发布时间:2024-01-13 16:26:19
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇农业工程信息技术,期待它们能激发您的灵感。
关键词:自动化信息技术;农业工程;应用
农业是我国国民经济中不可或缺的一部分。为促进农业发展,实现自动化是其发展的根本。针对我国农业发展特点来说,结构改造和技术的精细化和先进化应作为其基本要求。农业自动化信息技术是一项复杂的过程,这一过程需要技术人员具有专业的操作水平,以促进其积极作用的发挥。
一、地理信息系统的开发和使用
地域特征对农业产量具有较大影响,利用自动化信息系统可对地域情况进行正确的分析和测试,通过数据采集和储存了解地域情况。自动化信息技术是集地理科学、管理学、计算机网络技术为一体的综合学科,目前自动化信息技术能为使用者提供真实的三维地域信息。通过专业的平台建立,使农业生产地域管理更加精细化、降低自然条件对农业生产的影响。另外,在农业调查过程中,自动化信息技术具有更加明显的作用,自动化信息系统的建立将提供实时的图像分析,建立空间数据信息,使农业资源管理水平得到提高。辅助分析功能则有助于促进土地资源的合理利用,促进农业技术革新。
二、遥感技术在农业发展中的重要作用
遥感技术以电磁波技术为核心,是利用电磁波的观测和分析对物体存在的环境进行正确的分析。遥感器的主要作用在于信号接收,实现对农业相关问题的管理和控制。遥感技术还实现了对农作物的长势特点进行分析,从而最终确定管理技术。通过这一技术,观测精度大大提高,其预测功能实现了对农作物的实时监测,对于农业发展具有十分重要的作用。
三、全球定位系统的应用
目前,全球定位系统是最为广泛的应用方式。全球定位系统即GPS系统,是农业先进技术发展的重要体现。主要由空间导航卫星、地面监控站与接收设备组成。通过这一系统可对农业操作过程和设备进行检测,是现代农业发展的重要表现之一,实现了农业信息定位。目前,美国在这一技术的应用具有先进性,通过远距离的定位功能实现了对农业生产过程进行分析,对于宏观调控和农业措施的实施具有积极意义。
四、虚拟仪器技术的重要作用
虚拟仪器技术的应用尚处于初级阶段,以计算机基础为基础,仪器仪表测量为辅的模拟仪器。其功能在于通过对实际生产的模拟过程和记录过程实现对农业发展的了解。现代虚拟技术是农业智能化的重要表现之一,在我国,农业播种中该技术具有一定的作用。通过虚拟技术,可获得落种性能、平均值等特点,从而使操作界面合理化、可视化,促进农业播种技术的完善,为农产品的生产提供良好的环境,促进其生长发育。还可通过实验的方式了解植株的生长过程,从而实现对种植过程的指导。在农产品选种过程中,也可通过虚拟实验的方式实现数据采集,再通过智能化系统得到植株的种植过程。
五、专家系统应用于农业工程
专家系统是农业生产系统之一,不仅在农业生产中,在多个行业具有广泛的应用。在以往的农业生产中,对于农民的经验、种植技巧具有较好要求。而专家系统的建立实现了新技术的实施,是农业生产的必然趋势。在我国农业发展中,专家系统的主要作用在于分析农业生产常见问题,并形成数据,对种植过程形成专业的种植策略,对不合理的施肥和管理过程进行调节。计算机网络是这一技术的重要工具,通过互联网的访问,即可获得对应的数据信息,在信息系统的形成过程中还建立了完整的数据库信息,也就是说,专家系统虽然解决了工作效率和技巧问题,但对于前期设计具有较高的要求。从这一角度分析,专家系统是人力与智能系统的结合过程,实现其积极作用需要操作人员具有专业的经验。同时,专业系统的建立具有复杂性特点,农业知识的建立要与其他知识进行分离,这也是专家系统的基本特征之一。
六、总结
自动化技术的发展具有必然性,也是我国国民经济发展的基本需求。自动化信息技术以地理信息系统、虚拟仪器技术和GPS系统为代表。未来,我国的农业信息技术将进一步改革和发展。当然,一些技术的发展还存在一定的局限性,对于技术和成本都具有较高的要求,如何实现其技术更新将对农业的发展起到积极作用。(作者单位:海南师范大学)
参考文献:
关键词:农业技术;创新;农业发展
中图分类号: F323.3 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/ki.jlny.2016.21.009
当前农业技术推广逐渐向着现代化、节约型和创新型的方向发展。农业技术推广已经成为农业科学技术转化成农业现实生产力的战略核心,将农业技术尽快运用到农业体系建设中,已经成为加快社会主义新农村建设,促进农业技术有效应用的最有效措施。
1 农业技术推广体系建设的现状
随着我国农业技术推广工作取得了长足的进步,初步形成了跨越多级行政单位、多功能的农业技术推广体系。但是在农业技术推广体系发展过程中也存在着不少的问题。
1.1农业技术推广体系不健全
我国农民合作社大多还是沿袭着计划经济条件下建立的农业技术推广模式,这种模式大多主导从中央、各级县(市)到乡(镇)的农业推广体系,其更多的是侧重行政区域的直接管理和各功能单位的专业设置,而行政单位的行政干预和功能单位的各自为政都造成了农业技术推广体系的相互分割,真正落实到农业技术推广的责任不明确,推广管理机构人事分离。
1.2 农业技术推广职能相重叠
农业技术推广要求技术对口和专业对口,明确要求农业技术推广的管理一定要具体到田间地头,明确到每一个村民,强调管理机构必须有明确的职能。当前,我国县乡农业技术推广机构承担着繁多的农业扶植项目,需要开展农业救助、行政干预、农资创收、技术推广等4类职能。由于农业技术推广部门的职能定位模糊,同一部门机构承担着多重职能,而且不同职能机构的职能相互交叉,导致农村基层推广机构的职能重叠,弱化了农业技术推广的扶持力度。
1.3 农业技术推广方法不灵活
我国农村土地跨越多种地质地貌,而多变的自然气候条件造成了农业技术推广的复杂性和多样性,也给农业技术推广提出了非常具体的挑战。但是长期以来,我国农业技术推广依照采用单一片面的推广方法,很多推广方法可能在一个种植带奏效,但是在其他的种植带不奏效,不能做到有效的实践推广。而长期形成的“行政指挥+田间指导”的行政推广方法僵化,缺乏有效创新,不能迎合不断发展的农业技术推广需要。
2 加强农业技术推广体系建设的对策
在深入了解农业技术推广体系建设的现状后,需要侧重加强推广体制机制建设,完善推广保障机制,广泛培养技术带头人。
2.1 建立健全农业技术推广体系
在农业技术体系建设中,应改变单纯的政府主导的推广模式,将农业技术推广真正回归到农村的技术应用和创新推广上,而政府应该定位于技术主导,做好推广对接和后勤保障工作,从而打造以政府推广体系为主导,以农民合作社为骨干,结合农业科研机构、各级农业技术员、农村技术骨干以及涉农企业广泛参加的多元化农业技术推广体制。在农业技术推广部门中,推广机构应该承担着当地农村农业技术普查、农业创新技术引进、实验,农田病虫害防治及灾情监测、防控,农产品的质量监测、农资产品投入使用监测等具体工作。最终能够实现政府出台农业推广技术,职能部门制定服务标准,农村农业技术推广部门负责具体落实和积极反馈,从而能够为农村农业发展提供“一条龙”服务。
2.2 完善农业技术推广保障机制
农业技术推广需要有完善的保障机制,需要政府根据深化农业技术推广体系建设的策略制定相关的方针、政策,把握新型农业推广的市场方向,明确农业技术推广的前进方向,建立健全从中央到地方,逐级、广泛地推进市场法制政策体系建设,为农业技术推广提供切实有效的制度保障和强有力的操作指导。在资金支持方面,农村技术推广保障应该积极开拓技术推广经费渠道,国家级的农业技术推广可以由政府公共财政支持,而各级政府应该根据自身农村农业经济发展现状,结合科研机构、专业院校开展有针对性的农业技术攻关,切实加强基础设施的投入力度。
2.3 广泛培养农业技术推广带头人
在我国现代化农业建设过程中,农村基础设施基本得到完善,农村配套工程大多已经落实规划,但是在农业技术推广上未能做到完善落实,其根本原因就是缺乏懂农业技术推广的带头人,缺乏切实可行的示范带动,使得优秀的农业技术推广不能在田间地头落实完善,农村各级行政单位、农民合作社应该积极开展农业推广技术兴趣小组,培养优秀的农民带头人,规范发展专业的农业技术推广协会,倡导由农民组建、农民管理和农民受益的发展方针,政府各主管部门和农民合作社应该培养先进典型,发挥技术带头人的典型示范作用。
3 结语
新形势下加强农业技术推广体系建设是我国现代化农业发展的必然选择,政府各职能单位、农民合作社一定要深入研究农业技术推广体系建设的现状,加强开展有针对性的对策研究,逐步完善农业技术推广体系。
参考文献
[1] 王洪秋,安载学,方淑琴,张琳,王秀飞,张维东,刘鹏.我国农业技术推广体系存在的问题及对策[J].现代农业科技,2015,(05).
[2] 郭洁,胡宝贵.多元化农业技术推广体系研究进展[J].中国农学通报, 2015,(32).
关键词:工程技术;农业建设;现代化
新时期,中国人们通过不断努力地探索农业发展道路,促使中国农业有了非常大的发展,取得很大的突破,更加获得了一些全球瞩目的成果,并且同国际接轨,跻身成为了农业大国。现代化的农业研究工作以及探索工作,有着非常重要的意义,一方面在推动我们国家经济发展上有着积极的作用;另一方面对国际的农业格局也有着重大影响。面对这样的形式,需要对农业工程技术的发展做深入的研究,认真分析现代农业的建设[1]。
1农业工程技术的发展
现代化农业发展离不开农业工程技术的应用和转化,这就要求相关人员去加强农业有关技术的研究工作,突破现有农业技术,加大力度发展先进农业技术。在实践中改进原有技术,且将基层群众的力量调动起来,参加到技术的推广中,这样才真正做到推动农业现代化进程,加快农业现代化进程。
1.1农业工程技术内容
农业工程技术可以涉及到的范围非常广泛,可以应用在种植业、农产品加工产业、林业中或其他农业领域中。农业工程技术通常包含内容也有很多,比如基因工程技术、农业环境的保护、农业方面的计算机信息技术、现代化的农业机械设备、优良品种的研发、生物技术或有关的其他新技术[2]。
1.2农业工程技术转化成为生产力
1)农业形式的高新技术开发区。这样的开发区应该同该地区所在的政府进行合作,政府需要参与并且协调该开发区的形成,实际含义就是在一块特定的区域内,建设农业研发和生产的基地,还要能带动有关技术继续发展以及推广。现今,条件比较优越的地方已经建立开发区。这样优越的地域必须具有集中的人科技力量、优越的种植条件、发达的经济。例如,东部的沿海地区建立出农业领域开发的实验区,或者是农业的高新技术园区。这样园区是同有关单位一同建设出来的,这是一种经济实体,为农业工程技术开展实践提供一个必要的场所,进而可以促进农产品开发的进程。另一些模式就是建立农业的示范区以及农业科技的示范区,农业的示范园具有观光的性质,自身特征也很鲜明,具有生态、高效、绿色特点。2)一体化科技的转化模式。一体化的科技农业生产模式包含的内容主要有农产品生产、农产品开发、农业开发、农产品销售,将这些工作由同一个科技性质的企业完成,称之为一体化科技企业。例如广州花卉生产企业,一些地区的有关农产品的科技研究中心等。
2现代化农业的建设概况
现代化农业是对新兴农业的一种概述,主要是指农业的外在形态。主要从农业要素方面,对农业研发、生产、加工、销售等进行科学化、合理化、系统化的处理,提升农业和信息技术、装备制造、地理科学、旅游等融合程度,从而大大提升农业生产效率,增加农业产出效率,实现农业的产出最大化、最优化。世界范围,不少国家的农业发展水平已经非常之高,我国农业发展迅速,但是现代化农业的建设由于种种原因,仍然较为艰巨[3]。
2.1现代化农业的特征
首先,现代化农业具有科学化,因为科学是第一生产力,当今农业需要有科学的支撑,科学能驱动其向前一步发展。科技将人力和物力进行解放,农业生产率也就得到了提高,农业的发展更加迅猛;其次,农业的信息化,这是当前农业发展最为重要的一项基础性工程,能有效的推动农业的高端化发展,促进农业生产效率的提升,品质的更优化发展。农业集约化是国家当前农业战略中较为突出的一个方向,主要从注重农业生产品质,寻求更优质的产品;提升资源的利用效率,使用先进科学设备,节约资源;从大量资金的投入转变到科技的投入,实现农业高效和快速发展。另外是农业的市场化,这是农业能走到国际市场的必然要求;最后,农产品的多样化,农产品要更加多样和优质,这能提升农业在国际上的竞争力。
2.2现代农业建设的主要目标以及功能
现代农业的建设不仅仅具有生产的供给功能,还具有满足生活休闲的功能、生态的保护功能。现代农业建设成功后,追求目标在原有的目标上更进一步。①提升农业产品的产出效率和商品率;②高效使用资源,融合社会效益、经济效益、生态效益。
3结束语
综上所述,现代化的农业研究工作以及探索工作,对我们国家的农业发展有着非常重要的意义,一方面在推动我们国家经济发展上有着积极的作用;另一方面在国际的农业现有局势上也有着重大影响。新时期,更应重视到农业工程技术带来的促进作用,在现代化农业的建设工作中,不断尝试更多的农业工程技术,提升农业工程技术的转化能力,加强自主创新型农业工程技术,推动我们国家现代化农业上升到更高的层次。
参考文献:
[1]朱沛军.农业工程技术发展及现代农业建设[J].南方农业,2015(3):177-178.
[2]蒋家荣.浅谈农业工程技术发展与我国农业科技革命[J].安徽电子信息职业技术学院学报,2003(5):53-54.
一、农业院校电子信息专业实验室建设存在的主要问题
(一)农业特色不彰显电子科技大学的电子信息专业以图像信息处理与传输为重点。西安电子科技大学的电子信息专业则以雷达信息处理为特长[2]。农业院校的电子信息专业应该突出农业特色。但是由于电子信息专业在农业院校一般都成立时间不长,属于新兴专业,因而经验不丰富,尚未形成农业特色。由于专业特色不明显,导致专业实验室特色不明显,实验内容更多的是通用的验证实验。以南京农业大学电子信息科学与技术专业为例,综合设计实验未能与农业工程有机结合,以致很多学生毕业时对农业工程都不是十分清楚。虽然近几年毕业的学生都能找到工作,却没有明确的就业方向,什么行业都有,且就业的层次不够高。而国家在“十二五”规划中已经将农业工程纳入十大重点投入项目之一,农业工程有着很好的发展前景,电子信息专业如果能和农业工程结合,必能得到良好的发展。
(二)实验室设备和实验老师尚未转型农业院校电子信息专业实验室一般是在原有的相关专业实验室基础上建设的,由于时间短,尚未真正转型为电子信息专业自身的实验室,并且实验室设备使用时间已经较长,实验条件比较差。如南京农大电子信息科学与技术专业实验室依托于原先的农业电气化和自动化两个专业的实验室,只是针对高频、通信原理等补充了一些实验设备。缺乏实质意义上专业实验室,实验条件就捉襟见肘,使得教师在理论教学过程中讲授的是新设备知识,而实验教学时接触到的却是一些陈旧的设备,教学难以得心应手,从而降低了教学质量。从学生方面看,在课堂上可以学到先进的理论知识,实验室陈旧的设备却影响了学生做实验的兴趣,以致学生把做实验当成是一项无聊的任务,实验过程中仅是看别人做实验,实验后抄一下实验报告,这样实践能力的培养效果大打折扣。实验老师也未能转型。由于农业院校原来没有电子信息这个专业,专业增加后,实验室规模相对是扩大了,但是实验室老师都是从相关专业转过来的,如南京农大电子信息科学与技术专业实验室教师许多原先是从事农业电气化和自动化实验教学的,他们对电子信息这个专业还不是很了解,在很多实验教学中并不能游刃有余。另外,许多农业高校没有建立对实验教师开展相应培训的机制,实验教师的工作量核算又缺乏科学性,从而影响了实验教师学习新专业知识的积极性。在实验教师人才引进方面,一般学校认为实验教学是理论教学的附属物,因而没有给予实验教师相应的待遇,很难吸引优秀的人才投身到实验技术队伍中。
(三)实验室的封闭式管理与电子信息专业的开放性相悖电子信息专业教学离不开一个开放式的实验室,学生需要不断的实践才能打好基础,才能学好专业知识,才能拥有良好的专业能力。但一般高校将实验室物资和实验教学放在不同的部门进行管理,这就造成了实验室管理上的不协调,既难以形成跨学科的实验能力,又不易实现整体效益。如南京农大工学院电气工程系实验室原来是按教研室分,有三个实验室管理办公室。后来该校将三个实验室合并为一个电学实验中心,就部分解决了这个问题。实验室管理上的这个问题,使得“学生等实验室开门、实验室开门等学生”这种情况时有发生。为了进一步加强实验室管理,南京农大电子信息科学与技术专业实验室还采用了学生勤工助学的方法来参与管理。但由于工作不成熟,未能制定对应的规章制度,使得部分实验室变成了学生自己的场所,反而更增加了实验室的封闭型。
(四)实验教学保守性与电子信息专业创新要求不符电子信息专业实验教学应该更注重动手能力,但是现在的实验课堂完全没有体现灵活的动手,师生更像是在完成一项任务。老师注重理论教学,没有把时间过多地投入到实验环节中,实验教学中只是把一些验证性实验和被做了很多遍的简单的设计题目布置给学生做,创新性在其中难以实现,从而影响到学生创新能力的培养。
二、农业院校电子信息专业实验室建设的对策
(一)依靠优势学科,强化农业特色电子信息本科专业学生可以参加国家级、省级大学生电子竞赛、挑战杯、GIS大赛、机器人大赛等等。这些比赛可以很好地提高学生的能力,但是需要有特色的创新实验室作为支撑。电子信息专业实验室只有和学校的优势学科水融,才能走出自己的特色之路。以南京农业大学为例,该校的农业工程学科历史悠久,学术源远流长,20世纪80年代就已经有硕士、博士点。因而可以考虑将电子信息融入农业工程,在农业工程一级学科下开设电子信息科学与技术专业。这样既能使农业工程学科“老树春深更著花”,也能使农业院校的电子信息专业“借力好风上青云”。在此基础上,更多地将农业工程项目引入到电子信息实验环节中,如可以考虑农业自动灌溉里的控制装置的设计,农业害虫识别的简易智能装置设计等等。
(二)投入经费,推动实验室设备和实验教师转型中国工程院院士左铁镛教授说过:大学有将近一半以上的资产在实验室,因此实验室是学校的“半壁江山”。农业高校的领导应该充分认识到电子信息专业实验室建设的重要性和紧迫性,在保证实验室专项资金无虞之外,还需进一步加大对实验室建设的投入,使实验室最大限度地向电子信息专业需要高效转型。实验室教师是实验室最具有活力的因素,其素质是建设实验室的关键。提高实验教师团队的整体素质是加强实验室强大支撑作用的有效途径。由于电子信息技术发展迅猛,以前的实验教师跟不上专业实验教学需求,因而可以转型为管理人员,同时另外招聘专业能力较强的专职实验教师。学校每年不断地以博士毕业生充实教师团队的同时,应该引进优秀的硕士研究生学历以上的毕业生充实到实验技术队伍中,培养专职的实验老师。
20世纪80年代以来,随着人类社会经济可持续发展这一概念的深入人心,能源与生态环境问题日益受到重视,许多发达国家迅速扩宽了农业工程学科的研究领域.农业工程科技出现了以自动化、信息化、工程技术与生物技术及经济管理学科相互渗透的情况,我国农业工程教育也面临着许多机遇和挑战:首先,我国农业结构在不断调整的过程中,农业生产经营方式正由传统经营方式向着产业化、专业化和集约化方向发展,要求农业工程技术人才不仅要具有农业工程专业技能,还应具有扎实的自然科学基础知识和较强的统筹规划和对话能力[2-3];其次,随着农业工程科学研究领域的不断扩宽,将会出现一批新兴学科和交叉学科,农业工程技术与信息技术、生物技术的融合也不可避免,因而农业工程本科教育的传统专业(如农业机械化等)面临着进一步提高学生知识涵盖面和统筹规划能力等发展问题,而农业工程的一些新兴专业(如农业建筑环境与能源工程、农业水土工程等)则在此背景下应运而生,并进行大量的探索,取得了十分宝贵的教育成果和经验;再次,随着农业产业化的快速发展,引发了对农业工程技术人才的大量需求,要求农业工程教育的师资力量、教育理念、培养方案以及经费投入都要适应农业工程学科发展的新形势要求.因此,在依赖于知识的科技创新能力以及知识和信息的生产、传播和应用能力的国际竞争时代,我国农业发展也进入了由传统农业向现代农业转变的关键时期,农业工程技术在现代农业发展中地位和作用日益重要,我国的农业工程本科教育迎来了快速可持续发展的良好机遇.
2我国农业工程教育设置的现状与问题
我国农业工程相关专业的课程设置大多基本延续了苏联时代的教学模式,长期以来一直把培养“窄深型”的专家作为目标,过于强调课程自身的完整性和系统性,课程体系缺乏综合性,培养模式过于强调课本的重要性,实践环节薄弱,导致了学生把主要学习功夫都花在课本上,较少参加社会实践,不利于学生探索各门学科知识之间的内在联系,不能运用自己所学的知识综合性地解决一些实际问题,也不能扩大学生的知识面和认识视野,使得农业工程的人才培养目标不明确,缺乏为“三农”服务的意识,不了解农业工程类专业设置的真正意义,在面对复杂的现实问题时,也不能综合地进行思考和解决.同时,农业工程相关专业的课程设置又大多偏重于机械工程类专业,学生们关于农业的基础知识不够扎实,视野不够开阔,尤其是没有掌握本应该掌握的农业工程相关知识,如农业生物、农艺和生命科学方面的知识,而农业工程应是以农业领域为研究对象,应用物理、化学和生物科学及其工程技术手段来解决农业生产问题的工程科学和工程技术,要为农业的工程化服务.而且农业工程类专业培养方案中人文社科类内容普遍薄弱,使得学生的思维方式过于教条化,解决问题过于公式化,遇到实际问题时不能综合考虑来解决,并且现设人文社科类的课程大多以思想政治教育为主,缺少社会学、经济学、管理学、历史、人类学、艺术、哲学等方面的课程.
3河南农业大学农业工程类专业教育改革
随着我国农产品竞争的国际化,我国农业面临新的机遇和挑战,同时对我国的农业工程教育来说也是一个全面改革的时机,这就要求全国各大高校的农业工程教育要重新审视“三农”问题,把提高农产品质量和效益,提高农民收入放在首要位置,并且我国农业正面临着由传统的农业经营方式向着产业化、专业化、集约化的方向发展,提高农业劳动生产率,减少农业对劳动力的需求,实现规模化农业经营方式,保证我国食物安全和农业的可持续发展,则必须要在农业科技创新和农业人才培养上有新的突破,必须加强生物技术和现代工程技术的广泛投入,河南农业大学为了能够培养出满足现代农业所需的“厚基础、宽口径、高素质”的优秀人才,从专业设置、人才培养模式、教学内容和课程体系进行了探索,摸索出了一套独具特色的培养方案,实现了现代工程、生物技术、系统管理的多学科交叉教学,很好地体现了目前农业工程教育教学的“综合性和边缘性”原则,培养出来的技术人员不再是以前的“深窄型”专员,而是综合素养都很高的现代化工程师,大大提高了他们在就业时的竞争力,并且明确了他们的专攻方向(就是为我国的“三农”服务),使他们在工作中能够很好地运用自己所学的专业知识,综合地解决所面临的现实的复杂问题.河南农业大学主要从四个方面对农业工程本科教育进行改革探索.
(1)优化课程设置,实现学生的全面发展河南农业大学农业工程类专业的课程设置根据农业现代化建设的需要和农业工程学科领域的扩大,有计划设置了新兴专业,调整、改造、拓宽原有学科专业结构,使专业向综合方向发展,对农业工程类专业的课程进行了部分调整,加大了人文社科类的教育,优化了基础课程的设置,夯实学生的基础知识水平,同时,专业课加开了生物环境和能源有关的课程,如农业微生物、农业生物环境与能源工程、能量有效利用、废弃物资源化处理等课程,实现了专业课的综合化,同时,还增加了多门专业选修课,为学生提供了更全面的选课平台,目前我校农业工程类专业公共课课时、基础课课时、专业课及相关课课时、实践课课时等所占的比例都进行了调整,可为实现学生的全面发展提供更多的有利条件.
(2)扩大研究领域,促进学生多领域发展农业工程学科涉及机械、材料、电工、电子、生物、信息、资源、环境、经济及管理等多学科,农业工程教育的教学计划应体现工程与生物、技术与管理、机与电的三个结合点[6-7].因此,我校的农业工程类专业扩大了研究领域,实现了机械工程、电子信息、能源工程、环境工程、经济管理、生物工程等领域的综合研究,促进了学生的多领域发展.目前,河南农业大学农业工程类专业培养学生的研究方向分为农业装备工程与机械化、农村可再生能源工程、农业生物环境与高效农业、农业电气化工程、农产品物流工程五部分,从各个方面对学生进行全面培养,使他们能够向复合型人才发展,提高了他们的就业机会,提升了他们的社会竞争力.
(3)加强师资队伍建设,提高教学质量在影响本科教育发展的诸多因素中,师资队伍是最为关键的因素之一.河南农业大学十分重视师资队伍建设,积极实施人才强校战略.目前,农业工程类专业正在加快建设一支既精通专业理论教学又具有较强实际操作能力的教师队伍,不仅重视现有教师资源对学校生存的影响,更注重新生师资力量的培养,大力鼓励青年教师参加各种进修、培训和交流,使他们能在各个方面都为学生做好模范引导作用.农业工程类专业在编教师中,享受国务院特殊津贴专家3人,国家级骨干教师1人,省管优秀专家5人,省学术技术带头人7人,省级骨干教师5人,双聘院士1人,海外讲座教授1人,特聘教授1人,多人获得省优秀教学成果奖、河南农业大学优秀教学成果奖等.现已建成一支职称、年龄、学历、学缘结构合理,能满足新时期教学科研要求的师资队伍,被评为河南省科技创新技术团队.
关键词:精准农业;研究进展;发展方向
中图分类号:S-0文献标识号:A文章编号:1001-4942(2013)09-0118-04
我国农业资源约束日益突出,农业生态环境退化加剧,化肥占农业生产成本25%以上,但利用率仅为30%~35%,远低于发达国家的50%~60%,不仅造成了经济上的巨大损失,更带来了严重的地下水污染和生态环境破坏。国内外研究表明,精准变量施肥可使多种作物平均增产8.2%~19.8%,降低总成本约15%,化肥施用量减少约20%~40%,土壤理化性质得到改善。因此,解决上述问题的最佳途径是大范围地推广应用按需变量施肥的精准农业和测土配方施肥技术。
1 精准农业及其在我国的实践与发展
精准农业[1~5]又称精细农业,它以信息技术为基础,根据田间每一操作单元的具体条件,定位、定时、定量地调整土壤和作物的各项管理措施,最大限度地优化各项农业投入的量、质和时机,以期获得最高产量和最大经济效益,同时兼顾农业生态环境,保护土地等农业自然资源。
精准农业技术是基于信息技术、生物技术和工程装备技术等一系列科学技术成果上发展起来的一种新型农业生产技术,由全球定位系统、农田信息采集系统、农田遥感监测系统、农田地理信息系统、农业专家系统、智能化农机具系统、环境监测系统、网络化管理系统和培训系统等组成。其核心技术是“3S”(即RS、GIS、GPS)技术[6,7]及计算机自动控制技术。
遥感(RS)技术[8]的主要作用是农作物种植面积检测及产量估算、作物生长环境信息检测(包括土壤水分分布检测、水分亏缺检测、作物养分检测和病虫害检测)、灾害损失评估。地理信息系统(GIS)[9]是精细农业技术的核心。应用该系统可以将土地边界、土壤类型、地形地貌、灌溉系统、历年土壤测试结果、化肥和农药使用情况、历年产量等各种专题要素地图组合在一起,为农田管理提供数据查询和分析,绘制产量分布图,指导生产。应用全球定位系统(GPS)可以精确定位水、肥、土等作物生长环境和病、虫、草害的空间分布,辅助农业生产中的播种、灌溉、施肥、病虫害防治工作。另外,农机具上安装GPS系统还可以进行田间导航,实现变量作业。
我国在1994年就有学者进行精细农业的研究。国家“十五”科技战略重点将发展精准农业技术、提高农业生产水平作为重中之重,并首次在“863”计划中支持研究机构进行精准农业技术自主创新。目前一些地区已经将精细农业引入生产实践中,在北京、上海、黑龙江以及新疆一些地区建立起一批精细农业示范基地,并取得了可观的经济效益。
2 国内精准农业技术研究现状
从技术角度来看,完整的精细农业技术由土壤及作物信息获取、决策支持、处方生成、精准变量投入四个环节组成(图1)。信息获取技术、信息处理与分析技术、田间实施技术是精准农业不可或缺的组成部分,三者有机集成才能实现精准农业的目标。
图1 精准农业(PA/PF)技术组成
2.1 土壤及作物信息获取[10,11]
由全球卫星定位系统(GPS)获得的定位信息、遥感系统(RS)获得的遥感信息和基础、动态信息构成了农业生物环境监测数据信息。
2.1.1 土壤环境信息的获取 (1)土壤养分信息的获取:土壤养分的快速测量一直是精准农业信息采集的难题。目前主要的测量仪器一是基于光电分色等传统养分速测技术的土壤养分速测仪,其稳定性、操作性和测量精度虽然尚待改进,但对农田主要肥力因素的快速测量具有实用价值。如河南农业大学开发的YN型便携式土壤养分速测仪[12],相对误差为5%~10%,尽管每个项目测试所需时间仍在40~50 min,但较传统的实验室化学仪器分析在速度上提高了20倍。二是基于近红外(NIR)多光分析技术、极化偏振激光技术、离子选择场效应晶体管(ISFET)集成元件[13,14]的土壤营养元素快速测量仪器,相关研究己取得初步进展,有的已装置在移动作业机上支持快速信息采集。
(2)土壤水分信息的获取:土壤水分的测量是精细农业实施节水灌溉的基础。目前常用的水分测量方法有基于时域反射仪(TDR)原理的测量方法、基于中子法技术的测量方法、基于土壤水分张力的测量方法和基于电磁波原理的测量方法[15]。
(3)土壤电导率信息的获取:土壤电导率能不同程度地反映土壤中的盐分、水分、有机质含量、土壤质地结构和孔隙率等参数的大小[16,17]。有效获取土壤电导率值对于确定各种田间参数时空分布的差异具有重要意义。快速测量土壤电导率的方法有电流-电压四端法和基于电磁感应原理的测量方法。
(4)土壤pH值的获取:目前适合精细农业要求的pH值检测仪器主要有光纤pH值传感器和pH-ISFET电极[18~21]。光纤pH值传感器虽然易受环境干扰,但在精度和响应时间上基本能满足田间实时快速采集的需要。基于pH-ISFET电极的测量方法具有良好的精度和较短的响应时间,但易受温度影响,需要温度补偿,且电极的寿命较短。
(5)土壤耕作层深度和耕作阻力:圆锥指数CI(Cone Index)可以综合反映土壤机械物理性质,表征土壤耕作层深度和耕作阻力[22]。圆锥指数CI是用圆锥贯入仪(简称圆锥仪)来测定的。圆锥仪的研制工作不断发展,从手动贯入到机动贯入,从目测读数到电测记录,出现了多种多样的圆锥仪。
2.1.2 作物生长信息的获取 作物生长信息包括作物冠层生化参数(叶绿素含量、作物水分胁迫和营养缺素胁迫)、植物物理参数(如根茎原位形态、叶片面积指数)等。作物长势信息是调控作物生长、进行作物营养缺素诊断、分析和预测作物产量的重要基础和根据。主要方法有三种:一是从宏观角度利用RS遥感的多时相影像信息研究植被生长发育的节律特征[23]。二是在区域或田块的尺度上,近距离直接观测分析作物的长势信息。三是基于地物光谱特征间接测定作物养分和生化参数。
2.1.3 病虫草害信息的采集 病虫害和杂草是限制农作物产量和品质提高的重要因素,及时、准确、有效检测病虫害的发生时间、发生程度是采取治理措施的基础。目前,病虫草害信息的自动快速采集主要是基于计算机图像处理和模式识别技术,以研究植株的根、茎、冠层(叶、花、果实)等的形态特征作为诊断判读的目标。主要分析方法有光谱特征分析法、纹理特征分析法、形状特征分析法等[24~29]。
2.1.4 作物产量信息的获取 获取作物产量信息是实现作物生产过程中变量管理的重要依据。国际上已商品化的谷物联合收割机产量监视系统主要有美国CASE IH公司的AFS(advanced farming system )系统、英国AGCO公司的FieldStar系统、美国John-Deree公司的Greenstar系统、美国AgLeader公司PF(precision farming)系统及英国RDS公司的产量监测系统等[30]。这些系统具有功能较强的GIS综合功能,能自动完成产量监测和生成产量分布图。我国谷物产量测产系统的研究起步较晚,目前尚在研制中。
2.2 决策支持与处方生成
分析决策系统[31]主要包括地理信息系统(GIS)、作物生产函数或生长模型和决策系统三部分,决定变量施肥效果[14]。
地理信息系统(GIS)用于描述农田属性的空间差异和建立土壤数据、自然条件、作物苗情等空间信息数据库,进行空间属性数据的地理统计。它主要应用于离线的处方控制方式中,而在实时控制模式中没有使用的必要。
作物生产函数或生长模型是生物技术在农业实际生产中的应用。它将作物、气象和土壤等作为一个整体进行考虑,应用系统分析的原理和方法,综合农学领域内多个学科的理论和研究成果,对作物的生长发育与土壤环境的关系加以理论概括和数量分析,并建立起相应的数学模型。该模型描述了作物的生长过程及养分需求,是变量施肥决策的根本依据。
决策系统根据农业专家长期积累的经验和知识或GIS与作物生长模型的组合分析计算[11],这些存储在GIS系统中的数据信息经由作物生产管理辅助决策支持系统,最终生成具有针对性的优化了的投入决策及对策图,即进行时、空、量、质全方位的田间管理实施处方图,得到施肥的处方图(离线形式)或具体的施肥量(在线形式),并将其存入存储卡或者数据库中,供施肥作业使用。
2.3 变量投入技术
由配套农业设施设备(ICS农机装备和VRT变量投入设备)组成调控实施系统,经全球卫星定位系统GPS定位,在田间管理处方图的指导下实施精细控制,田间实施的关键技术是现代工程装备技术,是“硬件”,其核心技术是“机电一体化”。田间实施技术应用于农作物播种、施肥、化学农药喷洒、精准灌溉和联合收割机计产收获等各个环节中。
3 国内精准农业发展对策
3.1 宣传普及,提升对精准农业的认识
精准农业技术本身能带来可观的经济效益和社会生态效益,同时对提高农民收入、减少农民劳动强度、改善环境质量等有非常重要的作用。
精准农业技术的推广应用涉及精准农业技术本身的发展、农业机械化水平、农业技术培训、农民承担生产风险的能力等,其中农业技术培训是推广应用过程中的关键。由于农民获得信息的渠道有限,只有通过农业技术培训,农民才能认识到精准农业技术的优点并在技术培训过程中掌握这项技术,精准农业技术才能在生产实践中大范围地推广应用。
3.2 完善精准农业的配套技术
通过测土配方和相应的变量施肥技术,改变农民传统施肥观念,根据土地的肥力现状按需变量配合施用肥料,提高肥料利用率,减少面源污染,增产增收。
做好精准农业资料收集和信息标准化工作,应用3S技术建立农作物品种、栽培技术、病虫害防治等技术信息网络以及农业科研成果、新材料等科研信息网络,实现农业资源的社会化、产业化。
3.3 选准适合国情的精准农业项目
我国大部分地区尤其是较落后地区的农村承包地普遍处于碎片化状态,难以支撑起发展精准农业的要求,必须通过土地流转达到规模经营的效果。
另一方面,随着农村市场化和产业结构的调整,在垦区农场(如黑龙江大型农场、新疆建设兵团)和大面积作物生产平原区建立“精确施肥”技术示范工程,或联合一些高效益企业(烟草企业、中药材企业等)带动“精确施肥”的发展是结合中国国情发展精确施肥的有效途径。
4 结束语
精准农业的发展在我国尚处于起步阶段,面临诸多问题与困难。而且我国土地相对分散,技术落后,环保意识不强,在相当长的时期内仍然是小农经济占主导成分。因此建立一个集资源化、信息化、知识化、生态化于一体的全方位生态系统,走具有中国特色的精准农业发展之路,是我国农业发展的必然。
《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)》中明确把农业精准作业与信息化作为农业领域科技发展的优先主题,精准农业对提高我国农业现代科技水平具有重要作用,具有广阔的发展前景。
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[关键词] GIS技术 农业生产 测土配方施肥
[中图分类号] S126 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2014)03-0043-02
一、信息技术在测土配方施肥中的运用现状分析
目前,精确农业技术体系中的精确施肥技术相对比较成熟,其技术基础为3S集成技术和精确施肥技术,3S技术集成包括GIS系统、GPS系统和RS连接。其中GIS主要用于记录某个特定农田区域的地理空间信息及该区域内的土壤农业属性;GPS则主要用于农业生产作业过程中操作者实时地理位置的确定,按照确定的位置,计算机可以从GIS系统中查找到与此地相关的详细资料,并由施肥决策系统依据该地点的土壤养分缺失程度提出施肥决策。该方法由于充分考虑了土壤养分的实际变化情况,从而使肥料的投放更为科学、合理,这样一来农作物便可以获得相对比较均衡的营养,产量差异基本能够消除,大幅度节约了肥料成本,显著提升了肥料的利用效率,农作物产量也随之有效提高。RS的主要作用是实时获取农作物的田间信息,由此可以准确确定出农作物的养分与水分的缺失情况,再将RS与GIS联合使用,便可以实现对农作物追肥的推荐。3S技术的运用为农业测土配方施肥提供了强有力的技术支撑,极大程度地优化了肥料投入,同时,施肥过程中给环境造成的污染也随之减轻,符合环境保护的要求。近年来,我国逐步加大了对运用信息技术进行测土配方施肥的研究力度,并取得了一定的成绩,如一些专家学者借助数据库系统与GIS系统集成,开发出了区域土壤养分管理与作物推荐施肥信息系统,同时一些专家在该系统的基础上提出建立基于Web GIS的养分分区管理系统。
二、Web GIS技术在测土配方施肥中的具体应用研究
Web GIS(简称WG技术)技术实质上就是WWW技术与GIS技术的集成,它是一种基于互联网环境下的集传输、存储、处理、分析、显示等功能于一体的计算机系统。通过集成之后,WG技术是GIS各项功能的实现不再仅仅局限于局域网当中,其范围获得了进一步扩展。具体而言,WG技术就是传统GIS技术在网络这一载体上的延伸,它不但具备GIS技术原有的功能和特点之外,同时还可以实现空间数据检索、查询、制图、编辑等,最为重要的一点是,可将相关信息到互联网上,从而为交流协作与信息共享的实现提供了可能。
1. WG的结构框架
目前,较为常见的WG结构框架体系主要是由以下数据库、应用服务器以及客户端这三个部分组成,用户可以向Web服务器发送数据服务请求,然后由服务器返回以HTML方式书写的结果。
2. WG技术的应用优势
与传统的GIS应用系统相比,WG技术具有如下优势:
2.1 访问范围更加广泛。由于WG技术采用的是B/S分层式框架结构体系,这使得不同部门的数据信息都能够分别存储在不同的服务器当中,GIS用户利用自己的客户端并通过互联网可以实现与服务器端的通信,这种通信方式基本不会受到时间和空间的限制,而且因为是基于互联网,所以可访问的范围也更加广泛。
2.2 独立性特征非常明显。WG的独立性特征主要体现在平台的独立性上。WG系统使用通用的Web浏览器,可对相关数据进行快捷的访问,在服务器端或是客户端上可对空间数据进行协同分析与处理,这样便能够实现远程异构数据的信息共享,有效解决了传统GIS应用系统设计开发复杂化的问题。
2.3 系统总体开发成本较低。正常情况,WG应用系统仅仅需要浏览器,也有少数需要配置相关的插件,其对系统配置方面的要求相对较低,无需配备价格昂贵的专业GIS软件,系统开发成本大幅度降低,操作也更加简单、方便。
3. WG系统实现方案
从逻辑层面可将WG系统分为以下几个部分:
3.1 Web浏览器。用户利用这部分能够获取到分布在互联网上的各类地理信息。
3.2 信息。主要负责设定地理信息机制与协议,并为相关访问提供数据接口,它是实现地理信息在互联网上的关键环节。
3.3 WG服务器。按照用户发出的实际请求对数据库进行操作,并为用户提供给地理信息GIS服务,实现客户端与服务器端的实时动态交互。
3.4程序编辑器。具体负责提供可视化、多窗口、对话式的集成开发环境,并在这一基础上建立对象、模型以及进行空间数据的编辑与显示。
通过查阅相关技术类文献并结合以往的经验,可用于实现WG系统的方法大体上可分为以下三种:即CGI技术、Plug-in技术以及DCOM/ActiveX技术。从综合的角度看,DCOM/ActiveX技术较之前两种技术更加成熟,并且有很多方案都是基于该技术进行设计的,所以可以采用DCOM/ActiveX技术作为实现方法。
4. WG系统在测土配方施肥中的应用
近年来,随着我国农业发展速度的不断加快,推动了测土配方施肥项目的开展,在这一过程中,各个县市地区通过采样化验、布置试验等方法获得了大量有用的数据信息。为进一步满足各个项目县利用这些数据信息指导农业生产的要求,一些地区加大了对测土配方施肥决策系统的研制开发力度。虽然研制开发出来的系统在一定程度上满足了项目县的需求,也对当地的农业生产提供了指导。然而,由于这些系统全部都是“单机版”,整体效用的发挥并不明显,也没能对互联网的优势进行充分利用,其仅仅满足了小域化的要求,却并没有满足大众化的需要,为此,构建一个完善的基于Web GIS的测土配方施肥系统显得尤为重要。通过该系统的建立,用户只需要借助互联网这一载体,便可以从网路地图上浏览查询任意地区的土壤养分以及施肥信息,真正意义上地实现了测土配方施肥项目成果共享的目标,这对相关数据信息的合理高效利用以及指导农业生产具有非常重要的现实意义。
结论:
综上所述,在计算机、网络以及信息技术不断发展和完善的今天,可将数据库技术、GIS技术等多种信息技术有机结合到一起,建立具备网上决策功能的施肥决策系统,以此来为农业生产服务,这将成为我国信息技术在测土配方施肥领域中应用的发展趋势。
参考文献
[1]潘瑜春.薛绪掌.陈立平.基于 GIS 的变量施肥尺度效应模拟系统[J].农业工程学报.2011(12).
农学不属于理学类,也不属于工学类,而是农学类。
1、农学是农业科学领域的传统学科, 以解决人类的“吃饭穿衣”为首要己任。随着农业科技创新速度的不断加快,生物技术和信息技术的飞速发展及其在农业中的广泛应用,农学在保持传统特色的基础上,正焕发着勃勃生机。
2、农学是研究与农作物生产相关领域的科学,包括作物生长发育规律及其与外界环境条件的关系、病虫害防治、土壤与营养、种植制度、遗传育种等领域。
3、农学是研究农业发展的自然规律和经济规律的科学,因涉及农业环境、作物和畜牧生产、农业工程和农业经济等多种科学而具有综合性。林业科学和水产科学有时也包括在广义的农业科学范畴之内。
(来源:文章屋网 )
[关键词] 现代节水农业技术 发展现状 发展趋势 发展途径
[中图分类号] S27 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2015)05-0294-01
进入新世纪以来,环境问题已经成为全世界高度关注的问题,全球性的缺水和干旱问题越来越严重。而我国是一个农业大国,对水资源的需求很高,最近几年,节水问题逐渐成为现代农业发展过程中重点研究的问题之一。在现代农业建设过程中,发展现代节水农业技术对确保国家粮食生产安全,居民正常用水以及保护生态环境平衡有着十分重要的作用和意义。现阶段我国现代节水农业技术的发展正处于一个传统技术和高科技技术相互融合和发展的阶段,在这个关键时期,如何确定我国现代节水农业技术的研究和发展重点,对于我国现代节水农业的发展目标以及确保我国农业用水安全,保护生态环境和粮食生产安全有着十分重要的现实意义。
1 现代节水农业技术研究现状分析
在我国节水经验不断积累和实践的农业生产过程中,我国节水农业技术创新和研究成果的应用发挥了十分重要的作用,但是在技术研究过程中依然存在很大的瓶颈,主要表现为我国现有节水技术还不能为建立一个现代高效节水农业体系而提供完善的技术支持,在经验和数据不断积累的基础上,缺少对节水农业发展相关的应用技术研究。在节水技术研究和发展过程中,依然缺乏有效地监督和管理,缺乏规范化、定性定量以及综合节水农业技术体系。在我国节水农业系统中,节水设备不能紧跟现代农业建设和发展的步伐,很多设备都比较落后,在使用过程中表现的很不稳定,而且出现故障的概率很高。此外,我国节水设备的研究还不是很令人满意,很多节水材料和技术都远远落后于发达国家。同时,我国的现代节水农业技术还没有建立完善的制度,对农业节水的信息技术的传播比较落后,其信息的可靠性也比较差,相关的技术人员对节水农业技术不是很重视或者说重视程度不足。
2 现代节水农业技术发展趋势分析
2.1 积极利用生物技术充分挖掘作物本身的节水能力
现阶段,研究比较热门的节水技术就是对作物自身的接水潜能进行全面的挖掘和开发,农作物在生长过程中,自身就具备了一定的节水能力,因此,在进行生物技技术节水方法研究过程中,应该对作物的自身生物调节作用进行分析,将其应用到现代节水农业技术中去。在研究过程中应该从作物自身生物技能入手,在做好作物生物节水技术的同时,还要切实提高农作物的茶凉以及对水分的利用率。最终保证将水是从传统的湿法生产转变为高产量、高品质变化的关键技术。
2.2 非传统的水资源开发和利用技术成为了研究的热点
非传统的水资源开发和利用技术也就是区别与传统的水资源开发和利用技术。在非传统的水资源开发和利用技术中研究比较热门的技术主要包括了天然雨水收集、储存和利用,对生活污水能进行净化处理后循环使用,苦水和咸水经常处理之后回收利用,这些技术都已经成为了我国乃至世界各个国家重点研究用于解决农业用水危机的主要研究领域。同时这些节水技术也成为社会大众广泛关注的热点。我们在进行现代节水农业技术研究过程中应该对上述的几个技术进行充分的研究。
2.3 节水技术研究过程中逐渐融入了信息技术和智能技术
随着计算机产业的发展,以及互联网时代的到来,信息技术以及智能技术等的高新技术逐渐的应用到现代节水农业技术中,这些高新技术与现代节水农业技术进行完全的融合和发展,使得现代节水农业技术研究逐渐的进入到了科技化和智能化领域。目前,在现代节水农业技术中,融合高新技术主要包括了以下几个方面的内容:首先,利用计算机技术和信息技术对作物的生长情况进行模拟,通过对作物生长周期进行模拟发现作物的节水点在那个阶段,然后在作物种植过程中就能根据模拟的节水点采取相应的节水措施;其次,通过利用现代智能技术,对本地区的气候环境等多个方面的节水因素进行实施的管理和控制;最后一种就是利用3S循环技术对作物的需求情况进行实时动态的监测,对作物生长的蓄水情况进行智能监测,并结合有效地动态信息管理、采集、传输和分析等技术的应用对需要灌溉的农作物面积进行有效地灌溉处理。
2.4 新材料和设备不断的应用
在未来现代节水农业技术的趋势采用功能齐全,能耗低,环保、经济节约以及智能化的控制技术,利用先进的生产和制造技术,不断促进现代节水产品的研究和开发,提高产品的应用性能,保证设备和产品能够更好为现代农业建设发展而服务。
3 现代节水农业技术发展建议
3.1 积极宣传,统一思想,提高认知
在农业发展过程中,水资源缺乏已经严重阻碍了我国现代化建设的步伐。我国农业发展缺水问题已经是一个不争的事实,但是很多人在使用水资源过程中存在严重的浪费现象,在生产和生活过程中还会对水资源造成污染。因此,在节水工作开展过程中需要我们做好对保护水资源和节约用水的宣传和教育工作,让社会上每一个成员都提高节约用水的意识,节约用水从自身开始,在社会上还要积极的宣传和倡导建设节约型社会,这是现代节水农业技术得以全面实施的思想方面的准备。
3.2 多部门联合工作提高农业用水的效率
农业生产中节约用水不单单是农业部门的事情,还包括了水利部门、气象部门、环保部门以及政府宣传部门和行政部门的支持。提高农业用水的效率紧紧依靠一个部门的是难以实现的,必须加强各个部门之间的沟通和协作。对于上述的各个部门做到以下几点:首先,建立综合协调办公机构,从组织角度出发为部门联合创建一个必要的条件;其次,按照项目管理的办法联合其他部门组织和实施;再次,制定完善的各个部门都能参与其中的规划方案,为保证多个部门协同合作奠定坚实基础;最后,充分发挥地方各个部门的作用。在现代节水农业技术发展过程中只有保证全面发挥各个部门的积极性,才能保证工作顺利的进行下去。
3.3 强化对现代节水农业技术的研究和推广
现代生物节水是利用和开发生物体自身的生理和基因潜力,实现了农业节水的目的,其特点是研究时间长、难度大,应用中投入小而效益高,潜力大而应用前景广阔。因此,在今后应把现代节水技术的研究,作为农业节水的重点来抓,不断促进现代的节水农业技术在农业生产中的应用和推广。同时针对目前农民,对现代农业节水技术了解的不多,认识不足的现状,加大示范和推广力度也是非常重要的。
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本文分析了现代农业工程人才的社会需求,根据我国目前农业发展需求,对创新型人才培养的形式进行深入探讨,为目前传统农业向现代农业的成功转型建设专业化人才队伍。
关键词:
农业工程;培养模式;人才需求;教学改革
一、引言
从目前的发展程度看,国内农业工程与西方发达国家之间的距离还很大,而导致国内农业工程技术落后的一个重要原因是人才匮乏。2011年,在全国高校农业工程学术交流会上,专业人士就当前我国现代农业化人才结构模式存在的缺陷提出:必须及时改进农业工程人才培养模式,完善农业工程学科体系,以促进我国农业现代化的进一步发展。因此,结合我国由传统农业向现代农业转变的基本国情,调查农业工程人才的市场需求与发展模式,为具备创新精神与能力的高素质农业工程人才提供重要依据。
二、现代农业对农业工程人才的要求
根据当前各用人单位的发展需求,农业工程专业人才结构必须具备以下特点:
(1)良好的人文素养。作为一个人的内在素质,人文素养在影响人的思维意识的同时,指导人的行为举动。
(2)创新精神与能力。创新是一切生产活动的源头,正是在创新的推动下才有了科学技术水平的提高,进而有了生产活动的可持续发展。
(3)专业视野广阔。拥有广阔的专业视野,就能拥有丰富的灵感与开阔的思路,这类员工解决问题的能力与水平也特别强。
(4)实践能力强。不少用人企业反映,从大学招的新人数量虽多,但是大多只具备理论素养,实际动手能力却是捉襟见肘,根本不能满足企业的长远发展。
(5)自主学习能力。用人单位普遍反映,刚走上工作岗位的毕业生还需要加强实践学习,所以是否具备一定的自主学习意识与能力,可以反映个体发展空间大小。
(6)扎实的专业基础知识。农业工程专业培养的学生在工作中有一定的基础理论知识、农业方面的基础知识、工业方面的基础知识及技术设备、型号规格、检修维护、经营管理基础,能有效利用不同种类的信息技术。总之,现代农业对农业工程人才的需求是培养模式复合型、所学专业综合化、实践教学大比重。显然,目前的本科教育甚至是研究生教育,无论从专业结构和教学方法上都难以适应这样的人才培养需求。
三、创新人才培养模式
在现代化农业发展的过程中,学校农业工程本科教育必须从人才结构类型出发,调整具体培养模式。如何培养具备创新能力且符合农业现代化需求的工程人才,已经成为摆在农业工程本科教育领域的紧迫任务[1]。由于技术更新与基础设施建设比较落后,目前国内水稻机械化种植覆盖率仅有16%;因为技术不足,设备短缺而耽误干燥处理,导致将近10%以上的粮食损失;而且,国内油菜种植面积也在大幅度缩水。引起这种现象出现的主要原因是,生产加工中人工成本份额太大,几乎超过60%。诸如类似的一系列问题需要专门人才进行研究,找到合适的应对策略。为此,高校必须加强教学改革,提高学科实力,转变人才培养模式。
1.优化人才培养模式。整合和改造原有农业工程所涉及的专业,以“基础扎实、途径宽、素质高、实力强、适应性强”为准则,突破专业局限,打造农业人才“大工程”培养规划方案。优化培养规划,在已有农业工程的结构下,整合基于机械工程、环境与能源、电气与电子工程等专业的课程体系,整合教学内容,构建全新的专业平台。同时,在农业工程本科专业中,采取分型培养模式。陕西西北农林科技大学机械与电子工程学院在农业工程技术人才培养方面采用分型培养模式,如图1所示。它以培养研究型和应用型人才为目标,优化和整合课程体系,坚持理论实践相统一、教学科研相统一、课内课外相统一,尊重学生的主体性与自主性,提高他们“发现问题、提出问题、分析问题、解决问题”的能力,培养具备一定的创新、探索能力。教学团队建设以人才分类培养模式为主,打造“研究型”、“工程应用型”两种性质的教学组织,适应不同人才的培养需求。前一种教学组织的构成人员主要是专业的教授和副教授。在培养农业专业化人才机械操作能力的过程中,建立学生科研创新导师负责制,鼓励学生积极参与教师组织的科研活动。“工程应用型”教学组织主要由操作技能娴熟、理论基础渊博的教授、副教授和工程师构成,在农业机械化及自动化专业“工程应用型”人才办学中,坚持每个学生配置两个导师的模式。加强校企合作办学力度,与企业建立良好合作关系,聘请企业工程技术人员为副导师,通过以工程应用为核心的训练和实践体系,培养学生技术集成、技术移植与技术实施能力。鼓励支持学生到生产第一线进行毕业设计,让学生在“三下乡”和暑期社会实践活动中发现问题,积极参与到企业的生产实际中,去发现问题和解决问题。构建导师组和研究组织的体制。选择不同年龄与研究领域的教师组成导师组,由导师组成员与优秀的本科生和硕士生形成研究组,在教师与学生的共同配合下,提高学生的研究水平,增强科学素养和实际操作能力。
2.创新教学模式。为了培养符合农业现代化发展需求的人才,提高农业科研生产类专业人才的创新能力,第一,学校教育必须坚持以学生为本,具备一定的“参与权”和“选择权”。在实际教学活动中,必须充分发挥“传道、授业、解惑”的职能,坚持以培养学生创新精神与能力为主要教学方向,在教学活动的主要环节中融入创新教育理念与方法。第二,将教学重点集中在学生身上,尊重学生的主体地位。第三,将单纯的黑板式教学转变为以启发式、讨论式、研究式为主的教学形式,激发学生学习热情。第四,将理论学习为主转变为理论、科研、实践的综合性和平衡化为主,在教学过程中增加科研力度,调动学生自主创造热情,培养创新能力,这能让学生学有所用,以用促学,达到很好的教学效果。
3.注重学生动手能力和创新能力的培养。在学校教育活动中,注重通过专门的教学活动设计和具体的教学方式来提高实际教学效果,包括学生的自主学习能力、有效的思维模式、实际动手能力、创新能力、沟通能力、解决问题的能力等[3]。为了进一步提高学生科学研究能力,提高学生实际操作能力,培养他们成为具备创新精神与能力的人才,必须结合课程实验、课程设计、生产实习、毕业设计和课外创新等一系列活动,才能够实现教育目标,为我国农业工程事业的发展和农业现代化的充分发展做贡献。深入探索产、学、研结合的教育教学模式,加大高校与科研院校的合作力度,加深高校与企业的进一步联系。在为学生安排学校科研导师的同时,也应在企业内部为学生安排专门的企业导师,让企业优秀技术人员指导学生实际操作练习,使得学生能将理论知识应用到实际工作中,同时用实践丰富理论基础知识。另外,科研工作人员也应加强与企业间的联系,一起构建紧密合作型的研究开发中心,举办专门的技术创新活动竞赛,将农业工程专业人才的培养活动与企业发展、农业发展相联合,为社会主义建设事业的进步做出贡献。
四、结语
我国正处在传统农业向现代农业的转型时期,大量的创新型现代农业工程人才是不可或缺的。因此,一定要结合我国国情分析农业工程人才发展的社会需求,推进素质教育,创新人才培养模式,为我国现代农业的发展提供智力支持和科技支撑。
参考文献:
[1]张黎骅,赵超.新形势下农业工程类本科人才培养模式的探讨[J].中国农机化,2006,(5):109-111.
关键词:农业工程,可持续发展,教学方法
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1674-098X(2017)03(b)-0193-03
随着社会经济的发展,可持续发展的重要性正在逐步提升。《农业工程与可持续发展》作为农业机械化及其自动化专业的一门重要课程。通过本课程的学习,使农业工程相关专业学生从宏观角度理解工业工程专业与可持续发展之间的辩证关系。熟悉了解农业工程生产中的农业机械化、农产品加工和农业环境等方面与农业可持续发展之间的关系,培养学生可持续发展的理念。但是《农业工程与可持续发展》至今尚无直接的教材,为此,笔者在教学中,对该课程内容设置和教学方法进行了探索。
该文从我国基本国情出发,探讨《农业工程与可持续发展》课程绪论的教学内容和教学方法,引导学生更好地理解可持续发展的意义,以及农业工程与可持续发展的关系。
1以“农业及其发展历程”引入课程内容
在教学中,为使课程更好地展开,首先将“农业及其发展历程”内容引入绪论课,以便使学生更清晰的了解农业的发展及其意义,更容易理解《农业工程与可持续发展》课程后续的主题内容。
“什么是农业?农业是怎么来的?”笔者从狭义和广义两个角度,对农业的定义进行了解释。在我国,农业是国民经济的基础[1],它是指人们利用生物的生长机理,采取人工培养和养殖的办法,以取得产品的物质生产活动。从狭义上讲,农业泛指种植业[2],它包括粮食作物、经济作物、饲料作物和绿肥等农作物的生产活动;从广义上讲,除种植业外,还包括林业、畜牧业、副业和渔业。这五业合在一起通常称为“大农业”。目前农业早已是国民经济中一个重要产业部门,是以土地资源为生产对象的部门,利用动物植物等生物的生长发育规律,通过人工培育来获得生产食品及工业原料的产业,属于第一产业[3]。
关于中国农业起源,可以借助古籍中许多美丽动听的传说故事进行讲解,这可以大大提高学生的学习兴趣和积极性。众所周知,我们经常把农业的起源归功于伟大的神农、后稷和黄帝或其他帝王、名臣等等[4]。在农业漫长的发展过程中,人们把农业生产划分为三个大的阶段:原始农业、传统农业和现代农业。
(1)原始农业――基本特征是完全依靠人力和简陋的木、石工具,模仿动植物自然生产过程进行自给自足的生产。
(2)传统农业――当人类进入封建社会后,开始学会制造铁犁和使用耕畜,生产力有了很大发展,开始打破原始社会那种封闭式的生产方式,逐渐进入较为开放的传统农业的发展模式。(3)现代农业――是以生物技术和信息技术为先导的技术高度密集的产业,不仅提高土地生产率,并打破了农业生产季节性和地域性的限制,同时现代农业资源节约和可持续发展的绿色产业。
2介绍农业工程的内涵
通过“农业及其发展历程”的教学,对“农业”进一步延伸,向学生讲解农业工程的内涵。农业工程是改善农业生产手段、生态环境和农村生活设施的各种工程技术、工程管理、工程理论的总称[5],是为农业生产和农村生活服务的综合性工程技术及其原理。自1910年内燃拖拉机问世,标志了现代农业工程的开始。
另外从当前农业工程学科构成角度给学生一个全面的介绍。目前农业工程已经发展成为多学科综合性的边缘学科,其科学技术研究的范围很广,总体归结为以下7个方面:农业机械化、农田水利和水土保持、土地利用工程、农村建筑和农业生物环境工程、农副产品加工工程、农村能源工程、农业电气化工程。农业工程在合理利用农业资源、保护生态环境、提高农业产出率等方面都有重大作用。
3引入“农业可持续发展”
该课程教学的核心内容就是“农业可持续发展”,而“农业可持续发展”又是从何时成为大众关注的热点呢?笔者从以下几个方面分析了“农业可持续发展”提出的背景。
自工业革命以来,许多国家相继走上了以工业化为主的发展道路。随着社会生产力的迅速提高和经济规模的不断扩大,人类创造了前所未有的物质财富。但是,却出现了全球范围内的环境破环、资源过度消耗和贫富差距加大等问题,�乐赝�胁和阻碍着人类社会的生存和发展。于是,人类不得不深刻反思沿袭已久的生存方式和思想观念,进而试图去寻找一条既能保证经济增长和社会发展,又能维护生态良性循环的全新的发展道路。
在农业方面,以美国为代表的工业化农业的发展模式在世界各地得到推广。自20世纪70年代末以来,我国开始大力发展机械化生产方式,利用化肥、农业提高作物产量,工业化模式的农业带来了严重的问题。以大化肥、大农药、大量消耗地下水为代价的,农业环境污染严重,长期下去存在严重的隐患[6]。“农业可持续发展”在这样的背景下被提出。我们要发展既能满足当代人对农副产品的需求,又不对后代人农副产品的需求构成威胁的农业发展模式,即可持续发展的农业模式。要解决未来可能将要面临的粮食安全问题,必须要回到循环性生态农业上来。从可持续发展的角度看,中国未来农业只能走“用地养地”、“精耕细作”配合一定现代化设备和生态技术的生态农业。
4从熵的角度分析“农业可持续发展”
在教学过程中,笔者从熵的角度对农业工程的发展进行了剖析,以便使学生更加清晰理解农业可持续发展。1868年德国物理学家克劳修斯在物理学中发现和揭示了熵世界观的概念[7-8]。它告诉人们,物质和能量虽然是守恒的,但在表现形态上只能“沿着一个方向转换,即从可利用到不可利用,从有效到无效,从有序到无序”。为了创造工业文明,人类无节制的开采和消耗各类自然资源,这带来了严重的环境问题,影响人类的生存和发展[9]。
笔者探讨分析后得出结论,农业的实质就是通过绿色植物吸收与转化太阳能形成负熵。生物体的负熵机制如图1所示,以负熵为起点,并以这种负熵在流动过程中不断耗散的方式展开农业生产过程。
在教学中,笔者又尝试按照数学极限的思想,并提出一个极限公式(公式1),对农业可持续发展进行讲解。该极限公式可将其表示为如下的形式:以时间t为自变量,自然界的熵表示为时间t的函数,则
(1)
式中,C为相对常数,即人类生存的星球在某一时期能够忍受的熵。熵是最后不能再被转化做功的无效能量的总和。这种情况在封闭系统中表现明显,当熵达到最大值时,则表示一切有效能量均消耗殆尽。当有效能量和无效能量相等时(热力学第一定律的规定),则意味着系统进入了全面崩溃,或称“热寂”阶段[10]。只有当我们承认自己世界的有限性,有意识地尊重地球资源的极限,我们才能真正领会到地球的宝贵,从而做出对人类继续生存有重大意义的调整。
通过此部分内容的讲解可以有力的告诉学生,我们必须把熵定律作为价值判断的基础,只有发展低耗、节约,与自然和谐共存的、符合减熵原理和生态规律的农业,才能保持农业发展的可持续性。
5探讨可持续发展的途径
该课程的最终目的就是正确引导学生理解和重视农业的可持续发展。虽然农业的快速发展带来了一系列的负面环境问题,尤其是工业化的农业,在带来农业快速发展的同时破坏了生态的可持续性。但是,我们必须正确认识农业发展,探讨农业可持续发展。在基于资源环境约束下,寻求一条节约能源、保护环境的可持续发展之路[11]。
在教学过程中,笔者启发学生积极主动思考农业工程可持续发展的新方法,总结出农业可持续发展必须具备以下要素。
正确认识学习可持续发展农业的核心内容。以牺牲环境换取的经济效益的农业生产,只会让环境背上沉重的包袱的问题,而不会带来长久的效益,因此发展可持续农业已成为必然趋势。
利用系统思维和系统的科学体系去解决问题。我们面临的任何一个要解决的问题或要完成的任务其实都是系统。将农业工程看成大的系统,运用系统工程的理论和方法,结合农业科学技术研究农业系统的合理组建和最佳运行的过程技术。
关键词:农业生产;计算机;信息虚拟技术;策略
近30年来,信息产业的发展改变了世界经济的发展格局,时至如今,事实证明,在当今时代,信息技术的发展水平已经成为了衡量一个国家和地区现代化程度甚至是经济发展程度的重要标准,拥有先进的计算机信息技术,就能赢得了发展的先机。一直以来,我国都是一个农业大国,农业的发展在我国整体发展中占据着重要的地位,就算工业革命以来我国大刀阔斧发展第二、第三产业,但是对第一产业发展依然重视,因此我们应该以计算机为平台,以信息技术为支撑,大力发展信息化农业。
1农业应用计算机信息技术的优势及应用机制
1.1应用机制
在农业方面应用信息技术也就是要使“农业信息化”,发展“信息农业”,具体来说,是利用计算机平台使传统农业与信息技术相结合,从而发展出一种新型的现代化的农业模式。在运行机制方面,利用信息系统优秀的整合及分析功能,通过计算机来分析农业生态系统的优劣处,然后依据各地特点来发展适合本地的农业,这样,就可以把农业发展模式由粗放型向精细型转变,利用信息技术的科学分析、科学决策来转变农业发展模式,发展“信息农业”
1.2应用优势
发展农业信息化不仅有利于传统农业向现代化农业的转型,改变粗放农业对环境的破坏和对资源的浪费,更可以节约农业发展的成本,推动节约型农业的发展进程。利用计算机信息技术,可以一改农业发展中对人畜劳动的依赖,使用现代化及其作为最主要的劳动力,同时,可以提高各种农业资源的利用效率,使农业收益再添佳绩。总的来说,就是建立了一个环境友好型、资源节约型、收益更高型的农业发展模式。
2计算机信息技术在农业生产各方面的具体应用
2.1计算机数值方面的应用
利用计算机绝佳的分析统计功能来为农业发展选择最佳方案、为农业生产选择最佳配比是利用计算机数值来发展农业的常用方式。在畜牧业方面,可以利用计算机数值分析来选择最有利于家畜生长的饲料配方;在种植业方面,可以利用计算机数值分析来选择最合适的农作物播种时间、地点和方式以及施肥方案;在农产品销售方面,更可以利用计算机数值分析来选择优良的销售方案,以期获得更大的收益。
2.2计算机信息模拟方面的应用
计算机模拟技术最适合用来进行系统研究,应用在农业方面,就是要把农业看作一个整体、一个大的系统,然后把农业细分出的畜牧、种植等行业看作一个个小的生产系统。在进行计算机信息模拟的过程中,首先要进行具体的调查,确保所采用的初步数据和信息的真实性,其次,利用数学建模的知识将系统内的具体情况和计算机信息系统相连接,量身定做出农业相关的计算机模拟系统,最后,根据计算机模拟系统的有关结果来合理安排农业生产资料,做出最适宜的管理实施方案。利用这种计算机模拟实验,能够极大的降低农业生产风险,减少对农业生产资料的浪费及对环境的破坏,在西方,这种技术已经普遍运用并且取得了相当大的成效,在我国,也要尽快把这项技术的应用提上日程,以求加快农业现代化的步伐。例如,当今反季节蔬菜的种植规模已经比较大,如果在种植前就利用计算机模拟系统来模拟种植的温度、湿度、土壤肥沃程度等各项相关数据,就能最大程度的避免失误,使蔬菜得到更好的生长,使产业达到更好的收益。
2.3种植业方面对计算机信息服务系统的应用
首先,我们要明确计算机信息服务系统究竟是什么,顾名思义,这是一个以计算机平台为支撑,以信息作为卖点的服务于农业的系统,也就是说,利用计算机信息的专业知识来智能的解决农业生产过程中面临的各种问题和挑战。在农业信息服务系统中,汇聚了有关农业各方面的庞大的知识信息,几乎任何农业方面的问题都可以利用它来解决。在种植业方面,这个庞大的系统又可以细分为播种管理系统、土壤管理系统、病虫害防治系统、天气预测系统等多个相关的子系统,这些系统之间协调运作,使种植业获得更好的发展,播种管理系统可以提供最佳的播种时间和方式;土壤管理系统可以为不同的农作物选择最适宜的种植土壤;病虫害防治系统可以科学判断农作生长的不同时期可能遇到的不同的病虫害并提供优良的治理方法;天气预测系统可以通过对天气的预测来降低不良天气对农作物的影响。通过这一系统,种植业的发展一定能迅速的得到改善,走向现代化。
2.4畜牧养殖业方面对计算机信息服务系统的应用
与种植业对计算机信息系统的利用相类似,在畜牧业方面,这个庞大的系统也可以细分为优化育种系统、生长管理系统、营养控制系统、疾病防治系统等多个子系统,各个子系统之间相互联系,共同铸就现代化的畜牧养殖业。优化育种系统为畜牧养殖业提供基因优良的幼体;生长管理系统可以对家禽家畜的生长进行科学的管控,使他们更好的发育生长;营养控制系统可以及时了解家禽家畜生长过程中缺乏哪类营养并且提供补足该营养的方法;疾病防治系统可以针对家禽家畜不同的生长周期所易发的疾病进行科学有效的预防和治疗。
3结束语
在经济全球化和大数据发展的新时期,借助计算机信息技术来实现信息化农业已经成为了需迫切开展的课题,我国应该努力发展计算机信息技术,推动农业现代化进程。
参考文献
[1]段家豪,杨卓翰,项凌威.计算机信息技术在农业生产中的应用[J].南方农机,2016,47(10):82-82.
[2]甘秋维,董咏林.新时期农业生产中计算机信息技术的应用[J].山西农业科学,2015(02):207-209.
关键词:农业信息化;信息技术监测
中图分类号:
F49
文献标识码:A
文章编号:1672.3198(2013)03.0164.01
在我国,信息技术目前被广泛应用在农业各个领域,成为农业生产活动的主要资源和发展动力。农业信息技术对传统农业的现代化改造和农业产业结构的调整将产生深远的影响,例如对农业资源环境的检测管理、气象和病虫害的预测预报、动植物生长和农业综合发展的动态仿真模拟,以及精细播种、施肥、灌溉、喷药等。
1信息技术简介
信息技术是应用信息以扩展人类信息功能的技术。信息技术包括信息传递、信息处理、信息接收和信息控制。这四个部分是密不可分的,其中信息处理是核心,只有对信息处理后才能传递并应用,有传递就有接收,而信息控制又是贯穿整个始终。现在我们经常说的人工智能、遥感技术、定位系统、计算机网络和多媒体技术等都是信息技术的应用。
2信息技术应用于农业
2.1自然灾害监测方面
在GIS 技术支持下,可获取灾情信息与地面现实信息,将其相互结合,对干旱、洪涝、病虫害等方面进行动态监测。农作技术已精确定位到lOm2为单位的小块土地上,大大降低了作物生产成本。及至1999年,美国使用精确农业技术约达90%,英国、德国、法国等发达国家正在迅速发展精确农业,不少发展中国家也在酝酿实施这一项目。目前我国也主要应用这些技术,结果显示,该技术可提升作物生长监测与诊断的时效性、准确性及智能化水平,促进作物生产管理的信息化,取得良好的经济社会效益。
在当今信息时代,要想保障作物安全生长,我们必须构建全套预防及解决措施,将风险降至最低。比如天气预报对作物的生长就至关重要,它的准确与否直接关系到作物的产量,也就直接关系到农民的收入。
2.2作物生长监测方面
现在很多地方使用作物生长模拟技术,即通过计算机来分析并模拟作物的生长全过程,从播种到出苗、生长、结果,每个阶段都由计算机来模拟现实中作物的生长情况,这样可以帮助我们及时的发现并解决一系列的问题。另一方面就是农业生产实时控制系统得到了广泛的运用,比如在作物的耕种、灌溉及收获一条龙生产上,实时控制系统给了我们极大的方便,完全实现了农业生产管理的信息化。
2.3农业环境监测方面
随着人口增多,工业的发展,不但给人类的生活环境造成了严重的影响,同时也影响了农作物的生长。而信息技术这一强有力的工具能够对农业环境变化进行有效的监测,预测和预防各种危险的发生,从而保护和优化农业生产环境。
3存在的问题及其解决方法
3.1农民文化素质受限
开发和应用信息技术急需高科技人才,这就成为农业信息化实施的一大障碍。因此,我们要建立和完善农业信息化体系。政府应承担起引导责任,多派一些大学生深入农村,走到农民中去,为农民多普及一些农业知识,不断提高农民的专业素质,领导农业步入信息化道路。同时也要加宽网络传输通道,使信息送入各家各户。例如,我们可以借助于网络平台,多开发一些服务农业方面的网络教学平台,让简单易学的农业知识在网络上普及,通过多媒体技术可以把十分复杂的农业技术以形象直观的形式表示出来,比如动植物生长和农业综合发展的动态仿真模拟系统就特别形象逼真,容易操作和接受。通过网络论坛,还能实现农业技术交流,让农民提出问题并能获得解达,使农民易学、好学,有利于农业知识的快速普及和农业的迅猛发展。
3.2信息农业成本过高,普及难度大
农民无力购买昂贵的技术装备,使信息化农业难以推广。所以国家应对各别地区给予适当的优惠政策,补助一些贫穷落后的农业基地。在农业产业化程度不高时,难以形成正常的信息需求。因为它意味着生产规模的扩大,农业生产以市场为导向,必然产生对信息的大量需求及提高效率的强烈愿望,在规模小时,以满足自己需要时就不可能或不必要加大对信息技术的需求,因为采用信息技术需要一定的投入,如购买信息技术设备,支付获取信息费用,这对于生产规模小,生产效益不高的农业生产来说,权衡之下,显然不可能在信息方面有大的投入。必要时可以鼓励高学历农业技术人才下乡一对一教学指导,快速提高农民的理论知识与实践水平。
参考文献
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进行网络教学需要依托网络教学平台的支撑环境,这也是现代教育发展的内在要求。支持网络教学的软件平台始现于1996年底,其中LearningSpace—IBM作为IBMLo-tus公司开发的分布式教学平台,提供了自学、非同步协作学习和“虚拟教室”同步交互学习3种在线学习模式,在国际上使用较多。我国的网络教育平台始于1998年,国内部分高校进行了一些网络教学的实践活动,开设了相关网络课程,使网络教育支撑平台具备了雏形。目前在我国高校中应用较多的网络教学平台主要有以下几类:一是技术力量雄厚、平台成熟稳定、但价格昂贵的国外商业化平台,例如当前市场上唯一拥有百万级用户支持能力的Blackboard在线教学管理平台。二是比较符合我国高等教育改革、教学管理的需要,适应性较强的类似清华教育在线、南京易学天空教室这样的国内商业化平台。三是针对各个高校自身教学特点开发成本较低的在本校范围内使用的网络教学平台,这类平台在兼容性和适应性较差的问题。四是使用者可根据自身特定需求对软件源代码进行个性化设计的开源软件,如Moodle等开源代码。
二、设施专业课程网络教学平台建设的必要性
设施农业科学与工程专业是一个由生物学、环境学、农业工程等多学科交叉形成的复合型专业,2002年由西北农林科技大学创设,经过10年的发展,目前中国农业大学、华中农业大学、南京农业大学、山东农业大学、华南农业大学、福建农林大学等多所高校均设有本科专业,该专业作为近几年的新兴专业,得到越来越多学生、企业和用人单位的关注。设施农业科学与工程专业主要讲授农业工程学、温室建筑与结构、农业园区规划与管理以及设施植物栽培学等方面的基本理论和基础知识,通过设施农业的生产、设施工程、环境自动化控制等方面的综合实践,培养能在科教、产业、管理等领域和部门从事现代设施与观光农业的科研与教学、工程与设计、推广与开发、经营与管理等工作的复合型高级科技人才。尽管全国高等院校设施农业科学与工程专业大部分课程都在多媒体教室里完成,但这也仅仅利用现代教学媒体代替板书教学的初级课堂教学形式,与传统教学并无实质性区别。这种初级课堂教学形式存在教学目标单一、教学形式僵化、教学互动不足、教育资源浪费等问题,其已不能适应现代化教育的需要。现在大多数网络教学都是针对单独某一课程单独进行,关于专业课教学互动网络建设的研究相对较少,尤其是对于“设施农业科学与工程”一个相对较新的专业更没有经验可以借鉴。目前,设施农业科学与工程专业课以单一课程建设为主,缺乏专业重点骨干课程体系建设;精品课程建设只注重课程建设模式,缺乏教与学互动、教与学相长的环节。传统的教学模式忽略学生的主动性和创造性,在这种教学模式下,专业课教学远远滞后于教学目标。因此,在设施农业科学专业课的教学中,如何利用现代网络媒介,整合设施农业科学课程内容和现代信息技术,避免高校专业课程课时减少的弊端,为师生建立一个信息对称的互动平台,是设施农业科学与工程专业相关院校教育改革中的重要课题。
三、设施专业课程网络教学平台建设的意义
1.有利于推进设施专业教育信息化的进程。教育信息化具有数字化、网络化、智能化和多媒体化;开放性、共享性、互作性等基本特点。信息化教育的显著特点是教材多媒体化、资源全球化、教学个性化、学习自主化、活动合作化、管理自动化、环境虚拟化。信息网络为基础,信息资源为核心,资源的利用与技术的应用方可实现教育信息化。设施农业是现代农业代替传统农业的重要手段,其涵盖知识范围广泛,科学技术更新迅速。设施农业科学与工程专业能充分利用网络教学平台的资源和教学优势,为学生提供全面的网络服务,这不仅顺应专业自身对传统教学模式革新的要求,也推进了教育信息化的基础发展。因此,合理利用网络信息技术,建设健全的网络教学环境,有助于推动设施农业科学与工程专业教育信息化的进程。
2.有效弥补课堂教学的不足,突破时空的限制。新的设施农业科学与工程专业本科人才培养方案中,理论课课程的学时明显缩减,影响了课堂教学的质量,使教师在教学中无法顾及不同水平层次的学生,也无法在课堂上讲授更多的新知识。网络教学平台则能弥补这一教学知识不足的弊端,学生可以在线浏览或下载教师上传到网络平台的教学课件、讲义或参考资料,灵活利用时间进行自主学习。个人电子终端的普及也使得学生拥有利用电脑、手机等网络信息设备,随时随地接受学习信息,高效学习的条件。这种网络教学平台可以突破传统面授教育的时空限制,真正实现教与学实时或非实时的交互。
3.创建广阔的交流平台,实现交互教学。网络教学平台中设置的E-mail、新闻组、公告栏、博客日志、在线讨论区、邮件列表、聊天室等同步、异步交流工具,使学生与学生之间,老师与学生之间能更便利的共享信息,交流讨论,也能使不同时空的学生在该环境中通过讨论、交流来完成学习任务,网络平台强大的交流协作环境就体现于此。论坛和邮件是学生共同学习和师生交流的重要交互平台,学生可以通过讨论或解答他人的疑问来提升自身的问题分析能力及团队协作精神,教师也可以通过这样的方式公开解答学生密集反应的共性问题,及时调整、优化课堂教学计划,从而更好地完成教学目标。