例库，也可按照同一专业的不同内容建立案例库系统，开发案例库管理系统平台并且将案例整理归库。案例教学是在新媒体环境下的一种教学模式，改变了传统教学从概念到概念的注入式教学方式,这种教学方式有利于学生开展自主性探索性学习。根据案例库建设的不同目标,案例库的提交形式也多种多样。案例库的建立要考虑案例覆盖的知识点与教材内容的相关性及多样性。案例的内容理论的深浅应与教学要求相吻合。为了方便查询和提高利用率，尽可能对案例进行数据处理，把入库的案例信息按照一定的规则存放在库中，进行有序化加工处理。案例库可以对案例进行统一编选、制作，并对入库案例进行及时更新，使入库案例具有良好的覆盖性和系统性，并形成大量的企业素材积累，从而使学生和老师更为方便的使用案例。
结束语：《农业机械化管理学》应该弥补以往课程教育体系的不足，完善教学方式和方法。制定该课程的考核标准。该门课程应该充实教学的内容，注重因材施教，并且要依托信息技术改善教学方法和手段，优化教学成果。该课程同时也是是一门实践性很强的课程，学校应该提升实践课程在该课程的比重。可以利用互联网的平台进行教材和案例库建设。 通过采取新的教学手段和方法，积极推进先进教学手段和实践教学环节的改革实践与研究， 一定能为培养现代化农业所需人才发挥做出应有的贡献。
参考文献：
[1]吕敬堂,张富贵,方雷. 《农业机械化管理》课程内容与教学方法改革[J].中国农机化,2012,04:197-200.
