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农业实践论文范文精选

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农科院系本科毕业论文的改革与实践

摘要:本文针对农科院系的专业特点以及本科毕业论文中容易出现的问题,从调整本科教学计划、完善论文的实施方案、强化过程管理和科学评价论文质量等方面简述了本科生毕业论文的改革与实践,为完善本科培养方案、修订实践教学大纲、建立论文质量保证体系提供参考依据,旨在全面提升本科毕业论文的质量。

关键词:农科院系;毕业论文;培养计划;质量评价

中图分类号:G414 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)07-0030-03

在本科培养计划中,毕业论文是实践教学的重要环节,是培养学生实践能力、创新能力和科研能力的重要途径,是对学生所学基础理论、专业知识和实践技能的全面检验,是学生综合素质和学校办学质量的体现[1]。因此,尽管毕业论文在实施过程中存在着诸多问题[2-3],如:时间安排不合理、选题创新性不足、学生积极性不高、指导不够到位、场地、经费严重不足、论文质量下滑[4-6]等等,也不宜废除[7],只能在深入调查研究的基础上,根据学科特点,进行大幅度改革,完善方案,科学的解决存在问题,才能不断提高本科毕业论文质量,这才是解决问题的关键。

农科专业受专业特点和研究对象的影响,试验周期长、实践计划安排难度大,费用高见效较慢,不同课题(如小麦、玉米、棉花、中药材、果树、花卉和各类蔬菜)难以在同一时段实施,加之实习经费及实习场地的不足等,这些问题制约着农科专业本科实践教学质量的提高。本文从教学计划、实施方案、实施过程和论文质量评价等方面分析了本科毕业论文存在的问题,简述了河南科技大学农学院在这方面的改革与实践,为进一步完善本科培养方案、修订实践教学大纲、建立论文质量保证体系提供参考依据。

一、调整本科教学计划中关于毕业论文的安排及思考

原教学计划中毕业论文多安排在第八学期进行,主要考虑到所有的专业课第七学期才能学完,学过专业课后,学生有了一定的专业基础理论指导,掌握了基本实验方法,才有可能顺利完成毕业论文实验,这种安排从理论上讲也比较合理。在实践过程中,遇到了实验周期较长的问题,只好把与种植有关的毕业论文提前一学期开题,其他专业或室内实验仍在第八学期进行。第八学期学生就业压力远大于毕业压力,学生认为论文可以将就而就业不能将就[8],所以论文质量下滑在所难免。

在当今新的社会大环境下,要想保证论文质量,切实提高学生的科研能力,就要对现存管理及教学环节进行改革。进一步加强教学环节的体制改革,合理整合实践教学内容,将毕业论文环节渗透到专业教学实践中去。按照这种思路,在新修订的教学计划中,农科学院将所有专业课在第六学期全部结束,第七学期安排综合实习或科研训练,第八学期做毕业论文。这样安排学生可以从第六学期暑假开始选择留校或到实习单位进行实习,一来拉长了论文实验时间,同时给学生留下考研复习与联系就业较大的时间自主空间,从根本上避免了考研与实习、实习与就业之间的矛盾冲突,确保理论教学质量和毕业论文的时间。

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农业高职院校社会实践论文

一、农业高职院校老师社会实践活动档案管理的现状

1.农业高职院校老师社会实践活动档案应用广泛

实践教学作为农业高职院校区别于普通高校的特色,是教育部门评定学校教育教学质量的重要依据。目前,国家教育部和省教育厅组织的综合或各类专项评估中,都把实践教学作为重要考核内容。老师个人职称评定、年终评先评估也要突出实践教学能力。正因如此,目前各高职院校都加强了老师参加社会实践活动的档案收集、管理和利用。以湖南生物机电职业技术学院来说,农业专业老师参加社会实践的档案纳入个人业务档案管理,与本人的科研成果、论文、教学等工作记载一起,进一步充实完善了老师的个人档案。

2.存在的主要问题

笔者通过我院和其它农业院校档案管理情况的调研,发现农业高职院校老师社会实践活动档案管理主要存在以下问题:一是老师建档主动性不高。前已述及,由于农业专业老师参加社会实践活动的对象、方式和内容多样,老师在服务的过程中只注重工作任务的完成,而忽视了相关工作规划、过程和结果的档案收集和整理。还有少数老师出于个人利益的考虑,对自己参加社会实践活动情况刻意保密。比如,有的老师在农业企业担任技术顾问,收取了一定的报酬,为了不让学校知道,便多年隐瞒自己实践活动的情况,尽管老师在社会上很有名气,其实践活动的档案却仍是空白。二是档案记载内容不完整。农业专业老师社会实践活动的档案是非常丰富的,包括老师与合作方的协议,服务规划、技术研究与推广指导过程,服务效果等,既有文字,又有照片、影视,甚至还有实物等。笔者调研的几所农业高职院校档案管理人员都一致地反映,几乎没有一个农业专业老师的实践活动档案是完整的,老师提供的实践活动档案资料都非常有限。具体到每一位老师,每年的实践活动资料不齐全,每项活动的记录不连贯,提供的资料种类单一,主要是文字档案,缺少图片、影视、实物等直观档案材料。三是档案材料不严谨。目前,在农业高职院校老师的实践档案中,有的只在每年的年度考核表中寥寥数语,服务时限、服务内容无从查证;有的只有简单的一个表格记载了一些服务成效,给企业增加了多少效益,没有过程,说服力不大;有的只有老师自己的记录,没有合作对象的材料,真实性难以考核;有的只是老师在评职称时突击填写,失去了档案原始记录的根本性质。档案材料不严谨,对老师的实践教学能力便很难真实地反映,对学校的实践教学情况的总结评比也难以准确定位和考核。四是缺乏统一管理和利用。目前,农业高职院校对建立老师参加社会实践活动档案还没有硬性规定,没有一个统一的管理部门,缺少专门人员管理。比如,有的学校由教务处负责,每年年底由老师提供归档一次;有的由系部负责,每个学期归档一次;有的由专业教研室建立老师服务社会资料室,这些部门一般没有专门的档案室,档案随处放置,容易毁损。档案管理不规范、不科学。比如,有的学校老师实践活动档案没有编目、没有装订、没有入卷,更别说录入电脑,档案查阅、利用非常困难。

二、做好农业高职院校老师社会实践活动档案管理的对策

1.建立激励约束机制,提高老师建档的主动性和自觉性

学校除了规定老师要参加社会实践活动外,还应制定老师实践活动档案管理相关制度,要求专业老师必须对个人实践活动的资料进行收集、整理,并定期上交学校,建立老师个人完整的实践活动档案。对建档积极,档案完整的老师,由学校给予表彰奖励,并在评先评优和职称评定上给予倾斜。反之,对刻意隐瞒实践活动,不支持建档工作,也不建立实践活动档案的老师,由学校给予通报批评;对突击建立实践活动档案的,不予认可。

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农业高校三下乡社会实践论文

一、安徽农业大学“三下乡”活动开展以来取得的主要成效

(一)紧贴学校优势,社会效益明显

发挥农业高校优势,送农业科技下乡,送温暖下乡,切实解决当地生产实际问题,为“三农”事业做出积极贡献,受到服务地政府、群众和省内外媒体的高度评价和积极关注,成为学校“大别山道路”的重要组成部分。

(二)紧贴办学特色,育人效果突出

社会实践是大学生成长成才的有效途径,在大学生中影响广泛,一批又一批大学生走进农村,在震撼中激发爱农情节;走访典型,在感动中领悟青春责任;走进生产,在历练中提升实践能力,通过亲身实践进一步加深对国情、世情、民情的的了解,深化对中国特色社会主义道路的认同,真正达到了受教育、长才干、做贡献的育人效果。

(三)紧贴学校发展,师资队伍受益

学校组织专家、青年教师随队开展技术指导,及时发现生产实际中出现的新情况和新问题,回校后,教师带着问题做学问、搞研究。同时,对于青年教师来说,参与“三下乡”本身也是一次难得的实践机会,一次与大学生亲密接触了解他们思想动态的机会,对于提升素质、促进工作都有积极作用。

(四)紧贴实际效果,体制机制完善

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农业类本科生毕业论文教学实践与思考

摘要:毕业论文是农业类专业本科生实践教学中重要的一环。本文分析了农业类专业本科生毕业论文质量下降的主要原因,结合自身的教学实践从师资与仪器设备、学生科研素养与积极性的培养、论文撰写能力与答辩能力的提高方面进行了探讨并提出了一些建议。

关键词:本科生;毕业论文;质量;创新能力

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)41-0130-02

农业院校包括林学、农学、园艺等很多需要较强动手操作能力的专业。作为实现本科生培养目标重要的一环,毕业论文环节是培养大学生动手操作能力、团结协作能力及创新能力的重要实践环节。同时,毕业论文质量也是衡量学校与本科生教学评估的一个重要依据。做好本科生的毕业论文工作,对于提高大学生的学习能力、实践能力与动手能力,培养学生的创新与团队协作能力,贯彻以素质教学为导向的本科生培养计划具有重要意义。

由于本科生的扩招,学校自身在师资与教学资源上的不足,以及大学生受到找工作与考研的影响在做毕业论文时重视程度不足等原因,造成现在的本科生毕业论文质量下降[1]。

一、农业类专业本科毕业论文存在的问题

1.师资与设备不足影响着本科生毕业论文的质量。当前农业专业的毕业论文开始要求必须是学生本人通过做科研获得毕业论文所需的数据,因此,毕业论文要求每位毕业生花费大量时间与精力才可以完成,同时相应的导师也需要付出较大精力与时间对毕业生进行指导。在当前多数高校存在扩招的情况下,一些影响毕业论文的问题逐渐显现出来。首先,扩招导致师生比过低,有些老师的教学与科研工作比重大,对毕业生的指导投入的精力与时间不足[2]。其次,由于一般本科院校本身对实验室、仪器设备资源投入有限,导致当前许多老师没有足够的实验室空间,再加上部分仪器设备由于老化、损坏等原因而不能及时更新,每逢毕业季到来,经常会出现实验室扎堆,低值仪器不够用,高值仪器缺乏的问题,从而影响毕业论文的质量[3]。

2.毕业论文完成时间经常与学生找工作和考研相互影响。许多院校的本科生毕业论文常常安排在大四的最后一个学期,考研的学生面临着考研复试,没有心思认真做毕业论文,而没考研与考研落榜的学生多数心思放在找工作上,对毕业论文的重视程度不够[4]。许多学生追求短平快,希望老师给个简单的题目,自己草草应付了事。农业类专业的学生多是实验类的毕业论文,由于本科毕业生开始做实验时多为生手,经常由于一些实验细节没有注意或自身的粗心大意而没有取得良好的实验结果,而在实验失败或没有取得较好实验结果的情况下欠缺足够的时间重做,缺乏严谨数据支撑的论文质量可见一斑。

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农业知识产权司法保护理论与实践浅析论文

一、农业知识产权的保护内容

农业知识产权目前主要包括植物品种权、农业专利权和农业科学成果及公共技术产权等方面:

1、农业专利。

《中华人民共和国专利法》规定,农业领域可以申请发明或实用新型专利的成果包括农、牧、渔、机具的发明与改进,肥料和饲料配方、农药和兽药组合物,食品、饮料和调味品的酿造技术,新的生物菌种及产品,培育动、植物新品种的方法等。

2、植物新品种。

指由植物新品种保护审批机关依照法律、法规的规定,赋予品种权人对其新品种所享有的生产、销售、转让、标记等经济权利和精神权利的总称。一般认为,农业专利系统不适于品种保护。除美国外,世界大部分国家都未将植物品种纳入专利保护范畴。但是,随着《中华人民共和国植物新品种保护条例》(1997年3月)的颁布及《中华人民共和国种子法》(2000年7月)的出台,我国对植物新品种权已经开始实施全面的保护。

3、农业商标。

除指注册商标所有人对其所注册商标享有的专用权外,对名、优、特、稀农产品的地理标志权或原产地域名称权的保护一般也属于农业商标权保护的范畴。

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高职科学实践教学教学下农业技术论文

一、围绕目标任务,优化课程结构

农业技术类专业课程体系构建,应以突出应用性、适应性和实践性为原则,以职业能力为核心,重组课程结构,整合教学内容,从职业素质和职业能力两个方面模块化、项目化设置课程,即分为“职业能力基础课程模块”“职业能力核心课程模块”和“职业能力拓展课程模块”。在“职业能力基础课程模块”中,把性质相近的课程可综合在一起,如将《土壤学》、《肥料学》、《农业气象学》等课程综合为《植物生长环境》,《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》可综合为《普通化学》等。再以该专业所对应的职业岗位能力为标准,有针对性的补充实用性的新知识。在“职业能力核心课程模块”中,要有特定的职业岗位技能方向,课程内容要有明显的指向性,侧重于应用性、从业性,而且以实践操作技能培养为主。在“职业能力拓展课程模块”中,根据学生选择的从业方向,以学生的可持续发展为核心,补充相关知识,以满足学生的个性需要和从业要求。

二、根据职业能力,明确课程目标

教学是一种目的性和计划性极强的行为,教师的每一项教学活动都要依据课程的目标来制定和实施。高职教育教学目标的制定要以就业为导向,明确而具体地与将来的职业岗位相对接,为学生毕业后直接上岗创造条件,以缩短高职教育与就业目标之间的距离。实践教学目标体系构建以职业能力培养为主线,强调学生创新精神和创新能力的培养,围绕基本职业素质、岗位就业能力和职业发展能力,根据专业培养总目标和学生的实际以及就业需要合理制定各门课程的目标,同时要体现出课程总目标和课程具体目标两个层次以及知识、能力、态度情感价值观三个维度。

三、合理设计内容,突出技能培养

在实践教学内容的安排上要突出“加强基础实践,整合专业实践,拓展综合生产实践”。基础实践突出以化学为核心的基本实验技能的培养,在实验教学内容中多设计综合性、探究性等能够激发学生创造性思维的,与生产生活紧密联系的实验,着力培养学生的创新意识、创新精神、创新能力;专业实践要突出对学生现代生物技术和技能的培养,实行多课程联合实习和综合教学实习,以实现对学生专业实践技能的系统训练;综合生产实践要紧密结合学生的就业需求,为学生的就业尽可能创造条件。通过合理配置各个实践教学环节,按基本技能(侧重操作性)、专业技能(注重应用性)和综合技能(强调实践性)等层次,循序渐进地安排实践教学内容,包括教学实验、教学实习、社会实践、生产实习、顶岗实习等多种形式,突出技能训练和创新能力的的培养,建立“生产体验—技能训练—综合实践”的实践教学环节,将实践教学的目标任务具体落实到各实践教学环节中。

四、依据课程性质,选择教学方法

实践教学的目的之一就是让学生利用所学的基础理论知识来解决生产中出现的问题。在具体的实践中问题是多种多样、千变万化的,而解决问题的方法以及所应用的基础理论是统一的。这就要求专业实践课的教学尽量做到情境化、问题化。在真实的学习情境中提出或让学生发现问题,在解决问题的过程中让学生知道怎样做,为什么要这样做。具体的方法因课程性质不同而不同,主要有实验、操作、操练、实习、见习、社会调查等。

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农科院校食品类专业毕业论文(设计)创新管理的探索与实践

摘要:毕业论文(设计)是高等学校人才培养计划的重要组成部分,是培养学生创新能力、提高学生综合素质的重要环节。华南农业大学食品类专业都是实践性强的工科专业,因此,毕业论文(设计)环节在人才培养中尤为重要。根据食品类专业的特色和珠江三角洲对食品类应用型人才的要求,在毕业论文(设计)创新管理方面进行了探索和实践,收到较好的效果。

关键词:本科毕业论文(设计);实践性环节;学生创新能力

中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2012)07-0134-03

毕业论文(设计)是本科教学组成部分,是培养学生创新能力、提高综合素质的重要环节,本科毕业论文(设计)质量的高低,是本科教学水平、学生综合能力的集中体现,也是教师科研水平、学校教学管理水平的综合反映[1-3]。教育部在《关于加强普通高等学校毕业论文(设计)工作的通知》(高教厅200[4]14号)中强调“要加强本科毕业论文(设计)等实践环节”,《华南农业大学关于进一步加强本科实践教学工作的实施办法》(华南农办〔2007〕71号)也提出了“要切实抓好毕业论文(设计)的组织与管理工作”,因此,加强本科毕业论文管理工作是国家教育部和省教育厅对高校实践或实验教学改革的要求,也是学校提高本科教学质量的重要举措。

华南农业大学食品学院是教学与科研协调发展的学院,目前有食品科学与工程、食品质量与安全、生物工程和包装工程4个本科专业,都是实践性和应用性很强的专业。随着社会特别是珠江三角洲地区对食品类应用型人才需求质量的提高,本科毕业论文(设计)对于食品类专业的学生显得更为重要。笔者现以华南农业大学食品类本科专业为例,针对目前毕业论文管理存在的问题,在毕业论文管理工作方面进行了探索和实践,对于提高毕业论文管理水平和提高本科教学质量将具有重要借鉴作用。

一、农科院校食品类专业毕业论文管理工作的现状及分析

华南农业大学食品学院在提高本科毕业论文工作方面进行了一些有益的探索和实践,并且在指导毕业论文队伍的建设、毕业论文过程的管理等方面取得了一定的成绩,收到良好的效果。但随着社会对创新型人才要求的提高,目前的食品类专业毕业论文工作仍有诸多问题,突出表现如下。

1.学生对毕业论文重视不够。毕业论文时间安排一般集中在第7、8学期,时间比较紧张。而食品类的毕业论文工作是必须在大量实验的基础上完成的,只有通过实验,获得数据,整理分析,结合社会生产和生活实际,才能做出具有创新性、能够解决实际问题的成果。少数学生认为毕业论文是专业课程学习的总结和归纳,个别学生甚至试图用一篇总结或调查报告替代毕业论文;加上近些年来存在就业、考研、考公务员的压力,严重影响毕业论文工作的顺利进行,导致部分学生对毕业论文的实验不深入不细致,力求得出一个结果,完成任务[3-5]。

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农业实践论文:市域循环农业实践探索

本文作者:蔡鹏程 刘飞翔 苏琦 作者单位:福建农林大学

基本思路

针对龙岩市农村环境的污染现状,建立以沼气工程为纽带的规模养殖场模式可以较大程度的改善生态环境。按现有饲养量估算,龙岩市全年畜禽粪尿年产生量约为564万吨,其中猪223.0万吨,牛242.1万吨,羊3.0万吨,兔44.1万吨,其它51.8吨[4]。面对如此庞大的畜禽排泄物可以建立以沼气工程为纽带,进行畜禽粪便综合处理和利用的模式,既建立大型沼气池以畜禽粪便发酵沼气,沼气用作生活能源和发电,沼渣、沼液作为果树、茶树和蔬菜的肥料,也可以通过使用人造温室和新型的沼气供热设备,解决传统农膜的“白色污染”问题。这种模式的好处是结构科学,操作简单易懂,节省生产和生活能源,既解决了畜禽粪便对环境的污染,净化了环境,又为种植业提供了有机肥,减少了化肥农药以及薄膜的使用[5]。同时政府要积极引导进行综合利用,提倡农牧结合,种养平衡一体化,从源头及生产过程中减少排放,减少治理成本,提高环境、经济和社会效益。

实践探索

1加强循环农业推广力度,强化循环农业的治污理念

发展循环农业的主要地点在农村,因此只有让农民明白其科学道理和经济效益,才能提高农民发展循环农业的自觉性和积极性。为此,应加大循环农业的推广力度,普及资源综合利用的科学与法律知识,增强农民合理利用资源的意识和责任感[6]。从经济、自然、社会、生活的多角度和农户、合作社、龙头企业、行业协会主体多主体,对循环农业的知识进行多层次的宣传教育活动,充分发挥农民的主体作用,调动农民参与发展农业循环经济的积极性,培养人与自然和谐共存的生态价值观,使循环农业的治污理念深入人心[2]。同时,各级政府管理部门也要有责任感和危机意识,把发展农业循环经济作为促进农业增效、农民增收和保护农村环境的重要举措来抓,有关部门积极配合,建立明确的目标管理机制,保证各项工作落到实处。

2提高发展循环农业的科技水平

龙岩市应在农村的循环农业发展方面加大科研资金投入,大力建设一批先进的绿色技术科研基地,努力培养农业科技人才,积极建立农业清洁生产、废弃物资源化、生态产业链等绿色循环技术体系。把龙岩市的政府、生产、学校、科研部门的力量聚合起来,搞好技术研发,加大对生态农业生产、生态健康养殖和农牧结合、新能源利用技术、资源节约和替代技术、清洁生产技术、循环经济发展中延长产业链技术、“零”排放技术、可回收利用材料和回收处理技术、废弃物重新利用处理与工业污染防治的成套技术等等相关循环经济技术的研发,形成完善的资源节约、能源梯次利用、资源回收利用的技术体系。

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农学类本科生毕业论文质量提升的对策研究与实践

通过详细调研,并结合多年从事毕业论文指导和深入生产科研一线的工作经验,分析了农学类专业本科生毕业实习和毕业论文撰写过程存在的问题,并提出了提高农学类本科毕业实习和毕业论文质量的建议。

农学本科生毕业论文质量提升本科生毕业论文的试验研究与写作是重要的必修实践课程,是高校培养人才的重要实践教学环节,是对四年的学习进行一次系统的实践应用、总结和检阅,学分较多,持续的时间较长。毕业实习也是大学生从事科学研究的最初尝试,对培养学生的实践能力、独立从事科研的能力、分析问题解决问题的能力有非常重要的作用,本科毕业论文质量的好坏是衡量高校教学水平的关键因素,也是评价本科毕业生创新人格、创新思维和创新技能的重要标尺。

一、农学类本科生毕业实习和毕业论文的重要性

1.毕业论文研究是对所学知识的综合测试训练,是提高解决实际问题能力的锤炼

解决实际问题的能力不高是当前大学生普遍存在的问题。我国的大学生经过几年的基础理论、专业理论和专业知识的系统学习,具有了良好的理论知识,也有了分析问题和解决问题的基础。但是这些理论知识与实际工作有一定的差距,未能得到实际工作的训练,缺乏解决问题的胆略和经验,找不到将基础理论与实际问题相结合的切入点。面对实际问题,感觉很茫然,无从下手。

大学生毕业实习正是解决这个问题的良好平台和必经过程。在这个过程中通过老师指点、自己调研与思索,制定出可行的方案。毕业实习包括多个环节,有开题报告、任务计划书、试验的设计与试验操作、试验结果分析、论文撰写、论文答辩等。这些内容环环相扣,形成一个完成的系统,是对学生的学习进行了一次系统的检验和训练,对培养学生提出问题、分析问题、解决问题能力有重要作用。

2.毕业论文试验与论文写作可培养学生的严谨治学态度与作风

科研试验需要系统严谨的设计,试验过程中也会出现各种各样意想不到的问题与偏差,这都需要学生以严谨的科研态度对待,不得有半点马虎,这对培养学生严谨的治学态度和做事风格有重要作用。

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精细农业实践与农业科技创新论文

21世纪,人类将逐步进入知识经济的时代,迅速发展与普及的信息技术将推动人们在科学利用资源潜力,发展节本增效生产方式,改善和保护生态环境,实现基于信息和知识的生产过程管理决策方面,突破许多传统的模式和观念,开拓出一批具有创新意义的技术体系,以支持社会经济的可持续发展。在实践当今新的农业科技革命中,九十年代初以来在一些发达国家开展的“精细农业”技术体系的研究与实践,就是一种具有创新意义的技术思想,已经引起一些国家政府和科技决策部门的重视。美国国家研究委员会(NationalResearchCouncil)为此曾专门立项组织了一批多学科著名专家对有关发展研究进行了评估,研究报告经过由美国科学院,工程院和医学科学院院士组成的评估组进行审议后,于1997年发表了“PrecisionAgricultureinthe21stCentury-GeospatialandInformationTechnologiesinCropManagement”研究专著,全面分析了美国农业面临的压力、信息技术为改善作物生产管理决策和改善经济效益提供的巨大潜力,阐明了“精细农业”技术体系研究的发展现状,面临的问题及其支持技术产业化开发研究的机遇。近两年来,我国科技界在研究推进新的农业科技革命中,对国外这一技术体系的发展趋势,引起了广泛的关注。新闻媒体陆续有了一些报导,有的单位已开展了有关研究和试验示范工程准备工作,国内外的学术交流与合作联系开始活跃,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”技术体系是农学、农业工程、电子与信息科技,管理科学等多种学科知识的组装集成,其应用研究发展必将带动一批直接面向农业生产者服务的电子信息高新技术与工程装备技术的研究与开发,对推动我国基于知识和信息的传统农业现代化,具有深远的战略性意义。“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。如译为“精准农业”、“精确农业”、“精细农业”等。实际上,目前国外关于PrecisionAgriculture的研究,主要是集中于利用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“精细农业”或“精细农作”译名来表达当前实践的这一技术思想的内涵可能更为确切。诚然,当今实践的“精细农作”技术思想,应该扩展到设施园艺、集约养殖、产品加工及农业系统的精细经营管理方面,而形成为完整的“精细农业”技术体系。“精细农业”技术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系统应用研究与实践中进一步揭示的农田内小区作物产量和生长环境条件的明显时空差异性,从而提出对作物栽培管理实施定位、按需变量投入,或称“处方农作”而发展起来的;在农业工程领域,自七十年代中期微电子技术迅速实用化而推动的农业机械装备的机电一体化、智能化监控技术,农田信息智能化采集与处理技术研究的发展,加上八十年代各发达国家对农业经营中必需兼顾农业生产力、资源、环境问题的广泛关切和有效利用农业投入、节约成本、提高农业利润、提高农产品市场竞争力和减少环境后果的迫切需求,为“精细农业”技术体系的形成准备了条件。海湾战争后GPS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“精细农业”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“精细农业”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物;每年都举办专题“国际精细农业学术研讨会”和有关装备技术产品展示会;在万维网上设置有多个专题网址,可以及时查询到有关研究发展信息;美、英、澳、加等国一些著名大学设立了“精细农业”研究中心,开设了有关博士、硕士研究方向及培训课程;日、韩等国近年来已加快开展研究工作,并得到了政府部门和相关企业的大力支持。国际上对这一技术体系的发展潜力及应用前景有了广泛的共识,将成为世纪之交发展农业高新技术应用研究的重要课题。“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生产成本增加和环境污染后果。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采集以12-15m2为单元的小区产量与对应地理坐标位置的数据,并进一步通过模糊聚类分析软件自动生成农田内作物产量分布图。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息技术的发展,为定量获取这些影响作物生长因素及最终收成的空间差异性信息,实施基于知识和现代科技的分布式调控,达到田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的经济产量成为可能。图1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。由图1可以看出,这一技术思想是通过多次循环的实践,来不断改善农田资源环境,积累知识,逐步达到作物生产管理精细化的过程。由于大田作物生产受到众多时空变化因素的影响,利用生产潜力的处方措施,还需要兼顾生产力、经济性、环境后果的优化目标,因此,其技术思想并不是单纯追求技术措施的“准确”。事实上,目前应用于获取小区产量数据的空间尺度为12-15m2,获取农田土壤信息的尺度大多还只可能精细到60m左右。在实际操作上,对获取的空间信息还需要通过模糊聚类处理,生成技术上可行、经济上合理的处方图来指导处方农作,因而还谈不到“精准”的操作。而且随着技术的不断进步,特别是农田土壤、作物苗情、病虫草害信息实时快速采集技术的突破,农业处方操作也将愈益精细化。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,可以显著提高耕地的生产潜力,节约良种、化肥农药和能源投入,获得良好的经济效益,受到农户的欢迎。

“精细农作”是基于田间小区作物生长条件的空间差异性,为实现优化作物生产系统的目标而提出的。但工程支持技术的开发研究,对实现这一技术思想起着重要的作用。如:农田信息采集与处方农作的空间定位,需依靠全球卫星差分定位系统(DGPS);地理空间信息管理和数据处理,需要应用地理信息系统(GIS);未来大量地理空间数据的更新,需要遥感技术(RS)的支持;作物产量计量与小区产量图的生成需要能按秒记录收获机累计产量和对应地理坐标位置的智能型收获机械,以及计算机数据处理和产量图自动生成软件技术;田区空间变量信息的快速实时采集,需要研究基于新原理的传感技术与信号处理技术;按小区实施自动处方农作、调控目标投入需要变量处方农业机械;制定科学的农作处方需要农学知识和计算机作物管理辅助决策支持系统的支持;作为一个能协调运作的智能化系统需要有高效的信息集成以及有关信息传输、标准化技术的研究等等。

迄今“精细农业”在发达国家也不过五、六年的应用试验历史,部分支持技术手段还不十分成熟,有待不断研究完善,相关的应用基础研究还比较薄弱。“精细农业”应用实践可根据不同国家、不同地区的社会、经济条件,围绕提高生产、节本增效、保护环境的目标,采用不同的技术组装方式,逐步提高作物生产管理的科学化与精细化水平。其中,获取农田小区产量空间分布的差异性信息是实践“精细农作”的基础。有了小区产量分布图,农户既可以根据自己的经验知识,分析小区产量差异的原因,选择经济适用的对策,在现实可行条件下采取适当措施实施调控;也可以根据技术经济发展的条件,利用先进的科技手段或智能化变量处方农业机械实现生产过程的自动调控。

“精细农业”研究的革命性的意义是提出了一种经营现代农业的新技术思想并付诸于实践,发展前景已在国际上具有广泛的共识。1998.1美国副总统戈尔第一次提出要建立以1米分辩率的“数字地球”的概念,在地理信息学术界引起了广泛的反响,它为认识世界科技进步对未来人类生存方式的影响提出了全新的观念。“精细农业”的实践将在下一世纪开发“数字地球”的实践中占有十分重要的地位。我国农业仍处于传统农业向现代农业转化的历史过程中,全面实践这一新技术体系的路程还很遥远。但启动这一新技术的示范与实践研究,将有利与推动实现我国农业生产知识化与信息化进程,改变传统技术思想,追踪科技进步,有利于推动基于信息和知识的农用先进支持技术产品制造业、服务业的发展。在“精细农业”技术体系的实践中,也将可开发出一系列适用新技术产品。

为支持当前的“科技兴农”服务。在发展研究中,个人认为需要重视如下问题:

加强对国际有关发展信息和经验的研究,提出符合国情的发展战略。九十年代以来,国外许多单位已经积累了一大批示范试验数据与支持技术产品开发研究成果。可以采取引进技术思想与部分装备技术和自主创新相结合。找准切入点,注重其支持技术产品的国产化及产业化开发。“精细农作”的技术思想在国际科技界共识的基础上有其特定的涵义,即认识农田内小区产量和影响作物生长条件的空间差异性,实施定位处方农作。它是适应集约化、规模化程度高的作物生产系统可持续发展目标而提出的,在我国可先在规模化农场、部分大城市郊区和农业高新技术综合开发试验区,力求在农田小区的尺度上进行研究与实践。我国广大农村农田经营规模小,生产手段仍较落后,实现广域的现代农田精细经营尚需有较长的发展过程,有条件的地区可先以村片、农田的尺度上对精细农作的技术思想进行示范试验研究,并可着重结合发展农村社会化服务方式创新中,开拓出新的服务领域。这样,既可以使我国的研究实践与国际上的研究发展趋势相接轨,又可以探索形成具有国情特色、有利于在农村逐步推广先进的农作技术体系。

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