甘肃农业大学工学院:在高等农业教育中引入先进三维CAD技术

2006-08-28    作者:    来源:caxa

     甘肃农业大学的前身是1946年10月创建于兰州的国立兽医学院,1951年改名为西北畜牧兽医学院,为农业部部属院校,1958年与筹建中的甘肃农学院合并成立甘肃农业大学。学校现设有15个学院和1个教学部。现有普通本、专科在校生8781人,研究生1080人(其中博士生139人),成人教育学生7000多人,至今已为国家培养各类高级专门人才48000多人。
  甘肃农业大学工学院是目前甘肃农业大学15个学院中学生规模过千人的四大学院之一。现设农业机械化及其自动化、机械设计制造及其自动化、农业电气化及其自动化、交通运输、农业水利工程、农业建筑环境与能源工程、水利水电工程等专业。
一,农业高等教育面临的挑战
  甘肃农业大学工业院由分别创建于1958年和1976年的机电工程系和水利水电工程系于2003年整建制合并组建而成,从专业设置可以看出主要培养农业机械和水利水电方面的专业技术人才,如农业机械化及其自动化专业的培养目标是培养具备农业机械及其自动化装备的构造原理、性能设计研究、使用管理及现代生物学知识,能在农业机械设计、机械化生产管理及服务部门从事农业机械及相关装备性能设计、农业机械化规划与管理、教学与科研、营销与服务等方面工作的高级工程技术人才。
  然而在市场经济体制下和全球经济一体化背景下,我国农业高等院校培养怎样的人才才能更好地适应全球和国内经济尤其是农业经济的发展;给学生什么样的知识、能力使其更好地就业并为社会作出贡献,成为各农业院校共同关注的问题。当前就业市场的状况和就业情况的变化对农业院校在培养人才的要求、方向、方式等方面提出了新的要求。就业市场的激烈竞争要求农业院校培养的人才既要有自身特色,又要能够在就业市场上具有很强的竞争力。同时,农业院校需要培养更全面更实用的人才。既要有具备较高的农业科学研究和技术开发能力的人才,又需要能够进行现代化农业经营、农业管理、促进农业产业化发展的人才,还需要能够进行农业技术推广、农民培训的人才。农业高等教育中的人才培养要充分体现和发挥农业院校在现代农业科技创新体系中的作用,特别是在新知识的创造、传播、应用方面的作用。
  为了拓展甘肃农业大学工学院人才培养的思路和模式,以工学院院长成自勇教授、工学院副院长赵武云副教授、工学院农机与汽车系主任王芬娥副教授等为首的领导班子,结合多年来在农田水利工程、农业机械化工程等专业的教学和研究生辅导经验,以及通过对国内外众多软件厂商的考察和调研,决定在工学院的教学和科研中引入CAXA三维创新设计软件,并于2004年4月,经国家制造业信息化培训中心批准,建立了“甘肃农业大学工学院CAXA三维CAD教育培训基地”。同年7月,赵武云副教授和王芬娥副教授还亲自参加了 “国家制造业信息化CAXA三维CAD认证讲师培训班”,并获得培训讲师认证资格。基地建立以来,得到了工学院及学校教务处、人事处、学生处、宣传部、工会、团委等单位领导的大力支持和帮助,培训工作得以顺利进行。
CAXA三维CAD教育培训基地基地挂牌仪式
院校领导检查基地工作

二,大力开展三维创新培训工作
  工学院引入CAXA三维创新设计本来只计划在“农业机械化及其自动化”本科专业进行了探索性的教学培训工作,然而随着培训工作的逐步开展,它不仅受到工学院广大学生的欢迎,还受到农学院、林学院等其他学院师生的青睐,为了满足各类专业学生的学习需求,使不同专业的学生能在有限的培训时间内真正掌握与自己专业相符的三维CAD技能,工学院王芬娥副教授等决定深入开展培训工作,在教育培训中制定出了详细的培训计划,并探索出行之有效的教学方法:
  1.以相近专业分班培训,学习内容与学生专业相结合。培训基地根据学校专业类别设立了“机械设计班”、“建筑园林班”。其中“机械设计班”的学员主要来源于机制、农机、交通运输等工科专业学生,这些学员具有一定的机械识图能力和平面设计能力。“建筑园林班”由农业建筑、园林、草业、食科、农业经济管理、土地资源、农业区域、水土保持等专业的学生组成,这些学员大部分没有学过机械制图课和平面设计。面对不同专业的学员,实习内容紧密结合各专业的不同需求进行。

机械设计班学生上机
农业机械班学生上机
建筑园林班学生上机
理论考试

  2.以理论讲解为辅,上机操作为主。培训总学时60,其中理论教学20学时,上机40学时。培训时间一般为周末,理论讲解和上机练习分别进行。由于一般设计图形较复杂,为保证每位学生能有比较充足的时间得到系统完善的上机练习,每次上机时间连续4小时,进行强化培训,收到了良好的效果。
  3.以操作理论为主,通俗易懂为原则。为了使每位学生都能够接受授课内容,在理论讲授中,利用多媒体课件,以学生熟悉的生活用品、周围环境物体、学习用品以及简单零件的设计、渲染为例,由简到繁、从一般到专业。
三、充分发挥学生的创新能力
  由于农业院校学生专业知识结构差异大、计算机应用水平要求不同,要使每位学生在短时间的培训期间即获得想学的内容又能达到国家制造业信息化“三维CAD应用工程师”资格认证的要求,使学生真正获得一定的技能,在近一年的培训教学中,培训老师根据不同专业的需求,收集了适用不同专业用的上机训练题,充分发挥学生的创新能力,使他们更加熟练的掌握CAXA实体设计的重点和技巧。

学生作品

  通过创新设计培训充分调动了学生学习的积极性和创新能力,学生们应用所掌握的知识在专业课学习以及毕业设计等方面进行主动积极创新,如农机和机制专业2001级的部分学生将所学的CAXA实体设计及时应用到毕业设计中,所设计的免耕播种机在毕业答辩时得到了教师和学生的高度评价,使毕业设计的水平上了一个新台阶。

学生毕业设计作品

四、有效提高教师科研水平
  指导科研人员用CAXA实体设计软件进行“免耕播种设计”和“前置式割草压扁机”的设计。

省科技厅科研项目—割草压扁机
省科技厅科研项目—免耕播种机
播种机产品在田间试验

  甘肃农业大学工学院开展的三维CAD培训工作投入倾注了王芬娥副教授等众多老师的大量的心血,也取得了良好的教学效果,赢得了全校学生的一致好评,同时甘肃农业大学周边的其他院校的学生也慕名前来参加培训。2006年初在北京举行的“2005国家制造业信息化培训工作总结表彰大会”上,甘肃农业大学CAXA三维CAD培训基地荣获“国家制造业信息化十佳优秀培训基地”称号,王芬娥副教授荣获“国家制造业信息化十佳优秀教育培训工作者”称号。
  王芬娥副教授说:“通过近两年的CAXA创新设计软件的培训教学工作,我认为完全有必要在农业院校教学中引入先进的三维CAD技术,科技创新是提高我国高等农业教育竞争力的一个突破口,大力提高农科高校科技创新能力和水平是高等农业教育的发展趋势,教学和科研水平的不断进步才能带动学校的发展,提高学校的竞争能力,吸引更多的生源和更多的教育投资,从而培养出更加优秀的人才,实现良性循环。这也是我们在两年前决定引入CAXA创新设计软件并建立培训基地的重要因素,实践证明它对提高学生计算机综合应用水平和创新思维能力的培养具有重要作用,同时也提高了学生就业率。”

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