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1規(guī)范操作原則在農(nóng)業(yè)科技檔案數(shù)字化建設(shè)的過程中,無論是紙質(zhì)載體數(shù)字化,還是接受電子文件,都必須制定和實施農(nóng)業(yè)科技檔案工作標準和規(guī)范,統(tǒng)籌規(guī)劃,有序推進,實現(xiàn)依據(jù)標準化、程序規(guī)范化,盡可能避免在保管和使用中出現(xiàn)各自為政、互不兼容、重復建設(shè)等現(xiàn)象,提高數(shù)字化工作的質(zhì)量和效率。2安全管理原則任何事情的發(fā)展都是矛盾的結(jié)合體,農(nóng)業(yè)科技檔案數(shù)字化建設(shè)雖然比傳統(tǒng)的管理模式有較大優(yōu)勢,但同時也對農(nóng)業(yè)科技檔案的保密提出了更高的要求。眾所周知,隨著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化建設(shè)的不斷深入,網(wǎng)絡(luò)的脆弱性和潛在威脅也日益顯現(xiàn)出來。因此,在進行農(nóng)業(yè)科技檔案數(shù)字化建設(shè)的過程中,必須采取有效的安全防范措施,充分保證農(nóng)業(yè)科技檔案信息的安全性。3效益優(yōu)先原則農(nóng)業(yè)科技檔案數(shù)字化建設(shè)需要投入大量的財力、人力、物力,因此,必須以利用需求為導向,將年限較長、具有館(室)藏特色、最為珍貴以及利用頻率高的農(nóng)業(yè)科技檔案優(yōu)先數(shù)字化,達到效益最大化。4分工協(xié)作原則農(nóng)業(yè)科技檔案數(shù)字化建設(shè)相當繁瑣,涉及面廣,必須堅持分工協(xié)作、整體配合、長期堅持、相互理解的工作理念,充分發(fā)揮單位各個部門和各類人員的作用,明確工作任務,落實責任分工,真正做到各司其職,各施其能,協(xié)調(diào)配合,共同推進農(nóng)業(yè)科技檔案數(shù)字化建設(shè)。
二、農(nóng)業(yè)科技檔案數(shù)字化建設(shè)的內(nèi)容
1建立高效的農(nóng)業(yè)科技檔案信息采集和存儲平臺根據(jù)數(shù)字化檔案管理的要求,健全農(nóng)業(yè)科技檔案信息采集平臺。一是,建立電子檔案目錄和電子檔案錄入接收工作室(即電子文件備份站),配備計算機設(shè)備,實現(xiàn)目錄數(shù)據(jù)和電子文件的采集工作;二是,建立掃描工作室,配備普通平板掃描儀、高速掃描儀、專用照片掃描儀、縮微膠卷轉(zhuǎn)換儀等設(shè)備,實現(xiàn)科技檔案由傳統(tǒng)介質(zhì)向電子信息的轉(zhuǎn)換;三是,建立安全可靠的科技檔案信息存儲平臺。數(shù)據(jù)存儲采取磁盤陣列柜、磁帶機、光盤庫等設(shè)備,進行磁盤陣列自動備份、光盤刻錄備份、磁帶備份、異地備份,實現(xiàn)檔案信息的安全存儲。2建立農(nóng)業(yè)科技檔案數(shù)字化管理系統(tǒng)配合數(shù)字化檔案的建設(shè)目標,逐步建立動態(tài)更新的農(nóng)業(yè)科技檔案數(shù)字化管理系統(tǒng),綜合檔案室內(nèi)建立農(nóng)業(yè)科技檔案檢索數(shù)據(jù)庫,在室外建立與農(nóng)業(yè)科技相關(guān)的電子文件歸檔系統(tǒng),并實現(xiàn)接口統(tǒng)一,動態(tài)及時歸檔。3建立和完善農(nóng)業(yè)科技檔案信息資源庫完善資源庫建設(shè)是做好農(nóng)業(yè)科技檔案數(shù)字化建設(shè)的重點,主要有兩個不同層次:一是,農(nóng)業(yè)科技檔案目錄數(shù)據(jù)庫建設(shè)。根據(jù)專業(yè)標準科學選定農(nóng)業(yè)科技檔案目錄數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu),將室藏農(nóng)業(yè)科技檔案的案卷級目錄和卷內(nèi)目錄全部輸入微機,建立科技檔案目錄數(shù)據(jù)庫,并加強機讀目錄數(shù)據(jù)庫的質(zhì)量控制,規(guī)范著錄標引,包括著錄格式的標準化、著錄數(shù)據(jù)的完整性和著錄數(shù)據(jù)的標準化;二是,農(nóng)業(yè)科技檔案全文數(shù)據(jù)庫建設(shè)。利用數(shù)碼相機、掃描儀等技術(shù)將館(室)藏紙質(zhì)載體的農(nóng)業(yè)科技檔案原件進行數(shù)字化處理,并將掃描件與機讀目錄對應掛接,實現(xiàn)全文檢索。4建設(shè)農(nóng)業(yè)科技檔案信息服務網(wǎng)絡(luò)農(nóng)業(yè)科技檔案信息服務網(wǎng)絡(luò)建設(shè)包括農(nóng)業(yè)科技檔案信息網(wǎng)站建設(shè)、內(nèi)部局域網(wǎng)建設(shè)等,與市政務網(wǎng)、公眾網(wǎng)聯(lián)網(wǎng),建立上至國家科技檔案館,下聯(lián)農(nóng)業(yè)部門和農(nóng)業(yè)科研單位,形成四通八達的“農(nóng)業(yè)科技檔案信息高速公路”,向廣大科技人員提供農(nóng)業(yè)科技檔案各類信息的服務,充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)科技檔案的作用。
創(chuàng)新是指在人類物質(zhì)文明、精神文明等一切領(lǐng)域,一切層面上淘汰落后的思想、事物,創(chuàng)造先進的、有價值的思想和事物的活動過程。創(chuàng)新意識是指人們根據(jù)社會和個體生活發(fā)展的需要,引起創(chuàng)造前所未有的事物或觀念的動機,并在創(chuàng)造活動中表現(xiàn)出的意向、愿望和設(shè)想。它是人類意識活動中的一種積極的、富有成果性的表現(xiàn)形式,是人們進行創(chuàng)造活動的出發(fā)點和內(nèi)在動力,是創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造力的前提。創(chuàng)新意識主要特征在于:①新穎性;②社會歷史性;③個體差異性。創(chuàng)新意識的培養(yǎng)和開發(fā)是培養(yǎng)創(chuàng)造人才的起點,只有注重創(chuàng)新意識的培養(yǎng),才能為成為創(chuàng)造人才打下良好的基礎(chǔ)[2]。發(fā)散思維是指根據(jù)已有信息,從不同角度、不同方向思考問題,從多方面尋求多樣性答案的一種思維形式,是創(chuàng)新思維的核心。傳統(tǒng)教學中“重求同,忽視求異,重集中思維訓練,忽視發(fā)散思維訓練”。所以,必須克服單純傳授知識的傾向,注重順向思維、逆向思維、多向思維的訓練,培養(yǎng)學生思維的深刻性、批判性和創(chuàng)新性。具體來講,就是引導學生的思考信息向多種方向擴散,提出各種設(shè)想、多種解答。對于農(nóng)科大學生的培養(yǎng)可以將數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù),與各專業(yè)知識緊密結(jié)合,這樣對大學生創(chuàng)新意識和發(fā)散思維的培養(yǎng)有著重要意義。
2數(shù)字農(nóng)業(yè)教育與學生創(chuàng)新意識培養(yǎng)
大力發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)教育、提高學生創(chuàng)新意識,是農(nóng)業(yè)大學可以借鑒的一種新型復合創(chuàng)新人才培養(yǎng)方式。在這個過程中,應明確農(nóng)業(yè)各學科專業(yè)人才的培養(yǎng)目標,改革高等農(nóng)業(yè)教育內(nèi)容和教學方法。結(jié)合我校實際情況,對相關(guān)專業(yè)進行分類,在國家計算機基礎(chǔ)教學指導委員會要求的基礎(chǔ)上,使數(shù)字農(nóng)業(yè)知識融入到各學科中[3]。(1)農(nóng)學類。包含:農(nóng)學、植物保護、園藝、食品科學與工程、食品質(zhì)量與安全、糧食工程、乳品工程等。重點設(shè)置課程內(nèi)容包括:虛擬植物與虛擬農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng),農(nóng)業(yè)信息化等。(2)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟管理類。包含:工商管理、會計學、農(nóng)林經(jīng)濟管理、信息管理與信息系統(tǒng)、保險學、國際經(jīng)濟與貿(mào)易、農(nóng)村區(qū)域發(fā)展等。重點設(shè)置課程內(nèi)容包括:決策支持系統(tǒng)、農(nóng)林數(shù)據(jù)處理技術(shù)、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng),農(nóng)業(yè)信息化等。(3)資源管理、環(huán)境類。包含:農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、環(huán)境科學、生態(tài)學、土地資源管理、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理等。重點設(shè)置課程內(nèi)容包括:決策支持系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、“3S”技術(shù)等。(4)農(nóng)業(yè)工程類。包含:機械設(shè)計制造及其自動化、農(nóng)業(yè)機械化及其自動化、農(nóng)業(yè)電氣化與自動化、農(nóng)田水利工程等。重點設(shè)置課程內(nèi)容包括:決策支持系統(tǒng)、“3S”技術(shù)、精準農(nóng)業(yè)技術(shù)、虛擬農(nóng)業(yè)技術(shù)、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、農(nóng)業(yè)信息化等。根據(jù)以上課程內(nèi)容設(shè)置,培養(yǎng)目標是培養(yǎng)具備博、專結(jié)合的,具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識的人才。將數(shù)字農(nóng)業(yè)教育作為農(nóng)業(yè)大學特色教育可以滿足復合型人才培養(yǎng)的要求。當前,大學對學生個性、特別是學生的創(chuàng)造性的培養(yǎng)重視不夠,缺乏特色教育,使創(chuàng)新型人才培養(yǎng)失去了一條有效的途徑。然而,創(chuàng)新型人才發(fā)展的基礎(chǔ)在于個性的和諧、全面、自由發(fā)展。因此,為了培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,大學應建立一個內(nèi)容廣泛的課程體系,實現(xiàn)普通教育與特色專業(yè)教育的平衡。避免存在過分專業(yè)化的傾向,加強普通教育課程,提高專業(yè)特色教育課程的質(zhì)量和水平。因此,在農(nóng)業(yè)大學開設(shè)數(shù)字農(nóng)業(yè)特色課程教育,廣泛設(shè)置跨學科課程、甚至跨學科輔修,可以促進學生綜合素質(zhì)的提高。
3數(shù)字農(nóng)業(yè)教育與學生創(chuàng)新意識培養(yǎng)的對策
高等農(nóng)業(yè)教育要適應數(shù)字農(nóng)業(yè)對人才的需求,必須引進新觀念,積極探索新型人才培養(yǎng)模式,分析數(shù)字農(nóng)業(yè)市場對人才的需求;在教育觀念、人才培養(yǎng)目標和培養(yǎng)模式、專業(yè)調(diào)整、課程體系等方面進行探索、改革與創(chuàng)新;并結(jié)合我國的實際,吸收國外的成功經(jīng)驗,建立我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)教育內(nèi)容和教育方法體系。具有體現(xiàn)在以下幾個方面。
3.1明確高等農(nóng)業(yè)院校的地位
在數(shù)字農(nóng)業(yè)建設(shè)中,高等農(nóng)業(yè)院校是培養(yǎng)數(shù)字農(nóng)業(yè)人才的基地。高等農(nóng)業(yè)院校的首要任務和根本功能是為農(nóng)村經(jīng)濟建設(shè)培養(yǎng)和造就高素質(zhì)的創(chuàng)造性人才。由于高等農(nóng)業(yè)院校具有多學科的優(yōu)勢,所以它能為農(nóng)業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)輸送大批的農(nóng)業(yè)人才,不僅能適應現(xiàn)在社會發(fā)展的需要,還要具有一定的超前意識,特別是能培養(yǎng)出數(shù)字農(nóng)業(yè)所需要的高層次人才。
3.2調(diào)整相關(guān)課程設(shè)置
按照數(shù)字農(nóng)業(yè)的要求,拓寬各專業(yè)口徑,調(diào)整各專業(yè)課程設(shè)置,增加數(shù)字農(nóng)業(yè)所涉及的課程和教學內(nèi)容。如進一步加強“3S”技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能,數(shù)據(jù)庫原理等課程的教學,鼓勵學生跨專業(yè)選課。如可以給農(nóng)科相關(guān)專業(yè)的學生增設(shè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能等課程,在現(xiàn)有大學計算機基礎(chǔ)上進一步加強計算機應用技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等課程的教學,使學生了解社會需求和學科前沿發(fā)展方向。
3.3運用數(shù)字農(nóng)業(yè)學科特點,激發(fā)創(chuàng)新意識
數(shù)字農(nóng)業(yè)課程不同于其他學科,是一門理論和實踐相結(jié)合的基礎(chǔ)性課程,具有文化性、應用性、發(fā)展性和模塊化等特點。學生的創(chuàng)新意識是在對數(shù)字農(nóng)業(yè)特點、內(nèi)容發(fā)生興趣時引發(fā)的。因此,教師在備課時盡可能挖掘?qū)W科的創(chuàng)新思維因素,在導入新課時盡可能創(chuàng)設(shè)學生感興趣的教學情景,介紹最新的數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展狀況,喚起學生的創(chuàng)新意識。
3.4實施任務驅(qū)動
培養(yǎng)創(chuàng)新能力,鼓勵、指導學生大膽靈活地運用已學知識,解決實際問題是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力的有效方法。知識及技能的傳授應以完成典型“任務”為主,任務是一堂課的核心,是學生學習知識的外在動力。在設(shè)計數(shù)字農(nóng)業(yè)教學的時候,應當注意布置與學習內(nèi)容相應的任務,如為讓學生掌握專家系統(tǒng)的創(chuàng)建,可以布置專家系統(tǒng)的基本使用任務,收集某類專家系統(tǒng)的知識等。讓學生主動參與到學習活動中來,鼓勵學生大膽嘗試操作,遇到問題和困難時,要多問、多討論,發(fā)揚團隊協(xié)作精神。在解決這些實際問題的過程中,可以組織學生開展討論班,互相交流方法,互相啟發(fā)思路,以實現(xiàn)解決實際問題與培養(yǎng)創(chuàng)新能力的有機統(tǒng)一[4]。
關(guān)鍵詞:數(shù)字化;農(nóng)業(yè)裝備;現(xiàn)狀;發(fā)展思考;措施;建議
“數(shù)字農(nóng)業(yè)”是由美國科學院、工程院兩院院士在1997年正式提出,它是將信息作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素,用現(xiàn)代信息技術(shù)對農(nóng)業(yè)對象、環(huán)境和全過程進行可視化表達、數(shù)字化設(shè)計、信息化管理的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。數(shù)字農(nóng)業(yè)主要包括農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、精準農(nóng)業(yè)和智慧農(nóng)業(yè)四個方面。我國于2019年在《數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展戰(zhàn)略綱要》中就提出“推動農(nóng)業(yè)裝備智能化”,要求促進新一代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)裝備制造業(yè)結(jié)合,研制推廣農(nóng)業(yè)智能裝備;鼓勵農(nóng)機裝備行業(yè)發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),提升農(nóng)業(yè)裝備智能化水平;推動信息化與農(nóng)業(yè)裝備、農(nóng)機作業(yè)服務和農(nóng)機管理融合應用。數(shù)字化農(nóng)業(yè)裝備的發(fā)展對改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式具有重要意義。
1發(fā)展情況
蘭溪市和東陽市是金華市探索和推進數(shù)字化農(nóng)業(yè)裝備應用的先行者。蘭溪市農(nóng)機管理站于2017年在“蘭溪市農(nóng)業(yè)信息中心數(shù)字農(nóng)機信息系統(tǒng)”開設(shè)了“北斗農(nóng)機作業(yè)精細化管理平臺”子系統(tǒng),分別在46臺拖拉機、13臺插秧機、34臺收割機共計93臺大型農(nóng)機具上安裝北斗數(shù)字終端,實現(xiàn)農(nóng)機作業(yè)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和精細化管理等功能。扶持政策明確規(guī)定,以“北斗農(nóng)機作業(yè)精細化管理平臺”收集的數(shù)據(jù)為依據(jù),推行農(nóng)機作業(yè)環(huán)節(jié)補貼,按作業(yè)服務面積,水稻機插補貼750元/hm2,油菜機收補貼600元/hm2。東陽市農(nóng)機管理站也于2017年應用“北斗終端”解決農(nóng)機作業(yè)服務監(jiān)管問題,實現(xiàn)對所有132臺水稻插秧機機插服務的作業(yè)軌跡、作業(yè)面積、作業(yè)地塊、作業(yè)時間、作業(yè)圖片等信息的監(jiān)管,農(nóng)戶、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和市級農(nóng)業(yè)管理部門都可以在手機微信端或電腦端點擊查看所有的情況。除了上述先行者外,全市各地都在努力嘗試農(nóng)機化和數(shù)字化、信息化的結(jié)合。如金東區(qū)金華綠盛源果蔬專業(yè)合作社于2019年安裝了一套智能物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng),配置了光照度傳感器、土壤溫濕度傳感器、土壤養(yǎng)分含量傳感器和環(huán)境溫濕度傳感器,主要用于設(shè)施大棚內(nèi)的環(huán)境控制和作物生長管理。
2發(fā)展思考
2.1推進種植業(yè)信息化
發(fā)展數(shù)字農(nóng)情,建設(shè)數(shù)字田園,推動智能感知、智能分析、智能控制技術(shù)與裝備在大田種植和設(shè)施園藝上的集成應用,建設(shè)環(huán)境控制、水肥藥精準施用、精準種植、農(nóng)機智能作業(yè)與調(diào)度監(jiān)控、智能分等分級決策系統(tǒng),推進種植業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營智能管理。
2.2推進畜牧業(yè)智能化
推進畜禽圈舍通風溫控、空氣過濾、環(huán)境感知等設(shè)備智能化改造,集成應用電子識別、精準上料、畜禽糞污處理等數(shù)字化設(shè)備。
2.3推進漁業(yè)智慧化
推進水體環(huán)境實時監(jiān)控、餌料精準投喂、病害監(jiān)測預警、循環(huán)水裝備控制、網(wǎng)箱自動升降控制、無人機巡航等數(shù)字技術(shù)裝備的普及應用,發(fā)展數(shù)字漁場。
3問題分析
3.1投入成本大
數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開智能控制設(shè)備、傳感設(shè)備和軟件系統(tǒng)的支撐,設(shè)備一次性投入成本相對較高,少則幾萬元,多則幾十萬元,還不包括運行成本,對于一般中小規(guī)模的農(nóng)業(yè)經(jīng)營者來說是一筆不小的投入。而作為農(nóng)業(yè)經(jīng)營者首先考慮的是成本核算,投入和產(chǎn)出的快速對比,使得經(jīng)營者在經(jīng)營規(guī)模不足和經(jīng)營能力較弱的情況下,就不愿意考慮對這些設(shè)備的投入,只有在政策扶持和生產(chǎn)現(xiàn)實需要的情況下才會考慮投入。如金東區(qū)金華綠盛源果蔬專業(yè)合作社在相關(guān)政策的扶持下,于2019年底一次性投入49萬元安裝了這套環(huán)境控制和作物生長管理的智能物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)。
3.2應用要求高
數(shù)字農(nóng)業(yè)裝備的應用離不開操作分析人員的專業(yè)知識和素質(zhì),真正要達到數(shù)字農(nóng)業(yè)裝備應用的良好效果,必須具備專業(yè)知識和數(shù)字農(nóng)業(yè)裝備的應用能力。而目前大部分農(nóng)業(yè)經(jīng)營者缺乏此方面的專業(yè)背景,返鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)的大學生絕對數(shù)量還不多,一些農(nóng)二代也缺乏相應的專業(yè)知識等。如在調(diào)研金華綠盛源果蔬專業(yè)合作社時,合作社負責人就表示應用還不熟練,雖然操作還容易,但對于數(shù)據(jù)結(jié)果應用還有一定難度。
4措施與建議
4.1政策推動
以全市各地出臺的農(nóng)機化扶持政策為基礎(chǔ),加大數(shù)字農(nóng)業(yè)裝備應用和示范的政策及資金扶持力度,提高資金扶持比例,降低農(nóng)業(yè)經(jīng)營者的投入成本,提高應用的積極性和主動性。同時還可以結(jié)合全市“機器換人”示范基地創(chuàng)建工作,推動數(shù)字農(nóng)業(yè)裝備及技術(shù)的示范與應用,實現(xiàn)以點帶面,擴大影響力。
4.2合理布局
依據(jù)金華市主導產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求,根據(jù)全市各地現(xiàn)代農(nóng)業(yè)及特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況,可以對數(shù)字農(nóng)業(yè)裝備發(fā)展進行合理布局,以實現(xiàn)有效推動數(shù)字農(nóng)業(yè)及裝備技術(shù)的快速發(fā)展。具體建議如下。(1)糧食:全市地域,重點推廣水稻生產(chǎn)智能農(nóng)機裝備(北斗數(shù)字終端應用系統(tǒng)、無人駕駛高速插秧機、自動控制的耕整地機械裝備、可控施肥裝備等)、無人機智能控制技術(shù)(無人機播種、施肥、噴藥裝備)等。(2)茶葉:武義縣、磐安縣、東陽市等區(qū)域,重點推廣茶葉智能生產(chǎn)與加工裝備(如智能耕整地機械裝備等)、無人機植保技術(shù)與裝備、水肥藥精準施用數(shù)字化控制裝備等。(3)蔬果:浦江葡萄、金東草毒、蘭溪楊梅、永康方山柿等特色產(chǎn)業(yè),重點推廣水肥藥精準施用數(shù)字化控制裝備、設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境數(shù)字化控制裝備、智能控制栽植與收獲機械等。(4)食用菌/中藥材:磐安縣、武義縣、東陽市等區(qū)域,重點推廣食用菌/中藥材智能生產(chǎn)與加工裝備、設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境數(shù)字化控制裝備等。(5)畜禽水產(chǎn):金東區(qū)、蘭溪市、婺城區(qū)、武義縣等區(qū)域,重點推廣畜禽養(yǎng)殖環(huán)境智能裝備,精準上料、畜禽糞污處理等數(shù)字化設(shè)備;推廣水產(chǎn)養(yǎng)殖水體環(huán)境實時監(jiān)控、智能控制餌料精準投喂、病害監(jiān)測預警、循環(huán)水裝備控制等數(shù)字技術(shù)裝備。
【關(guān)鍵詞】農(nóng)業(yè)機械;數(shù)字化設(shè)計;制造;技術(shù)
1數(shù)字化技術(shù)的內(nèi)涵和特點
對于數(shù)字化的設(shè)計技術(shù)來說,它有著多個方面的特點。首先,數(shù)字化的設(shè)計技術(shù)有著統(tǒng)一化的產(chǎn)品定義模型,因此在各個行業(yè)當中它的應用比較廣闊;其次,對于數(shù)字化設(shè)計技術(shù)來說,它可以開展并行設(shè)計。同一個項目可以有多個小組來進行聯(lián)合的操作,在這樣的情況下,不僅使得工作的效率得到提高,也能夠使得它的質(zhì)量得到保障;最后,數(shù)字化設(shè)計技術(shù)對于實物模型的依賴程度比較低,特別是在開展計算機技術(shù)仿真處理的時候,和傳統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)比起來,它的工作效率非常高,同時也能夠有效地降低設(shè)計成本[1]。
2農(nóng)業(yè)機械設(shè)計領(lǐng)域的特點
2.1結(jié)構(gòu)類型多、型號多。在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計領(lǐng)域當中,農(nóng)業(yè)機械的結(jié)構(gòu)類型和型號比較多,例如,在對播種機進行設(shè)計的時候,需要根據(jù)所播種的農(nóng)產(chǎn)品物種和農(nóng)業(yè)的特點來進行劃分,常見的機械類型有條播機、穴播機和精密播種機等。如果從這些機械的作業(yè)寬度和配套的動力角度出發(fā),又可以分為單體、2行、4行等播種機[2]。2.2功能結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,復雜程度低。對農(nóng)業(yè)機械來說,它們的功能結(jié)構(gòu)一般都比較穩(wěn)定,同時整體的復雜程度都不高。以播種機為例,在組成上,它一般都會有機架、地輪和傳動系統(tǒng)等。此外,不同型號的播種機,它們本身所使用的部件的類型和它們的結(jié)構(gòu)參數(shù)也會有著一定的差異性,但是它們最終的產(chǎn)品功能都是相同的。2.3農(nóng)業(yè)機械試驗受季節(jié)影響性大。對于農(nóng)業(yè)的機械來說,它們在設(shè)計之后需要開展相關(guān)的試驗工作,但是在試驗工作開展的時候會受到季節(jié)性的影響,因此對于農(nóng)業(yè)機械進行研發(fā)所需要的周期比較長。
3農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中數(shù)字化設(shè)計記住和制造技術(shù)的應用
3.1在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中引入虛擬技術(shù)。虛擬技術(shù)是一種可以創(chuàng)建并且真實體現(xiàn)虛擬環(huán)境的一個計算機仿真系統(tǒng),對于虛擬技術(shù)來說,它對多種技術(shù)進行了綜合,例如:網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機仿真技術(shù)和三維圖像技術(shù)等。隨著經(jīng)濟和社會的不斷發(fā)展,在市場競爭日益激烈的背景之下,用戶的需求會越來越趨向于個性化和特色化。在這樣的背景下,利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計中發(fā)揮作用,可以使得產(chǎn)品的設(shè)計和后續(xù)的制造成本得到有效的降低,并且也使得產(chǎn)品在設(shè)計和研發(fā)的周期上得到剪短,在最大程度上滿足了用戶對高質(zhì)量低成本產(chǎn)品的需求。在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中引入虛擬技術(shù)已經(jīng)成為了一種大勢所趨,其主要在虛擬設(shè)計環(huán)節(jié)上發(fā)揮出作用。虛擬設(shè)計本身就是使用虛擬技術(shù)在產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計中進行運用和輔助,簡單來說,就是設(shè)計人員首先設(shè)計出一個虛擬的農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品,然后利用系統(tǒng)和各種各樣的技術(shù)手段,對這一個虛擬所得到的農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品進行各方面的研究、檢查和分析工作。通過這樣的方式可以幫助人們對產(chǎn)品是否滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)計的需求來進行檢驗,同時也可以及時的發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中存在的問題和缺陷,開展各方面的修改工作。對于在機械設(shè)計中應用的虛擬設(shè)計系統(tǒng)來說,它主要有兩個部分,一個部分就是虛擬設(shè)計系統(tǒng)的主體,這個主體,它是由虛擬環(huán)境生存下來構(gòu)成的。另外一個部分則是一個的設(shè)備,這個的設(shè)備是非常多樣化的有數(shù)據(jù)的傳輸裝置,也有信號的控制裝置,更有人機進行交互的各種各樣的工具等等。在這些部件和系統(tǒng)的幫助之下,可以大大節(jié)省機械設(shè)計的周期,提升效果。3.2實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計和制造協(xié)同。對于農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計和制造來說,它是一個聯(lián)動的過程,在傳統(tǒng)的設(shè)計方式當中,設(shè)計和制造環(huán)節(jié)的脫節(jié)現(xiàn)象比較嚴重,從而使得一些比較好的設(shè)計概念沒有辦法在現(xiàn)實中得到實現(xiàn),并且最終發(fā)揮作用,推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的進行。基于這樣的弊端,在未來的數(shù)字化設(shè)計技術(shù)的應用過程當中,會更多的對農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的設(shè)計和制造階段的協(xié)同化進行實現(xiàn)。在二者的協(xié)同之后可以使得機械設(shè)計能夠得到優(yōu)化,并且這樣的優(yōu)化是比較及時的有效的,使得需要花費的費用得到降低,縮短整個設(shè)計和制造的周期。對機械產(chǎn)品的設(shè)計和制造環(huán)節(jié)進行兼顧的協(xié)同化設(shè)計,是數(shù)字化技術(shù)的一種集成式應用,也是推動設(shè)計效果能夠得到最優(yōu)化直觀呈現(xiàn)的有效措施,將會成為未來農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造的主要發(fā)展方向。3.3加強設(shè)計的創(chuàng)新。對于農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計和制造來說,創(chuàng)新是一個永遠都不變的真理,也是技術(shù)生存的根本,特別是在數(shù)字化設(shè)計技術(shù)當中,創(chuàng)新是非常關(guān)鍵的一個生命力所在。對于數(shù)字化設(shè)計技術(shù)來說,它在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中的應用會伴隨著時間的流逝出現(xiàn)一定的變化和調(diào)整,并且在這變換和調(diào)整的過程中會出現(xiàn)一些新的問題,在這樣的情況下,這就要對本身的技術(shù)進行創(chuàng)新,從而才能夠使得農(nóng)業(yè)機械設(shè)計的科學性和前沿性得到呈現(xiàn)[2]。此外,對于農(nóng)業(yè)機械設(shè)計來說,它會朝著越來越高的標準進行發(fā)展,因此也需要數(shù)字化的設(shè)計技術(shù)對自身的標準進行不斷的提升。對新技術(shù)的應用,在整個應用的過程當中,要加強理念和技術(shù)的創(chuàng)新,同時以新的理念來實現(xiàn)技術(shù)的探究和改革,最終提升整體介紹發(fā)展的前景,也推動農(nóng)業(yè)機械設(shè)計的水平得到有效的提高。
4結(jié)語
綜上所述,數(shù)字化的設(shè)計技術(shù)是未來機械設(shè)計的一個最主要應用技術(shù),它在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中的使用可以使得設(shè)計水平得到有效的提升。根據(jù)未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展需求以及數(shù)字化設(shè)計技術(shù)本身的發(fā)展需要,今后在開展農(nóng)業(yè)機械設(shè)計的時候會加強虛擬技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計和制造協(xié)同和技術(shù)創(chuàng)新等方面的發(fā)展,從而使得數(shù)字化設(shè)計技術(shù)可以更好地在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中進行應用。
作者:方更新 單位:福建漳浦縣赤湖鎮(zhèn)政
參考文獻
隨著趙光農(nóng)場農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展,開展趙光農(nóng)場的農(nóng)業(yè)信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、信息化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理、精準農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備建設(shè),形成趙光農(nóng)場農(nóng)業(yè)信息化管理體系,探索出信息時代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的新思路,尋找農(nóng)業(yè)高效、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗生產(chǎn)的新方法。利用農(nóng)業(yè)高新科技,發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化,以信息化帶動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,促進農(nóng)場發(fā)展。
1 數(shù)字農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)意義重大
通過數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)的應用,以最少的或最節(jié)省的投入,獲得最高的經(jīng)濟收益和最佳的環(huán)境效益。大幅度提高農(nóng)業(yè)信息化和現(xiàn)代化管理水平。實施數(shù)字農(nóng)業(yè)、精準農(nóng)業(yè)不但可以最大限度提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)實生產(chǎn)力,而且是實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗和環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)的有效途徑。
2 趙光農(nóng)場農(nóng)機概況
趙光農(nóng)場現(xiàn)有農(nóng)機總動力達到2.8萬千瓦,農(nóng)機具858臺件,耕地動力比為17.85:1,田間綜合作業(yè)機械化率達到98%,大宗作物全部實現(xiàn)機械化,農(nóng)機具原值已達1.4億元,其中:
(1)動力拖拉機89臺,其中375馬力以上5臺,180-210馬力50臺,180馬力以下(1204)34臺;(2)收獲機68臺,其中進口收獲機17臺,國產(chǎn)3518收獲機7臺,1076/1075收獲機33臺,割曬機8臺,玉米扒棒機3臺;(3)運輸拖拉機81臺,其中90馬力拖拉機24臺,80馬力以上51臺,70馬力拖拉機6臺;4)農(nóng)具現(xiàn)有858臺件:其中進口播種機25臺,國產(chǎn)播種機75臺,重輕耙125臺,玉米滅茬機80臺,秸稈摟草機10臺,打包機4臺。
現(xiàn)已投資4800萬元建設(shè)大型服務中心兩處,投資4000萬元購置進口機械66臺套。以農(nóng)機中心為管理中心,作業(yè)半徑范圍30公里,可承擔跨區(qū)作業(yè)120萬畝。
根據(jù)目前農(nóng)場的農(nóng)業(yè)機械化、集約化、規(guī)模化生產(chǎn)的特點,在數(shù)字化農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)上,集成國內(nèi)外先進的計算機技術(shù)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的最新研究成果,構(gòu)建精準農(nóng)業(yè)及數(shù)字化農(nóng)業(yè)技術(shù)應用的軟硬件平臺和信息服務體系,應用遙感系統(tǒng)(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS),建立地學空間信息數(shù)據(jù)庫和信息動態(tài)更新獲取采集系統(tǒng),引進開發(fā)適宜本地作物的精確施肥、平衡施肥、病蟲草害診治專家系統(tǒng)(ES);實現(xiàn)RS、GPS、GIS、ES技術(shù)與自動變量施肥機、自動變量噴藥機和與收獲機配套的作物產(chǎn)量實時計產(chǎn)系統(tǒng)等智能農(nóng)機設(shè)備的集成應用,將產(chǎn)生明顯的社會、經(jīng)濟與生態(tài)效益。
3 趙光農(nóng)場數(shù)字農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)主要完成的功能
3.1 門戶系統(tǒng) 門戶系統(tǒng)是數(shù)字農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)的門戶系統(tǒng),提供日常信息的、系統(tǒng)入口的引導功能等功能。具體包括:農(nóng)業(yè)概況:展示農(nóng)場及農(nóng)業(yè)的基本情況。基礎(chǔ)信息:包括氣象數(shù)據(jù)、土壤指標數(shù)據(jù)、生產(chǎn)資料、農(nóng)機、種子數(shù)據(jù)、其他等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)。農(nóng)業(yè)圖庫。技術(shù)推廣。網(wǎng)絡(luò)視頻協(xié)同辦公系統(tǒng)。辦公自動化系統(tǒng)。領(lǐng)導決策桌面系統(tǒng)等等。
3.2 日常信息
3.3 系統(tǒng)功能入口 為數(shù)字化管理系統(tǒng)、數(shù)字化輔助決策系統(tǒng)和第三方應用系統(tǒng)提供連接服務,使得第三方系統(tǒng)可以方便快速的嵌入到整個數(shù)字管理系統(tǒng)中。
3.4 農(nóng)業(yè)數(shù)字化管理系統(tǒng):主要體現(xiàn)服務、管理、精準農(nóng)業(yè)三大功能模塊。
(1)服務系統(tǒng):基于WebGIS的測土配方施肥輔助決策;基于WebGIS的病蟲害防治輔助決策;基于WebGIS的高清影像與作物長勢決策;基于WebGIS的氣象信息服務系統(tǒng)。(2)管理系統(tǒng):基于WebGIS的農(nóng)場資源管理功能:農(nóng)業(yè)、農(nóng)機、氣象、水利、林業(yè)、畜牧等資源進行匯總分析。(3)精準農(nóng)業(yè)系統(tǒng):①作物產(chǎn)量實時計產(chǎn)系統(tǒng);②土壤養(yǎng)分檢測與管理系統(tǒng);③農(nóng)業(yè)專家決策支持系統(tǒng);④精量播種、變量施肥實施管理系統(tǒng);⑤農(nóng)田病蟲害監(jiān)測系統(tǒng)與變量施藥作業(yè)系統(tǒng)的集成;⑥農(nóng)機衛(wèi)星導航自動駕駛系統(tǒng)、3G(無線)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
在農(nóng)業(yè)機器上廣泛應用衛(wèi)星導航自動駕駛系統(tǒng)、提高機車作業(yè)精度達到亞米級。同時在機車上安裝3G(無線)視頻監(jiān)控系統(tǒng),當拖拉機、聯(lián)合收割機等農(nóng)業(yè)機械在田間作業(yè)時,無線視頻監(jiān)控裝置將農(nóng)機作業(yè)圖像通過無線數(shù)字傳輸設(shè)備送到管理指揮調(diào)度中心,農(nóng)機管理人員可以在等離子大屏幕上監(jiān)控作業(yè)機車當前作業(yè)實況,實時掌握機車當前作業(yè)的情況,如機車是否在行走作業(yè)、機車使用指標監(jiān)測、農(nóng)機具作業(yè)質(zhì)
數(shù)字貿(mào)易論文 數(shù)字素養(yǎng)教育 數(shù)字化教育 數(shù)字仿真技術(shù) 數(shù)字科技技術(shù) 數(shù)字貨幣論文 數(shù)字營銷論文 數(shù)字技術(shù)論文 數(shù)字媒體論文 數(shù)字化智慧監(jiān)管 地理科學論文 專業(yè)培訓論文 自主管理 電工專業(yè)論文