摘要：为精准对接南疆农机智能化改造对技术技能人才的需求，依托塔里木职业技术学院机电一体化技术专业，与新疆恒禾农业装备有限公司深度合作，系统构建了32个本土化、阶梯式教学案例的智能农机案例库，并以此驱动“田间课堂”的教学实践。案例库围绕棉花生产“耕、种、收”全作业链条，划分为侧重操作调试的“田间问题库”与侧重机械故障诊断排故的“故障运维库”，并设计了“真实工单-原理图谱-虚拟仿真-田间实操指南”四段式案例结构。系统阐述了案例库的构建逻辑、基于案例的“问题导入-虚拟预演-田间验证”闭环教学模式设计及其预期教学价值，为产教深度融合的课堂教学提供可直接应用的资源体系与实施框架。

　　关键词：智能农机；案例库；田间课堂；教学实践；产教融合

　　1.引言

　　南疆是我国重要的棉花主产区，其农业机械化与智能化发展亟需机电一体化人才具备智能农机的运维能力。然而，当前职业院校的相关教学实训内容往往面临内容更新慢、实训脱离企业和田间的真实场景等问题。针对这一现状，课题研究与新疆恒禾农机有限公司开展深度合作，以机械零件装配装调、PLC编程调试、数控加工等真实技术问题为源头，系统开发教学案例库。通过构建依托企业、源于生产、阶梯递进的本土化案例资源体系，为重构机电一体化专业实践教学、打造“田间课堂”提供核心工具与实施框架，为实施课堂教学改革奠定基础。

　　2.面向“田间课堂”的阶梯式案例库系统构建

　　案例库是“田间课堂”实施的基础资源与教学指南[1]。研究团队与阿克苏恒禾农机有限公司组建技术-教学联合小组，梳理其机械产品全生命周期的典型技术问题与技能需求，构建了32个标准化案例的资源体系。

　　2.1案例库整体架构与设计逻辑

　　案例库基于企业真实的田间生产过程设计，包含两类内容：一是田间问题库案例16个，详见表1，主要围绕数据解读、参数设定、机械调整、智能系统规范操作、作业质量提升与现场应急处理，训练学生的基础实操与工艺优化能力，对应设备与场景包括联合整地机、动力驱动耙、2MBJ系列播种机、北斗导航系统、播种监控系统、变量施肥机、残膜回收机、液压翻转犁等；二是农机故障运维库案例16个，详见表2，对应设备与场景包括整车电气系统、指夹式穴播器、膜卷架张紧机构、排种电机、液压升降系统、拖拉机变速箱、液压油缸系统等，聚焦基础电路分析、电机驱动电路负载分析、传动链轴承故障诊断、精密机械结构诊断与调整、液压执行元件故障诊断、液压密封件更换与维修、局部传动与动平衡检测、旋转机械故障诊断等，培养学生综合分析与解决实际问题的能力。所有案例按难度分为基础认知、核心应用和综合拓展三个层次，形成循序渐进的学习路径。

　　2.2案例内容与载体的标准化设计

　　为提升教学规范性与可操作性，每个案例按照“四段式”标准结构开发[2]。案例均来源于企业提供的真实工单，能够让学生真实感受到生产现场的情况；进而通过原理图谱，关联《液压与气压传动》、《可编程控制器技术与应用》、《机电设备故障诊断与维修》等核心课程知识，打好坚实的理论基础。学生需要在“学习通平台”完成虚拟仿真的任务，进行农机设备的结构认知与实操预演；最后依据田间实操指南，完成从仿真到田间地头真实环境的技能迁移。案例库以“活页手册+在线平台”混合形式呈现[3]，能够适应教室、虚拟仿真实训室与田间多种教学场景。为保持内容时效，校企每季度对案例进行复盘与更新，确保其紧跟技术发展与岗位需求。

　　3.基于案例库的“田间课堂”教学模式设计

　　3.1“四阶闭环”教学流程

　　案例库支撑起“四阶闭环”教学模式，将企业真实工作流程系统地融入各教学环节。以案例F09《残膜回收机液压打包机构压力不足故障诊断》为例进行分析。

　　该教学流程分为四步。首先，教师通过故障视频或现场观察，引出“液压系统压力不足”的核心问题。接着，学生分组研究原理图，并在仿真平台模拟拆卸液压泵、检查溢流阀等操作，初步判断故障原因。然后，在导师带领下，学生到实训基地或田间，对照实操指南检测真实设备，更换故障部件并调试，完成故障排除。最后，各组汇报实操过程，接受校内教师与企业导师点评，并将实践中发现的新问题反馈至案例库，持续优化教学资源。

　　3.2教学组织与评价体系重构

　　教学组织方式也进行了相应调整。教师的角色更侧重于课程设计与过程引导，企业导师主要传授实际技术标准和行业规范，学生则以一线技术员的身份深度参与每个项目环节。评价体系也随之更新，采用过程与结果相结合的综合考评方式。具体来说，学生成绩由三部分构成：学习过程与工单记录占30%，虚拟仿真任务的完成情况占30%，田间实操表现及企业导师的评价占40%，以此全面评估学生的知识、技能和职业素养[4]。

　　4.案例库的教学应用价值与预期成效

　　建立的案例库和配套的教学模式为今后的教学奠定了良好的基础。主要价值体现在下述三个方面。

　　4.1教学资源发生了质的变化

　　案例库把原来零散、静态的知识点，变成了32个有真实场景、有明确任务、有前后逻辑的鲜活教学项目。比如，学液压原理不再空洞，而是跟着F07、F09、F14这些具体的故障案例，一个接一个地去理解和解决。这样一来，教的内容就能跟着产业技术实际一起更新了。

　　4.2有效提升学生的学习效果

　　“先仿真后实操、虚实结合”这个路子，既降低了学习门槛和动手风险，又提高了学生的兴趣。学生可以先在校内的虚拟仿真实训室里把流程练熟，然后再组成小组到田间地头去真刀真枪地干。这有助于他们养成规范的操作习惯，更高效地解决问题。案例设计成从易到难的阶梯，也能照顾到不同基础的学生，给他们个性化的成长路径。

　　4.3确实深化了产教融合

　　案例库本身就是学校和企业深入合作的产物。用它来教学，能推动课堂和企业现场形成一种常态化的协作机制[5]，一起研究问题、管理过程、分享成果。企业通过案例库提前参与到人才培养里，能大大缩短学生毕业后上岗的适应时间，最终实现学校、企业、学生都受益的良好局面。

　　5.结论与展望

　　围绕新疆恒禾农机有限公司的产品线，系统性地建成了一个阶梯式的教学案例库，并为“田间课堂”配套了一套完整的教学模式，为南疆机电一体化专业应对产业智能化升级奠定了基础。案例库的构建标志着专业教学资源从通用型向贴合本地产业实际的精准化转变。目前，这套案例库支撑的“田间课堂”计划在塔里木职业技术学院机电一体化技术专业2025-2026学年春季学期启动应用。后续研究将着重做好跟踪教学实施情况，收集数据，不断优化案例和教学方法。案例库应用实践成熟后将向南疆周边区域的兄弟院校推广此模式和资源包，并尝试基于案例开发职业技能等级证书的培训课程，从而在更大范围支持南疆智能农业的快速发展。

　参考文献：

　　[1]姜春霞.农业智能装备专业“产学研用”协同育人平台建设研究[J].中国农机装备,2025(12):112-114.

　　[2]高鹏,王晓语,郏孟安,等.农机装备智能化设计方法课程案例库建设与教学实践[J].山东农业大学学报(社会科学版),2025(S1):148-152.

　　[3]宋洪.农机智能化背景下职业教育课程体系与岗位需求的适配性分析[J].当代农机,2025(08):105-106.

　　[4]张秀丽,刘晓潺,周培林,等.机械专硕“现代制造技术”教学案例库构建[J].装备制造技术,2024(04):83-86.

　　[5]阮培英,程卫东,蔡善儒,等.机电系统设计课程改革助推智能农机专业人才培养的研究[J].农业工程与装备,2021,48(04):72-74.