农业工程技术范文精选

摘要本文综述了目前国外“精细农业”实践的主要目标及其技术思想的内涵。着重围绕其主要支持技术发展，讨论了有关工程技术创新及推动我国开展试验研究的问题。目前国外对这一技术体系的研究与实践，主要仍集中在基于GPS和GIS技术应用的作物生产系统精细管理方面，因此本文提出用“精细农作”的译名来表达当前研究目标的内涵，希望引起学术界的讨论。进入21世纪，基于知识和信息的“精细农作”技术思想，必将扩展到大农业经营的各个领域，推动传统农业生产的信息化与知识化，即进一步发展到设施园艺、工厂化养殖、农产品精细加工及农业系统精细经营管理方面，逐步形成一个基于农业生物科学、电子信息技术及工程装备为主导的“精细农业”技术体系，为建立优质、高效和可持续发展的农业系统服务。

关键词：精细农业精细农作GPS和GIS工程技术创新

引言

近两年来，我国科技界在研究推进新的农业科技革命中，关于国外“精细农业”技术的发展，引起了广泛的关注。新闻媒体陆续有了一些报导，科技部在筛选“面向21世纪解决16亿人口食物安全的关键技术”项目、组织S-863农业高技术领域发展计划研究以及农业部948引进项目立项中，也受到了重视。有的单位已开展了有关研究和试验示范工程准备工作,加强了和国外的学术交流与合作联系，国内学术交流也开始活跃。国外有关产业界开始向我国推荐其技术产品，密切关注中国走向21世纪实现农业现代化、信息化中这一巨大的潜在技术市场。可以预言：“精细农业”技术体系的试验示范及其相关技术产品的开发研究，将在世纪之交成为推进我国新的农业科技革命中的重要研究课题。信息技术革命为农业生产现代化发展提供了新机遇，在开拓新的前沿科技应用研究领域中，发达国家和一些发展中国家的起跑线拉近了距离，时间上的差距在缩小。在某些重要领域实现技术发展上的跨越，将是机遇性的挑战。主席1998.9在安徽考察工作时的讲话中指出：“现在一些发达国家，已经把基因育种工程、电子信息互联网络、卫星地面定位系统等高新技术应用于农业。我们必需有紧迫感，尽快迎头赶上”。“精细农业”技术体系是?┭А⑴┮倒こ獭⒌缱佑胄畔⒖萍嫉榷嘀盅Э浦兜淖樽凹桑溆τ醚芯糠⒄贡亟慌苯用嫦蚺┮瞪哂τ梅竦牡缱有畔⒏咝录际酰纾何佬嵌ㄎ幌低场⒌乩硇畔⑾低场⒁8屑际醯呐┮涤τ茫慌┨镄畔⒖焖俨杉瞧鳌⑴┨锔鳌⑼练使芾怼⑴┮├谩⑽廴究刂频仁视眉际鹾团┮倒こ套氨讣捌洳祷际醯难芯坑肟ⅲ酝贫夜谥逗托畔⒌拇撑┮迪执哂猩钤兜恼铰孕砸庖濉?nbsp;“精细农业”，即国际上已趋于共识的“PrecisionAgriculture”或“PrecisionFarming”学术名词的中译。国内科技界及媒体报导中目前尚有各种不同的译法和对其内涵的理解。实际上，目前国外关于PrecisionFarming的研究，基本上仍是集中于利用3S空间信息技术和作物生产管理决策支持技术（DSS）为基础的面向大田作物生产的精细农作技术，即基于信息和先进技术为基础的现代农田“精耕细作”技术。因此，作者认为采用“精细农作”译名来表达当前这一技术思想的内涵可能更为确切。“精细农作”是直接面向农业生产者服务的技术，这一技术体系的早期研究与实践，在发达国家始于八十年代初期从事作物栽培、土壤肥力、作物病虫草害管理的农学家在进行作物生长模拟模型、栽培管理、测土配方施肥与植保专家?低秤τ醚芯坑胧导薪徊浇沂镜呐┨锬谛∏魑锊亢蜕せ肪程跫拿飨允笨詹钜煨裕佣岢龆宰魑镌耘喙芾硎凳┒ㄎ弧葱璞淞客度耄虺啤按Ψ脚┳鳌倍⒄蛊鹄吹模辉谂┮倒こ塘煊颍云呤甏衅谖⒌缱蛹际跹杆偈涤没贫呐┮祷底氨傅幕缫惶寤⒅悄芑嗫丶际酰┨镄畔⒅悄芑杉氪砑际跹芯康姆⒄梗由习耸甏鞣⒋锕叶耘┮稻斜匦杓婀伺┮瞪Α⒆试础⒒肪澄侍獾墓惴汗厍泻陀行Ю门┮低度搿⒔谠汲杀尽⑻岣吲┮道蟆⑻岣吲┎肥谐【赫图跎倩肪澈蠊钠惹行枨螅熬概┳鳌奔际跆逑档男纬勺急噶颂跫：M逭秸驡PS技术的民用化，使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展，也推动了“精细农作”技术体系的广泛实践。使得近20年来，基于信息技术支持的作物科学、农艺学、土壤学、植保科学、资源环境科学和智能化农业装备与田间信息采集技术、系统优化决策支持技术等，在GPS、GIS空间信息科技支持下组装集成起来，形成和完善了一个新的精细农作技术体系和开展了试验实践。迄今支持“精细农作”示范应用的基本技术手段已逐步研究开发出来，在示范应用中预示了良好的发展前景。近五、六年来，已有数千计的研究成果，实验报告见诸于国际学术会议或学术刊?铮幻磕甓季侔熳ㄌ狻肮示概┮笛跹刑只帷焙陀泄刈氨讣际醪氛故净幔辉谕蛭仙柚糜卸喔鲎ㄌ馔罚梢约笆辈檠接泄匮芯糠⒄剐畔ⅲ幻馈⒂ⅰ摹⒓拥裙恍┲笱枇⒘恕熬概┮怠毖芯恐行模枇擞泄夭┦俊⑺妒垦芯糠较蚣芭嘌悼纬蹋蝗铡⒑裙昀匆鸭涌炜寡芯抗ぷ鳎⒌玫搅苏棵藕拖喙仄笠档拇罅χС帧9噬隙哉庖患际跆逑档姆⒄骨绷坝τ们熬坝辛斯惴旱墓彩叮晌兰椭环⒄古┮蹈咝录际跤τ醚芯康闹匾翁狻?/P>

“精细农作”技术思想的内涵及其主要支持技术：

“精细农作”技术思想的核心，是获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素（如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等）实际存在的空间和时间差异性信息，分析影响小区产量差异的原因，采取技术上可行、经济上有效的调控措施，区别对待，按需实施定位调控的“处方农作”。正是信息技术革命为这一技术思想的实践，提供了先进的技术手段。千百年来的作物生产，都是以地区或田块为基础，在区域或田块的尺度上，把耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理，如利用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施，满足于获得区域、农场或田块的平均产量的认识水平，很少顾及对农田的盲目投入及过量施肥施药造成的环境后果。传统的农业技术推广模式，也是在区域尺度上进行品种选择、土肥监测，通过地区试验积累的适于当地的栽培管理措施向农户推荐使用。实际上，即使在同一农田内，地表上、下影响作物生长条件和产量的明显时空分布差异性，包括农田内作物病、虫、草害总是先以斑块形式在小区发生，再逐步按时空变化蔓延的特性，早已为人们所认识。几世纪前，农民把土地划分为小田块来耕作经营，正是受到对作物生长环境和产量空间变异的感性知识的影响。我国农民几千年来在小块土地上经过劳动密集的投入和积累的丰富生产管理经验而形成的“传统精耕细作”技术，也可以在小块农田内达到很好的经济产量，只是没有现代科学方法的定量研究和现代工程手段的支持来形成大规模的生产力。本世纪初期，科学家就研究报告过作物产量和田间土壤特性，如N、P、K、pH、SOM含量等在田间分布具有明显的差异性。1929年，Illinois大学C.M.Linsley和F.C.Bauer发表文章劝告农户应绘制自己田区内的土壤酸度分布图和按小区需求使用石灰的建议。之后，一直都有关于农田土壤和收获量空间变异性研究的报导。八十年代以来，关于在农田中实施土壤肥力、植保和作物生产定位管理（SiteSpecificCropManagement）的技术研究受到广泛的重视。世界著名厂商先后向市场提供了装有空间定位和产量传感器的现代谷物联合收获机，已可以在收获过程中自动生成以12-15m2为单元组成的农田小区产量分布图。多年的试验实践表明，田区内小区平均产量的最大差异可以超过100％。由于作物生产还受到气候变异的影响，经连续多年对同一田区积累的数据表明，同一小区年际间的产量差异性也可能是十分明显的。田区内产量上述明显的时空分布差异性，显示了农田资源利用存在的巨大潜力。现代农学技术与电子信?⒓际醯姆⒄梗炕袢≌庑┯跋熳魑锷ひ蛩丶白钪帐粘傻目占洳钜煨孕畔ⅲ凳┗谥逗拖执萍嫉姆植际降骺兀锏教锴谧试辞绷Φ木饫煤突袢【】赡芨叩木貌砍晌赡堋M?是精细农作技术思想的示意图。其实施过程可描述为：带定位系统和产量传感器的联合收获机每秒自动采集田间定位及对应小区平均产量数据→通过计算机处理，生成作物产量分布图→根据田间地形、地貌、土壤肥力、墒情等参数的空间数据分布图，作物生长发育模拟模型，投入、产出模拟模型，作物管理专家知识库等建立作物管理辅助决策支持系统，并在决策者的参与下生成作物管理处方图→根据处方图采用不同方法与手段或相应的处方农业机械按小区实施目标投入和精细农作管理。上述精细农作技术体系在许多发达国家的试验和应用表明，可以显著节约投入，获得良好的经济效益，受到农户的欢迎。

党的十六大提出：“统筹城乡经济社会发展，建设现代农业，发展农村经济，增加农民收入是全面建设小康社会的重大任务。”杜青林部长*3年9月在大连召开的全国农业产业化研讨会上座谈时指出：“我国农业现代化的基本内涵就是要用现代工业装备农业，用现代科技武装农业，用掌握现代科技的劳动者从事农业，用现代经营管理方式指导农业，实现农业的专业化、商品化、社会化生产，实现资源的科学开发、合理利用，实现农业的可持续发展。”党的十六大为我国农业发展新阶段和全面建设小康社会明确了任务，为我国农业和农村经济发展指明了方向。

一、我国现代农业的主要内涵与特征

（一）主要内涵

1.现代农业是继原始农业、传统农业之后的一个农业发展新阶段。从世界范围看，传统农业向现代农业的转变，是在封建土地制度废除、资本主义商品经济和现代工业有了较大发展的基础上逐步实现的。

2.现代农业以科学技术为强大支柱。现代农业是伴随着科学技术的发展而发展的，并随着现代农业科学技术的创新与突破而产生新的飞跃。

3.现代农业以现代工业装备为物质条件。传统农业单纯依靠农业内部物质循环，而现代农业是依靠增加大量现代工业装备和现代物质投入的、开放的高效农业系统。

关键词农业工程；开放实验室；实践；对策

摘要结合农业工程实验室开放的实践，阐述实验室开放的必要性，分析实验室开放过程中出现的问题和原因，并对实验室开放和管理提出一些建设性意见。

进入21世纪以来，高校的培养目标和教学内容日趋综合化，更加注重素质培养，更加重视培养学生自主创新和与人沟通协作的能力。面对新世纪科学技术日新月异的发展，确立适应21世纪我国农业现代化建设对高级农业工程技术人才要求的培养目标，构建和优化农业工程类专业课程体系和完善实验教学环节等，成为教学管理人员急需认真探讨和思考的问题。农业工程类专业的培养目标是培养具有一定工程背景的高级农业工程技术人才[1]。农业工程具有实践性、综合性强的特点，实验教学是培养学生把理论知识转化为实际能力的重要环节，一般占课内总学时的20%左右。农业工程类专业教学实践体系要充分体现知识、能力、应用等全面素质综合发展要求，重视学生创新能力的培养和基本实践技能的训练，以达到全面提高的目的[2]。针对农业工程实验室的现状，笔者分析了实验室开放的必要性以及开放过程中存在的一些问题，提出实验室开放存在问题的解决措施。

1农业工程实验室开放的必要性

1.1培养新型农业工程人才的需要我国是农业大国，在新要求、新形势下，如何培养高素质的新型农业工程人才是当前农业工程院校教育实践面临的新课题。社会对农业工程型人才的需求已经发生变化，需要具有很好的实践能力和创新能力的新型农业工程人才。传统的农业工程院校在学生的创新能力、发现问题和解决问题的培养上存在严重不足，无法适应新环境。实践证明，通过实验室开放，在实验中培养学生的创新能力、动手能力和协作能力，对于培养出适合现代农业工程发展需要的新型人才，是有很好促进作用的。

1.2培养学生的实践和创新能力的需要“重理论、轻实践”的教育思想和模式，分割了理论与实验的联系，机械式的实验教学方法使学生只能按部就班地根据预设的实验步骤进行实验，很难体会到实验失败和成功的真谛[3]。在这样的情况下，实验室开放，可以使学生对所学的理论知识融会贯通，学生可以在实验过程中积极思维，独立解决所遇到的实际问题。学生可以根据自己的实际情况，相对自由地选择实验项目、实验数量、实验时间，主动去完成整个实验过程，学生在实验中可以充分发挥个性，培养创新能力，同时在专业知识面、协作能力、实践能力等方面都有一定的提高。

摘要：太阳能工程是农业建筑环境与能源工程专业课程体系的重要组成部分，涉及多个学科领域，综合性较强，在教学过程中存在教材针对性弱、课程实验设备匮乏、辅助教学资源较少以及考核方式单一的问题。文章根据农业建筑环境与能源工程专业培养要求，提出了既体现学校自身的专业特色、又考虑人才市场需求和人才培养规律的太阳能工程课程建设方案。从课程内容设置、课程思政建设、课堂教学改革、课后创新实验建设及考核方式多样化等方面进行探讨，并给出相应的建议，旨在满足农业工程领域的太阳能工程应用人才培养需求。

关键词：农业建筑环境与能源工程；太阳能工程；课程建设；实践教学；创新实验；课程思政

1引言

农业建筑环境与能源工程作为农业工程领域下辖的七个二级学科之一，是我国发展现代化农业产业、推进乡村振兴的基础学科。由于专业的针对性不强、农业产业发展缓慢以及一些学生对从事农业领域工作的偏见，因此该专业较少有高校开办且均由农业类大学设立。随着传统化石能源危机和全球范围的环境问题、温室效应越发突出，以及“双碳”背景下农业现代化、农村城镇化和现代新农村建设战略的实施，该专业将在低碳化农业及“新能源+新农村”的建设进程中发挥决定性作用[1]。太阳能作为一种清洁环保的可再生能源（5%的太阳能相当于世界能源需求的50倍），将其应用于社会发展的各个领域是缓解甚至解决人类面临的能源危机的根本途径[2]。近年来，结合我国能源产业结构改革，太阳能光伏发电和光热利用得到了广泛推广，从而推动了相关产业的快速发展。因此，农业建筑环境与能源工程作为农业工程领域中与能源利用紧密相关的专业，设立太阳能工程课程对确保整个专业课程体系构建的完整性、合理性和科学性具有重要意义。本文结合农业建筑环境与能源工程专业人才培养目标和河南农业大学（以下简称我校）在农业工程领域的学科特色，对太阳能工程课程的内容设置、课程思政建设、课堂教学改革、课后创新实验建设及考核方式多样化等环节进行探讨，从而实现对现有课程的改造与提升，满足新时代的人才培养需求。

2太阳能工程课程教学存在的问题

（1）教材针对性弱。由于太阳能工程技术涉及学科众多，因此太阳能工程课程的教材选择要具有较强的针对性。目前有关太阳能利用技术的教材较多。根据培养目标的不同，有些教材主要围绕光伏发电技术而展开，有些教材则是针对光热发电技术来阐述，但已有的教材主要集中于太阳能在工业及高端制造业领域的应用，偏离了农业类大学课程建设和人才培养目标，因此缺乏适用于农业建筑环境与能源工程专业的优质教材。（2）课程实验设备匮乏。完善的配套课程实验不仅可以激发学生的学习兴趣，而且能够帮助学生理解并掌握课堂理论知识，培养学生解决实际工程问题的能力[3]。目前尚没有企业开发针对太阳能光热转换和光伏发电的课堂配套实验设备，已有的实验平台存在体积大、可移动性和操作性弱等问题，导致实验教学不能有效融入课堂教学过程。（3）辅助教学资源较少。辅助教学资源是指可以丰富和强化教学过程的各类素材，如工程案例影视介绍、系统运行原理动态解析、复杂仪器的分解等教程。目前缺乏太阳能应用于农业工程领域的教学资源，从线上线下可以查阅搜集到的可用素材非常有限，且大部分素材为企业产品的宣传视频，不适用于课堂教学。教师只能采用文字描述或静态图片加文字注释的模式进行教学，不能有效激发学生的学习兴趣，课堂活跃度较低。（4）考核形式单一。在义务教育阶段，主要采用传统的考试方式，通过试题来考查学生对知识点的掌握程度，偏重于对理论知识的考核。到了大学后亦是如此，考试内容教材化、考试题型标准化、考核方式单一化以及考试前“临时抱佛脚”的现象凸显[4]。特别是大学生在脱离了家长和教师的约束后，容易出现迟到、旷课、逃学等问题，严重者甚至出现大面积挂科、拿不到学位证书的情况。

一根据资源禀赋，构建“双链型”生态农业模式的技术

标准体系根据不同地区资源禀赋，选择和创建适宜本地区发展的“双链型”生态农业模式，并制定相应标准，进行示范推广，形成地区特色生态农业和支柱产业。因此，各地应因地制宜地选择和创建适合本地区发展的“双链型”生态农业模式，不能盲目照搬照套其他地区的模式。近年来，通过对创建的“双链型”生态农业模式的配套技术体系，逐步深化、熟化和生产实践应用，制定了基于“四水”（水禽、水产、水生蔬菜、水稻）、“特粮特经与畜禽”、“特粮特经与畜禽、水产”等3种资源禀赋的13项地方标准（其中江苏省11项，扬州市两项），并颁布实施，初步构建了“双链型”生态农业模式示范推广的技术标准体系，为生态农业模式的标准化，提供了操作规程。

1基于“四水”生态种养模式的技术

标准江苏省里下河地区水资源丰富，水稻种植、水生蔬菜种植、水禽养殖和水产养殖等“四水”种植业和养殖业异常发达，形成了宝应荷藕和有机稻米、高邮麻鸭、邗江扬州鹅、兴化大闸蟹、盱眙和江都龙虾等各具地方特色的种植养殖带。在传统的种养基础上，嫁接生态循环的现代农业理念，研究集成了水产-水生蔬菜、水禽-水产、水稻-水产、水稻-水禽等生态农业技术体系，并研究制定相应技术标准。目前已颁布实施的“四水”种养模式有9个，分别是：《茭白-克氏原鳌虾共作技术规程》（DB32/T1687-2010）、《克氏原螯虾-水稻共作技术规程》（DB32/T2346-2013）、《克氏原螯虾-水芹共作技术规程》（DB32/T2339-2013）、《克氏原螯虾-荷藕共作技术规程》（DB32/T2340-2013）、《克氏原螯虾-芡实共作技术规程》（DB32/T2338-2013）、《克氏原螯虾-鲢鳙混养技术规程》（DB32/T2337-2013）、《牧草-鹅-水稻链式操作规程》（DB32/T1157-2007）、《牧草-鹅-水稻-鸭链式操作规程》（DB32/T1667-2010）和《有机稻田套样克氏原螯虾生产技术规程》（DB3210/T54-2013）。

2基于“特粮特经与畜禽“模式”的技术标准

2.1经济林果隙地种草养畜禽的生态农业模式