“農機故障診斷”課程教學內容及教學方法探析

初旭宏，黃丙申，魏天路，馬瀏軒

（佳木斯大學機械工程學院，黑龍江 佳木斯 154007）

0 引 言

由于故障診斷技術的實用性以及為企業和社會帶來的巨大效益，受到了企業和政府的廣泛重視。特別是近年來，隨著科學技術的不斷進步和發展，尤其是測試技術、計算機技術的迅速發展和普及，目前在國際上已成為一大熱門學科。而我國國土遼闊、地形復雜，農業機械常常工作在惡劣的環境中，這極易造成農業機械的磨損和故障，不僅會影響農機系統的安全運行，甚至會造成人身傷亡和環境污染；再加上當代農機設備日趨復雜與精密，使故障的檢測與診斷的難度增大，維修成本增加。針對現代農機故障檢測特點，本課程應擴展故障診斷的教學研究內容，對教學方法也實行多元化，讓學生更容易掌握農機在各種環境中的運行狀態，以期達到故障預測與診斷，提高農機工作效率、降低維修成本。因此，在有限的教學課時內，使學生既要充分掌握本門課程的基本內容，又要了解更多的本學科國內外研究前沿信息，增強學生實踐動手能力，是當代農業工程學科高等教育工作者的責任和義務[1]。

1 確定合理的“農機故障診斷”教學內容

農機專業以機械工程學科為基礎，以農業機械設計、制造為主，兼顧機械化管理，實行軟硬結合，充分體現機與電、技術與管理、農機與農藝三個結合。學生畢業后能在有關設計、研究、管理、修理等部門從事農業工程技術工作，并具有一定的獨立工作能力和自學能力，具有創新精神和求實嚴謹的工作作風。學生在學習過程中會受到生產過程機械化及其自動化工藝及相關裝備性能設計制造、實驗鑒定、選型配套、使用維修方面的基本訓練，具有農業生產機械化及其自動化裝備的研究開發、推廣運用等基本能力。“農機故障診斷”課程是一門綜合性很強的專業課程，涉及知識面廣。在教學安排上，雖然已經設置一些專業基礎課程，但學生只是片面地接受相關知識，而本課程是將這些知識進行綜合應用。在教學中，需要學生將所學知識融合起來才能達到理想的教學效果[2]。

鑒于上述專業培養要求，“農機故障診斷”課程的教學內容的確定不僅要體現本課程的特點，而且要緊緊圍繞培養目標進行。教材是教學內容的直接體現，但原本教材主要講授機械零件失效理論、機械故障的一般規律及維修制度，介紹機械可靠性、維修性等基本概念；機械故障分析方法及信號分析處理技術；機械故障診斷實施技術；典型機械系統的故障診斷與維修。隨著農業現代化的發展，對農業機械的故障診斷也提出了更高的要求。農業裝備已從傳統功能型逐步向機電液一體化、信息化、智能化方向發展，如激光拖拉機、裝配有各種傳感器GPS定位系統的聯合收割機、紅外濕度檢測自動灌溉系統、超聲波測定樹冠位置的對靶噴霧機、水果自動采摘機器人、免耕覆蓋施肥氣力式精密播種聯合作業機等，因此也要求故障診斷現代化。現代農業要求故障診斷技術從過去的定時拆卸檢修、憑經驗維修發展到故障預測，即發現故障趨勢時預先進行診斷，清除故障隱患[3]。隨著農機故障診斷技術的不斷發展，原本的教材已不能全面反映本學科的新進展、新動態、新水平。本課程內容必須改變原有內容偏舊、偏窄的狀況，這樣才有利于培養創新型人才。在課程內容的改革中，應根據現行的農業機械化及其自動化專業本科生的培養目標和培養方案的要求，確定“農機故障診斷”課程的教學目的、任務及基本要求，本著開拓創新的精神，重組“農機故障診斷”課程的教學內容。

教師應深刻理解教材內容，講透基本概念，使學生順利掌握理論知識和實踐技能，同時，應用現代化教學手段進行直觀教學，一方面可集聲音、圖像、文字、動畫為一體，有利于調節課堂氣氛，吸引學生注意力，激發學生的興趣，充分調動學生的學習積極性;另一方面能使教師講課靈活多樣，加大信息量，節約課時，緩解實驗設備不足等現象。在有限的教學課時內，既要充分掌握該門課程的基本內容，又要使學生了解更多的信息及本學科國內外研究前沿，增強學生實踐動手能力水平。

2 選擇“農機故障診斷”課程適宜的教學方法

2.1 多媒體教學和傳統教學相結合

從總體上來看，教學方法主要有兩種：一是采用傳統的教學方法，即在教學計劃和教學大綱的規定下，以課堂教學、教師為中心的教學模式；二是以課件演示為主的教學方法。這兩種教學方式都屬于灌輸式，忽視了學生創新思維和創新能力的培養，學生始終處在被動地位，不能充分發揮學生的想象力和主觀能動性，不利于培養學生分析問題和解決問題的能力。其中多媒體教學雖然可作為一種有效的教學形態，使以講解和板書為主的教學模式演變成多種媒體共存，把抽象、呆板的教學內容安排變得形象、直觀，使教學活動突破原有局限和束縛。然而，并不是課程中所有內容都適合應用多媒體教學，在課堂教學中，老師在講臺上的“表演”吸引學生的注意力，教師的身體語言、面部表情、姿勢、眼神都是與學生進行思想交流，促進學生理解、記憶知識的行之有效的方式，而在多媒體教學中，由于要對多媒體設備進行控制，教師往往坐在控制臺前，學生無法看到教師的狀態，容易造成注意力不集中的問題。因此，我們需要針對各部分教學內容進行精心構思，采用多媒體教學和傳統教學相結合的教學模式來進行教學。

2.2 理論和實踐相結合，加強實驗和實踐教學環節

實驗教學是高等學校培養高級專門人才的重要實踐性環節，是鞏固所學理論知識、培養學生動手能力、分析問題和解決問題能力的重要方法和手段。實踐教學是學生對課堂所講抽象內容的感性認識，是課堂講授內容的驗證、鞏固和補充。在培養學生實踐能力、創新精神和科學素養等方面具有理論教學不可替代的作用[4]。但大型、新型農業機械價格昂貴，成本較高，有些院校受資金的限制，實踐教學環節比較薄弱，不能很好地培養學生實踐動手能力。由于以上原因，多數學校在教學中仍以理論教學為主，學生的實際動手能力難以提高，因此，加強實驗教學環節首先要加強實驗室建設，要有先進的功能全面的實驗設備以及編寫與之配套的并與課堂教學緊密結合的實驗講義；還要充分調動學生的積極性，更多地讓學生參與實驗的分析和設計，提高學生的獨立思考和創新能力。

農機故障診斷課實踐性很強，可以通過實驗加強學生動手能力。通過實踐教學環節能達到提高學生的實際操作技能，調動學生的學習興趣的目的。要注重實踐教學與理論教學的有機結合，將理論知識與實際緊密聯系起來，既可避免理論與實踐脫節，節約了大量時間，又增加了實踐環節，有利于對學生的動手能力的培養。通過實驗教學使學生掌握幾種機械故障診斷技術，了解各種技術的發展現狀與工藝特點、應用范圍等，從而消化吸收理論課程的內容，培養大膽創新、主動思考的能力。

3 結束語

農機故障診斷課程是一門應用性很強、涉及面很廣的專業課程。隨著社會的發展和科技進步，新的技術和方法不斷涌現，優選教學內容，應用現代化教學手段，采用適宜的教學方法，才能促進學生綜合素質的全面提高，培養出緊跟時代步伐的有技術、有創新能力的合格的應用型人才。

[1] 李杰，趙艷，王克儉，等.農業機械故障診斷與安全評價專家系統設計[J].農機化研究，2008（5）：84-85.

[2] 孫勇，李文哲，王金武.農業機械化專業“機械故障診斷與維修”課程教學模式探析[J].東北農業大學學報（社會科學版），2009，7(5)：93-95.

[3] 聶彩麗，趙曉順，陳會蓮，等.現代農業機械故障診斷技術的發展[J].農機化研究，2007(9)：229-231.

[4]趙輝，白秀琴.《設備狀態監測與故障診斷》課程教學研究[J].中國水運，2006，4(11)：40-42.