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英文名稱:Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery
主管單位:中國科學技術協會
主辦單位:中國農業機械學會
出版周期:月刊
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1000-1298
國內刊號:11-1964/S
郵發代號:2-363
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1957
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽:
中科雙效期刊
聯系方式
期刊簡介
創新教育教學方法,培養專業優秀人才
李洪崗敬業,忠誠黨的教育事業,近20年來,他先后講授了“農業工程導論”“農業機械化生產學”“農業機械化工程專業進展”等多門專業課程,年均120學時。2010年,他主講的“農業機械化生產學”課程被評為國家級精品課程;2009年,獲寶鋼教育基金會優秀教師獎和“北京市教育創新標兵”稱號;2004年,獲教育部新世紀優秀人才計劃支持、霍英東高等院校青年教師獎研究類一等獎。
他注重教學方法和手段創新。他針對農業機械化專業課特點,授課不拘泥于教材,簡繁結合;以家鄉機械化難題為案例,結合科研和熱點問題,帶動學生主動聽課,課后學生有任何問題,他都會放下手頭工作,細心解答。
他注重教學團隊培養,長期堅持隨堂聽課,對青年教師一對一指導示范,并經常組織田間觀摩實踐,提升了團隊素質;注重自身能力培養,經常向有經驗的教師請教,認真聽取學生的意見和建議;他還并通過考察國外大學課程體系,不斷提升自身教學水平。
改善農田耕作模式,帶動區域經濟發展
李洪文率領團隊堅持深入農業生產一線,經常奔波于田間與實驗室,解決機具設計中的難題;為整理和分析試驗數據,經常工作到凌晨兩三點,累了就在辦公室躺會兒,然后繼續工作。多年來,他針對國際上長期沒有解決的玉米秸稈地免耕播種小麥的難題,大膽創新,率先提出了動力驅動“撥”“切”“擊”茬防止秸稈堵塞機具的方法,實現了一年兩熟區由單季向雙季全程保護性耕作的跨越。對科研工作精益求精的他對此并沒有滿足,進一步堅持長期試驗研究,提出了整套動力驅動免耕播種機設計方法,在此基礎上開發的帶狀淺旋、條帶粉碎、斜置驅動圓盤3類免耕播種機,已在多個企業應用生產。
一、2013年農機工作指導思想、基本原則和發展目標
(一)指導思想
深入貫徹落實黨的十精神,以科學發展觀為指導,遵循全區“科學發展上水平”的總基調,以轉變農業機械化發展方式、提高發展質量效益為主線,以建設特色高效農業為總體目標,以招商引資和項目建設統攬全局,以推進農機農藝融合、農機化信息融合為切入點,積極引導林果茶、花卉苗木、蔬菜等經濟作物和畜牧業、設施農業及農產品加工機械化協調發展,調整優化農機裝備布局結構,加快農機社會化服務體系建設,健全農機推廣機構,落實完善政策,強化農機安全監管,優化農機隊伍素質,進一步提高農機裝備水平、作業水平、科技水平、服務水平和安全水平,全面推進農業機械化科學發展。
(二)基本原則
1、因地制宜,分類指導。根據農業片區規劃特點,加快推廣先進適用機械,實現由數量增長、規模擴張向質量、效益提升轉變,凸顯農業產業特色,全面提高農機裝備水平和作業水平。
2、市場引導,政策推動。以市場需求為導向,積極宣傳貫徹農機購置、農機工業、金融等相關政策,調動農民購機和各方發展農機化事業的積極性。
3、重點突破,全面發展。以實現主要農作物關鍵生產環節機械化為重點,堅持大、中、小、微農機具并舉,促進農機農藝有效結合,由傳統種植業向畜牧業、林果茶業、設施農業和農產品加工領域拓展,抓好試點,以點促面,推進農業機械化全面發展。
4、鼓勵創新,完善機制。以農機購置補貼高效規范實施、新型服務組織培育、農機化科技創新與推廣、農機安全管理強化等為重點,進一步推進制度創新、管理創新、機制創新、技術創新。
(三)發展目標
至2013年末,全區農機總動力達到16.3萬千瓦,農機固定資產原值達到1.60億元;農機配套比達到1:3.3;主要農作物耕播收機械化綜合水平達到90%以上,主要糧食作物耕播收綜合機械化水平達到92%以上;林果業、畜牧業、設施農業和農產品初加工機械化協調推進,裝備結構進一步優化;農機化科技應用水平、作業組織化程度、公共服務能力進一步提升,安全生產形勢保持平穩,為農業增產、農民增收和農村發展提供有力的裝備支撐。
二、2013年農機化工作的主要任務
1.農機實用人才培訓。一是加強農業機械化培訓中心建設,逐步充實更新與培訓相適應的現代化教學設備,提高辦學水平和培訓服務能力。二是整合培訓資源,以農機技術和經營管理為重點,以陽光工程新型農民培訓政策為支撐,培訓各類農機實用技術人員達到1200人次。三是突出重點切實加強農機大戶、農民經紀人和農民專業合作社人員的培訓,為農村造就一批專于經營、善于管理、勇于創業的農村致富帶頭人,形成“示范戶帶大戶,大戶帶散戶”的農機化發展模式。
2.平安農機創建。積極貫徹《農業機械安全監督管理條例》等法律法規,鞏固平安農機創建成果,全力提升“三率”水平。積極開展農機年檢工作,嚴格落實農機安全監理政策,推進農機定期免費檢驗制度的實行,年內完成檢驗拖拉機、聯合收割機1000臺以上,掛牌率、駕駛員持證率、檢驗率分別達到100%、100%、55%。繼續開展平安農機創建活動,在全區培育10個“平安農機”示范戶、示范合作社和示范村。通過以點帶面的方式逐步構建起農機安全生產的源頭管理、宣傳教育、執法監控“三大防線”,形成“政府負責、農機主抓、部門協作、群眾參與”的農機安全監管長效機制。實現農機生產連續22年無重大安全責任事故。
3.設施農業機械化發展。一是以圣田農林科技、東盛科技產業園為依托,積極推進設施農業示范基地建設,新建設施種植、設施養殖基地5處。二是加大飼草加工、智能飼養、生鮮乳收貯、糞便處理、種苗孵化等機械設備的推廣力度,進一步提高畜牧機械化水平。全年新增擠奶機、鍘草機、飼料混合機等畜牧養殖機械達到1200臺以上。三是圍繞蔬菜、苗木、花卉的生產,大力推廣田園管理、電動卷簾、保溫被、殺蟲燈、微滴灌等新裝備,2013年新增各類裝備4000臺(套、個)。
4.糧食作物機械化發展。繼續加大農機購置補貼力度,2013年力爭補貼資金突破600萬元。進一步優化農機裝備結構,重點發展大馬力、高性能農業機械,提高大型農機配套比和使用效率。進一步鞏固玉米生產機械化發展成果,在糧食生產全面全程機械化上求突破。以村為單位,實行區域化推進,年底全區玉米貼茬直播、小麥免耕播種、機械深松、機械化還田面積分別達到2.2萬畝、2.8萬畝、3萬畝、7萬畝。
5.農機服務體系建設。加強對農機專業合作社等新型農機服務組織的指導、扶持和幫助,進一步建立、完善農機社會化服務體系,實現農機效益的最大化、產業化。一是以發展農機專業合作社為重點,大力開展農機社會化服務組織示范建設活動。2013年再發展農機專業合作社6個,“五有”農機專業合作社達到8個,積極爭創省、市農機合作社示范社。拓寬專業合作社的服務范圍,鼓勵各類農機服務組織依法取得農民流轉的土地承包經營權并發展適度規模經營,努力培養種糧大戶。二是拓展服務領域,引導各農機服務組織、農機手開展以三夏、三秋、農田水利基本建設機械化施工、農田項目開發及重點項目建設為主的農機跨區作業。年內完成跨區作業總面積60萬畝以上,機手跨區作業總收入突破6000萬元,全區農機經營服務總收入達到1.1億元。三是加強全區農機修配、銷售市場監管,提高農機生產、修配、銷售服務能力。大力開展“星級文明農機維修網點”創建活動,星級網點達到16個,其中四星級網點達到3個,五星級網點1個。創新農機技能培訓鑒定工作模式,提高職業技能培訓鑒定工作規范化水平,核發農機職業技能資格證60個以上;積極發展農機經營網點,規范農機銷售行為,防范坑農害農事件發生;積極引進、培育農機生產制造企業,力促區農機工業上臺階。
三、主要工作措施
(一)示范帶動,促進農機化協調全面發展。
1.建設糧食全程機械化示范區。結合保護性耕作和中低產田改造,在邱家店鎮舊縣、桂林及顏張等村建設“萬畝糧食全程機械化示范區”,在邱家店鎮居嶺莊、漸汶河、劉家疃;省莊鎮崗上、岳莊、宦家峪、柳杭等村建設5個“千畝示范片”,選擇10個村建設10個500畝以上的示范點。示范點全部采用小麥聯合收獲玉米貼茬精量直播玉米聯合收獲秸稈還田(青貯)小麥免耕播種病蟲害防治的種植模式,廣泛應用深松、深施肥、節水灌溉、貼茬直播、免耕播種等大中型設備以及秸稈還田機、秸稈撿拾打捆機、固化成型機、莖穗采摘機等青貯技術,促進農機農藝進一步結合,大幅提高農業機械的利用率及農業機械化的規模與效益。
2.建設設施養殖示范基地。以省莊、邱家店鎮為主要發展區域,不斷提高養殖機械化水平,努力建成全國知名的奶業生產縣(市區)。大力提高飼草粉碎、青貯機械、飼料混合機械、擠奶機械、生鮮奶貯運機械及智能化、數字化喂料、喂水、糞便清理設備等應用水平,實現畜牧養殖的科學化、現代化。
3.建設經濟作物機械化示范區。圍繞全區苗木“四大特色基地建設”,重點推廣光照、溫度、濕度等級環境因子調制設備,噴滴灌節水設備、挖穴施肥機械、田園管理機械、蟲害防控設備、移栽機械等,基本實現苗木花卉生產的機械化、標準化。圍繞蔬菜、水果生產,集中打造以東盛農業科技為代表的設施種植示范園區,進一步優化設施農業裝備,大力推廣工廠化育苗、新型棚體建設、生態植保、病蟲監控、溫度監控、物理增肥等新技術,提高設施農業科技水平和經濟效益。
4.建設農產品加工機械化示范區。圍繞農產品初加工,重點發展糧食、蔬菜等農產品產前、產中、產后處理及加工、保鮮、儲運機械化,逐步提高加工處理、保鮮貯藏、分級篩選、糧食烘干等方面的機械化水平。圍繞做大做強女兒茶產業,在省莊鎮北部山區建設茶葉生產機械化示范區,重點推廣茶樹修剪、茶葉采摘、茶園管理等栽培管理機械,采用微波制茶、機械殺青、揉捻、烘干、篩選等新技術、新裝備,實現標準化生產,提高茶葉生產機械化水平。
(二)完善體系,增強農機綜合服務能力。
1.完善社會化服務體系。進一步創新農機社會化服務組織形式,培育和發展一批具有“機具增長、設施完備、功能齊全、管理規范、服務升級、特色鮮明”的農機專業合作社。積極開展合作社示范社、明星社創建活動,鼓勵通過土地流轉、土地入股、土地托管和跨行業、跨區域聯合,促進合作社轉型升級,實現產業化、規模化經營。在有條件的行政村,推行完善建設農機大院或農機合作社,實現農機作業、維修、安全保障為一體,增強農機社會化服務功能。進一步規劃建設農機維修網絡,形成以區域農機維修網點為中心、合作社為主體、企業售后服務和社會網點為補充的農機維修服務網絡,為全區農業機械提供服務保障。規劃建設農機服務網絡系統,集農機生產、銷售、產品展示、信息、維修、作業、市場動態、新技術推廣等為一體的全區農機信息平臺。
2.完善農機推廣體系。構建以區、處鄉鎮農機推廣機構為主體,農機專業合作社為基礎,農機生產經銷企業為補充的多元化農機技術推廣體系。進一步改善區級農機推廣機構的工作條件,穩定基層農業機械化推廣隊伍。按照中央1號文件要求,理順處鎮農機推廣機構,各處鎮至少確保1名專人從事農機技術推廣和公益工作。積極開展農機推廣活動,年內適時舉辦設施農業裝備、苗木生產機械、茶葉加工機械、糧食種植機械推廣現場會,增強農民購機積極性,提高農業機械化覆蓋面積。
3.完善教育培訓體系。建立完善以農業機械化培訓機構為骨干、農機技術推廣機構為依托、社會培訓基地為補充的農業機械化教育培訓體系,多層次、多渠道培養農業機械化專業人才和實用人才。加強區農業機械化學校標準化、規范化建設,提高培訓能力和辦學水平。探索創新培訓方式方法,采取現場演示、送教進村、科技入戶、技能競賽等多種形式,做到靈活多樣、生動活潑。結合“陽光工程”等各類農民培訓項目,深入開展農機實用技能培訓和科普宣傳,不斷提高農機從業人員的整體素質。發揮生產、經營企業的能動作用,聯合開展專項技術操作培訓,確保農業機械安全高效操作。
4.完善農機流通體系。立足,策劃建設輻射魯中、魯西南、魯南的區域性農機專業市場,培育發展一批服務質量好的農機4S店、品牌店、連鎖店,實現制造企業與流通企業的緊密結合,建立完善的農機營銷網絡。
5.完善宣傳體系。將新聞宣傳作為推動農機化政策法規落實的重要途徑、推動業務工作開展的重要舉措、爭取社會理解支持的重要渠道,樹立系統良好形象的重要措施,著力正面宣傳,強化主動引導,豐富宣傳內容,創新宣傳形式,增強新聞宣傳的針對性、實效性。以局信息網站為平臺,充分利用各級新聞媒體、政務信息、網站,廣泛宣傳農機化工作,在市級以上媒體發表宣傳稿件500篇以上,調研論文20篇以上,爭取市、區信息宣傳先進單位,為推進農機化又好又快發展提供有力的精神動力和輿論支持。
6.完善考核體系。一是分解任務,量化考核。各科室站校按崗位職責,根據市局2013年千分制考核辦法,逐條逐項研究貫徹落實方案,細化工作措施,強化督促落實、過程管理和考核結果運用,確保各項部署要求“落地生根、開花結果”。二是強化對處鎮農機工作的考核。將全區的農機化發展任務分解落實到各處鎮,明確進度和要求,結合區特色高效農業發展考核細則,制定出臺處鎮農機化工作的具體考核細則。
(三)依法行政,建立規范高效的農機監管機制。深入開展“平安農機”創建活動,進一步完善以農機部門為主體的區、鎮、村三級農機安全監管網絡,加大農機動態監管力度,監管環節由使用操作向農業機械化全過程延伸,監管范圍由拖拉機、聯合收獲機擴大到所有農業機械,監管方式由重管理向管理服務并重轉變,監管手段由傳統向現代化提升,建立農機安全生產長效監管機制。落實農業機械免費實地檢驗辦法等制度,加大農機安全隱患排查力度,預防和減少農機事故發生。加強農機監理隊伍建設,提高裝備水平和監管能力。加強農機銷售、維修市場監管,規范農機維修服務,落實農機維修行業準入制度,提高農機維修服務質量。
關鍵詞:土壤容重;土壤肥力;土壤含水量;農業機械化
中圖分類號: S341.2 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2010)-08-0098-2
我國人均耕地嚴重減少,而且農業耕地中尚有相當數量的低產田,特別是山區農田,田間存在大量的石塊,土壤瘠薄、水土流失嚴重,影響耕作與產量。
通過田間觀察和實驗研究得出,大量石塊的存在對農田質量的影響主要反映在三個方面:土壤物理特性、農機作業環境和作物生長的影響。
1 大量石塊影響了土壤的物理特性
1.1 土壤中石塊的存在對土壤容重的影響
土壤中石塊的存在對于土壤物理特性的影響中,最明顯和最直接的就是對土壤容重的影響.對于含有大量石塊的農田土壤,其土壤容重的計算是根據石塊在整個土樣中的重量百分含量計算的。采用下式:
其中:ρT――土壤容重;
ρs――石塊密度;
ρb――土壤中細土(
W――土壤中石塊重量百分含量。
石塊的容重要高于土壤的容重,因此當石塊含量增加時,土壤總的容重必然要增加。而農田土壤中的細土(
圖1 質地孔隙a圖2 質地孔隙b
圖3 結構孔隙a 圖4 結構孔隙b
圖5 結構孔隙c
1.2 石塊對農田土壤肥力特性的影響
對于含有大量砂粒和石塊的山區農田來講,其土壤養分與風化巖石的母質有密切關系,不同的成土母質,形成不同的土壤質地,某些巖石中含有適量的鈣、磷等,而某些巖石卻有可能根本不含有鈣、磷,而含有大量的鉀元素。因此某種土壤中除含某幾種元素外,其余大部分營養成分都處于缺乏或半缺乏狀態。對于作物成長所需要的養分,只有通過人工施肥的方法來補充。但如果土壤中含有大量的大徑石塊,土壤中所含的這些所施養分便極易被雨水沖擊而形成地表徑流,土壤和養分流失速度快。因此逐年有效地撿拾出來的石塊,是保持山區農田土壤養分的當務之急。
同時由于巖石中有機質含量單一,且這些有機質進入土壤具有強迫性,使得土壤中被作物生長所需要的有效有機質反而被排擠。因此地表巖石的撿拾十分必要。
1.3 石塊對土壤含水量的影響
礫石是指粒徑大于等于2mm的礦物顆粒。在石質山區,土壤表層常有大量的礫石存在。土壤中大量礫石的存在,不僅對土壤物理特性如土壤容重、土壤孔隙率及土壤含水量等存在影響,并且也對土壤的入滲特性存在影響。入滲一方面決定了產生地表徑流的水量,從而對地表侵蝕產生影響;另一方面,它又影響了土壤含水量,而對作物可利用的有效水產生影響,從而影響作物產量。因此,土壤中礫石的存在將對整個水文循環產生影響。
土壤含石量不同的情況下,土壤有效水的入滲時間、達到穩定含水量所需時間及開始產生地表徑流的時間都是不同的。因為土壤中大量石塊的存在對土壤中表層水的下滲起到了阻礙的作用,所以開始入滲時間隨土壤含石量的增加而增加,同時也使土壤達到穩定含水量所需的時間延長,含石量較多的土壤產生地表徑流的時間也就相對延長。
1.4 石塊對雨水打擊侵蝕的影響
有研究表明,雨滴打擊是細溝間侵蝕和細溝侵蝕的主要侵蝕力,降雨所具有的動能,尤其是暴雨所具有的動能是地表徑流動能的200倍以上,雨滴擊濺作用除了使土壤更加分散以外,還能使農田表層土壤的水流動性增加,從而使農田土壤抗水蝕能力大大降低,而農田中位于土壤表層和淺層的石塊,由于其特有物理性質,會加劇這種沖擊和侵蝕,從而加劇表層土壤和養分的流失。
2 體積較大石塊影響農業機械作業
由于耕層土壤中這些石塊的存在,給農田的耕作和管理帶來很大不便。農田中的石塊,尤其是那些直徑大的石塊,嚴重妨礙了農機作業。從耕地、整地,到收獲、滅茬,農田中的石塊都在或多或少地增大著農機作業的阻力,甚至在不同程度地損壞農機具。這些都嚴重阻礙著農業機械化的發展,使多石地區難于實現農業生產的機械化和專業化。
因此要減少農田中的石塊,尤其是直徑較大的石塊的含量,以方便該地區的農業機械作業,盡快普及農業生產的機械化,加速落后地區的農業機械化發展,加快其經濟建設的前進步伐,為該地區的建設添磚加瓦。
3 農田中的石塊影響作物的生長
種植作物的第一步即為播種。在進行播種作業時,石塊很可能隨著回土壓在種子上,這樣便會造成種子出土困難、甚至不能出土;當種子播在石塊之上或者附近時,又會造成根系延展阻力加大,影響種子的發芽和生長。
對于根系作物,當種子貼近半裸于地表的石塊時,由于石塊是熱的良導體,當地表所受陽光極強時,石塊吸收熱量,整體溫度會明顯高于土壤,容易達到過熱而燙傷甚至燙死種子,致使種子不能出芽。另外,已經發芽的種子,其幼芽在出土時也容易遭遇石塊而產生燙傷或燙死現象,即使能克服高溫的損傷,長出的幼苗也容易彎曲,而不能健康成長。
石塊對于塊莖作物的影響較根系作物更為顯著。其中,半裸的石塊仍會因受熱而整體溫度過高,以致燙傷或燙死根莖作物;另外,由于石塊質地堅硬且致密,位于耕層內的石塊還會限制塊莖作物的生長,造成塊莖作物的發育不良,如未完全發育、形態不規則等。
4 結語
在我國,耕地不僅面積有限,而且大部分為包括高原和山地在內的中低產田。由于石礫的存在,直接影響了農田土壤的養分、水分和作物的生長、農田的耕作,給農田的生產和管理等帶來很大不便,因此增加了農業生產的成本,降低了畝產水平,減少了經濟效益,難于實現農業生產的機械化和專業化,制約著農村經濟的發展。
因此,對于含石量過多的農田,除石是改善農田質量,提高農業作業效率,增加單產量的有效途徑。
參考文獻
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關鍵詞:卓越工程師;校企合作;人才培養;思想政治教育
0引言
2010年6月,教育部正式啟動了“卓越工程師培養計劃”,旨在培養和造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程的技術人才,以適應國家經濟形勢發展的需要。該計劃的實施對于我國“高等教育根據社會經濟發展形勢來調整人才培養方式,提高人才培養質量,推動高等教育與教學改革,增強畢業生就業能力、提高畢業生就業率都具有非常重要的現實意義”。眾所周知,機械工程專業屬于工科范疇。傳統的機械工程在向現代化機械工程轉變的大背景下,我國的機械工程類產業的快速發展必然急需大批量的高素質的卓越型機械類的工程師。而我國傳統的機械類工程科技人才的培養往往與社會需求相脫節,無論是人才的培養模式或方式,還是成長環境都不能很好地適應當下社會發展對工程類人才提出的高標準的要求和需求。這也迫使各大高校在國家實施卓越計劃為契機的大背景下,必須深化學科專業的人才培養模式和改革創新,以培養出卓越的工程類人才。
1人才培養現狀南京林業大學是江蘇省
“卓越計劃”高校之一,學校根據國家《卓越工程師教育培養計劃通用標準》,結合學校特色和人才培養定位,制定了全面的教育培養計劃方案,以推進人才培養模式改革,提升工程技術人才培養水平。機械電子工程學院自1958年招收的首屆機械類本科生以來,至今已經有近60年的發展歷史,多年來為國家農林機械類行業培養和輸送了一大批優秀人才。現有機械工程一級學科博士后科研流動站、機械工程一級學科博士點、機械工程一級學科碩士點;機械制造及其自動化、機械電子工程、機械設計及理論、林業機械工程等多個二級學科博士點;機械制造及其自動化、機械電子工程、機械設計及理論、車輛工程、檢測技術與自動化裝置、農業機械化工程、控制理論與控制工程等7個二級學科碩士點;機械工程、控制工程等2個工程碩士專業學位點,農業機械化農業推廣碩士專業學位點。隨著國家改革開放的不斷深入,尤其是現在已進入到改革深水區,高校必須面向市場辦學,這將會對傳統辦學的理念和培養人才的模式需求帶來了更高的要求。但就學院機械工程專業的人才培養模式而言,依舊沿襲傳統的人才培養模式,即只注重基礎理論知識的灌輸,不重視學生的實踐能力和創新能力的培養。根據學院近5年的本科生就業去向統計分析,機械工程專業每年基本招生8個班左右的學生,就業率居學校各專業的前列,但是有近五分之一的畢業生并沒有從事與本專業相關領域的工作。進入機械工程專業及相關專業領域的工作的畢業生,企業雖認可機械工程的專業的人才培養質量,但其存在的創新能力不強、動手能力差及吃苦耐勞精神不足等問題,更不能很好地適應行業對專業技術人才的要求不容忽視,必須引起學校的高度重視。“卓越人才計劃”是一個系統的高等教育人才培養計劃,不僅具有獨特的指導思想、基本原則和實施內容,也在組織實施上有著與眾不同的明確規定。國內工程教育界人士經過大量研究,提出其具有三個特點:一是行業企業深度參與培養過程;二是學校按照行業標準和通用標準培養工程人才;三是強化培養學生的工程實踐能力和創新能力。筆者本次就以南京林業大學機械電子工程學院在相應工作中的思路和做法進行分析。
2校企深度合作搭建培養卓越人才的途徑與探索
2.1創建校企合作平臺,建立卓越工程師培養實踐基地
2014年11月至今,機械電子工程學院通過走訪校友,多渠道調研與宣傳等方式對有意報名參加校企合作意向的企業單位進行面試與篩選,確定出鎮江中福馬機械有限公司、蘇州蘇福馬機械有限公司、泰州林海集團、南京樂鷹商用廚房設備有限公司共4家公司簽訂了卓越工程師計劃實施的合作協議,作為機械電子工程學院首批卓越工程師培養計劃的實踐基地。這批實踐基地將作為學院今后的卓越工程師計劃的順利開展汲取豐富的理論與實踐經驗,也為今后組建卓越工程師計劃的實驗班而培育。2014年11月與2015年11月,經學院大四年級學生的申請報名參加卓越工程師計劃,專業老師與企業導師共同對學生進行一對一面試的雙向選拔,即確定了一名學生由企業與校內兩位導師共同指導的培養模式,共選出16名大四年級的畢業班學生分作為首批加入卓越工程師計劃隊伍,趕赴企業進行畢業設計或畢業論文,經過近一年的校企合作中的摸索與探索,在雙方指導老師的培養與學生自身努力下,這16名畢業生順利完成了畢業設計,且其完成的畢業設計論文質量明顯要高于在校學生完成的質量,緣由歸于這些學生在企業學習階段,能直接接觸到企業生產設計的一線,充分了解企業生產的規范與流程及企業文化,更好地將理論知識與實踐經驗相結合,從而取得了優異成績。
2.2強化校企深度合作,共同制定人才培養標準,促進校企合作雙贏
在確立作為機械工程專業卓越工程師計劃的企業過程中,學校與企業都需從各自最關心的問題角度出發,共同商議制定人才培養標準。因為產學研相結合是工程教育的一個重要特征,也是工程教育的一個本質要求。學校從學生教育的角度及辦學理念出發,在校大學生的培養顯然缺乏實際工程案例,企業的先進技術裝備和生產工藝,要提高學生的實踐動手能力與解決實際生產過程中的問題就必然要去企業生產一線,為此,要實現工程教育的要求必然離不開企業的深度參與培養過程。企業從引進人才的角度來看,通過企業對學生培訓,致使其能夠適應企業的工作要求和考量,但這必然會增加企業的成本。因此,只有加強校企深度合作,才可以使機械工程專業人才的學校教育與企業的專業培訓對接起來,這對學校與企業來說是雙贏的結果。機械電子工程學院與上述提到的4家企業,在制定卓越工程師人才培養方案過程中就各自關切的問題均體現和表達出來,如學校通過企業對學生的培養的達標要求,企業需要學生完成的指標任務等進行詳細商討后在簽訂合作協議。
2.3強化卓越人才計劃學生的思想政治教育
在本次選拔出參加卓越工程師計劃的這批學生中,學校不僅僅關心關注他們在校期間的各方面的表現,更加注重和關心他們在企業實習期間的表現,通過校企雙方的相應指導老師對其加強思想教育,讓其感受到校企雙方的關心和關愛。機械電子工程學院在與企業制定卓越工程師培養計劃方案過程中也明確了這點,學院這邊配備相應學生的政治輔導員老師作為這批學生的思想政治教育的牽頭人,企業也專門配備一名指導老師作為學生的思想政治教育老師,學生在企業實習期間,通過校企雙方老師的定期溝通與交流時刻掌握學生的思想動態,對可能存在的些許問題及時加以引導與開導并加以教育,本批次的16名學生均很好地完成和遵守學校與企業為其制定的培養指標和政治要求,校企雙方的思想政治教育老師的配備為學生的成長與成才保駕護航。
3結論
“卓越工程師教育培養計劃”是工程教育滿足國家戰略需要,服務企業需求、創立校企聯合培養機制,以解決人才培養過程中校企脫節的重大教育改革項目,也是一項系統工程。機械電子工程學院為積極響應國家重大教育改革項目,即卓越人才教育的培養進行了探索,為今后學院組建卓越工程師計劃班的開展積累經驗,從而也為構建校企合作的長效機制創立條件。
參考文獻:
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1.1農業科技推廣服務不斷深入
基層農技推廣體系建設取得成功。“十一五”以來,東莞市在省內率先完成基層農業技術推廣機構改革與建設,全市除莞城外32個鎮街都建立了綜合性農業技術服務中心,形成了以市、鎮兩級農業技術推廣機構為主力,一批涉農的協(學)會、農民專業合作組織、農業企業為補充的農技推廣體系。截至2011年,全市基層農技服務中心定編806人,實有工作人員846人,具有中級職稱的40人,初級職稱的111人。在入編的人員中,大專及以上學歷的有247人,占在編人數的64%,比全省的(占32.4%)高約1倍,全市鎮級農技中心全部設有獨立的辦公場所,辦公面積達2.2萬m2,檢測(化驗)室面積3800多m2,平均每個中心擁有300m2辦公場所和115m2的檢測(化驗)室,每個農技中心每年財政經費約為284萬元,達到基層農技推廣體系改革建設的“五有”目標,即有機構、有人員、有經費、有場所、有工具。據省農廳2010年統計,全省54.3%的區域性或鄉鎮農技推廣機構沒有自有辦公用房,67.0%沒有基本交通工具,64.6%沒有技術推廣及辦公必備的儀器設備。農業科技成果推廣應用力度不斷增強。“十一五”期間,農業局組織遴選了農作物主導品種累計31個和主推技術39項,建立科技示范基地45個,科技入戶點68個,并通過文件、網絡、報刊等媒體宣傳推廣,以科技下鄉活動、基地示范、科技入戶等方式,推廣應用面積1147.2多hm2,覆蓋蔬菜、香蕉、荔枝、花卉和水稻等大宗農產品,示范帶動農戶近2500戶,輻射面積1733.3hm2。
1.2農業科技信息化水平大幅提高
東莞農業農村信息網在過去5年繼續保持位居全省同類網站的前列,連續獲得由農業部、中國電子商務協會、中國互聯網協會頒發的“中國農業網站百強”、“中國農業信息化貢獻單位”、“市級卓越農業政府網站”等殊榮。2012年與菜蟲網合作,首次將電子商務完整地應用于荔枝鮮果銷售,開創了東莞網上荔枝節,為果農和普通消費者搭建生產與銷售渠道,有效促進了農產品流通。東莞市利用信息技術,優化農產品質量安全監管手段,保障農產品質量安全。如2006年開始先后啟動了供莞生豬和蔬菜產銷聯建工作,目前共認定生豬定點供莞基地225家,年供應能力達750多萬頭,認定供莞蔬菜生產基地53個,面積6100hm2,年供應能力35.9萬t,供莞基地的有關資料信息化,方便了消費者查詢和管理部門監管追溯;建設供莞生豬視頻監控系統,目前已覆蓋18個鎮街,其中16個鎮街與市監控中心聯網,實現了動物視頻監控信息化,為保障生豬產品質量安全發揮了重要作用。
1.3農藝機械化水平逐步提高
隨著農機補貼政策強度的不斷增強和人力工資的不斷上漲,全市農機購置率逐步提高,農藝與農機進一步結合,如水肥一體化技術與滴溉設施結合,果園密弊改造技術與修剪機結合等,加快農機應用,經濟作物機械化、設施農業機械化、農產品加工機械化等農業機械化逐年得到發展。2011年全市農作物機械化綜合水平為28.1%,近幾年一直以1個百分點的水平增長;水稻機械化綜合水平達65.0%,近幾年也是以1~3個百分點的水平增長;全市農作物機耕率、機播率、機收率分別為65.2%、1.27%、5.41%。全市農產品初加工動力機械達2.65萬kW,田園管理機982臺,水果分級機1318臺套。
2東莞農業科技發展存在問題分析
盡管東莞市農業科技在改革開放30多年里取得令人矚目的成績,但隨著農業生產要素的變化和產業結構的調整,農業科技發展遇到了新問題、新情況,這些問題對該市今后的農業科技發展將構成一定的影響,值得認真分析。
2.1農業科研資源結構不合理
目前,東莞有5家市級科研機構,分別為市農業科學研究中心:重點開展園藝植物種質資源收集、保護、利用和新品種新技術的研究與示范以及基因工程、酶工程、發酵工程、農產品加工技術、農業設施化、機械化、信息化等農業機電一體化應用方面的研究與應用;市生物技術研究所:重點開展植物組織培養繁殖技術、食用菌、微生物發酵、生物防治等生物技術的研究、示范與推廣工作;市香蕉蔬菜研究所:重點開展香蕉、蔬菜種質資源的收集、保護與利用,優良品種的引進、選育與推廣,栽培技術與病蟲害防治技術的研究、試驗、示范和推廣以及采后保鮮、貯運、加工等技術的研究和應用;市糧作花卉研究所:重點開展糧食作物和花卉優良品種的選育、引進與推廣工作,開展無公害、綠色、有機糧食作物標準化栽培技術的研究、試驗、示范和推廣工作;市畜牧科學研究所:重點對藍塘豬、大花白豬種質資源的保護與利用,開展優質良種豬的引進、繁育和推廣,負責畜禽綠色飼料的研究與應用,畜禽養殖技術及疾病防治的研究、推廣工作。除畜科所和蕉菜所的職能是相對獨立外,其余3家科研單位都不同程度參與園藝花卉的研究,因而出現研究領域相同、課題近似的問題。分析其原因大致是東莞市農業產業由以前的糧食水稻、水果橙柑桔香蕉調整為現時的蔬菜、香蕉、荔枝和花卉,產業調整后科研單位的研究內容也順應調整。由于研究領域的類同,無論研究的投入,人才的引進都出現類同,在研究項目的立項方面也出現競爭,這對財政資金的安排造成不利,甚至有資源重復浪費的嫌疑。
2.2農業科技創新與推廣投入力度不夠
農業科研資金投入少。“十一五”期間東莞市實施“科技東莞工程”,市級財政每年投入10億元,“十二五”期間更增加至20億,但投入到農業科研、技術推廣、教育培訓等方面的經費卻很少。據不完全統計,2010年東莞市對農業科技投入強度為0.5%,而廣東對農業科技的投入強度為0.8%,世界平均水平為1%,而發達國家已達5%。據統計,2011年市科技計劃項目投入農業方面的(含科研單位及農業企業)共9個項目128.55萬元,僅占“科技東莞工程”總投入的0.064%。
2.3農業科技成果應用率低
2010年,廣東省的農業科技成果轉化率約為40%,東莞的農業科技成果轉化率約為46%,遠低于發達國家的65%~85%,分析其原因,主要有如下幾方面:(1)科研立項與實際需要不夠緊密。目前科研單位仍有部分的項目立項沒有遵循當地農業生產需要,僅從本部門需要出發而爭取資金,這必然導致科研成果與生產實際不對應的現象,也就難以成功向農民或農業企業推廣轉化。(2)科研與推廣脫節。目前我國的科研與技術推廣分屬不同的體系,科研機構的科研人員,以承擔科研項目、開展研究工作為主,當項目完成,成果得到鑒定,該工作便告一段落,科研人員的工作責任也告一段落,沒有后續的推廣責任和經費,則該成果很有可能束之高閣了。而目前東莞市基層農技推廣力量嚴重不足,開展技術應用推廣主要還是依靠高端的科研與技術推廣單位的力量,若高級科技人員與生產結合力度不夠,必然影響成果的轉化應用。(3)傳統的農業生產模式制約了成果的應用。東莞市目前的農業生產模式仍以單家獨戶的分散經營模式為主,農民是最傳統守舊的群體,加上在生產一線的農民年齡大都是40~60歲,文化素質和生產生活環境的形成,導致這一群體對新事物的接受能力和接受率偏低,造成成果轉化速度慢。(4)成果考核評價體系不夠科學。目前科研項目的成果考核評價,以論文、專利或標準等指標為主要考評依據,沒有設置轉化應用方面的要求,因此科研人員缺乏動力去落實成果的轉化工作。
2.4整體產業技術水平不高
東莞市目前的農業產業主要是蔬菜、香蕉、荔枝和花卉。蔬菜現時主要是大田種植,常年復種面積達1.98萬hm2;少量的設施蔬菜分布在麻涌、清溪、洪梅、東城、石排、望牛墩、企石、橋頭等部分鎮街。該產業的關鍵技術是高效、安全和采后加工保鮮與貯運,實施這些技術需要一定的經營規模和相對應素質的生產者,低素質、小規模生產經營影響該產業技術水平提升。香蕉一直是東莞市傳統的優勢農產品,在東莞市原種植面積超過5333.3hm2,因枯萎病的影響,現面積縮減至3330多hm2,抗枯萎病優良品種選育成為該產業的當務之急,目前還未有可大面積推廣且品種優良的真正抗病品種,輪作間作技術、無傷采收和保鮮技術、非冷藏運輸保鮮技術是該產業發展的關鍵技術。同樣受規模種植與經營的制約,這些關鍵技術在小規模分散的種植戶中難以應用。荔枝是東莞市的主要農產品之一,以糯米滋、桂味為主栽品種,面積約8.67萬hm2。由于多年來果熟期相近,保鮮無法解決,價格低,出現近九成面積失管的現象,省人工的小型機具與農藝結合應用技術、采后保鮮和果品上市期的調節技術成為該產業的關鍵技術,只有少數一些種植大戶敢投入,精心管理,每年才能獲得較好的經濟收益。花卉是東莞市發展較晚的產業,規模較園林綠化行業小,以露地和簡易大棚種植為主,包括觀葉植物、切花和盆花,種植面積約18萬m2,組培快繁技術、穴盤苗基質栽培技術、病蟲害綜合防治技術、花期調控技術是該產業的關鍵技術,由于該產業起步晚,生產高檔花卉需要投入較大的溫室大棚,而東莞市的土地租賃期短、規模小,制約了投資方投入信心,沒有投入相關的設施設備,關鍵技術就難于解決,產業發展也受到限制。
3東莞農業科技發展對策
3.1建立穩定的投入機制,扶持農業科技創新
由于農業是弱質產業,相對二、三產業利潤低,農業科研更多帶有公益性,解決農業科技創新的后勁疲乏,需要大幅增加農業科研投入,建立以政府為主導、企業為主體、其他社會組織參與的多元化農業科技創新投入體系,形成穩定的投入機制,確保科研與推廣的延續性,當中政府投入起著關鍵的作用。東莞農業科技的投入強度應爭取達到1.0%的目標,短期應從0.5%上升到省的平均水平0.8%,可考慮在“科技東莞工程”專項資金中設置農業科技專項,以穩定扶持和部分競爭的形式,對全市農業科研、技術推廣、科技人才培養、科技成果獎勵等方面進行資金扶持,營造良好的農業科技發展政策環境。
3.2設立重大專項,破解產業關鍵技術和共性技術難題
東莞農業發展至今,高消耗、低產出的發展模式已不能適應農業發展的總體要求,限制各產業發展的關鍵技術和共性技術“瓶頸”日益凸顯,要求農業的發展方向必須轉型。針對各產業發展現狀,設立重大專項,突破產業發展的難題,重點從以下幾方面著手:(1)加強主要作物品種的選育研究。以荔枝、香蕉、特色蔬菜和特色花卉等大宗農產品為對象,加強上述作物優良抗病品種的引進和選育,每個產業努力選育出具有自主知識產權、自有關鍵技術和市場競爭力強的3~4個主打品種,逐步建成主打品種種子種苗繁育基地和市場,為產業化打下基礎。(2)以安全、高效生產為重點,開展相關的栽培技術與管理模式研究與示范。針對東莞市農業產業技術現狀以及消費者對農產品質量安全保障的需求,開展高產、優質、高效的食用農產品生產關鍵技術、安全生產與管理技術以及技術集成的研究,建立示范基地,在全市范圍內逐步加大推廣應用的范圍,提高食用農產品的安全保障能力。(3)加強農業資源的可持續利用研究。采用傳統與現代技術相結合的研究方法,對重點農作物開展種質資源調查、收集和鑒定及數據庫建設工作;建立多個種質資源圃,開展種質鑒定評價技術、分子標記輔助育種技術、利用分子標記進行遺傳多樣性、親緣關系鑒定及指紋圖譜構建等方面的研究,保護作物的多樣性,發掘優異基因資源,為良種培育創造條件。(4)開展主導產業關鍵技術攻關,解決共性技術難題。對全市目前的水果、蔬菜、花卉等主導產業的共性技術與關鍵技術進行梳理,制定攻關計劃,確定重點,綜合現有的技術力量,并借助國內高等院校的力量和資源,聯合攻關,提升東莞市主導產業的技術水平,使農民增收,促進產業良性循環發展。
3.3加強統籌協調,綜合利用資源
針對目前市級科研單位研究內容出現類同的境況,在開展科研創新過程中,要注意加強協調和統籌資源組合利用,集中力量進行科研創新與推廣,從而提高農業科技貢獻率。至“十五”初,東莞農業科技貢獻率為55%[4],與發達國家的70%~80%還有很大差距。要利用省產業技術體系在東莞市所設的綜合示范與培訓站,積極與省相關產業體系對接,將相關的技術和資源為我所用,同時也結合市人才工作中有關創新團隊的培養政策和東莞市科研單位的實際,以產業技術為主線,以創新團隊為技術依托,以市級首席專家負責制為模式,合理分配資源,實行聯合攻關,產學研、農科教結合,發揮資源的最大利用價值和效能,為農業科研服務。
3.4加大人才培育力度,提高產業科技素質
[論文摘要]從我國農業科技的發展戰略、我國農業科技與世界科技水平的差距等方面,對我國的農業科技對農村經濟的作用提出對策和方法。
改革開放以來,我國農業經過一個蓬勃發展的階段,面對目前的國內外形勢,急切需要新的突破,今后農業可否通過科技革命進入新的發展階段?
一、發展農業科技的十項戰略對策
(一)加大農業科技體制改革力度,建立符合社會主義市場經濟規律的農業科技體制
既積極推進改革,又充分考慮農業科技地域性、周期性、公益性的特點。一是優化專業結構,使產前、產中、產后三個環節的科技力量配置科學合理,當前的重點是加強產前,特別是產后的科技力量;二是優化布局,逐步改變農業科研機構按行政區劃設置的格局,建立以生態類型區為基礎的新型科研組織體系;三是擴大開放,更多的吸收國外有益的經驗加強國際合作,吸引更多的高水平人才,引進資金和先進的設備、設施。
(二)切實加強農業科技推廣和科技服務體系的建設
充分發揮市場經濟作用,促進農業科技推廣隊伍多元化,推廣形式的多樣化,運行機制市場化。在改革的基礎上,完善農業技術推廣機構,下大力氣把農民和企業的積極性調動起來,逐步建立一支以政府為主導,農業科技工作者、農民、企業等社會各界廣泛參與的宏大的農業科技推廣隊伍。
(三)圍繞推進農村經濟產業化,抓好科技成果轉化工作
針對農業產業化對技術的需求,篩選一批先進適用的農業技術,適當引進進行組裝配套,在全國范圍內大面積推廣,并通過科技攻關計劃、國家重大成果推廣計劃、星火計劃,大力推進農村的科技進步,積極引導東部鄉鎮企業上水平、上規模、出效益。
(四)切實提高農業科技研究與開發能力
一是突出應用研究,努力解決嚴重制約農業持續發展的關鍵性、戰略性技術難題;二是抓好基礎研究與基礎性工作,為農業科技發展奠定良好基礎。特別要抓好基因工程、光合作用機理、雜交優勢機理和生物固氮等方面的工作;三是要加速農業高新技術產業化。生物技術、信息技術、遙感技術、核技術在農業中的應用與產業化方面,加大支持力度,形成一批農業高技術企業和企業集團。四是要針對21世紀養活16億人口對技術的需求,抓好超前研究與技術儲備。
(五)建立一個宏大的、高質量的農業科技創新體系,大幅度地提高農民的科學文化素質
我國的人口多,主要農產品人均占有量還很低,農業發展對科技的需求大。這一國情決定了我國必須擁有一支宏大的、高素質的農業科技體系。
(六)加速農業科技體制改革,建立新型農業科技創新體系
新的農業科技創新體系應由研究開發、技術服務、科技管理和科技企業等部分組成。針對農業科技多頭管理、重復和分散的現狀,建立協調高效的農業科技管理體系;對農業科技機構進行分類重組,建立一批具有國際先進水平的農業科技機構。將農業研究開發機構分為技術開發類、科技服務類和基礎公益類三大類,采取不同支持方式。技術開發類機構轉變為科技企業或進入企業,自主經營、自負盈虧、自主發展;科技服務類機構轉變為企業或實行企業化管理;公益類農業科技工作由政府以項目和基地的形式給予支持。對農業技術服務體系進行改革,建立隊伍多元化、運行市場化、形式多樣化的服務體系。提高農業企業的科技創新能力,大力發展民營農業科技企業,逐步形成國家、地方、企業、民營等多元化的農業科技體系,使企業成為技術創新的主體。擇優支持,建成一批具有國際先進水平的研究基地,培養一批世界知名的農業科學家。
(七)增加科教興農的投入
要通過多種途徑,增加各級政府、全社會對農業科技的投入,特別要增加各級財政科技投入,中央和地方每年都要在基建撥款中安排一定數量的專項資金用于重點科研基地和重大科技工程的建設。到20世紀末,使農業科技投入占農業總產值的比例達到0.5%~0.7%以上;到2005年全社會研究開發經費占國內生產總值的比例達到2%。
二、我國農業科技水平與世界先進水平的差距
從以下六個方面的比較中,可以看出我國同世界先進水平的差距。
(一)農作物品種
我國擁有豐富的品種資源,但在種質資源研究利用的深度如抗性基因的發掘利用,野生種、邊緣種優良特性的利用,利用生物技術保存種質資源和人工創造新種質等方面與先進國家相比還比較落后。資源鑒定和品種資源工作體系也不夠完善。另外,在良種繁育體系與制度方面,不如發達國家規范化、科學化。
作物生理化研究,大部分研究仍停留在個體、器官或細胞水平上,相當于發達國家20世紀70年代末80年代初的水平。
1.植物生物技術。目前國外的農業生物技術產業化程度相當高,形成產業的產品主要有:細胞和組織培養產業,如花卉、草莓、荔枝等試管苗和脫毒苗;微生物農藥,如蘇蕓金桿菌;生物技術農產品;獸醫治療藥物和防治疫苗品;農用診斷試劑;家畜胚胎移植技術;單細胞蛋白;人工種子和胚芽等。與世界發達國家相比,我國還存在一定的差距,主要表現在技術水平仍然較低,研究設備和手段,工業化生產還相當落后,生物產品商業化生產、產業化發展還不夠。
2.畜牧業科技。目前我國畜牧業科技水平只相當于發達國家20世紀80年代的水平,總體上落后10-15年。特別是在畜牧業基礎學科研究上,與發達國家的差距比較明顯。有些研究還幾乎是空白。
3.農田灌溉技術。瑞典、英國、奧地利、羅馬尼亞、法國等國的噴灌面積均已超過80%,美國、俄羅斯約為40%,美國微灌面積到20世紀90年代初就已達到總灌溉面積的3%,以色列灌溉面積中約2/3為微灌,1/3為噴灌。我國在地面灌溉方面,配套設施不夠完善,無論在材質、性能、自動化程度等方面與世界先進水平仍存在較大差距,尤其是自動控制設備方面差距更大。
4.農業機械化技術。從大量生產的現有產品來看,機具性能、質量技術水平,只相當于20世紀60年代國際上的一般水平或50年代世界先進水平,亦即落后30-40年。
在應用方面,農業機械化程度,機耕率為80%,機播率為77%,機收率為70%,而發達國家則全面實現機械化。超級秘書網
5.林業科學技術。我國現有的林業技術水平同林業發達國家相比,至少落后20多年。科學技術對林業經濟增長的貢獻率只有21.2%;人工林林木每公頃蓄積只有33.3立方米,遠遠低于我國森林總蓄積每公頃平均83.6立方米的水平;全國有林地面積只占全部林業用地的50%,而美國為95%,瑞典為98%,日本為96%;我國的樹木利用率很低,樹林出材率只占全樹的25%,而林業發達國家已從原來的全樹利用發展到全林利用以至整個森林生態系統的利用;我國每公頃森林年均凈生長量僅為2.7立方米,而德國是6立方米,芬蘭是4立方米,美國和日本是3.1立方米。
關鍵詞:混藥器,混合效果,精準農業,植保機械
中圖分類號:TQ450.5 文獻標識碼:A
引言
在國民經濟飛速發展的今天,人們更加注重生活品質、食品安全以及環境污染等問題。在我國,病蟲草害的防治主要依賴于化學防治,對農作物增產增收有著至關重要的作用,由此也帶來了農藥殘留、環境污染、人畜安全等問題。如何降低施藥量、提高農藥使用效率成為擺在面前的又一熱點話題。
目前,我國的農業生產過程中,農藥配制主要靠人工,農民大多靠經驗配制,藥液濃度和劑量都不精確,施藥過后剩余的農藥無法回收利用,造成大量浪費,不僅給經濟帶來損失,對環境也危害極大。隨著國際農業發展,我國對農業和環保方面的投入不斷加強,研發出精確的施藥技術與配套機具研究是精準農業中的一個重點內容,采用藥水分離、在線配置和裝備自動化的施藥機具是實現精準施藥的前提[1]。
因此,在線混藥裝置被廣泛應用于植保機械,在噴霧設備上設置藥箱、水箱,利用噴霧管道系統,按照一定的比例完成農藥的在線混合,按需配藥,不僅節省了人力,提高了工作效率,還避免了農藥浪費,對環境也有保護作用。
1 混藥器的類型
1.1 射流式混藥器
射流裝置就是根據流體經過噴嘴或孔板時以一定的速度射出并引射(卷吸)周圍流體的流動這一原理設計制成的[2],噴射裝置由噴嘴、喉管、擴散管及吸入室組成。該裝置利用管道系統的內部壓力實現藥水的在線混合,由于其結構簡單,可靠性高,成本較低等優點被廣泛用于植保機械。
1.2 靜態混藥器
靜態混藥器始于20世紀70年代初,由一系列安裝在空心管道中的不規則混合單元組成,利用流體運動和混合單元的特殊結構對不同流體進行分割、合并、旋轉等運動,使流體混合均勻。其混合效果良好,并且適用于較寬雷諾數的范圍,代替了傳統攪拌混合方式。
2 國內外變量混藥器的研究與應用
2.1 國外研究與應用現狀
1970年,農藥在線混合技術被Amsden首次提出,引起了各國學者的關注和重視[3]。經過多年研究,在線混藥技術取得了明顯的進步。目前,發達國家大多采用大型機動噴桿式噴霧機,將重點放在外加能源的在線混藥技術。當水量恒定,利用外加能源,根據機器運行速度調節農藥注入量,實現精量噴藥[4]。Hloben 最先采用了體積平均信號處理的方法,研制了在線混藥過程中平均濃度變化的光纖光度傳感器[5]在Hloben的研究基礎上,Vondricka對傳感器的結構進行了改進,使傳感器嵌入在混藥器結構的內部[6]。由于測量方法的本質并沒有改變,因此Vondricka 等給出的仍然是體積平均濃度。英國 AgriFutura Dose 2000 型機具配備了一個 30L的農藥容器,計量泵從該容器中吸取農藥。根據作業參數來確定計量泵的具體活塞行程,使農藥藥量增加或減少。農藥在混合室與來自水箱的水混合稀釋后再流向噴桿。這種方法保護環境,對人身安全沒有威脅,在經濟效益上有著突出的優點;消除了配藥時操作人員與農藥的接觸,同時農藥用量可以隨時調節,有效防止過量施藥。
20世紀60年代,美國Kencis公司研發了靜態混藥器,基于其性能良好、應用范圍廣泛的優點受到人們更多關注,同時,新型混合元件應運而生。目前,技術比較成熟而且應用比較廣泛的混合器主要有6種:美國的 Kenics 型、Ross 型,瑞士的 Sulzer SMV 型、SMX 型和 SMXL 型,日本的 Hi 型。
Rui.Ruivo[7]對Kenics靜態混合器在高壓下時內部流體特性進行了研究,在不同溫度、壓力、主次相流量比、入流方式下測量混合器內部質量的傳遞速率,得到質量的傳遞速率和無量綱參數的函數關系式,側面證明靜態混合器能夠強化傳質。
S.Hirschberg[8]等改進了SMX型靜態混合器,與改進前相比,壓降減少50%,利用CFD方法最后得到了改進后混合器的壓力場、停留時間分布以及混合效果,通過試驗驗證,兩者一致性較好。AlbertRenken[9]等研究了混合單元擺放位置周期性變化引起混合器內部流體流動周期性變化,能夠促進無序混合的發生。Christian Lindenberg[10]研究得出主次相不同粘性比下的混合時間,低雷諾數時,混合所需要的時間隨粘性比的增大而減小,在高雷諾數下時情況相反,最后得到混合耗時是速度、流體進口尺度、粘性的函數。
2.2 國內研究與應用現狀
2.2.1 射流混藥裝置
陳長林等用2個單級射流泵串聯組合成兩級射流泵,提高了傳能效率、壓強比增加、混合比降低,對噴槍末端正常噴霧壓力的形成有利。對比試驗驗證兩級射流泵優勢所在,通過改變其參數,總結變化規律,為新型自動混藥器的開發提供依據。何培杰[11]等對射流混藥裝置的混合管進行了數值模擬,得出徑向速度和軸向速度在混合管內的分布規律。邱白晶[12]等通過建立射流混藥裝置的數學模型,確定了射流混藥裝置數值模擬方案,根據所得試驗參數設計出射流混藥器,對其進行射流混藥的測試研究。
在線射流混藥技術存在混藥比可調范圍較窄和控制混藥精度較低的問題,為了實現其智能精確控制,陳志剛等以LabVIEW為開發環境,設計出上位機人機交互界面,下位機系統是以TMS320F2812芯片為核心而設計出來的,利用串口通信實現上下機位之間的數據共享。上機位用于數據輸入、顯示和存儲,下機位用于獨立控制水流量和藥流量。通過標定試驗來擬合電動機轉速和水流量的函數關系以及電控閥電壓和藥流量的函數關系。通過藥原液控制跟蹤性能等一系列試驗,控制水流量的相對誤差在2%以內,控制藥流量的相對誤差在3%以內。通過設置該混藥器的控制系統,能夠得到合適的混藥比值,混藥比的調節寬度增加了數10倍。
目前,單噴嘴射流和撞擊流應用的基礎研究有了一定的成果,孫志剛[13,14]等對2個不對稱噴嘴形成的對置撞擊流在大噴嘴間距下的軸線速度分布和駐點偏移規律、徑向射流的湍流脈動特征、速度分布和擴展率等進行了一系列試驗研究。
2.2.2 靜態混藥裝置
靜態混合器在混合、萃取、乳化、強化反應和強化傳熱等方面廣泛應用。很多學者從實際需要和生產需要角度出發,研發出多種類型靜態混合器,取得了良好的效果。
董海宏采用數值模擬方法,對內置長翼片式靜態混藥器進行模擬,分析了混藥器內部流場,優化其機構設計。基于無序混合理論,研制出變徑螺旋帶靜態混合器,混合單元分布于整個橫切面,對流體的擾動大大增加。
趙建華[15]等對SMV型靜態混合器的流場進行數值模擬和試驗研究,得到對稱面上速度分布情況,模擬結果和試驗所得速度場比較吻合。孟輝波等[16],建立了SK型靜態混合器內高粘度流體的流動改進模型,用Poincare映射方法仿真模擬了混合器內部流體的動力學行為,得出SK混合器內高粘度流體徑向流動存在混沌特性。張鴻雁[17]等對內置翼片式混藥器混合效果進行了大渦模擬,當縱向偏轉角度和翼片間距等參數相同時,長翼片類型的混合效果好,能量損失低。金文[18]通過改變混合器內翼片的排列方式,對比了順排和錯排2種情況下的流體混合效果,試驗結果證明錯排的混合效果更好。尹紅霞[19]對混合器內翼片錯排,角度從30 °~60°逐漸變大,試驗結果顯示,改變后混合效果更好。
3 存在問題及展望
射流式混藥器存在混藥比較大且不穩定,壓強比較低的缺點。設備利用流體質點間的撞擊傳遞能量,混合過程產生的漩渦摩擦喉管內壁,會產生能量損失。另外,流體流經擴散管,也會產生擴散損失,導致成本提高,效率低。對于混藥器內部流場的分析計算,由于其混藥過程的復雜,很難得到精確的理論研究結果。研究過程中使用的參數大多來自試驗結果,局限性很大。如今,許多學者通過數值模擬分析混藥器的內部流動,有助于混藥器結構進行改進,提高混藥器效率。大型數字計算機使數字模擬從一維發展到三維,在一定程度上取代了試驗研究,但是,混藥過程太過復雜,假設的理論條件比較苛刻,數字模擬在很大程度上還是要依賴于經驗常數。目前,針對射流式混藥器影響其性能的研究不是很多,對其結構的研究不夠全面,都是針對某一固定結構的混藥器進行局部調節,得到的結論不能夠用于指導設計。如果結構改變,對混藥器性能的影響缺乏深入分析。
與動態混藥器相比,靜態混藥器對流體分散效果好、能耗低、效率高、易于實現等優點,但是雖然靜態混藥器有很多優點,仍存在其局限性。使用靜態混藥器前,要對應用對象性質和基本混合過程進行簡要分析,初步判定該設備能否使用;該設備主要是對兩相接觸進行強化,但不能促進化學反應速率,不適用于兩相間化學反應時間長的混合過程;另外該設備主要用于液液混合,粉劑與液體混合,不具有粉碎固體顆粒的作用;對于在混合過程中會產生相變的反應要特別注意,否則會影響預期效果。
4 結語
化學防治對于我國農業增收增產有著至關重要的作用,隨著科技發展,人們對施藥設備和施藥效果的要求越來越高,在能防治病蟲草害的前提下,又要節約資源,保護環境,降低農藥殘留等等。
混藥方式從預混式發展到在線混合是安全用藥的一項重大突破,在線混藥保證了藥水混合的均勻性和穩定性,有利于環境保護,食品安全,以及人畜健康。農藥在線混合技術在我國農業生產中也被逐步推廣,具有廣闊發展前景。近年來,我國在施藥設備和技術方面做了一系列研究試驗,取得了一定的成果,但是還沒完全得到相應的重視和應有的監督。引進國外的先進技術和經驗,加強本國植保機械的研究開發,盡快實現植保機械的更新換代,為實現我國農業機械化奠定基礎。
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關鍵詞:創新實踐;教學模式;創新能力培養
中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)35-0029-03
實踐教學是提升當代大學生的創新與工程應用能力的有效手段,是培養社會需求的創新型人才的必要途徑。南京林業大學面向農林類裝備的機械類專業的實踐教學項目由于實驗室空間局限,實驗內容分散等原因導致學生的動手實踐與可操作性也受到限制,不能實現培養學生動手能力和創新能力的目標。2008年以來,機械類專業修訂了大學生培養方案,其中強化了實踐課程的教學地位,加大了實踐教學比重,同時構建了“五層次實踐、四能力培養”的實踐創新體系,體現了實踐教學的創新性、先進性和工程性。
一、“五層次實踐、四能力培養”實踐創新體系
“五層次實踐、四能力培養”實踐創新體系是南京林業大學在機械類專業建設過程中根據多年實踐教學經驗總結提出來的。該體系是以培養我國面向農林裝備行業的具有前瞻性思想和創新能力的機械類人才為目標,通過實驗室資源整合建設、實習基地創新建設、電工電子等為基礎,以機械設計、機械制造為特色、以實驗教學與實踐訓練相結合的大學生創新素質培養的完善實踐教學體系。
1.創新實踐教學體系構建的原則。依據機械類專業的培養目標,“五層次實踐、四能力培養”創新實踐教學體系的構建主要遵循以下幾個基本原則:(1)目標明確,本專業提出培養具有先進制造專業技術、農林機械設計專業背景的,掌握農林機械現代設計方法、機械結構設計和制造技術和農林生產過程控制的創新型專業技術人才作為本專業大學生實踐能力培養的具體目標,并將其作為構建創新實踐教學體系的目標。(2)系統完整,從創新素質和創新能力培養的要求出發,按照各實踐教學環節的地位,運用系統科學的方法構建包括實驗環節和實踐環節的完整創新實踐教學體系,使體系內的各個環節相互銜接和協調統一,貫穿于大學教育全過程。(3)層次分明,不僅要規范各個實踐教學環節的教學內容、形式和相應的考核標準與要求,同時要注重大學培養計劃中的實踐教學的多層次的特點,應分階段、分層次逐步深化。(4)體現創新,從教學內容、教學環境、教學方法、教學模式等具體實踐教學著手,采取多種形式引領學生開展實踐創新活動。
2.創新實踐教學體系的建立。圍繞“四個創新能力”(分析問題和解決問題的能力、機械創新設計能力、計算機輔助設計能力、機電一體化設計能力)的培養目標,建立了“基本性實踐”、“設計性實踐”、“綜合性實踐”、“展示性實踐”和“創造性實踐”五類不同層次的實踐體系(如圖1)。優化實踐內容,應用啟發討論、科研實踐、專家講座、企業聯合、第二課堂等多種實踐教學方式,促進學習方式由接受性學習向探究性學習轉變。
(1)在機械類專業的四年本科教學中,保證實踐教學不斷深入。通過五個實踐教學體系逐步培養學生的動手能力和創新能力。其中基礎性實踐體現物理、電學、力學、圖學等基礎性課程的訓練,著重通過學生動手建立創新意識;設計性實踐涉及機械原理、機械設計內容,通過課程設計環節使學生掌握機械設計的完整過程,培養學生創新思維;綜合性實踐包含專業課程內容環節,通過綜合性實驗、設計性實驗和專業課程創新設計,培養學生獨立創新和團隊協作能力;展示性實踐是通過金工實習、認識實習、生產實習的方式給學生提供與社會交流的創新平臺,將學校內容與實際應用結合,拓展學生的創新目標;創造性實踐與學生畢業設計、創新大賽結合,鼓勵學生充分發揮專業優勢,施展創新能力。由此可見,四年的創新實踐教學內容逐漸突顯了學生在教學中的主導地位。(2)通過認真研究《理論力學》、《材料力學》、《機械原理》等基礎性課程,《機械制圖》、《PRO/E》等制圖課程,《機械設計》、《機械現代設計方法》等設計類課程和《機電一體化》、《過程裝備》、《林業機械》、《流體機械》等特色專業課程之間的內在聯系,通過優化原有的實驗教學內容和方法、優化實驗室的資源配置、打造專業開放性實驗室平臺等方式支撐五層次創新實踐教學體系建設,為學生能隨時開展實驗研究和探索性實驗提供良好的條件。譬如,減少演示性實驗,開發綜合性實驗,設計性實驗;完善實驗室的配套設施建設,建立強化有序、安全和高效的實驗室管理機制,整合原有實驗室資源,建立了9個基礎實驗室和5個功能性實驗室;同時,提高實驗室實驗員和管理人員的專業素質,使他們更好地服務于學生實踐能力的培養。(3)如圖2所示,構建“三環節、四結合”的創新能力培養機制,融入到五層次創新實踐能力培養體系當中。其中“三環節”是將機械原理、機械設計等課程設計;金工實習、認識實習和生產實習等實踐教學;畢業設計三個實踐環節構成一個整體,完成一個機械產品的認識、設計開發和產品制作的全過程,整個過程涉及調研、方案確定、結構設計、強度計算、優化設計、PRO/E軟件三維實體設計、運動仿真實驗、零件的有限元分析、工程圖紙的繪制、工藝分析、加工制作等環節、充分培養學生的創新思維和創新意識;四結合是指:與科研相結合、與企業結合、與大學生課外科技創新活動結合、與機械設計創新大賽結合。對作為應用型人才培養的學生,在延用傳統的內容的基礎上,加強計算機繪圖能力和動手能力的培養,激發學生的興趣和潛能,提高工程實踐能力。
二、創新實踐教學模式的支撐
1.試驗教學環節。通過實驗教學改革,推進了本專業實驗教學內容、方法、手段、隊伍、管理及實驗教學模式的創新。增加開放型實驗室的資金投入,完善了開放型實驗室的管理機制。鼓勵實驗教師開發實驗儀器設備功能,鼓勵研究生參加指導,并制定實驗室開放條例及開放細則,從制度上落實實驗室開放,在開放范圍、開放時間、開放對象等方面做出明確規定,支持優秀學生進行的創新性試驗,促進學生自主創新興趣,加強能力培養。
2.實踐性教學環節。加強與企業的合作和實習基地建設,營造工程環境,強化工程實踐能力與創新能力培養。有效利用“工程培訓中心”,穩定的20個校外實習基地,帶領和指導學生提前進入真槍實彈的科研工程項目實踐活動。優勢互補使人才培養與企業的人才需求形成良性互動,獲得校企雙贏,提高了學生的工程實踐能力。
3.科研帶動學生創新實踐。以實習基地和教師科研項目為依托,創造條件讓高年級學生參與科學研究項目,加強創新性實踐教學環節。積極組織參加各種大學生科技創新競賽活動,并選派高水平教師做好指導工作,重點資助在全國具有較大影響和參與面廣泛的大學生科技創新競賽活動(如全國基礎力學實驗競賽、全國機械創新大賽、“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、省大學生工程訓練綜合能力競賽、全國三維數字化創新設計大賽、江蘇省大學生實踐創新訓練計劃等等),將課程體系、學分機制與大學生競賽活動結合起來,激發學生的興趣和潛能,著力培養學生的團隊協作意識和創新精神,提升學生的創新能力。
三、創新實踐教學模式應用成果
經過近5年的創新實踐教學模式的應用,學生創新能力和工程實踐能力大大提高。近5年本專業學生參加省級以上各類創新設計、創新訓練大賽近20項,獲得各種獎項的學生數超過300多名,500多名學生通過參與創新、競賽和科研活動受益。6名學生的畢業設計被評為省級優秀畢業論文,2個團隊畢業設計被評為省級團隊優秀畢業設計。本專業應屆生升學率逐年上升,從最初的8.3%上升到最高時達18.9%,平均在15.2%。而且有部分學生考取到985、211等重點高校深造。本專業畢業生就業率始終保持高位,從最初的97.5%上升并始終保持在100%。并且從最初的學生到處參加招聘會,到用人單位尤其是農林裝備行業的單位主動上門招收特色專業人才。
目前南京林業大學機械類專業的創新實踐教學模式已經在創新人才培養過程中得到應用。提出的“五層次實踐、四能力培養”的創新實踐教學模式體現在實際的教學、實踐、創新、就業等各個環節之中,具有顯著的目標性、完整性、先進性和創新性,有借鑒和推廣意義。今后與時俱進地對創新人才培養模式不斷更新和完善,使得面向林業裝備行業的機械類特色人才富有時代性和創新性。
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