专业认证背景下农业工程国家级实验教学示范中心建设与实践研究

为加快实施国家创新驱动发展战略,构建科学、高效的实践能力训练体系及教学模式,提升创新人才培养能力,对标工程教育认证目标,以农业工程实验教学示范中心为研究对象进行建设和实践研究。通过合理建设规划、统一领导、分级管理机制、构建多层次教学体系结构、强化中心队伍培训制度、规范中心教学质量保障制度等措施,规范和加强国家级实验教学示范中心的建设与运行。目前,农业工程实验教学示范中心已成为一个门类齐全、设施先进、运行高效、资源共享、开放服务、特色鲜明的示范中心,同时起到了示范和辐射作用的现代化实验中心。

“双一流”背景下农业水工程国家级实验教学示范中心建设与实践

农业水工程国家级实验教学示范中心在实验室管理、实验教学体系和人才培养模式等方面进行了改革,牢固树立“厚基础、强能力、重实践、高素质”的人才培养理念,形成了“理论教学与实验教学并重,工程实践和科研创新结合,能力培养与素质教育一体”的人才培养模式;构建了“基础验证、综合设计、应用拓展、科研创新”等4个层次的实验教学体系,形成了在国内领先的农业水工程人才培养基地。中心改革后具有显著的特色并取得了明显的成效,成果可为高校实验室的建设与管理提供参考,为“双一流”建设提供强力支撑。

基于开源硬件的智能农业装备工作机理实验教学平台设计

针对现代农业装备实验教学需求,该文设计了耕作机械作业机理实验教学平台。平台通过搭载不同土壤耕作部件,可以演示农业机械的挂接与调整操作,展示耕作机械生产作业过程,呈现耕作环节中机械对土壤的切削、破碎、翻转、压实等作用,测定不同工作部件作业时土壤对部件的线性耕作阻力。平台测控系统使用Arduino开源硬件开发,除适用于典型耕作机械工作原理、工作性能的测试实验环节外,还可根据学习需求,由学生自行设计、变更、扩展实验平台的软硬件功能,提升学习过程的灵活性与自主性。该平台可满足农业工程、农业机械化专业实验教学的需要,有助于提升实验教学质量。

基于OBE理念的虚拟仿真实践教学体系建设与探索——以农业机械化及其自动化专业为例

实践教学是工程教育的重要组成部分,是培养和提高学生工程实践能力和科技创新能力的重要途径。该文剖析当前形势下农业机械化及其自动化专业实践教学环节存在的主要问题,总结虚拟仿真实践教学体系建设的实施举措,形成以行业对实践能力需求为引导、以学生发展为主线、以提高学生实践和创新能力为核心的“2+4+1”农机专业虚拟仿真实践教学体系。在实践教学各环节构建虚拟仿真实践平台、完善考核机制,通过虚拟仿真实践训练与实体实训的融合,促进农机专业人才的综合能力培养。

新农科+新工科为引领研究生工程创新能力培养与实践——以中国农业大学农业工程硕士实践能力培养为例

以新农科+新工科建设为契机,在国家工程教育专业认证体系实现国际实质等效的大背景下,硕士研究生培养应面向特定职业领域,培养适应专业岗位的综合素质,形成产学结合的培养模式。以中国农业大学农产品干燥技术实践课程为例,立足于学科基础,分析了农业工程学科人才培养的鲜明工程应用和技术实践特点,构建产教融合协同育人模式,优化课程教学内容与案例设计,改革创新教育教学手段,突出强化课程思政引力。解决了实践教育培养弱化、实践环节流于形式、培养目标与培养机制不匹配等问题,为提升研究生创新实践能力和职业素养,探索出有效途径。

农产品加工工程课程优化和多维教学模式改革

农产品加工工程是农业工程专业核心课程,课程内容具有理论与实践相结合的突出特点。依据工程专业人才培养的能力素质要求,通过问卷调查分析了学生对于课程的理解力和期望度,提出了课程内容优化设计方案,采用多维度教学内容展示手段,建立了"JITT+CBL"教学模式,开展了实践探索研究,总结了改革成效和问题思考,促进了农产品加工工程课程建设和农业工程专业学生培养能力的提升。

新工科背景下工程伦理教育方法与路径

以“新工科”建设为契机,在国家工程教育专业认证体系实现国际实质等效的大背景下,硕士研究生培养应面向特定职业领域,其工程伦理教育显得尤为重要。通过国内外工程伦理教育发展历程、教育特征、教学手段、内容创新方面的比较分析后,以中国农业大学为例,围绕课程内容优化、案例库建设、混合教学改革和师资队伍建设等方面开展了工程伦理教育方法和途径的探究,提出了“大工程伦理教育”理念下的课程全面嵌入、产教平台搭建、专业师资提升、教学资源丰富和本土教育方法改革等思路和建议。

基于SWOT分析的工科专业管理类课程教学改革

面向工程教育专业认证的要求,管理学课程是工程类专业的通识教育课程。依据工程专业人才培养的能力素质要求,采用SWOT方法分析了项目管理课程教学改革途径,研究了"翻转课堂"和"案例教学"模式对于实现"以学生为中心""成果导向教育"和"持续质量改进"理念发挥的重要作用,提出课程内容优化与教学方法创新的改革策略,实践总结了改革成效和问题思考,促进了工科专业管理类课程教学水平与学生能力的提升。

基于印制绕组阵列的电磁式能量采集装置设计

采用电路板印制工艺设计了一种基于印制绕组阵列的电磁式能量采集装置,可收集不同转速工况下的旋转机械能,为无线传感节点供电,并且通过蓝牙无线通信方式对传感器信息进行接收与处理。通过将取能线圈的铜导体印制在电路绝缘板上的方式,有效降低了装置的整体质量,实现系统集成化。实验测试结果表明,装置可以实现稳定的三相交流电输出。在400 r/min和1 000 r/min的转速下分别可达到2.24和17.02 mW的峰值功率,经整流、稳压后能够稳定为负载传感器供电。

典型车载场景下语音识别算法效果评价与分析

从语音识别系统前端信号处理出发研究了语音信号特征的提取方法。对4种语音识别主流算法模型进行部署,构建了不同车载应用场景,并选择字错误率和实时率两种主流评价指标对算法模型进行了效果测试,开展了算法评价与分析,同时运用开源二维网格搜索法优化了百度DeepSpeech2模型,并对其进行硬件适配,使得模型识别精度、识别速率得到小幅度提升。此外,基于以上研究结果提出了合理的算法优化建议,为模型算法的稳健性研究提供理论参考。

基于室内线缆磁场的自供电家居环境监测装置研制

设计了一种基于室内交流电缆磁场取能的自供电装置,通过收集家用电器电缆周围的时变磁场能量为无线传感器等设备供电、由蓝牙传输技术将传感器的监测数据实时发送至手机端,实现家居环境的在线监测。实验结果表明,使用阵列化感应线圈可有效提高装置的输出功率;在6 A的线缆交变电流激励下,使用1、3、6个感应线圈时电源管理电路的输出功率分别达48.26、159.41和259.21 mW,可满足多种低功耗设备的用电需求。该装置适应在一定范围内变化的线缆电流,且输出性能稳定,为智能家居网联系统中无线传感网络节点的安全、稳定运行及原位供电问题提供了有效解决方案。同时,该设计理念应用于电气自动化学科专业教学中,有助于提高学生分析和解决问题的能力。