前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的農(nóng)業(yè)機械自動化專業(yè)主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
論文關(guān)鍵詞:行業(yè)人才;教學(xué)改革;人才培養(yǎng)
論文摘要:農(nóng)業(yè)機械化及其自動化專業(yè)致力于為社會培養(yǎng)農(nóng)機專業(yè)人才,具有明顯的行業(yè)背景。面對我國新農(nóng)村建設(shè)對專業(yè)人才需求的變化,調(diào)整農(nóng)業(yè)機械化及其自動化專業(yè)教學(xué)人才隊伍已勢在必行。通過結(jié)合自身的辦學(xué)特色,構(gòu)建農(nóng)機專業(yè)教學(xué)人才隊伍,建立產(chǎn)學(xué)研有機結(jié)合的教育模式是本次教育教學(xué)改革的核心內(nèi)容,本次教育教學(xué)改革通過人才隊伍的調(diào)整與完善,構(gòu)建新型的人才培養(yǎng)方案、理論與實踐教學(xué)體系,實現(xiàn)為行業(yè)和地方培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的應(yīng)用型高級人才。
在長期產(chǎn)學(xué)研合作教育探索與實踐的基礎(chǔ)上,本專業(yè)教學(xué)團隊于2003年起,在“河南省教育廳高校創(chuàng)新團隊”計劃項目和河南科技大學(xué)教改課題的資助下,以河南科技大學(xué)具有50年辦學(xué)歷史的農(nóng)業(yè)機械化及其自動化專業(yè)為試點,以“農(nóng)業(yè)機械化及其自動化”國家級建設(shè)點建設(shè)為契機,系統(tǒng)地開展了“農(nóng)業(yè)機械專業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作教育的創(chuàng)新與實踐”項目研究。
教學(xué)團隊在國內(nèi)外進行了廣泛調(diào)研,走訪了日本筑波大學(xué)、吉林大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、江蘇大學(xué)、沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)等國內(nèi)外同類高校。在查閱大量資料和參加國內(nèi)外教育教學(xué)會議交流經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,剖析了產(chǎn)學(xué)研合作教育的多種典型模式,樹立了產(chǎn)學(xué)研合作教育新觀念。走訪了中國一拖集團有限公司、中國收獲機械有限公司、河南省坤達(dá)農(nóng)業(yè)機械設(shè)備有限公司、鄭州三中收獲實業(yè)有限公司、河南強豫農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備有限公司、洛陽卓格哈斯機械有限公司等20多家企業(yè),發(fā)放調(diào)查問卷1000多份,對畢業(yè)生的狀況和企業(yè)對人才的需求進行調(diào)查。在以下幾個方面進行了探索與實踐,并取得了一定的研究成果。
一、提高認(rèn)識,明確教學(xué)改革思路
樹立產(chǎn)學(xué)研有機結(jié)合的合作教育新觀念,進一步提高對產(chǎn)學(xué)研合作教育的認(rèn)識。確定了“一條主線、兩個突出、一個強化、一個目標(biāo)”的教學(xué)改革思路。以產(chǎn)學(xué)研合作教育作為主線,貫穿于人才培養(yǎng)的整個過程;突出學(xué)科基礎(chǔ),加強學(xué)科基礎(chǔ)教育;突出工程實踐環(huán)節(jié),提高學(xué)生實踐動手能力;強化專業(yè)方向特色,凸顯辦學(xué)特色優(yōu)勢;實現(xiàn)培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的應(yīng)用型高級人才為辦學(xué)目標(biāo)。充分利用學(xué)校工學(xué)、農(nóng)學(xué)、管理學(xué)齊備的多學(xué)科優(yōu)勢,拓寬專業(yè)發(fā)展空間,開設(shè)具有明顯行業(yè)特征的專業(yè)課程,培養(yǎng)學(xué)生農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造及經(jīng)營管理的綜合能力。
二、全程互動,探索產(chǎn)學(xué)研合作教育新模式
結(jié)合多年的校企合作辦學(xué)經(jīng)驗,提出了“校企全程互動”的產(chǎn)學(xué)研合作教育新模式。全程互動主要體現(xiàn)在招生計劃、培養(yǎng)方案、理論實踐教學(xué)、基地隊伍建設(shè)、課程教材建設(shè)、科學(xué)研究和就業(yè)創(chuàng)業(yè)等環(huán)節(jié)的整個人才培養(yǎng)過程中,校企緊密合作,優(yōu)勢互補,互惠互利,推動人才培養(yǎng)質(zhì)量的穩(wěn)步提高和生產(chǎn)技術(shù)的不斷進步。具體實施方式有:(1)利用科研與生產(chǎn)提升辦學(xué)條件。自2000年以來,本學(xué)科共計入校經(jīng)費1000余萬元,在進行科研的過程中,研制成功各類實驗樣機如切割器實驗臺、風(fēng)扇實驗臺、犁體外載測定裝置等12臺,價值60余萬元。通過設(shè)置設(shè)計性、綜合性實驗開發(fā)項目,內(nèi)容涵蓋專業(yè)課實驗內(nèi)容的50%以上。(2)通過教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生生產(chǎn)實踐能力。農(nóng)業(yè)機械化及其自動化專業(yè)一直注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng),通過金工實習(xí)、認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、課程設(shè)計、夾具設(shè)計、沖壓模具設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等38周的實踐環(huán)節(jié),強化了實踐環(huán)節(jié),提高了學(xué)生能力的培養(yǎng)。在加強校內(nèi)實踐教學(xué)基地建設(shè)的同時,還建設(shè)了若干個滿足專業(yè)教學(xué)要求的、穩(wěn)定的校外實習(xí)基地,保證學(xué)生受到與現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)水平相對應(yīng)的崗位實習(xí)訓(xùn)練。(3)生產(chǎn)實踐發(fā)現(xiàn)的問題反饋于科研。針對我國玉米機械化收獲存在的問題,對玉米收獲機械、玉米秸稈處理、玉米根茬處理等技術(shù)進行了深入的研究,有效降低了玉米聯(lián)合收獲機的作業(yè)功耗,解決了雙行背負(fù)式玉米聯(lián)合收割機配套主機寬度較大,田間作業(yè)開道困難等問題,正是生產(chǎn)實踐對科研的反饋為科學(xué)研究提供了不竭的動力。(4)利用科研成果和生產(chǎn)實踐豐富教學(xué)內(nèi)容。專業(yè)教師將科研和生產(chǎn)實踐中遇到的問題以及解決問題的思路與方法穿插到本科生課堂教學(xué)中,以實際積累的工作經(jīng)驗和科研心得豐富本科生教學(xué)內(nèi)容。(5)用科研培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新與實踐能力。專業(yè)教師十分注重學(xué)生創(chuàng)新與實踐能力的培養(yǎng),鼓勵本科生到研究項目中來參加課題工作,使學(xué)生真正感受到了學(xué)有所用。要求專業(yè)教師在進行?;鹋c校實驗技術(shù)開發(fā)基金的研究中要有本科生參與,培養(yǎng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力及創(chuàng)新與實踐能力。
三、校企聯(lián)合制訂人才培養(yǎng)新方案
針對農(nóng)業(yè)機械行業(yè)的新發(fā)展、新需求,與企業(yè)工程技術(shù)人員共同研究教學(xué)計劃,制訂了“厚基礎(chǔ)、精專業(yè)、重實踐、強能力”的人才培養(yǎng)方案。低年級學(xué)生統(tǒng)一開設(shè)公共基礎(chǔ)課程和專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程,構(gòu)建高素質(zhì)創(chuàng)新應(yīng)用型人才的完備知識結(jié)構(gòu),以利于學(xué)生長遠(yuǎn)發(fā)展,使學(xué)生就業(yè)后能迅速勝任企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)和管理工作。高年級學(xué)生主要強化實踐環(huán)節(jié)和動手能力。
建立了與生產(chǎn)實際、農(nóng)村社會發(fā)展需要相結(jié)合的“二平臺+專業(yè)方向+創(chuàng)新教育”的課程體系。二平臺是基礎(chǔ)課程教學(xué)平臺和農(nóng)業(yè)機械綜合實踐教學(xué)平臺?;A(chǔ)課程教學(xué)平臺由公共基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課兩個模塊構(gòu)成,開設(shè)課程主要包括科學(xué)基礎(chǔ)、人文社科基礎(chǔ)、工程學(xué)基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)四大部分,占總學(xué)分的65%,實現(xiàn)厚基礎(chǔ)教育。農(nóng)業(yè)機械綜合實踐教學(xué)平臺由校內(nèi)外實踐教學(xué)基地和專業(yè)實驗室構(gòu)成,為學(xué)生基本技能訓(xùn)練、實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供強有力的支持。專業(yè)方向包括專業(yè)必修課和專業(yè)選修課2個模塊,占總學(xué)分的8.5%。創(chuàng)新教育包括全校公選課、素質(zhì)教育和綜合創(chuàng)新3個模塊,占總學(xué)分的9%。將創(chuàng)新教育融入到人才培養(yǎng)的全過程中,滲透到教學(xué)科研、工程實踐和公益活動等各個環(huán)節(jié),全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力及實踐能力。 轉(zhuǎn)貼于
四、強化能力,優(yōu)化實踐教學(xué)新體系
建立與理論課程體系相適應(yīng)的“四層次、八模塊”實踐教學(xué)體系。四層次由基本素質(zhì)、基礎(chǔ)技能、專業(yè)技術(shù)和綜合訓(xùn)練組成。八模塊由素質(zhì)拓展、科技創(chuàng)新、科研訓(xùn)練、工程訓(xùn)練、專業(yè)技能等模塊組成,構(gòu)建了學(xué)生基本素質(zhì)、基本技能和專業(yè)能力培養(yǎng)的實踐教學(xué)框架,占總學(xué)分的18%。
充分利用一批省級重點實驗室、實驗教學(xué)示范中心等教學(xué)科研基地,以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備設(shè)計技術(shù)和先進農(nóng)機制造技術(shù)為基礎(chǔ),以農(nóng)機設(shè)計與制造信息化技術(shù)為紐帶,整合、充實、提升原有實驗室資源。同時,依托形成的行業(yè)合作優(yōu)勢,校企聯(lián)合建立校內(nèi)外教學(xué)實習(xí)基地,全方位構(gòu)建集農(nóng)機設(shè)計與制造、智能控制、農(nóng)業(yè)機器人技術(shù)、測試測量技術(shù)為一體的開放式農(nóng)業(yè)機械綜合實踐教學(xué)平臺。
五、專兼結(jié)合,形成教師隊伍新結(jié)構(gòu)
學(xué)校為企業(yè)舉辦不同層次、不同模式的農(nóng)業(yè)機械學(xué)習(xí)班,教師在行業(yè)協(xié)會兼職,到企業(yè)進行技術(shù)指導(dǎo)、講學(xué)或短期工作、實踐進修,聘請企業(yè)院所高層管理和技術(shù)人員為兼職教授,為學(xué)生開設(shè)專業(yè)課和學(xué)術(shù)講座、聯(lián)合指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計等,企業(yè)設(shè)立專項獎學(xué)金。校企雙方互動,相互滲透,形成一支了解社會需求、理論水平高、實踐經(jīng)驗豐富、熱愛教學(xué)工作的高水平專兼結(jié)合的教師隊伍。
師資隊伍建設(shè)堅持走培養(yǎng)與引進相結(jié)合的道路,立足培養(yǎng),重點引進,盡早規(guī)劃,分步實施,使農(nóng)業(yè)機械化及其自動化專業(yè)擁有學(xué)術(shù)造詣較深、基礎(chǔ)理論雄厚、專業(yè)知識扎實、實踐經(jīng)驗豐富的教師,逐步打造一個教學(xué)科研能力強,結(jié)構(gòu)合理,綜合素質(zhì)高的教師團隊,從而帶動整個師資隊伍建設(shè)。師資隊伍建設(shè)情況采用具體情形具體分析的策略,鼓勵碩士學(xué)位的教師讀博的同時加強對在職人員的培養(yǎng)。鼓勵和支持教師到國內(nèi)條件好的重點實驗室去進修學(xué)習(xí)、參加科學(xué)研究,提高自己的學(xué)術(shù)水平,支持教師出國進修。在學(xué)校人事部門統(tǒng)一籌劃下,加強人才引進工作,提高引進人才的質(zhì)量。對青年教師予以扶持,吸收青年教師進入科研梯隊,鍛煉其科研能力。做好骨干教師的培養(yǎng)工作,使他們在培養(yǎng)期結(jié)束后,都有較大的提高,成為合格的學(xué)術(shù)、學(xué)科帶頭人。
六、人才培養(yǎng)質(zhì)量跟蹤調(diào)查
通過近兩年對用人單位的畢業(yè)生情況調(diào)查發(fā)現(xiàn),用人單位對畢業(yè)生的綜合素質(zhì)總體評價中,優(yōu)秀與良好占90%以上。普遍認(rèn)為本專業(yè)的畢業(yè)生工作能力和業(yè)務(wù)水平較高,基礎(chǔ)扎實、踏實肯干、動手能力強。在對畢業(yè)生的隨機抽樣調(diào)查中發(fā)現(xiàn),畢業(yè)生對所學(xué)專業(yè)教學(xué)形式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源及教學(xué)效果的總體評價優(yōu)秀與良好占91%。畢業(yè)生對多個教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)效果也比較滿意。從畢業(yè)生一次性就業(yè)率可以發(fā)現(xiàn),除了考取研究生的畢業(yè)生之外,近三年本專業(yè)畢業(yè)生一次就業(yè)率都達(dá)到100%。這幾方面肯定了本次教育教學(xué)改革路線的正確性。
參考文獻(xiàn)
[1]李玉柱,姬江濤.工科院校農(nóng)機專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究與實踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2010,(17):171-173.
[2]易國順,許綺川.農(nóng)業(yè)工程類本科專業(yè)教學(xué)改革的研究與實踐[J].高等農(nóng)業(yè)教育,2001,(7):59-62.
[3]林小峰,等.實行責(zé)任教授制提高本科實踐教學(xué)質(zhì)量[J].實驗室研究與探索,2004,27(11):86-88.
1.1農(nóng)業(yè)機械資金補貼的嚴(yán)重缺乏
在當(dāng)今農(nóng)業(yè)發(fā)展的過程中,由于國家對農(nóng)業(yè)機械補助資金的缺口較大,使得其對廣大農(nóng)民的需求任然無法進行滿足[2]。面對農(nóng)業(yè)補助資金缺乏的情況,國家應(yīng)對相關(guān)的政策與法律法規(guī)進行完善、并對社會服務(wù)、政府扶持、農(nóng)民自主、市場引導(dǎo)以及提高效率的農(nóng)機化發(fā)展策略進行有效的支持,對農(nóng)機大戶以及農(nóng)機合作社進行全面的扶持,從而實現(xiàn)跨區(qū)作業(yè)的社會化服務(wù)。
1.2經(jīng)銷商監(jiān)管的不到位
在我國政府對農(nóng)業(yè)機械化進行補助的情況下,生產(chǎn)數(shù)量較小的機械自動化產(chǎn)品就會對市場的農(nóng)業(yè)機械造成壟斷的情況,給農(nóng)民在購買機械時帶來了一定的不便;而農(nóng)業(yè)自動化產(chǎn)品生產(chǎn)的過多,就會導(dǎo)致相關(guān)的部門監(jiān)管不到位[3]。因此,在農(nóng)業(yè)機械的市場中,農(nóng)業(yè)主管部門就必須對農(nóng)業(yè)機械的自動化設(shè)備的經(jīng)銷商進行充分的責(zé)任明確,并制定相關(guān)的經(jīng)銷商治理辦法,從而對農(nóng)業(yè)機械化的行為進行有效的規(guī)范,對于經(jīng)銷商在銷售農(nóng)業(yè)機械設(shè)備中進行的虛假廣告宣傳進行嚴(yán)厲打擊,對不根據(jù)市場行情就隨意對農(nóng)業(yè)機械設(shè)備漲價的行為給予批評和相應(yīng)的沒收及罰款處理,經(jīng)銷商對購買農(nóng)業(yè)機械的人員服務(wù)不到位等種種違反商業(yè)道德標(biāo)準(zhǔn)的行為,給予取消農(nóng)業(yè)機械化設(shè)備經(jīng)銷補貼資格的處理。
1.3農(nóng)業(yè)機械自動化設(shè)備的操作人員不規(guī)范
對農(nóng)業(yè)機械自動化設(shè)備的操作屬于技術(shù)類型的操作,需要經(jīng)過專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)之后才能使操作更加安全?,F(xiàn)階段,由于我國掛牌入戶的農(nóng)業(yè)機械自動化設(shè)備戶數(shù)較少,相應(yīng)的農(nóng)業(yè)機械化設(shè)備操作人員的素質(zhì)較低,大多沒有經(jīng)過專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn),導(dǎo)致農(nóng)業(yè)機械事故頻發(fā)。2.4缺乏對農(nóng)業(yè)機械自動化設(shè)備的報廢及維修的認(rèn)識由于各個縣鄉(xiāng)、村鎮(zhèn)的農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的專業(yè)維修站點數(shù)量不多,對機械化設(shè)備的檢測也缺乏一定的技術(shù)支持,農(nóng)忙季節(jié)農(nóng)民更是忙碌不堪,路途的遙遠(yuǎn),致使農(nóng)業(yè)機械自動化設(shè)備的使用者不愿意去維修站點進行設(shè)備的維修。同時,農(nóng)業(yè)機械化設(shè)備的檢修費用較高,生產(chǎn)廠家隨意抬高設(shè)備的修理費用,使廣大農(nóng)民更加不愿對設(shè)備進行修理。此外,許多縣鄉(xiāng)、村鎮(zhèn)的相關(guān)人員只對農(nóng)業(yè)機械自動化設(shè)備的使用進行了宣傳和推廣,對與農(nóng)業(yè)機械自動化設(shè)備的維修、報廢以及回收工作重視不夠,導(dǎo)致有些使用壽命已經(jīng)超過了的設(shè)備仍在使用,引發(fā)了農(nóng)業(yè)機械事故的發(fā)生。
2提高農(nóng)業(yè)機械化設(shè)備的措施
2.1加強技術(shù)創(chuàng)新
為適應(yīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求,相關(guān)農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的研究人員應(yīng)不斷改進和創(chuàng)新農(nóng)業(yè)機械自動化設(shè)備的技術(shù),充分了解農(nóng)民的生產(chǎn)需要,大力提高農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的使用安全性,對農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的重要配套零件進行反復(fù)的試驗,提高其使用的可靠性能。同時,加強農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的技術(shù)交流與合作,大力引進先進的農(nóng)業(yè)機械設(shè)備,學(xué)習(xí)先進的農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的科學(xué)知識,提高我國農(nóng)業(yè)的水平。
2.2發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)
運用先進的科學(xué)技術(shù),將科學(xué)技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際情況進行有效結(jié)合,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的提高提供技術(shù)支持。我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要依靠變換器傳感器接口、計算機網(wǎng)絡(luò)、總線、控制器、傳感器、被控設(shè)備等硬件集成系統(tǒng)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動化,不僅為農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了較為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息,還能實現(xiàn)農(nóng)業(yè)氣象自動化的觀測,為農(nóng)作物的生長提供了有利的條件。
2.3加強農(nóng)民的素質(zhì)建設(shè)
由于我國農(nóng)民的整體文化水平較低,對先進的農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)接受存在一定的困難,對農(nóng)業(yè)機械設(shè)備更是缺乏認(rèn)識,在一定程度上阻礙了農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的推廣及應(yīng)用,加強農(nóng)民的素質(zhì)建設(shè),充分利用電視、廣播等對農(nóng)業(yè)機械設(shè)備進行大力的宣傳,并組織一定農(nóng)業(yè)機械設(shè)備參觀活動,提高廣大農(nóng)民對機械化農(nóng)業(yè)的認(rèn)識和了解。
3結(jié)語
【關(guān)鍵詞】自動控制技術(shù);農(nóng)業(yè)機械;應(yīng)用
現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展中,農(nóng)業(yè)機械自動化是重要標(biāo)志。機械自動化技術(shù)使得傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式發(fā)生了變化,對中國的農(nóng)業(yè)產(chǎn)生非常大的影響,不僅農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量提高了,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率也明顯提高。當(dāng)前過存在耕地資源短缺的問題,眾多的中國人民對農(nóng)業(yè)有很強的依賴性,。農(nóng)業(yè)走現(xiàn)代化發(fā)展道路是一種必然。農(nóng)業(yè)機械設(shè)備應(yīng)用自動化技術(shù),使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加便利,對于農(nóng)業(yè)發(fā)展也可以起到一定的促進作用。
1農(nóng)業(yè)機械中應(yīng)用自動控制技術(shù)的設(shè)計方案
將提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率理念融入到農(nóng)業(yè)機械自動化設(shè)計中在農(nóng)業(yè)機械自動化領(lǐng)域中發(fā)揮提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的作用,要在設(shè)計意圖中樹立農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的理念,在設(shè)計思想中強調(diào)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的重要性,指導(dǎo)機械自動化設(shè)計向著正確的方向發(fā)展[1]。
1.1明確設(shè)計意圖
在農(nóng)業(yè)機械自動化設(shè)計中,需要明確設(shè)計意圖,捋順設(shè)計思路,指導(dǎo)工作的有序展開。進入到機械設(shè)計的初期階段,就需要將提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率理念融入到具體的工作中,使得整個的機械設(shè)計和機械制造過程都是伴隨著提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率展開的,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率不僅是一種意識,而且是一種習(xí)慣。對機械自動化技術(shù)的應(yīng)用中,除了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之外,還要考慮到成本、故障處理措施以及廢棄用品的回收等等問題??偸菍⑻岣咿r(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率理念放在首位,所生產(chǎn)的弄產(chǎn)品才能滿足市場,對農(nóng)業(yè)發(fā)展起到一定的促進作用。
1.2將提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率滲入其中
自動化技術(shù)的應(yīng)用可以不斷地擴大農(nóng)業(yè)生領(lǐng)域,從農(nóng)業(yè)機械自動化產(chǎn)品的生產(chǎn)、運輸開始,到產(chǎn)品的收割以及銷售,都要將提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率融入其中,可以使得產(chǎn)品有更大的適用范圍,產(chǎn)品的技術(shù)維修、運輸?shù)某杀镜玫娇刂疲茉聪牧拷档?,資源被充分利用起來[2]。只有將提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率作為重要的條件,才能將機械制造中的提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率思想體現(xiàn)出來。在機械制造以及自動化領(lǐng)域中,各種資源都能夠充分利用,使得提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率更具有科學(xué)合理性。
1.3發(fā)揮信息數(shù)據(jù)庫功能
將信息數(shù)據(jù)庫建立起來,將提高信息技術(shù)水平的思想在設(shè)計中合理應(yīng)用中,將機械設(shè)備轉(zhuǎn)化為數(shù)字成果,所有的農(nóng)業(yè)信息都存儲在信息數(shù)據(jù)庫中,將其作為用于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的可參考資源,當(dāng)需要資源的時候,就可以將儲備資源充分利用起來。數(shù)據(jù)庫的功能不僅僅是儲存信息,還可以對信息進行加工處理,這個環(huán)節(jié)是發(fā)揮計算機技術(shù)的所用,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用可以實現(xiàn)無障礙信息傳遞[3]。
2農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)的應(yīng)用
2.1農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)的應(yīng)用開辟智能化發(fā)展的基本路徑
目前,智能技術(shù)融入到農(nóng)業(yè)機械中自動化,可以推動產(chǎn)品的智能化發(fā)展。在機械制造的智能化道路中,農(nóng)業(yè)要跟得上時代的步伐才有機會步入世界的前列,還可以將智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)充分利用起來,發(fā)揮智能平臺的作用,合理應(yīng)用智能設(shè)備,使得機械設(shè)備的的科技含量與世界先進水平的距離拉近。農(nóng)業(yè)機械設(shè)備中,需要重點關(guān)注的就是降低能源消耗,提高智能化技術(shù)水平,合理應(yīng)用智能技術(shù),使得農(nóng)業(yè)形成新業(yè)態(tài),推進農(nóng)業(yè)健康、協(xié)調(diào)發(fā)展,走上綠色化的發(fā)展道路。
2.2農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色化發(fā)展
中國的農(nóng)業(yè)發(fā)展中,機械設(shè)備自動化是需要高度重視的,將科學(xué)化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系建立起來,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)保效率[4]。在農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)應(yīng)用中,要在環(huán)保思想的指導(dǎo)下更好地應(yīng)用自動化技術(shù),各種資源得到有效利用,與外部環(huán)節(jié)建立和諧關(guān)系,這也是機械自動化發(fā)展的的基本前提。將農(nóng)業(yè)機械設(shè)備予以優(yōu)化,將各種提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率方法在技術(shù)中合理運用,有助于實現(xiàn)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,實現(xiàn)環(huán)保目標(biāo),這也是農(nóng)業(yè)機械設(shè)備自動化發(fā)現(xiàn)的重要方向,也是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的主要途徑。
【關(guān)鍵詞】無人農(nóng)用機械;農(nóng)業(yè)生產(chǎn);自動化技術(shù)
伴隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,我國農(nóng)業(yè)科技水平也得到了突飛猛進的發(fā)展,進而帶動了農(nóng)業(yè)機械自動化和智能化的水平。農(nóng)業(yè)機械信息化、自動化、智能化的發(fā)展,切實提升了我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的效率,降低了人們的工作強度,直接提升了生產(chǎn)效率,并且也提升了農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量。我國從古至今都是一個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國,我國農(nóng)業(yè)機械已經(jīng)走上了智能化的初級道路。但是在農(nóng)業(yè)機械無人化的發(fā)展方向,尤其是智能化農(nóng)用機械的領(lǐng)域,我國和國外先進的設(shè)備存在顯著的差異,需要不斷的學(xué)習(xí)和借鑒先進的國外經(jīng)驗。近些年來我國農(nóng)村人口開始不斷地向城市進行遷徙,隨著城鎮(zhèn)化格局的不斷發(fā)展,我國農(nóng)業(yè)種植人口和土地資源會隨之下降。所以,在短期內(nèi)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械的智能化、無人化、信息化、信息化是我國農(nóng)業(yè)機械的關(guān)鍵發(fā)展方向,也是未來全球農(nóng)業(yè)發(fā)展的統(tǒng)一趨勢。
1國外無人化農(nóng)機設(shè)備與技術(shù)的發(fā)展概況
正是因為國際上的科學(xué)技術(shù)起步要遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于國內(nèi),在農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū),比如北美、澳洲和西歐地區(qū),在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)普及使用智能農(nóng)業(yè)機械設(shè)備,并且個別發(fā)達(dá)國家已經(jīng)在農(nóng)用無人機械方面已經(jīng)有著豐富的知識貯備和經(jīng)驗積累,所以當(dāng)?shù)氐臒o人化農(nóng)業(yè)發(fā)展水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于我國。美國一部分的大型農(nóng)場早已經(jīng)開始使用GPS進行導(dǎo)航定位的自動化農(nóng)用機械,到2022年,美國95%的農(nóng)場都普及這項自動駕駛收割技術(shù)。約翰迪爾、凱斯紐在2016年率先推出了無人駕駛農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的升級版,機械裝有感應(yīng)和監(jiān)測裝置,可以自動實現(xiàn)對障礙物的規(guī)避和控制,同時操作人員可以利用遠(yuǎn)程進行控制,并且實時監(jiān)測和調(diào)整,真正意義上的可以做到24小時的無人機械作業(yè)。但是目前該產(chǎn)品還是商業(yè)實驗階段。
2國內(nèi)無人化農(nóng)機設(shè)備與技術(shù)的發(fā)展情況
我國于2016年由中國一拖集團有限公司率先對外公布東方紅無人駕駛拖拉機,并實際展示了拖拉機在農(nóng)業(yè)活動中的效果。當(dāng)年的東方紅無人駕駛機器裝配有國三指標(biāo)的發(fā)動機、電動控制系統(tǒng)、電子懸架系統(tǒng)等,為之后我國無人駕駛農(nóng)業(yè)機械奠定了堅實的數(shù)據(jù)積累和支持,隨著東方紅無人機械的誕生,我國無人化機械進一步得到了發(fā)展,后續(xù)開展了以無人機械為代表的整地插秧等農(nóng)業(yè)活動,引起了全國媒體的共同關(guān)注。我國由于勞動力不足,勞動成本增長過快,不得不大力發(fā)展農(nóng)業(yè)機械無人化。我國一直都是農(nóng)業(yè)大國,但是國內(nèi)糧食生產(chǎn)總值比不能滿足日益增長的糧食需求,我國還需要大量的進口還彌補糧食的短缺,雖然近些年來我國的農(nóng)業(yè)機械自動化發(fā)展迅速,但是由于研究過于分散,并且規(guī)模不大,并不能高效地完成技術(shù)研發(fā)。我國大量的土地過于分散,很多地方無法使用大型機器,這些原因都促進了我國開始農(nóng)業(yè)無人化機械的發(fā)展。
3農(nóng)機發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)
就當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展?fàn)顩r和先進的國家技術(shù)對比而言,我們確實存在著很大的技術(shù)差距,我國也已經(jīng)預(yù)見了農(nóng)業(yè)智能化機械的發(fā)展的前景,正在大力發(fā)展人工智能和互利網(wǎng)技術(shù),以期幫助農(nóng)業(yè)機械縮小差距,提升我國農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的綜合能力,舉全國之力用最短的時間縮短和世界先進技術(shù)的差距。就目前的形勢而言,無人農(nóng)用機械主要存在兩個發(fā)現(xiàn)趨勢,一種是大型的自動化農(nóng)機,另一種就是小型的農(nóng)機機器人,大型的機器主要針對于大型的拖拉機進行升級和研發(fā),而小型的機器人就需要更多靈活便捷的機器設(shè)備來替代,把這些機器放在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,可以加速自動化農(nóng)業(yè)的發(fā)展,農(nóng)機智能化和無人化的基礎(chǔ)原則就是對智能設(shè)備的研發(fā)。最近幾年,我國下發(fā)了多部關(guān)于提高農(nóng)業(yè)機械發(fā)展的政策,把發(fā)展農(nóng)業(yè)機械智能化作為國家戰(zhàn)略政策。農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的升級和完善將帶動我國農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的迅速提升,目前最為重要的步驟就是早日突破農(nóng)業(yè)機械無人化、智能化、信息化的整合。農(nóng)業(yè)機械無人化需要使用大量的傳感器還定位技術(shù),依托于北斗導(dǎo)航的全方位覆蓋,我國將更快的實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械的精確定位,加入不斷研究升級的AI控制技術(shù),我國農(nóng)業(yè)機械的自動駕駛有望早日突破。農(nóng)業(yè)信息化的含義就是指利用傳感器技術(shù)收集和匯總農(nóng)業(yè)的數(shù)據(jù),在使用加密通信數(shù)據(jù)把傳感器中的所有環(huán)節(jié)進行連接,最后比合成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),把傳感器和農(nóng)業(yè)環(huán)境進行連接,農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)就是基于此項技術(shù)。農(nóng)業(yè)機械自動駕駛可以有效的提高農(nóng)業(yè)的精準(zhǔn)程度,保證作業(yè)質(zhì)量,提高產(chǎn)物產(chǎn)量,而農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以精準(zhǔn)操作,可以生成農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)進一步完成農(nóng)產(chǎn)品的追蹤等。按照當(dāng)先的發(fā)展形勢而言,農(nóng)業(yè)機械無人化是我國大力發(fā)展的方向,可以有效的縮短和國外的技術(shù)差距,實現(xiàn)彎道超車。
4無人化農(nóng)機的升級發(fā)展策略
伴隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械智能化無人化技術(shù)突飛猛進,傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)制度無法適應(yīng)當(dāng)前的信息時代。農(nóng)業(yè)機械的智能化和信息化,需要綜合信息化、傳感器、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化、智能化水平,加入未來興起的AI技術(shù),可以更加全面的幫助提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。
4.1加強農(nóng)機領(lǐng)域的跨界人才培養(yǎng)
當(dāng)前,農(nóng)用機械無人駕駛還屬于一類新興技術(shù),整個技術(shù)的發(fā)展仍然處于起步階段,不論在企業(yè)的內(nèi)部還是外部,都缺少專業(yè)完善的理論培訓(xùn)制度。教學(xué)資源的匱乏,導(dǎo)致培訓(xùn)體系不完整,尤其是人工智能的發(fā)展、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、現(xiàn)代工業(yè)和農(nóng)業(yè)機械等專業(yè)領(lǐng)域的培訓(xùn)少之又少,而且現(xiàn)有培訓(xùn)的機構(gòu)資料也屬于過時,無法形成系統(tǒng)的教學(xué)模式。所以針對系統(tǒng)整合的問題所在,需要用科技進行創(chuàng)新,構(gòu)建專業(yè)人才培養(yǎng)體系。首要任務(wù)就是普及人工智能的基礎(chǔ),其次對專業(yè)人才進行相應(yīng)的技術(shù)提升,最后才是以市場為主導(dǎo),對企業(yè)相關(guān)的員工進行專業(yè)化的技能訓(xùn)練,讓更多新型行業(yè)得到專業(yè)的人才的帶動。
4.2利用人工智能和物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)產(chǎn)品跨界發(fā)展
雖然我國農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品技術(shù)方面還存在很多問題,但是AI技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)在世界范圍內(nèi)名列前茅。所以,發(fā)展農(nóng)業(yè)機械的未來核心工作就是綜合整理技術(shù)的跨界和應(yīng)用,結(jié)合我國AI和互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢地位,主導(dǎo)企業(yè)和科研機構(gòu)共同合作,合作共贏,針對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機械做出技術(shù)突破。與此同時,整合和匯總傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機械企業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈條,降低成本,整合優(yōu)化資源渠道,加速現(xiàn)代化技術(shù)服務(wù)社會的時間,加速無人化、智能化、信息化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和的發(fā)展。當(dāng)前,我國有很多互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)已經(jīng)加入到現(xiàn)代化無人機械的研究中,但是仍然需要更多的企業(yè)積極參與研發(fā),盡快突破技術(shù)瓶頸,加速成果落地,進而帶動整個行業(yè)的飛速發(fā)展,保證我國無人化農(nóng)用機械的高速發(fā)展。
5結(jié)束語
本文著重分析當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)機械的實際情況,并且得出一系列的發(fā)展策略,指出農(nóng)業(yè)機械的無人化和信息化是農(nóng)業(yè)機械發(fā)展的必經(jīng)之路,也是重要組成部分,要想我國農(nóng)機產(chǎn)品更加的完善,就必須對人工智能和網(wǎng)絡(luò)科技進行有機結(jié)合,持續(xù)完善的對我國農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品進行優(yōu)化和升級,不斷在產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)面做出突破,進一步縮小和外國先進設(shè)備的差距,最后全面發(fā)力,齊頭并進。
參考文獻(xiàn)
[1]鄧文剛,陳慧敏,高剛毅.農(nóng)業(yè)機械自動化在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展趨勢[J].南方農(nóng)機,2020(3):239.
[2]瞿聰.農(nóng)業(yè)機械自動化在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展[J].南方農(nóng)機,2020(1):59.
1農(nóng)業(yè)機械化、自動化發(fā)展的必然性
由于社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,第三產(chǎn)業(yè)從我國農(nóng)村汲取了大量的青壯年資源。相對而言,留守在農(nóng)村發(fā)展農(nóng)業(yè)的人員逐漸呈現(xiàn)女性化以及老齡化的特點。而依據(jù)目前工業(yè)的發(fā)展速度來看,這種趨勢很可能日益延續(xù)下去。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要實現(xiàn)及時、按量完成,一方面可以從作業(yè)效率著手,另一方面可以考慮減少勞動強度以及勞動量,可見自動化以及智能化的機械生產(chǎn)與這2項發(fā)展要求達(dá)到了很好的契合。目前,傳感器技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于農(nóng)業(yè)水位的采集、糧食烘干濕度的在線測定以及溫度控制等方面,而且安裝在收割機上的傳感器還可以精確計算出谷物的產(chǎn)量。目前,關(guān)于蔬菜嫁接的機器人已經(jīng)在生產(chǎn)中得到應(yīng)用,可見農(nóng)業(yè)機械化、自動化發(fā)展將成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢[1]。
2農(nóng)業(yè)機械自動化發(fā)展的現(xiàn)狀
國家也出臺了一系列促進農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展的法規(guī)和相應(yīng)的扶持政策,補貼力度不斷擴大,使農(nóng)民購機和用機的積極性得到調(diào)動。農(nóng)業(yè)工業(yè)體系已滲透到從科研開發(fā)到制造銷售的各個層面,目前已實現(xiàn)農(nóng)機產(chǎn)品多樣化的特點。一些企業(yè)、科研單位和大專院校也逐漸相互整合,形成集科研開發(fā)、產(chǎn)品以及零件生產(chǎn)到銷售與技術(shù)服務(wù)于一體的發(fā)展體系?;谥袊r(nóng)業(yè)大國的背景,國際上一些大型農(nóng)業(yè)機械的生產(chǎn)廠家也在中國農(nóng)業(yè)市場中找到了商機,勢必會引進一些先進的經(jīng)驗、技術(shù),從而提高我國農(nóng)機產(chǎn)品的整體質(zhì)量[2]。
3農(nóng)業(yè)機械自動化發(fā)展存在的問題
首先,我國一些自動化機械設(shè)備為了實現(xiàn)某個特定的功能或者改善整體作業(yè)的性能,會對傳統(tǒng)機械的結(jié)構(gòu)進行較大規(guī)模地改動和重組,機械的復(fù)雜性隨著功能的增加而呈現(xiàn)遞進的關(guān)系,在一定程度上增加了機械的制造成本和修理難度。在技術(shù)方面,我國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的實現(xiàn)還需要很長的一段時間,機械與GPS、傳感以及計算機技術(shù)的整合還需要以各種硬件的標(biāo)準(zhǔn)化作為前提,而我國在這方面有待深入研究[3]。在市場需求方面,可用機械與農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)模式之間的配套性較差,而且目前我國絕大部分的農(nóng)業(yè)機械都是依靠國外進口,獨立性相對較弱,對市場上流通的農(nóng)機產(chǎn)品質(zhì)量也缺乏保障。
4農(nóng)業(yè)機械自動化發(fā)展的改進措施
隨著石化資源的日益枯竭,燃油價格不斷提高,用戶對于節(jié)能產(chǎn)品的需求也更加迫切,節(jié)能和環(huán)保成為農(nóng)戶選擇農(nóng)機的2項標(biāo)準(zhǔn)。在實際開發(fā)的過程中,研究的重點應(yīng)該是實現(xiàn)節(jié)水節(jié)能并降低成本,以滿足用戶需求、市場走向以及自身發(fā)展,而不是對產(chǎn)品功能的富集,同時應(yīng)該考慮自動化技術(shù)的實用性、農(nóng)民的購買能力以及維修使用過程中的方便程度[4]。提高農(nóng)機產(chǎn)品與高科技的兼容能力,可以在降低機手勞動強度與提高操作的舒適程度2個方面著手,加強控制系統(tǒng)涵蓋的科技應(yīng)用,例如內(nèi)置按鈕操作的設(shè)置、方向動力控制和駕駛室的優(yōu)化設(shè)計等。農(nóng)機操作人員只需要通過相關(guān)儀表器材就可以使用整個系統(tǒng),并對生產(chǎn)、安全指數(shù)有明確的認(rèn)識。將傳統(tǒng)的機械與目前先進的GPS、GIS、機電液一體化以及計算機技術(shù)高密度地整合在一起,目前我國在這方面應(yīng)用比較成功的是上海松江泖新農(nóng)場試用基于GPS的智能播種、施肥以及旋耕機械設(shè)備[5]。消化、引進以及自主創(chuàng)新的結(jié)合是我國農(nóng)機發(fā)展的新思路,應(yīng)引導(dǎo)農(nóng)機企業(yè)加大關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)力度;通過政策扶持、科研開發(fā)、示范推廣和市場機制,逐步形成可持續(xù)的農(nóng)業(yè)機械化科技創(chuàng)新體系和良性循環(huán)發(fā)展的推廣體系。
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)機械學(xué);虛擬仿真;實驗教學(xué);設(shè)計
引言
農(nóng)業(yè)機械化和農(nóng)機裝備是轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式、提高農(nóng)村生產(chǎn)力的重要基礎(chǔ),是實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要支撐[1]。加快農(nóng)業(yè)機械化和農(nóng)機裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)離不開高素質(zhì)農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)人才,離不開高水平的農(nóng)業(yè)機械化及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)體系,離不開高水平的農(nóng)業(yè)工程技術(shù)人才綜合能力提高的訓(xùn)練系統(tǒng)[2]。在此背景下,課程教學(xué)團隊依托國家級農(nóng)業(yè)工程綜合訓(xùn)練中心和省級農(nóng)業(yè)工程虛擬仿真實驗教學(xué)中心,聚集優(yōu)勢學(xué)科科研平臺,按照構(gòu)建功能集約、資源共享、開放充分、運作高效的實驗教學(xué)平臺有關(guān)工作要求,展開了基于VR技術(shù)的農(nóng)業(yè)機械學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)平臺的建設(shè)與開發(fā),圍繞黃淮海地區(qū)主要農(nóng)作物全程機械化生產(chǎn)過程中“耕、種、管、收”環(huán)節(jié),完成不同模塊的網(wǎng)絡(luò)化的農(nóng)業(yè)裝備虛擬仿真實驗與部分農(nóng)業(yè)裝備虛擬仿真訓(xùn)練(實踐)。為加快發(fā)展“新工科”,深化科教結(jié)合與校企合作,提高人才培養(yǎng)能力打下基礎(chǔ)。
1農(nóng)業(yè)機械學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)設(shè)計目的
為了農(nóng)業(yè)機械化及其自動化本科專業(yè)學(xué)生綜合能力,特別是創(chuàng)新能力、動手能力的提高,逐漸加大專業(yè)課程的實驗環(huán)節(jié)或?qū)I(yè)實踐環(huán)節(jié)的課時是目前行之有效的方法。農(nóng)業(yè)機械化及自動化專業(yè)學(xué)生專業(yè)實驗或?qū)嵺`環(huán)節(jié)的系統(tǒng)性與完整性對學(xué)生綜合實踐能力的提高十分必要。從農(nóng)業(yè)裝備的認(rèn)識、典型農(nóng)業(yè)裝備的性能分析、設(shè)計、制造,乃至控制、智能化設(shè)計、維護等等都需要學(xué)生能夠親自參與其中。但由于經(jīng)費、場地等原因,購買大量的新設(shè)備很難操作,而虛擬農(nóng)業(yè)裝備實驗且可以很好解決農(nóng)業(yè)裝備實驗的系統(tǒng)性、完備性問題,無需太多費用、場地、操作人員等,即可獲得有關(guān)實驗的虛擬現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)裝備。大型農(nóng)場的認(rèn)知、大型噴灌機械、大型復(fù)合作業(yè)機械等等大型農(nóng)場、農(nóng)業(yè)裝備,對學(xué)校而言根本無法購置與運行。傳統(tǒng)的簡單模型的替代方法無法真實再現(xiàn)大型農(nóng)業(yè)裝備其功能、結(jié)構(gòu)及大型農(nóng)場的情景。采用農(nóng)業(yè)裝備虛擬實訓(xùn)系統(tǒng)可以很好的解決此類問題??梢圆怀鲂iT實現(xiàn)大型農(nóng)場、大型農(nóng)業(yè)裝備的運行、認(rèn)知的實驗與實踐工作。如今,農(nóng)業(yè)裝備的科學(xué)研究已從二維化向三維化發(fā)展、從圖紙化向無紙化作業(yè)發(fā)展、從經(jīng)典設(shè)計向現(xiàn)代設(shè)計的發(fā)展。虛擬仿真技術(shù)作為現(xiàn)代的設(shè)計方法,也得到了廣泛應(yīng)用,發(fā)揮了巨大的作用。農(nóng)業(yè)裝備虛擬仿真實驗項目一方面可以用于農(nóng)業(yè)機械化及其自動化專業(yè)的實驗及實踐教學(xué),一方面也可用于智能農(nóng)業(yè)裝備新產(chǎn)品的研發(fā)。
2農(nóng)業(yè)機械學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)設(shè)計方案
農(nóng)業(yè)機械學(xué)是農(nóng)業(yè)機械化及其自動化專業(yè)的核心課程之一,是一門理論性和實踐性較強的課程?!掇r(nóng)業(yè)機械學(xué)》課程虛擬教學(xué)資源設(shè)置堅持“虛實結(jié)合、相互補充、能實不虛”的建設(shè)原則,充分發(fā)揮專業(yè)特色優(yōu)勢,加強學(xué)科交叉,凸顯虛擬教學(xué)的特色,實現(xiàn)虛擬教學(xué)的創(chuàng)新。結(jié)合農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)實際和教學(xué)特點,在原有植保無人機虛擬仿真實驗教學(xué)平臺基礎(chǔ)上,提出“智慧農(nóng)場農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)裝備虛擬仿真實訓(xùn)系統(tǒng)”建設(shè)項目方案,項目設(shè)有四個虛擬仿真實驗教學(xué)模塊,基本涵蓋了農(nóng)業(yè)機械化及其自動化專業(yè)的專業(yè)實驗教學(xué)課程及部分實踐教學(xué)環(huán)節(jié),主要包括智慧農(nóng)場虛擬認(rèn)知模塊、“耕-種-管-收”農(nóng)業(yè)裝備虛擬拆裝模塊、農(nóng)業(yè)裝備動態(tài)仿真模塊、農(nóng)業(yè)裝備虛擬測繪模塊。每個實驗?zāi)K均包括專業(yè)知識、綜合技能和研究創(chuàng)新三種層次的多個實驗,并充分與理論課程、真實實驗、工程實踐和科學(xué)研究緊密結(jié)合。
2.1模塊1:智慧農(nóng)場虛擬認(rèn)知
智慧農(nóng)場虛擬認(rèn)知主要是利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的真實再現(xiàn)讓學(xué)生對現(xiàn)代化專業(yè)化的農(nóng)場進行沉浸式的認(rèn)知學(xué)習(xí)??梢允箤W(xué)生在虛擬環(huán)境中了解不同農(nóng)作物的耕作、種植、田間管理、收獲、后處理的生產(chǎn)過程;可以了解整個農(nóng)作物生產(chǎn)過程的不同階段使用的不同農(nóng)業(yè)機械的功能動態(tài)模擬;可以了解典型農(nóng)業(yè)裝備的虛擬駕駛與操作功能。
2.2模塊2:“耕-種-管-收”農(nóng)業(yè)生產(chǎn)裝備拆裝
“耕-種-管-收”農(nóng)業(yè)生產(chǎn)裝備拆裝主要是讓學(xué)生掌握一些黃淮海地區(qū)主要農(nóng)作物“耕-種-管-收”環(huán)節(jié)重點農(nóng)機設(shè)備的正確的拆裝步驟、必要的拆裝工具,并實現(xiàn)實驗過程的自動打分、測評。實現(xiàn)犁、耙、旋耕機、播種機、插秧機(移栽機)、大型噴霧機械、大型聯(lián)合收割機、大型拖拉機等關(guān)鍵功能零部件的拆裝。
2.3模塊3:農(nóng)業(yè)裝備虛擬動態(tài)仿真與操作訓(xùn)練
農(nóng)業(yè)裝備虛擬動態(tài)仿真與操作訓(xùn)練主要是幫助學(xué)生了解農(nóng)用機械設(shè)備的外形、結(jié)構(gòu),并對關(guān)鍵部件進行文字說明,對于大型設(shè)備,展示其運作原理。學(xué)生通過虛擬操作實現(xiàn)不同農(nóng)業(yè)機械,如犁、粑、收割機、旋耕機、播種機、噴霧機等主要部件的功能的動態(tài)仿真,使學(xué)生真是體會到農(nóng)業(yè)裝備正常工作的內(nèi)部動態(tài)功能,了解農(nóng)業(yè)裝備主要部件的工作原理。對于主要農(nóng)作物,開展輪式拖拉機、輪式/履帶式收割機虛擬駕駛和收獲作業(yè)訓(xùn)練,讓學(xué)生掌握道路交通安全、農(nóng)機安全法律法規(guī)和機械常識、操作規(guī)程等相關(guān)知識;利用三維影像技術(shù)構(gòu)建出田間作業(yè)場景,實現(xiàn)拖拉機/收割機模擬實景作業(yè),通過多個作業(yè)場景練習(xí),掌握拖拉機/收割機駕駛及操作技術(shù)。
2.4模塊4:農(nóng)業(yè)裝備關(guān)鍵零部件的虛擬測繪實驗
農(nóng)業(yè)裝備關(guān)鍵零部件的虛擬測繪實驗是讓學(xué)生能通過三維結(jié)構(gòu)的查看和尺寸測量,能夠充分理解農(nóng)機設(shè)備重要部件的幾何結(jié)構(gòu),幫助學(xué)生提高手繪能力,以及未來對先進設(shè)備重要部件的設(shè)計和改進能力。比如鏵式犁的犁曲面曲線測繪、播種機的排種器、收割機割臺、打捆機打結(jié)器等關(guān)鍵零件的測繪。
3智慧農(nóng)場農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)裝備虛擬仿真實訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計
3.1系統(tǒng)主要內(nèi)容與界面
3.1.1登陸界面。進入系統(tǒng),學(xué)生或教師或維護人員首先需使用學(xué)號和密碼進行登陸,在登陸的同時,系統(tǒng)后臺會自動驗證賬號所具有的權(quán)限,并自動加載權(quán)限對應(yīng)的功能模塊;此外,登陸過程中,系統(tǒng)自動檢測版本號及相應(yīng)的資源信息,并自動進行對應(yīng)的更
3.1.2個人中心。個人中心主要是學(xué)生用于管理個人信息,查詢個人學(xué)習(xí)記錄和考核記錄;其中,學(xué)生信息主要包括管理學(xué)生個人信息,包含姓名,性別,出生年月,班級,學(xué)號等;學(xué)習(xí)記錄主要查詢學(xué)習(xí)模式下的操作記錄,包括操作時間,實訓(xùn)用時,操作步驟的正誤情況等;考核記錄可查詢虛擬考核的記錄,包括考核時間,考核用時,考核點的正誤情況,考核成績等。
3.1.3課程選擇。學(xué)生進入虛擬實訓(xùn)系統(tǒng)首先需進入課程中心進行訓(xùn)練模塊選擇,當(dāng)前,我們?yōu)橄到y(tǒng)設(shè)計了四個課程應(yīng)用方向模塊,分別是智慧農(nóng)場三維數(shù)字化認(rèn)知模塊、“耕-種-管-收”農(nóng)業(yè)生產(chǎn)裝備拆裝模塊、農(nóng)業(yè)裝備動態(tài)仿真與操作訓(xùn)練模塊、關(guān)鍵零部件虛擬測繪模塊。
3.2系統(tǒng)基本模塊中的軟件與應(yīng)用
3.2.1模塊1:智慧農(nóng)場三維數(shù)字化認(rèn)知。進入模塊1,系統(tǒng)會自動加載農(nóng)場模型及其中的設(shè)備,由于場景較大,所以采用的是分布式動態(tài)加載的技術(shù);當(dāng)虛擬場景較大時,場景的優(yōu)化就顯得尤為重要了,一方面是從模型的制作開始,就需要進行面片數(shù)和貼圖材質(zhì)的優(yōu)化;另一方面,是在程序設(shè)計時,要考慮到采用圖形優(yōu)化技術(shù)對場景的加載和顯示進行優(yōu)化,這其中主要用到幾種深度檢測技術(shù)、遮擋剔除技術(shù)、LOD技術(shù)等;在漫游功能模塊,漫游分為手動和自動兩種,學(xué)生可以選擇讓相機自動行走漫游展示農(nóng)場布局,也可利用鼠標(biāo)/鍵盤進行自由查看;整個場景除了農(nóng)場的布局外,還會有一些工作中的設(shè)備,幫助學(xué)生更好的理解數(shù)字化農(nóng)場。
3.2.2模塊2:“耕-種-管-收”農(nóng)業(yè)生產(chǎn)裝備拆裝。進入模塊2,系統(tǒng)將虛擬拆裝分為學(xué)習(xí)模式和考核模式,學(xué)生在教師的學(xué)時要求下,需先就進入學(xué)習(xí)模式進行交互操作的練習(xí),當(dāng)滿足了要求后,進入考核模式驗證學(xué)習(xí)成果。在學(xué)習(xí)模式下,拆裝的流程需遵循設(shè)備既定的拆裝順序,不允許任意拆卸/裝配,系統(tǒng)界面會顯示操作步驟提示和上一步操作的正誤情況;在拆裝的過程中,系統(tǒng)界面會顯示操作步驟列表,學(xué)生可按照該列表進行流程操作,每完成一步,系統(tǒng)會判斷正誤情況,并顯示在列表中;在學(xué)習(xí)模式下,系統(tǒng)也會對下一步操作的對象進行提示;同時,學(xué)生也可查閱實驗的操作步驟,或者開啟自動拆裝進行學(xué)習(xí);輔助功能在學(xué)習(xí)模式下,系統(tǒng)默認(rèn)為開啟狀態(tài),也可由學(xué)生根據(jù)自身情況進行關(guān)閉/開啟;在操作過程中可能會有操作錯誤的情況發(fā)生,系統(tǒng)提供返回上一步的功能,但是在學(xué)習(xí)模式下,只記錄第一次操作的正誤情況,不更新返回操作的正誤情況,讓學(xué)生可以明確回顧自己在學(xué)習(xí)過程中不熟練或者有錯誤的地方,并對此進行反復(fù)操作練習(xí),加深印象;碰撞操作主要作用于兩個方面,一是工具與零部件的拆裝操作,學(xué)生在使用工具進行拆卸操作時,在三維空間中需與零部件產(chǎn)生包圍盒碰撞才能觸發(fā)零部件空間位置的改變;二是拆裝過程中零部件之間的碰撞檢測功能將使零部件之間產(chǎn)生真實的物理碰撞,從而避免穿插的發(fā)生,同時也有空間定位的作用。在三維空間中,當(dāng)學(xué)生對零部件進行操作時,在零部件到達(dá)存放位置或裝配位置時,約束功能將保證零部件自動捕捉空間坐標(biāo)位置;當(dāng)該設(shè)備的拆裝學(xué)習(xí)完成后,系統(tǒng)會將操作記錄自動存儲到數(shù)據(jù)庫中,學(xué)生可通過個人中心進行查詢;考核模式與學(xué)習(xí)模式類似,但是在整個操作過程中,系統(tǒng)不會給予任何提示,系統(tǒng)后臺記錄每個步驟最后一個操作的正誤情況,并在操作結(jié)束后給予評分表。
3.2.3模塊3:農(nóng)業(yè)裝備虛擬動態(tài)仿真與操作訓(xùn)練。進入模塊3,首先選擇動態(tài)仿真、操作訓(xùn)練兩種模式;動態(tài)仿真模式下,首先先進行動態(tài)仿真農(nóng)業(yè)裝備的選擇,設(shè)備主要包含犁、播種機、旋耕機、收獲機、植保無人機等,這些設(shè)備及相應(yīng)的功能也是具有模塊化和松耦合化的特性,后續(xù)可作擴展添加;選擇設(shè)備后,系統(tǒng)會自動載入一個設(shè)備倉庫,并在倉庫中停放著所選設(shè)備;點擊外觀查看,設(shè)備會自動懸浮于倉庫中,學(xué)生可使用鼠標(biāo)控制,對設(shè)備進行360°查看,放大縮小查看,點擊標(biāo)簽按鈕,可顯示外觀結(jié)構(gòu)重點標(biāo)簽及說明。點擊結(jié)構(gòu)查看,設(shè)備會呈現(xiàn)爆炸狀態(tài),學(xué)生可使用鼠標(biāo)控制,對設(shè)備爆炸結(jié)構(gòu)進行360°查看,放大縮小查看,點擊標(biāo)簽按鈕,可顯示爆炸結(jié)構(gòu)重點標(biāo)簽及說明;點擊運行按鈕,會顯示設(shè)備運行狀態(tài)的動態(tài)模擬;點擊重點部件,設(shè)備外殼透明化,進行內(nèi)部重點部件工作原理展示,學(xué)生可選擇隨時停止播放工作原理,也可重復(fù)觀看多次。在實操場景中實現(xiàn)學(xué)生訓(xùn)練情況記錄,并且可以在訓(xùn)練結(jié)束時全程回放,回放時可任意角度的查看操作過程中出現(xiàn)錯誤的地方,方便學(xué)生全面觀察自己的操作情況,提高操作水平和訓(xùn)練效率。模擬考核時,通過三維場景設(shè)置,按照聯(lián)合收割機/拖拉機駕駛員考核大綱規(guī)定,依據(jù)《拖拉機、聯(lián)合收割機科目考試評判表》評判標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)模擬考核功能。該功能嚴(yán)格按照駕駛員考核大綱的要求,設(shè)定各考核點知識說明,模擬考核場地,真實再現(xiàn)考核科目,評判嚴(yán)謹(jǐn)公正,客觀驗證聯(lián)合收割機駕駛員操作駕駛技術(shù)水平,以此激勵學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度,提高考核優(yōu)秀率。
3.2.4模塊4:農(nóng)業(yè)裝備關(guān)鍵部件虛擬測繪。學(xué)生選擇考核模式后,就會看到界面上有當(dāng)前所需考核的設(shè)備零部件,零部件主要包括犁曲面、旋耕刀軸及刀片、移栽機鴨嘴(或栽插器)、收割機割臺、滾筒、拖拉機懸掛系統(tǒng)、播種器等,具體的考核內(nèi)容由教師端進行設(shè)置;首先進行部件測量,進入部件場景,部件擺放在倉庫中,考核模式下,學(xué)生根據(jù)自己掌握的知識內(nèi)容,自由選擇工具和測量點對部件進行測量,系統(tǒng)不進行任何提示;然后進行工具選擇和操作,學(xué)生先對測量工具進行選擇,然后選擇部件的測量點,選擇測量點后,鏡頭會自動切換到適合測量的位置,學(xué)生用所選工具進行測量;需要對視角進行調(diào)整,由于測量對于視角控制的要求較高,所以系統(tǒng)可切換2D/3D現(xiàn)實,在2D視圖下,用戶可選擇只看物體的頂/側(cè)/底/正面,便于學(xué)生考核時的精準(zhǔn)定位;同樣的,在測量過程可使用鼠標(biāo)鍵盤的配合操作,調(diào)整一個較為合適的視角進行操作。
一 、我國農(nóng)業(yè)機械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
改革開放以后,雖然我國的制造業(yè)一直是國家重點發(fā)展的行業(yè),但由干起步較晚,基礎(chǔ)設(shè)施落后,與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還有不小的差距。其主要表現(xiàn)有:
1.設(shè)計方案及制造工業(yè)落后。西方發(fā)達(dá)國家完整經(jīng)歷了蒸汽時代和電氣時代的改革,傳統(tǒng)制造工藝手法成熟,制造業(yè)的高速發(fā)展時期也高于我國。相比工業(yè)強國的制造業(yè)技術(shù),我國的制造業(yè)工藝粗糙,現(xiàn)在化水平較低,尖端技術(shù)仍在開發(fā)中。比如工業(yè)發(fā)達(dá)國家已經(jīng)開始普及納米技術(shù)、微激光加工技術(shù)、復(fù)合型加工技術(shù)等,而我國大部分的制造業(yè)仍是農(nóng)間作坊的模式,雖有一定的機械工藝雛形,但仍缺乏高新技術(shù)。
2.制造行業(yè)的落后。工業(yè)強國經(jīng)過原始資本的積累和發(fā)展已經(jīng)制定出一套科學(xué)的行業(yè)制度,在體制內(nèi)的所有制造業(yè)企業(yè)都具備相應(yīng)的準(zhǔn)則,而且企業(yè)的管理廣泛采用計算機管理,生產(chǎn)系統(tǒng)運行精確高校,生產(chǎn)模式更新?lián)Q代的周期短。二我國的制造業(yè)企業(yè)大都還處在摸索階段,只有少數(shù)的企業(yè)運用了計算機管理模式,而大部分小型企業(yè)仍然處于人工管理階段。
3.自動化生產(chǎn)程度低。發(fā)達(dá)國家已經(jīng)普及了計算機集成管理系統(tǒng)、自動化數(shù)控機床、柔性制造系統(tǒng)等全自動機械,實現(xiàn)了生產(chǎn)自動化、集成化以及智能化。而我國僅有極少的大型企業(yè)采用柔性制造系統(tǒng),大部分民間的制造企業(yè)處在剛性自動化階段,非常依賴人工管理。
4.企業(yè)管理方面。信息時代的到來使得發(fā)達(dá)國家將計算機運用制造業(yè)管理中。國外的企業(yè)更加重視企業(yè)的生產(chǎn)模式和組織管理,提出了精益生產(chǎn)、準(zhǔn)時生產(chǎn)、高效生產(chǎn)都全新的管理思想。而我國進入信息時代較晚。計算機管理模式運用并不廣泛。
二、 農(nóng)業(yè)機械綠色制造的特點
我國對于農(nóng)業(yè)發(fā)展投資力度不斷加大,促進了農(nóng)業(yè)發(fā)展的進程,也同時為農(nóng)業(yè)機械提供了強大的發(fā)展空間。農(nóng)業(yè)機械綠色制造在傳統(tǒng)機械生產(chǎn)的基礎(chǔ)上融入了現(xiàn)代先進微電子、儀器等信息控制技術(shù),綜合我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的特點以及基本環(huán)境,創(chuàng)造出的更適合可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)應(yīng)用機械設(shè)備,對農(nóng)業(yè)綠色經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻(xiàn)。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械綠色制造涉及到電子信息技術(shù)、機械制造技術(shù)、農(nóng)業(yè)以及氣象環(huán)境等多方面領(lǐng)域,整個生產(chǎn)制造是多領(lǐng)域共同參與的系統(tǒng)工程。除了具備一般機械生產(chǎn)的共性特征與需求條件,農(nóng)業(yè)機械綠色制造業(yè)具有其自身的特點。
1.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械綠色制造具有自動化程度高,作業(yè)速度快的優(yōu)勢
農(nóng)業(yè)機械綠色制造的不斷發(fā)展,為我國農(nóng)業(yè)復(fù)式作業(yè)機具與專業(yè)化生產(chǎn)機械的協(xié)調(diào)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ),不僅促進了機械制造技術(shù)的快速進步,提高自動化水平,也同時促進了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率、質(zhì)量等方面的提升。提高自動化程度,改善了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中機械使用的安全性與舒適性,為推廣使用新技術(shù)、進一步降低作業(yè)成本創(chuàng)造了條件,順應(yīng)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢。
2.農(nóng)業(yè)機械綠色制造具有減少環(huán)境污染,提高生產(chǎn)效率的優(yōu)勢
隨著世界經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人們在生產(chǎn)制作的過程中消耗掉大量的自然能源,并造成一定的能源再利用不足等現(xiàn)象,在很大程度上阻礙了可持續(xù)經(jīng)濟的發(fā)展;同時,由于人們關(guān)注度的不足,大量的開發(fā)生產(chǎn)作業(yè)產(chǎn)生的廢氣物質(zhì)對周邊環(huán)境造成巨大的影響,污染世界環(huán)境。利用先進的農(nóng)業(yè)機械綠色制造應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,可以進一步收集和積累農(nóng)業(yè)發(fā)展信息,對于肥料、農(nóng)藥、以及能源的使用上利用綠色環(huán)保的觀念精確使用份量和時間,大大提高了農(nóng)作物的單位面積產(chǎn)量,減少了環(huán)境污染,在農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)經(jīng)濟觀念的正確引導(dǎo)下,更好地滿足人類對農(nóng)產(chǎn)品的需求。
3.對于現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)機械綠色制造的發(fā)展在一定程度上緩解了傳統(tǒng)機械生產(chǎn)使用產(chǎn)生的原材料與能源的浪費
傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品周期缺乏全局性與一致性,在使用年限后不能繼續(xù)作業(yè),廢舊或者閑置設(shè)備的回收率也沒有得到充分的重視,造成了每年均要消耗大量的資源和能源,同時廢棄的農(nóng)機產(chǎn)品給環(huán)境帶來極大的壓力。機械的綠色制造,很大程度上改善了以上難題,節(jié)約人力、物質(zhì)、能源和財力的投入,從而在全生命周期意義上實現(xiàn)資源利用率高和環(huán)境污染小的綠色設(shè)計制造,以計算機模擬仿真等技術(shù)投入,在農(nóng)業(yè)機械制造上產(chǎn)生明顯的“綠色經(jīng)濟效應(yīng)”,提高信息共享度。
三、 農(nóng)業(yè)機械綠色制造的發(fā)展趨勢
對于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械綠色制造來說其是從社會、經(jīng)濟、環(huán)境3個主要因素的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)出發(fā),利用高科技的手段和方式,實現(xiàn) 3 者之間的協(xié)調(diào)發(fā)展,促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的健康可持續(xù)發(fā)展。由于農(nóng)業(yè)機械綠色制造涉及科學(xué)、環(huán)境等多方領(lǐng)域的綜合研究和發(fā)展,因此,目前還處于不斷完善的情況中。在帶動農(nóng)業(yè),甚至國家經(jīng)濟發(fā)展同時,還將在我國可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟的道路上具有非常好的前景,并在今后的發(fā)展過程中出現(xiàn)更加完美的發(fā)展趨勢。
另外,綠色設(shè)計與制造的決策目標(biāo)體系是現(xiàn)有制造系統(tǒng)目標(biāo)體系與環(huán)境影響和資源消耗的集成,農(nóng)業(yè)機械綠色制造需要人工智能技術(shù)的參與,并且綠色設(shè)計與制造的實施將導(dǎo)致一批新?d產(chǎn)業(yè)的形成,包括廢棄物的回收處理裝備制造業(yè)、廢棄物回收處理的服務(wù)產(chǎn)業(yè)、綠色產(chǎn)品設(shè)計與制造業(yè)以及實施綠色設(shè)計與制造的軟件產(chǎn)業(yè)等。
生產(chǎn)發(fā)展
隨著改革開放和市場經(jīng)濟的逐步完善,農(nóng)民思想得到了解放,日出而作、日落而息的小農(nóng)經(jīng)濟已成為歷史,農(nóng)民利用農(nóng)閑時間,走出田野,走向城市,成為了農(nóng)民工,土地的收入加上從事二三產(chǎn)業(yè)上的收入,農(nóng)民的腰包逐漸鼓了起來。由此,農(nóng)民對于賴以生存的土地也有了新的認(rèn)識,科學(xué)種田得到了認(rèn)可,小型農(nóng)業(yè)機械已經(jīng)不能滿足經(jīng)濟發(fā)展的需求,大型農(nóng)業(yè)機械正將發(fā)揮著不可替代的作用,加上政府對于具有推廣價值的大型農(nóng)業(yè)機械補貼力度不斷增加,購買大型農(nóng)業(yè)機械對于他們來說已不再是奢求,以至于他們購買大型農(nóng)業(yè)機械的熱情空前高漲,大型農(nóng)業(yè)機械正以迅速發(fā)展的態(tài)勢,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用,小型農(nóng)業(yè)機械正在逐漸被大型農(nóng)業(yè)機械所替代。
2 促進增產(chǎn)增收
與小型農(nóng)業(yè)機械相比,大型農(nóng)業(yè)機械在農(nóng)作物的耕種和收獲上,給農(nóng)民節(jié)約了時間、節(jié)約了成本、降低費用、增加收入。大型農(nóng)業(yè)機械通過各個作業(yè)環(huán)節(jié),對各種勞動對象施加作用,實現(xiàn)了精耕細(xì)作。如采用小麥精量機械播種,可以節(jié)約種子45 kg/hm2以上,比小型機械種植播量減少30% ~50%;使用大型農(nóng)業(yè)機械還可以減少糧食損失,如谷物收獲,小型機械收割作業(yè)時,割、捆、拉、脫和揚場等多道工序的總損失量可在6% ~10%,而大型聯(lián)合收割機,一次可完成所有的工序,損失率只有1.5% ~2.0% ;另外,還可以解放生產(chǎn)力,替代農(nóng)村青壯年勞力,增加從事二三產(chǎn)業(yè)收入。
3 利于改善農(nóng)田
由于長期使用小型旋耕機耕作,土壤下形成了很堅硬的犁底層,雨水不能下滲,加上化肥農(nóng)藥的大量施用,導(dǎo)致土壤表層板結(jié),蓄水能力大大降低,肥料大量流失,進而使作物根系不發(fā)達(dá),甚至造成作物倒伏,嚴(yán)重影響著作物產(chǎn)量。如果改用大型農(nóng)業(yè)機械耕作,由于機械的功率較大,可實現(xiàn)翻土、松土和混土同時進行,有利于土壤形成團粒結(jié)構(gòu),調(diào)整“三相”(固、液、氣)比例,增強土壤蓄水、保墑功能。另外,在深耕過程中,可翻埋地表草、秸稈和肥料,促進土壤熟化,有利于消滅雜草和病蟲害。經(jīng)過深耕深松過的土壤,既利于蓄水又利于排水,使土地既透水又透氣,既利于養(yǎng)分的釋放和貯存,又利于作物根系的穿扎與固定,為作物的生長和發(fā)育創(chuàng)造適宜的土壤條件,從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)增收。
4 利于可持續(xù)發(fā)展
農(nóng)業(yè)機械化是保護和恢復(fù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的重要手段。1988 年,聯(lián)合國糧農(nóng)組織提出了持續(xù)農(nóng)業(yè)的概念,中國的農(nóng)業(yè)科學(xué)家也提出了具有中國特色持續(xù)農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵,提出以發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力,對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)進行技術(shù)改造,將封閉的、低效的和勞動密集的手工操作逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放的、高效的以及機械化與自動化的作業(yè),大幅提高土地的產(chǎn)出率和資源利用率??沙掷m(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展離不開機械化與自動化,而機械化與自動化正是寄托在大型農(nóng)業(yè)機械基礎(chǔ)上的。近年來,農(nóng)機部門通過節(jié)本增效工程的實施,消除或降低了機械作業(yè)對土壤、水及空氣等環(huán)境的污染,保持了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展;農(nóng)作物秸稈機械化還田,既增加了農(nóng)田的有機質(zhì),又在一定程度上減少了秸稈焚燒,這就是應(yīng)用農(nóng)業(yè)機械實現(xiàn)環(huán)境保護和農(nóng)業(yè)發(fā)展良性互動的具體體現(xiàn)。
[關(guān)鍵詞] 農(nóng)業(yè)機械 改造 思考
[中圖分類號] S22 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2013)09-0166-01
一、前言
塔城市的氣候是屬于中溫帶干旱地區(qū)和半干旱地區(qū)的,在春季的時候,氣溫的溫差比較大,白天氣溫上升快,夜晚氣溫下降很快,冷暖相差程度是比較大的。夏季的氣溫基本上都是在二十幾度,比較熱的時間在九十天左右,酷熱的時期大概在一個月左右,氣溫在秋季就變得不同了,一個月的時間就能下降二十幾度,冬季寒冷而且漫長,最冷的時候可以達(dá)到零下四十度左右,塔城盆地降水量稍多,年均二百九十 毫米,蒸發(fā)量一千六毫米。在農(nóng)業(yè)機械的使用上,要適用多種用途。
二、農(nóng)業(yè)機械在新疆塔城發(fā)展現(xiàn)狀
在二零一二的時候,塔城地區(qū)的拖拉機注冊已經(jīng)達(dá)到了八萬多臺,在農(nóng)業(yè)機械化的潮流中,耕整地環(huán)節(jié)機械化操作達(dá)到了百分之九十九,播種環(huán)節(jié)機械化達(dá)到了百分之九十八,收獲環(huán)節(jié)機械化程度也達(dá)到了百分之八十六。這樣的水平在整個新疆來說,都是在前面的。 近年來,新疆塔城區(qū)一直在積極的爭取國家在農(nóng)機方面的補貼資金。在二零一二年這一年,國家給予塔城市八千八百多萬元的補貼資金。在下面的市區(qū)和縣,都有八百多萬的配套資金。三千多戶農(nóng)戶享受了國家的農(nóng)機補貼。在這一點上極大的改善了塔城區(qū)的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)配置。在農(nóng)機的裝備水平上,也有著極大的完善。
新疆塔城多次舉辦先進的農(nóng)機新技術(shù)、新機具現(xiàn)場展示演示會等,參加人員達(dá)一萬多人次。于此同時,農(nóng)機人員的培訓(xùn)方面也是做得非常好的,進行技術(shù)培訓(xùn),舉辦多次培訓(xùn)班,培訓(xùn)人次高達(dá)五萬多人次,對于農(nóng)業(yè)人員的農(nóng)機操作能力,農(nóng)業(yè)作業(yè)質(zhì)量有著極大的促進作用。
另外,新疆塔城地區(qū)還積極進行棉花、玉米、甜菜等農(nóng)作物收獲機械的推廣、農(nóng)業(yè)配套機械的建設(shè)完善和殘膜的回收利用、節(jié)水灌溉機械化技術(shù)的實施,極大的提高了新疆塔城的農(nóng)業(yè)機械化操作。在現(xiàn)在看來,新疆塔城的玉米收獲機械化操作率已經(jīng)達(dá)到了百分之九十左右,對于棉花和甜菜的收獲機械已經(jīng)開始了購進。推廣和普及了一些農(nóng)業(yè)技術(shù),比如設(shè)施農(nóng)業(yè)方面、節(jié)水灌溉方面,殘膜回收加工方面,農(nóng)業(yè)機械化操作,農(nóng)業(yè)水平得到全面大幅度的提升。
三、新疆塔城農(nóng)業(yè)機械存在的問題
新疆塔城的農(nóng)業(yè)機械化一直在發(fā)展中,但是還是存在著很多的問題,難以進行可持續(xù)化的發(fā)展,提升難度大等。
主要的問題存在于下面的五個方面
1.是買不起農(nóng)業(yè)機械。目前在新疆塔城地區(qū)很多農(nóng)民買不起農(nóng)業(yè)機械,主要的原因在于高性能的農(nóng)業(yè)機械購置費用高,農(nóng)民難以支付。也正是因為這樣,農(nóng)業(yè)機械化的結(jié)構(gòu)問題嚴(yán)重。農(nóng)業(yè)機械存在問題多,小型的農(nóng)業(yè)機械多,大中型的農(nóng)業(yè)機械少,動力型的農(nóng)業(yè)機械多,配套的農(nóng)具少,低檔的農(nóng)業(yè)機械多,高性能的農(nóng)業(yè)機械缺乏。我們了解到在二零一二年,在新疆塔城市一共有八萬多個農(nóng)機戶,算下平均,每一個農(nóng)機戶都有四萬多的農(nóng)業(yè)機械。但是這只是一部中型拖拉機的價格。在其中數(shù)據(jù)表明,從事社會服務(wù)的農(nóng)機專業(yè)戶有近五千戶。在農(nóng)機戶中,比例是很低的。平均每個農(nóng)機專業(yè)戶只有一個左右的從業(yè)人員。能夠提供一條龍服務(wù)的專業(yè)戶更是少上加少。農(nóng)業(yè)化的進程緩慢,難以滿足現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)發(fā)展進程。
2.是農(nóng)業(yè)機械使用效率低下和不經(jīng)濟的使用方式。新疆塔城的農(nóng)民普遍反映,如果是一家進行購買農(nóng)業(yè)機械,作業(yè)量比較少,造成了農(nóng)業(yè)機械的浪費。導(dǎo)致了農(nóng)業(yè)機械的不經(jīng)濟使用。一些有經(jīng)濟來源的農(nóng)機專業(yè)大戶,也不愿意購買高性能的農(nóng)業(yè)機械,主要原因就是因為擔(dān)心作業(yè)量不多,投資得不到回報。這些因素也影響了農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展進程。
3.是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不完善,機耕道路方面、機具??康膸炫锓矫妗⒕S修農(nóng)業(yè)機械的網(wǎng)點方面這些配套基礎(chǔ)設(shè)施沒有得到更好的建立健全。存在著很多不利于發(fā)展的局面。有農(nóng)業(yè)機械沒有道路可走,農(nóng)業(yè)機械空閑的時候沒有地方放,農(nóng)業(yè)機械壞了之后,沒有地方進行維修。田地也不能形成規(guī)模化的效益,農(nóng)業(yè)的效率很難得到提高。
4.是使用農(nóng)業(yè)機械方面,質(zhì)量不高的農(nóng)業(yè)機械導(dǎo)致用油量非常高,還存在著漏油的現(xiàn)象。沒有對資源進行節(jié)約,不利于農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展。
5.新技術(shù)、新的農(nóng)業(yè)機械使用方面,新的農(nóng)業(yè)機械推廣力度不夠。主要表現(xiàn)的方面是在棉花收獲機、甜菜收獲機、玉米收獲機方面,這些機型都很單一。
四、新疆塔城農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展趨勢
1.我國的農(nóng)業(yè)機械化在朝著更精確化發(fā)展、更高效化發(fā)展、更加自動化。這些都是塔城市要學(xué)習(xí)的方面。計算機在現(xiàn)代生活中扮演著越來越重要的角色,在農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展上也起著非常重要的作用,像農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營、農(nóng)業(yè)機械的研究、農(nóng)業(yè)方面的信息服務(wù)等。計算機的應(yīng)用給農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展、農(nóng)業(yè)集約化、生產(chǎn)過程自動化方面提供了技術(shù)支持。我們的農(nóng)業(yè)機械一定要找準(zhǔn)方向,朝著更好的方向發(fā)展。
2.農(nóng)業(yè)的科學(xué)化發(fā)展,走可持續(xù)化發(fā)展道路,加強農(nóng)業(yè)資源的合理化利用。防御自然災(zāi)害的農(nóng)業(yè)機械開發(fā)一定要加強,農(nóng)業(yè)資源要得到合理的保護。切實可行的提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展同時也要注意與經(jīng)濟建設(shè)加強聯(lián)系。
五、結(jié)語
本文中主要分析了新疆塔城市的農(nóng)業(yè)機械發(fā)展概況,農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展過程中出現(xiàn)的問題,分析了農(nóng)業(yè)機械未來在新疆塔城市的發(fā)展趨勢。提出要在政府、社會、農(nóng)戶的共同努力下,發(fā)展農(nóng)業(yè)化。使得農(nóng)業(yè)機械化在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮更重要的作用。
參考文獻(xiàn)
[1] 使用播種機的注意事項[J];鄉(xiāng)村科技;2010年02期.
[2] 何豐;;吸氣式播種機的故障與排除[J];南方農(nóng)機;2011年03期.