农业机械论文范文精选

一、形成农机机械损坏的原因及解决方法

1.疲劳磨损

由于长时间的载荷交变作用，零件的材料就会发生破裂，我们称之为疲劳磨损。破裂通常都会开始于在金属晶格结构中发生极微小的裂纹，随后就会发生逐渐增大的情况。解决方法：应当留意，要尽可能预防零件应力集中的情况，以便能够根据要求来限制配合零件的间隙或紧度，将附加冲击力消除。

2.塑性磨损

在工作中，过盈配合零件会同时受到压力和扭力的作用。在两个力的作用下，零件表面很可能会发生塑性变形，从而减小配合紧度。甚至很可能变过盈配合为间隙配合，这就属于塑性磨损。如轴承内的套孔和轴颈之间是过盈配合或过渡配合，在塑性变形之后，就会导致轴承内套和轴颈之间发生相对的转动以及轴向的窜动，进而导致轴及轴上的很多零件之间改变了彼此位置，而且会恶化技术状态。解决方法：在对机器进行修理的时候，需要对过盈配合零件的接触面认真检查，确认其有没有很均匀，是否与规定相符。无特殊情况的话，不能将过盈配合的零件随意拆卸。

3.磨料磨损

零件经常会有较小的硬质磨料附在表面，导致零件的表面发生擦伤或者是刮削，我们通常认为这是磨料磨损。农机机械零件的磨损主要形式是磨料磨损，如在田间作业过程中，农机机械的发动机中往往会有空气中的很多尘土混进进气气流中，而活塞、活塞环和气缸壁之间就会夹嵌着磨料，在进行活塞运动的过程中，磨料往往就会将活塞和气缸壁刮伤。解决方法：可以借助防尘过滤装置，将空气、燃油、机油滤清器及时清洗干净，要求使用的燃油和机油是经过沉淀、过滤和清洁的。在进行磨合试车之后，需要对油道进行清洗，对机油进行更换。在保养和修理机械时，将积炭清除干净，在进行制造时，选用的材料就是要有较高的耐磨性，从而促使零件表面提高自身的耐磨性。

4.机械磨损

摘要：随着我国农业领域的不断发展，对于农业机械人才的需求也就越来越大，而培养学生能够用英语来掌握农业机械化的技术及知识就非常具有重要性了，双语教学恰恰可以实现这方面的需求。本文针对农业机械化课程教学中存在的一些问题和不完善之处进行了分析研究，论述了双语教学在农业机械化人才培养方面的重要意义。

关键词：农业机械化人才培养；双语教学；理论与知识

1农业机械化课程双语教学的可行性

我国现阶段的农业机械课程教学的过程中，都会定期的和一些国外的企业及高校进行交流活动，这样就给一些高校的教师提供了出国进修或是留学的机会。同时使教师学历提升的方面，通过对各高校师资队伍的不断完善，博士和硕士学位的教师比例也有所提高。现阶段高校的教师队伍中有一些都是与国外教师合作过的，有着在农业机械专业方面较高的理论知识，这些都在各高校都很普遍。高校也会根据自身的实际情况引进具备国内外农业机械的专业教师，这些教师对国外的农业机械化知识也非常了解，因此，可以作为教学用的教材。这为实现农业机械化课程双语教学奠定了基础。

2农业机械化课程实施双语教学的有效方法

2.1有层次有选择地稳步实施双语教学。双语教师可以根据学生的英语水平来有层次有选择的进行教学。每个学生的英语基础水平都不同，教师在教学的过程中，可以根据学生英语水平的高低进行教学。对于英语水平基础好的学生，可以先用汉语把重点及专业的术语进行讲解，然后再用英语进行课程的讲解。初期学生可能对这种教学方式有所不适，教师需要注意学生的反馈信息，根据实际的情况进行教学上的英汉比例更改，同时引导学生适应双语教学[1]。2.2教师为主导作用和学生为主体作用的充分发挥。教师在教学的过程中与学生之间是引导者和合作者的关系，所谓引导者就是要引导学生的同时还能够把农业机械化相关的知识结合起来，在启发学生灵感的同时促使学生多角度的思考。双语教师在对所授课程的教材时起着决定性的作用。教师可以选一些国外的先进教材加入到教学内容中，引导学生对国外文化的了解，教学的课堂上，教师可以通过举一些实例，给学生留出独立思考的空间，然后引导学生对某一种新技术用英语进行讨论及分析，引导学生通过多个角度来分析问题，同时学生可以提出自己的解决办法和见意，最后进行对比。这样的教学方式不但可以有效的调动学生学习的兴趣，还可以培养出学生的自主性与独立性。2.3用英语备课是备课的重要环节。教师在进行农业机械双语课堂教学之前，需要对课堂上所讲课程的内容进行准备，而双语教学备课就要求教师更需要具备较高的英语水平，课堂教学时要注意教学模式的多样性，可以采用一些国外多媒体课件来做参考，达到激发出学生学习的兴趣。课后教师可以要求学生用英语解答或是译成汉语。教师在给学生解答时也可以用英文来表述，这样就起到了给学生示范的作用。2.4创新实践是双语教育的升华。教师在测试出题时，可以通过结合国外的先进农业机械化实例进行选题，选题时可以根据学生学习的综合情况进行英汉比例的搭配[2]。学生通过这种考核的方式进行评价，可以训练和提升学生所学的知识，进而分析我国农业机械落后的原因。在实践的过程中，教师可以引导学生利用所学的国外先进的农业机械化技术。对我国农业机械化方面存在的一些问题给出解决的方法，而且还可以用英文进行解决问题的分析方法。这样的训练方式不但使学生掌握国内外农业机械化方面的知识，同时也使学生的专业英语实际应用能力得到了有效的提高。

3农业机械化课程实施双语教学的意义

3.1双语教学让学生了解了地道的国外农业机械化技术。目前，各个学科最前沿的科学技术，主要是体现在国外一些最新的科技文献中，而这些文献均来自国外一些知名期刊，大多数最新的科技期刊也主要以英文形式传播，尤其是像农业机械化这样的老牌专业。3.2双语教学让学生更好地实现自身价值。在农业机械化专业中推广双语教学，可以丰富专业学习的内容。通过这种方式的学习，学生既能在课程学习中了解和掌握国外最新的农业机械化知识，又能结合本国农业现状，运用从国外最新科技文献中获得的先进理论知识去解决实际中存在的问题。这个过程提高了学生自身的综合素质，为我国农业机械走向国际化奠定了基础。3.3双语教学可以全面促进农业机械化专业的素质。教育我国虽然在农业机械化教学课程体系改革上取得了较大的进步，但是在相同领域的教育还是远远领先我们，国内高校与国外同性质的高校在相同专业中所学的知识是相同的，但在培养支撑国家经济发展的科学家和工程师数量上却相差很大。所以，我们还是应该好好学习国外先进的教育模式，最好的学习方法是开设双语教学，也就是说把世界一流大学的课堂搬到中国。

1基于遗传算法的BP神经网络

但当BP神经网络应用于预测模型尤其对于未来增长趋势比较明显的预测模型时，虽然其收敛精度较高，但其值域范围受限导致训练样本拟合函数与预测数据有较大差异，导致其局部搜索能力较强但全局搜索能力较差，易陷入局部最优值。本文通过引入遗传算法，发挥该算法全局搜索能力较强的特点，对BP神经网络权值和阈值进行预优化，赋予各层较佳输出解空间，发挥BP神经网络局部搜索能力强的特点，实现强强联合，提高时间序列预测的精准度。

1．1BP神经网络

BP(BackPropagationnetwork)神经网络是当今预测领域应用最广泛的一种神经网络算法。BP神经网络由3层组成:输入层、隐含层和输出层。每一层中都包含若干节点(神经元)，不同层之间节点通过权值进行全连接，同层节点之间无连接。其中，隐含层可为多层，实际应用过程中有一个隐含层的三层神经网络结构即可实现非线性函数拟合。

1．2遗传算法

本文中的优化对象为BP神经网络各层间权值和阈值。因此，在种群初始化时，遗传算法采用常用的二进制编码，并由农业机械数量的历史样本数目确定遗传算法将优化的参数(权值和阈值)个数，从而确定种群的编码长度。因BP神经网络隐含层神经元采用S型传递函数，为减小计算误差，减少或避免计算结果落入局部最小值，权值和阈值应避免选择区间内较小和较大数值，选择在［－0．5，0．5］区间内的随机数。遗传算法计算流程。

2预测结果与分析

本文采用基于遗传算法的BP神经网络，以我国从1997－2013年的农业机械数量为基础数据进行训练和测试和预测。其中，遗传算法群体规模M=50，交叉概率pc=0．6，变异概率pm=0．01，BP神经网络权值阈值取值空间为［－0．5，0．5］，训练次数为1000，训练目标为0．01，学习速率为0．1。我国在1997－2013年期间的农机总动力、农用大中型拖拉机数量和小型拖拉机数量的预测值与历史样本数据之间的绝对值平绝误差分别为1．080%、1．352%和1．765%。由此看出，使用基于遗传算法的BP神经网络对于以农业机械数量为预测对象的时间序列预测模型的预测精度较好，预测精度稳定性较佳。从预测误差可以看出，本文所使用的BP神经网络在预测本时间序列模型时，基本避免运算结果落入局部最小值，收敛性能较好，与前文中遗传算法和BP神经网络优势互补、强强联合的理论设想较为一致。2014年我国农机总动力、农用大中型拖拉机数量和小型拖拉机数量的预测结果来看，该预测结果与2013年度数值比较有较大增长，但增长幅度有所下降。预计到2014年，我国农机总动力、大中型拖拉机数量和小型拖拉机数量分别为11．251×108kW、587．012万台和2043．201万台，与1997年相比分别增加了167．86%、751．96%和94．87%，与2013年相比分别增加了4．17%、10．75%和2．16%。其中，2014年农机总动力和小型拖拉机数量增长率分别小于2013年的增长率5．88%和3．3%，农用大中型拖拉机数量增长率大于2013年的增长率9．19%。由于我国在2004年出台了一系列鼓励提高农业机械化的法律、政策、法规，中央财政农机购置补贴资金投入连年大幅增加，极大地调动了农民购机的积极性和企业生产的积极性，促进我国农机装备总量持续增长和农机结构优化。随着跨区作业和农业生产合作社的逐步发展，有效提高了农用大中型拖拉机在农业生产中的的利用率，降低了农民劳动强度，提高生产效率，因而其近几年的保有量有较大增幅。小型拖拉机受农业产业结构调整和农业机械大型化的影响，其近几年的保有量增幅逐年降低。

论文关键词农业机械化；发展；时代需求

论文摘要随着农业结构的调整，农民迫切需要多种农业机械，农业机械化的发展如何满足时代的需求问题亟待解决。从农机产品价格与售后服务、农机产品的研制开发、农业机械的推广、宣传及农机发展政策层面，提出了对策。

近年来，随着农业经济的发展和农民收入的增加，我国大部分地区农机化发展步伐较快。随着农业结构的调整，农民在生产中对适用机械化新技术和各种配套机具的需求越来越迫切。已从过去的单项作业向多功能复式作业方向发展，从过去的大宗粮食作物生产机械设备的需求向经济作物的种植、收获加工处理机械设备的多样化需求延伸，饲料机械、园林机械、青贮机械、棉花、油粮及薯类等经济作物的播种、收获机械等将是以后农业机械发展的重点。

1随着农业结构的调整，农民迫切需要多种农业机械

（1）牧草收获机械。牧草收获机械过去只有在牧区需求，而现在随着农业结构的调整和农民增收的需求，养殖业发展较快，农民已有大量需求。比如我们小麦种植区的麦秸秆和玉米秸秆，以前都是白白烧掉，而现在可以收集起来加工成牛羊饲料，因此需要大量的麦草打捆机和玉米秸秆收获机等收获加工机械。

（2）马铃薯和果蔬机械。随着农业结构的调整和果蔬面积的不断扩大，采用机械收获也是当务之急。油菜、花生收获机械也有较大的需求。

（3）水稻插秧机。水稻插秧机在南方大部分稻区已经开始应用，而在淮河流域和一些丘岭地带小面积的水稻种植区却很少见到，这里的农民早就希望摆脱繁重的人工插秧，但苦于买不到适应本地方的小巧的插秧机械。

（4）秸秆还田机。随着农民科学种田意识的加强，秸秆还田机在我们这个地方已开始使用了，玉米收获机配套的还田设施，已基本上能够满足玉米秸秆还田的需要，不足之处是被粉碎后的玉米秸秆有点长，对整地和小麦的播种有一定的影响，现在唯有小麦秸秆还田还在困绕着农民，他们也不情愿烧麦秆，只是没有好的办法来消灭秸秆，以便夏种能够顺利进行。

一、当前影响和制约农机安全生产的主要因素

1.农村农业机械数量的增加，是各类农业机械事故增加的必然因素。80年代以来我国对农村的大力发展，农村经济快速发展，农民收入有了很大提高，很多农民用积累的资本购买小型拖拉机、农用三轮车帮助农业运输和生产，享受当时计划经济时期少量指标柴油的政策。在安徽省黄山市歙县，6000元的价格购入一辆农用三轮或者四轮拖拉机用耕地、播种、运送农作物、送肥、，卖粮食、赶集、走亲访友在农村十分流行。有关数据显示2004年底我国小型农用拖拉机的数量达到1650万台；其中不包括相当一部分的农用三轮，这些农业机械数量的增加，势必促使农村农业机械事故的激增。

2.农机使用者的安全意识和法制意识淡薄。近年来，“村村通”使农村道路得到改善，农用变形车替代了三轮、四轮拖拉机；特别是2008年中央实行农机购置补贴政策，农民购机数量急骤上升，大量的新型农用机械涌入农村，由于年轻人出门打工的较多，年龄偏大且安全意识差、法制观念落后、驾驶技术不到位、文化素质较低的农民成为了农机操作队伍的一员，由于缺少操作技术培训和安全宣传教育，他们的表现令人担忧，他们在工作中违反交通法规，对农村道路安全产生了极大隐患。尤其一部分人，没有经过相关培训就无证上路行驶、超载超速、农用车载客及酒后驾驶等违法违章行为；虽然有些人有驾驶执照，但缺乏农机安全的相关意识，没有系统的对农机进行维护和修理，这样对农机的安全生产造成严重的威胁。

3.目前，政府对农村农业机械管理缺乏协调性，是农业机械事故发生的重要原因之一政府职能部门之间管理范围不确定，缺乏监管协调性。例如对于农用车（拖拉机）的管理，交警部门、交通部门、《道路交通安全法》实施前的农机部门根据相关法律法规有一定的管理权，可确定农用车的范围一直在修改，管理缺乏协调性，存在一些盲区。

4.农田和道路安全检（审）查力度不够，年度检审率和交强险率不高农机安全检查是使用农业机械安全生产的前提，年度检审和交强险是农业机械及其驾驶人的安全及安全事故处理赔偿的保障。但是，目前的农田与道路安全检（审）查无法满足山村农机使用率低、使用范围小、新旧更新快和日益增长的农业机械数量等要求。检测用的相关的设备老化落后或严重缺失，向机手收取检测费用无法落实让年检（审）工作陷入被动。许多农机驾驶员对购买农机和办理驾照的意识有所提高，但是对农机年度检审验及交强险的观念不健全。

5.农机安全防范意识不够，安全宣传和事故应急体系不健全由于农机生产因季节性、独立性导致全社会对农机方面的法律、法规宣传和安全常识教育和培训重要性认知不足，安全防范意识不够。农机生产范围广，影响小，导致专门的农机安全事故应急体系还不健全。

二、预防农村农业机械事故发生的几点措施与建议

1.加大宣传力度，争取全社会的理解和支持

摘要：本文就农业机械使用管理过程中的技术保养内容与维修注意事项进行性了分析，并就农业机械维修过程中的事故原因进行了探讨，指出要加强对农机维修人员的技术培训，提高维修人员的业务素质，使农机设备的完好率、出勤率均保持在一个较高的水平上，充分发挥其在农业生产中的作用，促进农业的增产增收。

关键词：农业机械；保养；维修

农业机械是一种技术含量高、结构相对复杂的专门化生产工具，一般进行作业的工作条件比较恶劣，操作人员的使用技术水平和专业知识素质差别较大。同时，作为一种生产工具，随着使用期限的延长，机械零部件也会因正常磨损而引起使用性能下降，影响到正常使用。所以，农业机械的使用管理中缺少不了维修保养这个环节。本文就农业机械维修保养中过的相关问题进行探讨。

一、农业机械的保养

农业机械的保养要按照“防重于治、养重于修”的原则，切实执行技术保养规程，动力机械要按主燃油消耗量确定保养周期，按时、按号、按项、按技术要求进行保养，达到技术保养标准，确保机具处于完好的技术状态。

农业机械的保养要严格按照使用说明书及当地农机管理部门规定的内容进行。机车的高级保养应在机务管理人员指导下在室内进行。燃油动力机械要做到四小漏(小漏油、小漏水、小漏气、小漏电)、五净(油、水、气、机器、工具)、六封闭(柴油箱口、汽油箱口、机油加注口、机油检视口、汽化器、磁电机)、一完好(技术状态完好)；配套农具要实行常年修理，做到三灵活(操作、转动、升降灵活)、五不(不旷、不钝、不变形、不锈蚀、小不件)、一完好(技术状态完好)。

二、农业机械的维修

1、从农业机械维修的技术方面，无维修设计是其理想的目标，即使需要维修也是很简单的，基本上不花费时间费用。但现实情况不能兼备理想的设计制造工艺、理想的工作环境、理想的操作使用程序以及理想的使用者。因此无维修设计只能是在一定范围内的。这就对农业机械的故障诊断技术及维修技术提出了更深更广的要求。以前由于农业机械基本是由各级国营农机站掌握和使用的，维修体制基本沿袭前苏联计划维修体制，也就是预防维修制，即按一定的时间周期进行大修或更换部件，而维修周期都是基于过去的统计数据确定下来的，所以又叫定期维修。

摘要：农业生产力的提高，科学技术的快速发展，对农业机械设计制造领域产生了积极的影响。在实践过程中，实施农业机械设计制造作业计划时，为了优化生产方式，确保作业计划的安全实施，应注重农业机械传动控制系统的合理运用，并扩大其实际的应用范围，满足农业机械设计制造的实际要求。基于此，本文就农业机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用展开阐述。

关键词：农业机械设计制造；液压机械传动控制系统；应用范围

农业机械设计制造行业的快速发展及整体生产水平的不断提升，为我国农业经济发展带来了重要的保障作用。在此背景下，为了实现农业机械设计制造既定的生产目标，优化其生产设备性能，确保生产作业计划的深入推进，需要注重与之相关的液压机械传动控制系统应用分析，增强该系统实践的应用效果。

1农业机械设计制造中液压机械传动控制系统基本原理、优点及影响因素分析

1.1液压机械传动控制系统基本原理分析。为了增强液压机械传动控制系统在农业机械设计制造中的实践应用效果，促进农业机械设计制造行业发展，应加强该系统的基本原理分析。其基本原理为：确保平衡系统作用下的液体能够处于静止状态，并使系统中液体在不同方向所处的压强相同，且通过活塞的作用给予液压系统中的液体不同的压力，促使这些液体能够保持静止。其中，由于大活塞与小活塞所能承受的压力有所差异，需要给予其不同的压力，并通过系统中液体的传递作业，满足变换要求。与此同时，液压机械传动控制系统运行中对执行元件、动力元件等有着较强的依赖性，在这些元件的共同配合作用下，能够使系统处于稳定、高效的运行状态。1.2液压机械传动控制系统优点及影响因素分析。该系统实践应用中的优点：系统中的液压机械传动装置的工作效率高、运行速度快，且液压机械传动控制系统使用实现了高度集成化，对功率的控制效果良好；系统中的元件安装中的灵活性强，布置较为方便，且液压机械传动方式实践应用中的反应速度快、重量轻，能够进行有效控制；该系统运行中能够根据实际情况，对载荷进行必要的调整，在使用中实现了机械自动化，且控制精度高。该系统在实践应用中可能会受到某些因素影响，给系统的平稳性带来了潜在威胁。其影响因素包括：液压机械传动控制系统运行中，若温度变化较大，会使系统中的液体粘性改变，致使系统的运动特性发生变化，影响系统运行的稳定性；受元件工作性能下降、机械加工方式选择不当等因素影响，会引发系统故障；液压机械传动控制系统运行前杂质清除不彻底，会加剧其运行过程中的摩擦，影响系统运行的稳定性。

2农业机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用分析

2.1生产设备控制方面的应用。随着农业机械设计制造领域中生产计划的深入推进，需要性能可靠的生产设备发挥应有的作用，促使该领域中的整体生产水平得以提升，规定期限内的生产计划能够顺利完成。因此，在控制生产设备的过程中，应注重液压机械传动控制系统引入。具体表现：借助液压机械传动控制系统高度集成化的优势，对机械设计制造领域中的生产设备进行实时控制，促使设备能够处于稳定的工作状态；在液压机械传动控制系统的支持下，能够降低生产设备使用中故障发生几率，并在长期的实践过程中形成符合生产设备需要的控制模式。2.2生产流程控制方面的应用。相比机械传动技术，液压机械传动控制系统实践应用中融合了控制理论、计算机技术等元素，能够对机械设计制造领域内的生产流程进行控制。具体表现：该领域中各生产流程实施时，引入液压机械传动控制系统，能够降低机械制造领域中的生产流程问题发生几率；根据生产作业要求，确保控制系统作用下的生产流程设置合理性，并对机械设计制造中的运动参数、动力参数进行控制。2.3恒功率输出控制方面的应用。结合机械设计制造领域的实际概况及生产要求，可知其生产过程中注重恒功率输出控制，能够保持其生产成本的良好经济性，为设备正常工作创造出良好的运行环境。因此，需要加强液压机械传动控制系统使用，借助其传递效率高的优点，能够实现农业机械设计制造中的恒功率输出控制。在这样的控制模式作用下，机械设计制造中的整个生产环节将得到有效控制，确保设备性能的可靠性，有利于扩大液压机械传动控制技术的实际应用范围。

3结语

1为什么要进行农业机械技术的创新与培训

随着社会主义新农村建设的不断推进，农村的产业结构、生产方式、经营模式早已发生了重大改变，农业生产由传统的粗放型开始向集约型、科技型现代农业方向发展。要想实现这一重大转变，就必须借助现代科技的力量。目前社会各界、各级政府部门已经清楚地认识到要想实现农业现代化，振兴农村经济，实现共同富裕，就必须实现农业机械化，就必须重视农业机械技术的创新与培训。在新的历史阶段，农业机械技术是实现农业产业化、规模化的基础，是提高农业产值，促进农业发展的主要力量之一。要想尽快将农业技术转化为生产力，就必须重视农业机械技术的创新与培训工作。农业机械技术培训具有较强的专业性和系统性，对于提高农民农业机械的使用、保养、修理能力具有重要意义，而通过创新和培训可以有效延长农用机械的使用年限，提高利用率，从而提高农业机械的使用价值。

2培训中存在的主要问题

2.1接受培训人员的问题

一些接受培训人员思想上不重视这类培训，学习态度不端正，甚至以一种消极的态度来对待培训，不但使培训难以达到良好的效果，也容易使农业机械由于操作不当出现各种故障，严重者甚至会造成安全事故。由于一些受培训人员的知识水平较低，对一些机械原理难以理解，造成似懂非懂的现象，从而造成一些问题。比如在农业机械的维修过程中，将一些可以正常使用的部件当成坏部件扔掉，造成资源浪费。

2.2缺乏创新性

农业机械技术培训要求培训人员应当根据当地人民群众的需要，进行具有针对性，而且形式新颖的培训。可是一些地区在培训过程中照搬照抄其他地区的成功经验，不能因地制宜，从而导致培训难以达到应有的指导效果。此外一些地区在培训时，培训方式过于死板、教条，对广大农民缺乏吸引力。

3新时期农业机械技术创新培训的具体措施

1课程现状

《现代设计方法及应用》是实用性非常强的课程，对农业机械化领域一线的农业推广硕士来说有重要的意义．但在实际教学过程中，存在诸多问题制约了教学的效果和质量．1）从教学内容上讲，课程所讲的内容与本科生课程《现代设计方法》无本质区别，导致学生对专业的发展前沿动态知之不多，兴趣不浓厚．信息时代，数字化设计与制造的研究方兴未艾，知识在不断更新，因此课程内容的陈旧，易给学生造成所学知识过时，与本科课程毫无区别的错觉．2）从教学方法和教学手段上讲，仍是以课堂讲授为主，教师主导，学生被动接受，对项目教学和讨论教学等没有足够的重视，教学实践环节薄弱，形式单一．课程中的设计方法、算法大都已经集成到成熟的商业软件中，学生却没有机会接触这些软件，而它们恰恰是现在成熟装备设计制造类企业，如汽车，重工机械企业等研发过程中使用的主流软件．相对于装备设计制造类企业较成熟的与国际接轨的数字化设计与制造来说，农机行业，特别是中西部的企业稍显落后．攻读农业机械领域农业推广硕士的学生很多来自一线农机设计与制造类企业，如果他们不熟悉这些软件将十分不利于农业机械的发展与创新．对于攻读农业推广硕士学位的研究生来讲，学习《现代设计方法及应用》应该强调其应用性，然而现在的课程教学更多的是侧重数学、力学知识的讲解，课堂教学枯燥乏味．教学内容、教学方法和教学手段的相对滞后以及实验教学环节教学方式设计不合理是造成上述结果的主要原因．

2数字化设计与制造发展现状

“数字化”作为信息时代的显著技术特征初露端倪．机械工业是国家支柱产业，近年来在重大技术装备、汽车产品、农业机械装备和基础产品四个领域的发展也尤为迅速，对于产品的创新性以及数字化的要求也越来越高，机械工业的发展需要信息技术的支撑［9］．随着信息技术与机械工业的结合，以C3P（CAD／CAPP／CAM／PDM）为代表的计算机辅助设计工具CAX在机械工业界得到广泛普及，C3P更多地以软件接口实现数据集成，但对更高层次的设计如动力学分析、系统优化设计缺乏有效的支持．针对这些不足，现在计算机辅助设计更多地强调基于多体（Multibody）系统复杂机械产品的设计、基于本构融合的多领域（Multidomain）统一建模和基于多学科（Multidisciplinar－y）协同集成框架的优化设计，并逐步形成计算机辅助工程（Computer－AidedEngineering，CAE）相关平台工具．在企业信息化的设计管理方面，产品数据管理（PDM）得到拓延，已形成产品全生命周期管理（PLM）技术，M3P（Multibody／Multidomain／Multidisciplinary／PLM）已成为当前机械工业技术研究、开发和应用的时代特征［10］．农业机械现代化的战略制高点是农业机械设计数字化［11］．数字化设计与制造是从“中国制造”转向“中国创造”的新途径．将数字化设计与制造引入农业机械行业，将改变传统农业机械的设计与生产方式，使数字化技术能够改造传统农业机械设计与制造产业［12］，实现信息技术在农业机械领域的新应用［13］．

3应对措施

在《现代设计法及其应用》的教学中，拟以数字化设计统领课程的教学，从授课内容、方式和方法上进行课程建设，突出设计方法“计算机辅助（Computer－Aided）”的理念．从教学内容、教学方法和教学手段三个方面的改革与创新来进行课程建设，框架如图1所示：在教学内容方面，主要是优化课程内容结构，在实验教学中采用“基于项目的教学”．在教学方法上紧紧抓住“数字化”这一主线，突出计算机在设计方法中的作用．在教学手段上应用多媒体、CAI课件，讲课的过程中即时通过集成设计方法、算法的软件演示来讲授方法、算法的应用效果，打破以往的教学体系中课堂教学与实验环节相脱节的授课方式，在课堂教学中引出实验环节的内容，使课堂教学与实验教学做到相互贯通、互为补充、相辅相成，以提高总体教学效果，使得学生能更全面、系统地掌握专业知识．1）从教学内容上讲，课程讲授内容更新及时、紧扣前沿．对于《现代设计方法及应用》课程，拟主要讲授多体动力学仿真（柔性多体动力学会引入有限元分析）和多领域仿真的内容，补充讲解多学科优化方面的内容，这些都是CAE研究的热点，也是数字化设计的核心．通过项目组老师前期教学和科研的积累，可以为学生指定并提供相关内容的经典著作、文献参考资料．讲解框架如图2：对于整个现代设计方法体系，在C3P的基础上，着重讲解M3P的构架，成系统地讲解使得学生明确《现代设计方法及应用》在整个企业流程中所处的位置．PLM使学生了解企业如何进行数字化设计与制造的统筹管理以及产品全生命周期管理，让他们对现代企业设计制造工作流程有深入的了解．2）从教学方法和教学手段上讲，立足实践，把“应用现场”搬入课堂，改进实验教学环节．课程内容以讲解企业的实际应用为主，增加学生兴趣．授课过程中，在方法、算法讲解的基础上，辅助集成这些方法或者算法的成熟软件演示，使得学生在理论学习完成后，马上知道方法、算法的企业级应用，以达到强烈的“学以致用”的效果，把“应用现场”搬入课堂，使得学生了解现代设计方法的高效、直观和快捷的特点，引发学习热情，引入并倡导启发式、讨论式教学方法，将学生在实际工作中遇到的问题引入课堂，实现“以学生为主体、以教师为主导”的教学模式．针对学生设计工作中遇到的设计问题或农业机械类企业的设计需求．强调集成现代设计方法软件的应用．如动力学分析的MSC．ADAMS软件，有限元分析的ANSYS软件，多领域仿真分析的Dymola软件，优化设计方面的iSIGHT软件和Matlab软件的Optimization工具箱等等，采用企业设计需求的实验教学，提高学生使用现代设计方法分析问题和解决问题的能力．

4结论

基于对农业机械化领域农业推广硕士专业必修课《现代设计方法及应用》课程现状的认识和教学中出现的问题，以数字化为主线进行课程建设，改进课堂教学的内容结构、教学方法和实验教学的内容与方式，提出一些课堂教学和实验教学的内容及方式的改革措施，以计算机辅助技术、数字化为主线，强调工程技术人才培养方向的需求，强化实践，提高培养质量，现已形成了课程的指导性教学大纲．最终要达到在有限的课时内选定合适的授课内容，为农业推广硕士带来设计理念的提升，提高农业机械化领域农业推广硕士的培养质量．

1监控系统硬件设计

由于本文采用的地理信息系统GIS是组件式开发工具，使用支持ActiveX控件的终端可以实时监控和调度，所以着重介绍信息采集部分的硬件电路设计方案。想要对农业机械设备进行定位、监控和信息传输，需要每个农业机械设备安装一个基于嵌入式解决方案的系统，便于信息的采集、处理和互动。由于STM32具有极高的性价比，所以采用基于STM32的嵌入式解决方案，将GPS+GLONASS和CDMA等模块有效地组织起来，构成信息采集系统。

1．1STM32F103VCT6微处理器

本设计中数据采集系统的主控制芯片采用意法半导体公司基于ARMv7架构的32位Cortex－M3内核的微处理器内核STM32F103VCT6。STM32具有产品种类多样化、性价比较高，易于开发等优点，逐渐在众多的Cortex－M3的微处理器崭露头角。其得益于它提出的一种基于固件库的开发方式，可以快速上手，用户只需要根据所需的应用调用库里的应用程序接口(API)，就可以迅速地开发出一个产品级程序。调用库忽略了底层寄存器的操作，大大降低了开发周期，便于一个产品上市收回成本。STM32F103VCT6(见图2)具有72MHz、48kB的RAM，256K的FLASH，100脚，处理速度、存储空间和管脚引用足够本设计使用，不到15元的零售价格极具性价比。另外，该款微处理器还具有各种通信控制器，如I2C、SPI、CAN和USART等，为各个模块之间通信建立良好的硬件基础，且便于升级。特别在本设计中使用了多个RS232通信，而STM32F103VCT6具有3个USART和2个UART接口，方便与各个模块电路通信。由于硬件和软件是相辅相成的，在STM32F103VCT6移植实时操作系统也很方便和简单。实践证明，该款微处理器在可靠性、稳定性、处理速度方面具有非常高的性能。

1．2GPS+GLONASS双重模式定位模块电路设计

目前，世界最大的4个定位导航系统有美国的GPS定位系统、俄罗斯的GLONASS、欧盟的伽利略定位系统及我国的北斗定位系统。其中，广泛应用于民用的为GPS和GLONASS。GLONASS在2004年完善了定位系统后，性能更加稳定。传统的全球定位系统模块一般只采用单独的导航系统，即只能按照规定获取相应的单独某一个卫星信号，如只能接收到GPS卫星信号。相对于单独GPS和单独GLONASS定位，GPS+GLONASS双重模式定位具有定位速度快的优点，可以搜索到最多增加1倍卫星数量进行精确定位。特别针对峡谷、城市多重路径等复杂环境所设计，增加卫星数量提升优越的定位性能，目前已经广泛应用高端的手机、导航仪等民用电子设备当中。本设计中使用的是联发科技MTK的MT3333五合一全球卫星导航系统接收芯片，便于投入使用，只读取GPS和GLO-NASS的卫星信号;后期可以对系统进行升级读取北斗、伽利略和日本3家的卫星定位系统信号。由于MT3333具备了联发科技独特的AlwaysLocate软件技术，能够通过用户所处状态判断卫星接收模式，使导航更加精确、可靠，更能有效节约系统电力。该芯片出厂设定刷新率为1Hz，通过RS232通信，比特率为9600bps，通过模块电路和STM32F103VCT6连接。

1．3CDMA通信模块电路设计

本设计使用KS－97嵌入式CDMA模块将采集的数据通过无线通信方式与终端通信，信号覆盖广，通信简单易于控制。其中，KS－97嵌入式CDMA模块针对仪器仪表或者自动化等产品设计，具有体积小、性价比高等优点，广泛应用于物联网、电力、农业、工业当中。其内置PPP/TCP/UDP/IP协议，针对工业应用优化网络，CDMA的速率上下行最高153．6kbps，足以应付地理信息的信息传输。