设施农业工程与科学范文

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设施农业工程与科学

篇1

关键词:设施农业;实践教学;体系构建

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)19-0201-03

设施农业科学与工程专业是一个工科与农科交叉融合的复合型专业。所谓“复合型”是指在农业工程、环境工程和生物技术三方面复合的知识结构平台上各种能力或潜能的相互交叉、渗透融合。该专业具有实践性、应用性、产业性极强的特点。但是在全国本专业教学过程中,没有形成完善的实践教学体系,这与社会对该专业复合型人才的需求不相适应。因此,构建我国设施农业科学与工程专业实践教学新体系十分必要。

一、设施农业科学与工程专业本科“1423”型实践教学新体系的构建

1.“1”个新型实践教学方案的修订与完善。新方案压缩单项实习内容和时间,由原培养方案的9周减少到4.5周,增加了专业综合实习内容和时间,由原培养方案的5周增加到8周,达到提高学生的复合型能力,实现工农知识融合掌握,提高学生解决生产实践的问题。

原实践教学方案中专业实践教学包括设施操作技能训练、设施环境工程学实习、综合教学实习、生产实习等17个实践教学环节,这些实践教学环节与理论教学紧密联系,完全伴随课程性质进展进行,对单独课程教学效果良好,但实习内容重复现象严重,不利于学生综合能力提高,合理化安排实践教学具有较大的改进的空间。修订后实践培养方案主要包括认知实习、专项实习、课程设计、综合实习、毕业论文(设计)、科研创新实践6个方面。这六个方面理清了实践教学层次,增加了总体实践教学的时间,调整了课程实践和综合实践的比例,提高了综合实践环节的比例。形成了比较清晰的循序渐进的层次和顺序,强化了实践教学,突出了实践教学在整个教学中的重要性。

2.“4”个环节的全程实践教学的构建。“4”个环节的全程实践教学是指“认知―专项―综合―科创活动”环节。(1)增加认知实习,强化学生对复合型能力的认知。认知实习包括工程训练、设施技能操作训练和综合认知实习。虽然是认知实习,但其实践的内容是综合性的,其实践时间打破常规,安排在一、二年级,通过认知实习使学生对专业能力的复合型要求有一定的认知,启发学生的专业思维,培养学生的专业兴趣,为以后有目的性的专业学习奠定基础。(2)缩短专项实习和课程设计时间。专项实习包括植物保护实习、生物学实习、测量实习、设施环境工程实习、设施栽培实习、温室综合管理实习等;课程设计包括温室结构与构造课程设计、园区规划与管理课程设计、建筑电气课程设计、工程概预算课程设计、休闲农业建筑课程设计、休闲农业艺术与设计课程设计以及温室智能化管理顶岗实习等。专项实习和课程设计直接针对核心内容进行,安排在大一到大三期间,时间控制在0.5~1周,强化和深化学生的专项知识和技能,为以后的综合实习、毕业论文(设计)奠定基础。(3)强化综合实习和毕业论文(设计),全面提高学生的综合能力。综合实习是学生将工农两方面知识有机结合的一次演练。我们与温室企业、设计公司、农业园区等20家企业、公司建立了长期合作关系,学生进行4~5周的顶岗综合实习,参与一线的管理、生产和设计等任务,以保证学生实践能力的提高。在毕业论文(设计)设计实施过程中,学生参与实习单位或导师的科研工作、生产管理或规划设计工作,从实践中选题,毕业论文(设计)具有科研创新或实际应用价值,培养学生运用本学科的基本理论、专业知识和技能,提高分析和解决实际问题能力,从而为学生今后走向工作岗位奠定坚实的基础。(4)补充科研创新实践,培养复合能力。创新与科研技能实践,不占用实践教学的计划时间,是提高学生综合能力最有力的补充。创新与科研技能实践的基本支撑:一是国家、学校的科创项目;二是老师的科研、实践项目;三是校外实践基地。学生可充分利用大一到大四的课余、节假日时间进行。创新与科研技能实践时间安排更为灵活、内容更综合,是我们多年来大力发展和支持的实践内容。现已建立和完善学生科研创新的长效机制,加强资金和研究平台保障,培养学生自己的科研动手能力、实际操作能力和创新精神。新的实践教学体系充分利用了大学4年的计划教训时间和节假日,综合性实践教学的时间得到保障,为有效地提高学生的复合能力奠定了基础,提高了教学质量。

3.“2”是指“点”与“面”相结合的实现模式。“点”上实习主要包括工程训练、设施技能操作训练Ⅰ、设施操作技能训练Ⅱ、生物学实习、植物保护实习、测量实习、设施环境工程实习、设施栽培实习、温室综合管理实习、温室结构与构造课程设计、园区规划与管理课程设计、建筑电气课程设计、工程概预算课程设计、休闲农业建筑课程设计、休闲农业艺术与设计课程设计等15项内容,重点提高学生的单项技能。“面”上实习包括社会实践、暑期综合教学实习Ⅰ、暑期综合教学实习Ⅱ、毕业论文(设计)、科研创新项目等内容,是课程实践的深化和强化的综合性训练,旨在提高学生的综合能力。例如:在设计温室时,学生不仅简单地从温室工程建造角度设计,而且从植物需要、环境特点等多方面综合考虑设计,从而实现了工程和农科有机结合,优化了温室结构。另外,在设施农业产业中,不仅考虑种植植物种类、栽培管理技术要求,而且考虑产品市场销售。在实习安排中,我们重点加强面上的实习,保障其时间和实习效果,实习贯穿大学四年,计划内综合实习时间达21周,实习内容紧密结合校内(外)实习基地的一线科研、生产和管理等,并在学校导师和基地导师共同指导下进行。对单项点的实习则针对性强,要求精益求精,短时间内突破单项技能的瓶颈,为综合性实习奠定基础。“点”与“面”的合理安排和组合,以理论教学为线,融会贯通,有效提高了学生的复合能力。

4.“3”是指与校企、校研、校社三联合的实训基地。近年来,我国设施农业产业发展迅速、遍及全国,涌现出大批设施农业企业、科研单位和农村合作社,建立了大量的设施农业基地,为实践教学拓展空间创造了有利的条件,有利于我们整合校内外资源,为学生创造更为广阔的实践空间。校内建立了设施农业环境与生物技术实验室、园艺植物与设施生理生态实验室、温室工程实验室、陕西省设施农业工程技术研究中心、实践教学基地。校外与20家著名的温室公司、景观规划设计公司和设施农业园区建立了长期稳固的合作关系,建立了长期合作的实践教学基地。这些基地的建立实现了校企、校研、校社联合培养模式。学校、企业、研究所和农村合作社可为学生提供不同层面、不同需求的实践平台,既满足了学生的实践实习场地需求,为复合型人才的培养提供了条件,也为企业等用人单位提供了技术支撑与发展活力。扩大空间,汇聚研企社资源,建立多层面实践教学基地。2008―2011年连续3年,先后选派了346名设施专业本科生分别到农业部规划设计研究院、上海都市温室有限公司、北京京鹏温室有限公司、北京中环易达设施园艺科技有限公司、北京华榕绿宝石园林绿化工程有限公司、深圳华大基因、宁夏中卫市新阳光科技有限责任公司、宁夏丰甜科技农业有限公司、陕北安塞生态示范园区、榆林市农业科技示范中心、阎良天成园、西安尊地景观设计有限公司、杨凌新天地示范园区、杨凌现代化创新园等公司进行综合实践。校企、校研、校社联合的方式,既为学生实习增加了实践基地,又让企业、科研单位和合作社与学校合作,促进了他们的发展。我校与宁夏丰甜科技农业有限公司签订了宁陕科技合作项目协议书,与宁夏中卫市新阳光科技有限责任公司联合承担了国家支撑项目。

二、实践效果分析

1.实践教学体系得以完善,学生综合素质得到提高。通过改革,提高了教师和学生对实践教学重要性的认识,改革了陈旧的实践教学内容、方法和手段,提升了实践教学队伍素质,完善了实践教学制度;加强了学生动手能力,提高了学习主动性、分析问题和解决问题的能力及综合素质。对在生产实习中出现的具体问题,学生通过分析问题、查找资料、设计方案、动手实施等一系列基本技能的培养训练,通过这种训练使学生真正做到理论联系实际,加深学生对理论知识的理解,实现对理论知识的再认识,使学生全面系统地掌握设施科学领域新技术、新方法和新思维,深刻认识学科在现代农业和社会经济中的重要作用及发展前景,提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生积极向上的心理素质和艰苦奋斗的创业精神,培养实事求是的工作态度,养成勤于学习、勇于实践的良好个性品质。同时,也是对学生进入社会前的一次心理调整。如通过“专业劳动课”教学实践,学生自主选择实践对象和实习实践环节,自由安排实践时间,极大地调动了学生学习的积极性、主动性,培养了学生吃苦耐劳精神和团队精神。在新的课程论文、毕业论文指导模式下,从一开始就高起点、高标准、严要求,极大地加强了学生科技创新素质。自2008―2010年本科生公开达24人次。应届毕业生考取研究生的比例达25.88%以上。

2.培养了学生的综合运用知识的能力,提高了学生的创新能力。通过一系列实践教学和科研活动,教会学生探求知识的方法,使学生的创新意识逐步增强,创造能力不断提高。2007年,申请大学生创新性实验项目的学生占总人数的2.92%,2008年增加到了20.37%,参与学生的人数比例增加。每届毕业生中有20%的学生参与教师的科研课题。通过实践教学,增强了学生的适应社会的能力,提高了专业学生的质量,学生对口就业比例提高,2010级毕业学生从事本专业的人达85%之多。

3.更好地解决工科知识与农学知识的衔接问题,进一步提高学生的综合实践能力。实践教学加强了学生和用人单位的联系和了解,缓解供求不对应的问题,满足社会对设施专业技能人才的需要。过去围绕课程进行单项技能培养,工科内容和农学内容不易很好衔接,学生综合能力很难有质的提高。通过多次综合实习让学生在实践中把握工科和农科两方面的知识。我们的教师虽本身研究方向是侧重某一方面,但由于常年从事设施农业方面工作,而且大多从事社会服务,工农两方面知识结合较好,在教学中也能兼顾两方面知识,这也是我们培养学生复合型能力的关键所在。实践教学新体系建设后,我们跟许多企业建立了长期稳定的关系,保证企业能有一定数量的实习生,以给学生提供了除正常实习时间以外随时实践的环境条件。寒暑假给学生长时间实习提供了条件,我们安排学生进入企业单位实习,保证了企业和学生之间的相互了解,满足了企业需要相对稳定的、长时间的实习生要求,也为学生了解企业、了解社会需求奠定了基础,很好地解决了就业时供求难以对应的问题。

4.实践教学的社会反响好,报考率和招生规模不断扩大。自2003年设施农业科学与工程专业招生2个班52人来,至2007年招生已达4个班,招生规模扩大了1倍。生源地涵盖全国各地,第一志愿报考率逐年增高,由2007年的33%提高到2009年的54%。从学生不了解该专业到目前招生规模的不断壮大,说明了该专业自2003年创立以来,逐渐得到了社会的认可,尤其是对学生的综合素质和发展潜力给予了很高的评价。

5.实践教学改革了人才培养体系,促进了全国设施农业科学与工程专业发展。作为全国设施农业科学与工程专业的首创者,本团队对该新型专业的创建及人才培养体系的探索与实践经验被全国20余家高校借鉴,尤其是专业培养方案及课程设置体系一直被其他高校引为模版。2007年,中国农业大学、南京农业大学、华中农业大学、农业部规划设计院等全国30多所院校、科研单位参加了在西北农林科技大学召开了“以学科建设为龙头,促进设施专业的完善与发展”为主题的全国设施农业科学与工程专业教学研讨会。我们在会议上重点介绍了我校该专业实践教学改革思路与举措,受到同行的一致赞誉。2009年举办了全国设施专业师资培训班,为南京农业大学、华中农业大学、沈阳农业大学等17所高校的教师进行了设施工程方面课程的培训,受到了同行的好评。2010年完成了全国设施农业科学与工程本科专业学规范,供全国高校借鉴。

6.与研企社合作,节约实习经费,保证稳定的实践教学基地。经过我们八年的努力,我们筛选了一批有经济实力、热情为实践教学服务的研究单位、涉农企业、农村合作社作为我们的实践教学基地。这些校外基地不仅提高了实践教学的场所,而且承担了实习学生的吃住行费用,一些单位还给学生劳动补助,在很大程度上节约了学校的实习经费,保障了我们高质量的实践教学。而且校外基地指导老师丰富的实践经验也是我们实习效果的有力保障。

篇2

关键词: 环境材料 环境工程 教学实践

材料是人类社会进步和人民生活水平提高不可缺的物质基础。生产材料是消耗资源与能源的大户,也是造成环境污染的主要源头,但是材料还是开发能源和治理环境污染的重要保障。

90年代初,人类认识到在生态环境保护的重要战略意义和世界各国纷纷走可持续发展道路的背景下,国际材料界出现一个新的领域――环境材料。它是一个涉及材料科学、环境科学、管理学及经济学等多学科的综合与交叉的新领域。

农业院校环境工程专业开设环境材料课程可以使环境工程专业的学生毕业后,把可持续发展的思想运用于科研、生产,使各种环保产品的生产工艺流程更合理更趋于环保,对提高环保素质是一种有益尝试。

近年来,有些高校为环境相关专业的本科生或研究生开设了环境材料课程,但作为一门新课程,知识信息量迅速增加,课程内容不断得到拓展和更新,深化教学研究迫在眉睫。

为了促进农业院校环境工程专业开设环境材料的教学工作,笔者从农业环境工程专业的自身学科特点和人才培养目标,从教学内容、教学方式和课堂教学与自主学习的分配等方面进行了探讨。

1.课程的定位和特点

目前,在国内清华大学、北京工业大学、兰州大学等高校针对高年级大学生开设了环境材料课程,都取得了较好效果。我校作为一个地方性农业高校,为适应社会发展,以服务地方经济为目标,2010年针对环境工程专业拓展课里增设了环境材料选修科。该课程密切联系科研和生产实际,旨在使学生掌握主要环保材料的制备方法的基础上,了解一些新型材料在环境中的应用潜力,了解产业化的环境材料产品商业化的状态、程度和应用情况及经济性,拓宽学生的知识面,提高其继续深造和就业能力,同时提高他们的环保意识。

由于本课程涉及面广,尤其涉及很多材料化学方面的知识,因此在讲授过程中尽可能地使多学科相融合、贯通;同时,课堂教学采用启发式或讨论式的教学方法,理论结合实际,引导学生加深对所学知识的理解和应用,提高学生学习本课程的兴趣和积极性。

2.教学的实践与探索

2.1整合教学内容,凝练教学特色。

环境材料课程涉及领域非常广泛,如能源材料、净化材料、环境替代材料、功能高分子材料、智能材料及降解环境材料等。我校开设的环境材料作为一门专业选修课,设在第5学期,课时为32学时,因而结合农业院校特色,课程教学内容的精练和整合必不可少。通过对几种环境材料教材的对比和筛选,并结合教学实践,选用冯玉杰编著的《环境功能材料》作为参考,主要针对近年来适用于农业地区的特殊条件的环境净化材料、吸附分离材料、新能源材料进行讲授。具体教学内容和学时分配如下表所示。

表 教学内容和学时分配

第一章净化材料中主要讲授目前环境领域的科研热点和商业前景的材料电催化材料、光催化材料、湿式氧化材料、微波材料;第二章吸附分离材料中主要讲授环境监测和污染治理领域有关的离子交换分离材料,吸附树脂分离材料,纤维吸附分离材料;第三章新能源材料中主要讲授与农村固废资源化有关的生物质能和21世纪最有潜力能源氢能。讲授中重点放在这些新材料的组成、制备方法、环境中应用原理基础上,分析各种材料的研究现状和发展趋势。讲授过程中不必面面俱到,在深入钻研教材的基础上确定授课内容,重新整合,用简练、准确、通俗的语言把讲授内容表达出来,使学生一听就懂。

2.2结合科研和商业案例,提高学习兴趣。

因为该课程中涉及内容较多,理论深,如果进行抽象的讲解则对于环境工程专业本科生来说枯燥,难度大,且与他们关系不大,所以学生兴趣不浓厚。教师对环境材料教学内容,一般由理论易到难,逐步深入,此外要考虑对学生学习兴趣的一定的刺激程度,增强案例的趣味性。在本课程教学中,为了优先吸引学生的注意力,每讲一种新型材料时,讲解材料的制备和应用远离前,想办法为学生创设新颖真实的科研和商业案例的情境,由此吸引学生的注意力,再由该情景过渡到课本核心部分――材料的组成、制备及应用原理。比如讲光催化材料时,先采用生动的形象、真实的画面展示“自洁玻璃”在浴室门窗、厨房门窗玻璃、汽车玻璃等应用;结合“非典”事件,展示TiO■光催化剂,投入台湾使用收效显著案例。另外,介绍世界上发达国家知名公司,如英国PilkingtonActiv公司、日本TOTO公司、美国PPG公司、德国GEA公司等,研发光催化材料产品推向市场的现状。讲生物质能时,首先以动画形式介绍农村新能源开发典型案例,如浙江富春江环保热电股份有限公司和山东京能生物质发电有限公司等。根据这些事实,先丰富学生的想象力,激发学生的兴趣和求知欲,然后讲解材料的制备和净化原理,达到教学目的。

2.3教学过程中“以人为本”发挥学生的主体作用。

教学的实质是教和学有机结合、教师和学生的良性互动过程,在以往的教学中强调教师的主导性而把学生单纯地视为教育对象,忽视学生主体地位,往往以教师为主导,无视学生的主观能动性。在本课教学过程中,讲授重点放在使学生掌握新材料的组成、制备方法、应用原理,理解相应内容的基础上,把材料的实际应用现状和趋势采用讨论和讲座形式,发挥学生主体作用。具体实施方式如下:

2.3.1讨论部分:讲授一种材料后将所对应材料的应用现状任务下达给部分学生,一般每种材料分给两组,学生三名一组,针对每种材料学生根据兴趣自愿报名,但保证每人都轮到一次。等学生根据数据库、相关报道、汇总内容,在消化基础上进行PPT汇报。汇报内容经班级交流,教师引导学生讨论,对不足内容给予补充和修正,汇报成绩由学生给定,作为平时成绩。在汇报和讨论中,学生非常积极,气氛特别活跃。这样就充分发挥了学生的主体性和创造性,帮助他们跳出被动灌输的困境,成为学习的主人。

2.3.2讲座部分:讲座是大学中的一种重要学习途径。在听讲座过程中,有助于学生在短时间内较全面地掌握科研动态、商业行情并开阔视野,还可以领略各行各业专家的口才艺术,学到课堂上学不到的知识,提高他们综合素质的一种教学活动形式。本课中每章结束后通过课外时间,针对各种新型材料的应用现状和发展趋势方面邀请周边材料领域企业家和专家安排讲座,讲座过程中安排答疑,解决学生的疑问,提高学生的学习兴趣。

2.4网络环境下强化引入材料发展新信息,打破课堂教学的时空限制。

随着科学技术的不断发展,新型环境材料不断出现,不断有新的研究成果被报道,但课程的学时有限,案例教学往往难以让学生在单位时间内获得全面。为了充分利用业余时间,让学生进一步拓宽学生的知识面,利用网络环境,组建班级QQ群、微信群等,创造开放、民主、轻松活跃的学习环境。首先,教师可以利用学校的网络数据库资源作为课堂教学的辅助手段,提供最新科研成果的链接,也可以有目的地当今国内外环境功能材料研究中的一些最新研究成果或科教片。其次,给学生一定的认知时间,让学生多角度、深层次地对研究成果进行剖析。最后,网上互动交流,学生与学生、教师与学生可以即时互动。通过不同观点之间的碰撞、辩驳、补充,进一步提高对最新研究成果的认识。

3.结语

环境材料作为新世纪材料科学发展的方向,渗透于各门材料专业课的教学之中,尤其是对环境工程专业学生来说,是在以可持续发展的思想制备材料,应用材料,保护环境,提高环保素质教育方面作出的有益尝试。经过三年来对农业院校环境工程专业学生开设环境材料课程的实践,在教学内容及教学方法上结合专业特点,采用灵活多样的教学方法,促使学生积极参与教学互动,提高教学质量,取得一定的教学效果。在以后的教学中应继续就课程教学体系建设进行进一步的探讨与实践。

参考文献:

[1]朱光明.材料化学课程的内容设置及其与材料科学的关系[J].大学化学,2004,6.

篇3

2012年11月1~3日,由中国农业工程学会设施园艺工程专业委员会、中国园艺学会设施园艺分会、国家大宗蔬菜产业技术体系共同主办,南京农业大学承办,江苏大学、江苏省农业科学院、南京林业大学、金陵科技学院、南京市蔬菜科学研究所等多家单位协办的“2012中国设施园艺学术年会”及“设施蔬菜栽培技术研讨暨现场观摩会”在“六朝古都”——江苏省南京市召开。来自中国农业工程学会设施园艺工程专业委员会委员、中国园艺学会设施园艺分会理事以及国家大宗蔬菜产业技术体系“栽培与营养”、“设施环境调控与设施工程”等研究室和相关综合试验站成员、论文代表和从事与设施园艺有关的科研、教学、生产、企业、管理、技术推广等有关人员,包括在校研究生和大学生等400余人齐聚南京,共同探讨中国设施园艺产业发展大计。

11月2日上午8:00,2012中国设施园艺学术年会开幕式在南京农业大学翰苑宾馆(学术交流中心)隆重召开。中国农业工程学会设施园艺工程专业委员会主任陈青云教授致开幕词,南京农业大学副校长胡锋教授致欢迎词,国家大宗蔬菜产业技术体系栽培与营养研究室主任喻景权教授、中国园艺学会副理事长侯喜林教授致辞。江苏省农业委员会副主任张坚勇出席开幕式并作重要讲话,南京农业大学园艺学院郭世荣教授主持开幕式。

本届年会为期3天,与会代表通过专题报告、分组学术交流和设施园艺产业基地考察等形式,了解近两年来我国设施农业产业发展现状、研究进展及今后发展方向。其中,全国农业技术推广服务中心首席专家张真和先生、沈阳农业大学副校长李天来教授、中国农业大学马承伟教授、中国农业科学院蔬菜花卉研究所张志斌研究员、南京农业大学郭世荣教授分别就《我国设施园艺产业现状与发展重点》、《北方寒区日光温室蔬菜节能高效全季节生产技术研究与应用》、《我国设施园艺工程创新与应用》、《世界设施蔬菜的发展与启示》、《南京农业大学设施园艺科学研究与技术创新》等做大会专题报告。此外,甘肃省老科协邱仲华研究员、农业部规划设计研究院周长吉研究员等50余位业内专家、学者、学生代表就当前我国设施园艺产业中的新产品、新技术研发,温室标准化研究、温室结构优化、蔬菜设施栽培生理研究进展等专题进行了广泛而深入的探讨。

此外,会议还邀请部分知名企业现场展示了设施园艺新产品、新设备等。据悉,下届设施园艺学术年会将在新疆举办。

篇4

关键词 农户;循环农业;参与程度;二元逻辑回归模型

中图分类号 F0622 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2010)08-0033-05 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2010.08.006

随着经济体制改革的不断深入,循环农业建设在我国农村地区逐步推开,成效显著。同时,学术界也对循环农业做了大量的理论研究,有助于进一步深化我们对循环农业的理解。 目前关于循环农业的研究主要集中在以下4个方面:①关于循环农业概念、内涵及模式的研究[1-2];②关于各省市循环农业发展现状及政策建议的研究[3-4];③关于循环农业发展的评价研究[5];④与循环农业发展相关的其他领域研究[6]。前人所做的工作主要集中于宏观经济领域,对于市场、组织、农户等微观领域研究甚少,尤其是对于农户参与循环农业的行为及影响因素的研究,至今还未出现令人信服的研究成果。本文从分析农户经济行为的角度出发,运用计量经济方法对影响农户参与循环农业工程的因素进行分析。分析数据来源于山东、湖北、山西3省的实地调查,调查样本点选取的理由是上述3省分别代表了我国省区农业发展的三种不同水平,能够较好地反映我国循环农业发展的现状。

1 理论框架

1.1 研究方法

农民作为一个社会群体存在,可以大致分为3种类型:追求利润型、风险规避型和劳苦规避型,当前我国大多数农民属于追求利润型群体[7]。循环农业工程的实施关系到农民利润的实现,农户在决定是否参加循环农业工程时,会综合考虑投入、产出等各方面因素,做出理性选择。此外,农户的家庭特征、生产经营情况、外部环境等因素也影响着农户参与循环农业工程的行为。为研究影响农户参与循环农业工程的因素,需要运用计量经济模型对各种影响因素的作用程度及其显著性做出估计。根据前述分析,农户参与循环农业工程主要受以下几方面因素影响:①户主个体特征(A);②农户认知状况(B);③农户生产及生活状况(C)。计量模型可以用以下函数形式表示:

Pi=f(Ai+Bi+Ci)+εi(1)

(1)式中,Pi为农户是否参与循环农业工程,取值为0或1;εi为随即扰动项,反映无法观测到的其他影响因素。本文利用二元逻辑回归模型(binary logistic regression)进行计量分析,回归模型的具体形式为:

Ln(Pi1-Pi)=α+∑nk=1βkx ki(2)

(2)式中,Pi代表事件发生的概率,α为常数项,βk为回归系数,xki 为解释变量。

1.2 变量说明及理论假设

本文在综合分析农户行为的基础上,提炼出影响农户参与循环农业工程的主要因素,将其归纳为户主个体特征、农户认知状况、农业家庭生产生活状况,见表1。并提出如下假说:

(1)农户是否参加循环农业工程受户主个体特征的影响,例如户主年龄、务农年限。具体地讲,青年户主的参与程度高于老年户主的参与程度,务农年限较短的户主参与程度高于务农时间较长的户主参与程度。

徐卫涛等:影响农户参与循环农业工程的因素分析中国人口•资源与环境 2010年 第8期

表1 模型解释变量说明

Tab.1 Introduction on dependent variables of model

变量特征

Characteristic变量名称

Name影响方向Direction户主年龄x1-户主受教育程度x2?户主务农年限x3-户主兼业情况x4?对循环农业的认知x5+随意丢弃废弃物态度x6+对当地水资源满意度x7-对当地交通满意度x8+对当地通讯满意度x9+家庭劳动力个数x10?家庭人均耕地面积x11+家庭人均年收入x12?家庭人均年支出x13?生活垃圾数量x14+生活废水数量x15+禽畜粪便数量x16+农作物秸秆数量x17+

注1:“+”表示正向影响,“―”表示负向影响,“?”表示影响方向暂无法确认。

注2:变量定义如下,x1:29岁及以下=1,30~44岁=2,45~59岁=3,60岁及以上=4;x2:文盲及半文盲=1,小学及以下=2,初中=3,高中及中专=4,大专及以上=5;x3:5年及以下=1,6~10年=2,11年及以上=3;x4:兼业=1,不兼业=0;x5:听说过=1,没听说过=0;x6:对生产生活有影响=l,对生产生活没影响=0;x7:非常不满意=1,较不满意=2,一般=3,较满意=4,非常满意=5;x8:非常不满意=1,较不满意=2,一般=3,较满意=4,非常满意=5;x9:非常不满意=1,较不满意=2,一般=3,较满意=4,非常满意=5;x10:1个=1,2个=2,3个及以上=3;x11:超过全国平均水平=1,不超过全国平均水平=0;x12: 5000元及以下=1,5001~10000元=2,10001元以上=3;x13:计量单位为元;x14:数量多=1,数量少=0; x15:数量多=1,数量少=0:x16:数量多=1,数量少=0;x17:数量多=1,数量少=0。

(2)农户是否参加循环农业工程受农户认知状况的影响,例如农户对循环农业的认知、对随意丢弃废弃物的态度、对当地水资源的满意程度、对当地交通的满意程度、对当地通讯的满意程度。具体地讲,农户对循环农业的认知程度越高、对随意丢弃废弃物影响的认知越深刻、对当地交通的满意程度越高、对当地通讯的满意程度越高、对当地水资源的满意程度越低,农户参与循环农业工程的程度就越高。

(3)农户是否参加循环农业工程受其家庭生产生活状况的影响,例如家庭人均耕地面积、生活垃圾数量、生活废水数量、禽畜粪便数量、农作物秸秆数量。具体地讲,家庭人均耕地面积越多、生活垃圾越多、生活废水越多、禽畜粪便越多、农作物秸秆越多,农户越趋向于参加循环农业工程。

(4)有些因素对农户参与循环农业工程的影响方向不确定,还有待于进一步分析。这些因素包括户主受教育程度、户主兼业情况、家庭劳动力个数、家庭人均年收入、家庭人均年支出。

2 数据说明与样本描述性统计分析

本研究所用数据来源于国家社科基金项目“生态产业链与生态价值链整合中的循环农业发展研究”的实地调查,调查地点为湖北省荆州市、荆门市、随州市,山东省济宁市、莱芜市、菏泽市、潍坊市,山西省大同市。在调查中,共向3省农户发放问卷400份,收回有效问卷375份,问卷有效率达93.75%。调查内容涉及样本点基础设施与环境条件、农户家庭特征、农户家庭经营情况、农户生产投入产出情况、农户对循环农业的看法等,调查样本的基本统计量见表2。

根据调查数据统计,男性户主比例为8830%,女性户主比例为1170%,男性户主比例远远高于女性,这符合我国农村基本实情。在被调查者中,30岁以下的农户占145%,30-45岁的农户占2878%,45-60岁的农户占5320%,60岁以上的农户占1657%;劳动者为文盲和半文盲的比例为634%,小学比例为3003%,初中比例为4545%,高中及中专比例为1763%,大专及以上比例为055%,这反映出当前我国农村劳动力老龄化严重,劳动力文化素质偏低的现实。大多数户主务农时间较长,经验丰富,户主务农年限在11年以上的比例为9215%,在6-10年的比例为407%,少于5年的比例为378%。很多户主在农闲时节或全年从事农产品运输、加工、外出打工等兼业生产,户主兼业的比例达4194%。总体上看,样本省份的户主对循环农业的认知程度很低,“听说过”和“比较了解”循环农业的比例为3333%;同时有6124%的户主

表2 样本数据的描述性统计结果

Tab.2 Descriptive statistics on sampled data

变量

Variable最小值

Minimum最大值

Maximum平均值

Average标准差

Standard deviationy010.380.485 0x1142.850.700 1x2152.760.834 6x3132.880.422 9x4010.420.494 2x5010.330.472 1x6010.610.487 9x7153.121.175 6x8153.521.162 8x9153.850.975 7x10032.330.643 6x11010.540.498 7x12132.560.657 5x1326.4245 040.671 774.104 732.14x14040.130.382 1x15030.110.337 2x16010.170.372 0x17010.510.500 5

认为随意丢弃废弃物对农民生产和生活没有影响,对循环农业的认知不足和农民环保意识较差,严重影响着农户参与循环农业工程建设。对于水资源、交通、通讯等农村“公共物品”,有2838%的户主表示不满意,2002%的户主认为一般,5655%的户主表示很满意,这说明,当前我国农村基础设施得到了极大改善,这为循环农业工程的实施奠定了坚实基础。

3 估计结果与分析

3.1 模型结果

运用Eviews 5.0软件对375个有效农户样本数据进行Logistic回归处理,得到了农户参与循环农业工程的影响因素估计结果。LR统计量值在1%的水平上达到显著,说明模型能够较好地拟合总体样本数据,而且自变量对因变量的解释力较强。根据模型的估计结果,将各种因素对农户参与循环农业工程的影响情况归纳如下,见表3。

3.2 结果分析

(1)户主年龄对农户参与循环农业工程有非常显著的负向影响。回归结果表明,户主年龄越大,参加循环农业工程的动机越弱,参与程度越低;而户主年龄越小,越会积极参加循环农业工程。一般来看,户主年龄由青年向老年变化时,其身体素质、智力、事业心都趋于下降,并且大多数老年农民从事农业生产年限较长,习惯于延续传统的农业生产方式,他们进行农业生产的目的更多是满足吃、穿等基本生理要求,维持生活现状;而青年农民的体力和智力等各方面都优于老年农民,青年农民进行农业生产的目的除了满足家庭成员的基本生活需要外,还有发家致富目标的实现。所以青年农民在农业生产中会更加注重资源的合理利用和高效循环利用[8-9],以节约生产成本,取得更高的生产效益。

表3 计量模型的估计结果

Tab.3 Estimated results on econometrics model

变量

Variable系数

CoefficientZ值

Zstatistic显著性

Significance标准差

Standard deviation常数-0.422 4-0.217 60.827 71.941 2户主年龄-0.871 9**2.637 70.008 30.330 6户主受教育程度-0.273 2-1.051 40.293 10.259 8户主务农年限-0.026 30.064 50.948 60.407 0户主兼业情况-0.897 2*-2.187 40.028 70.410 2户主对循环农业的认知0.949 1*2.146 00.031 90.442 3户主对“丢弃废物影响”的认知0.628 81.550 30.121 10.405 6对生产生活用水满意程度-0.015 7-0.083 70.933 30.188 2对当地交通条件满意程度0.407 9*-2.180 60.029 20.187 1对当地通讯条件满意程度0.150 90.657 10.511 10.229 6家庭劳动力个数0.266 40.780 30.435 20.341 4人均耕地面积是否超过全国水平-0.223 0-0.467 00.640 50.477 6家庭人均年收入-0.473 8-1.494 70.135 00.317 0家庭人均年支出0.000 00.255 20.798 50.000 0生活垃圾数量-1.130 8-1.402 80.160 70.806 2生活废水数量1.594 51.731 60.083 30.920 8禽畜粪便数量-0.218 7-0.436 00.662 80.501 6农作物秸秆数量0.712 91.677 90.093 40.424 9注:**,*,分别表示在1%,5%,10%的水平上显著。

(2)户主是否兼业对农户参与循环农业工程有显著的负向影响。模型估计结果显示,户主兼业程度越高,其家庭参加循环农业工程的程度就越低。调查数据显示,户主兼业的家庭参加循环农业工程的比例仅为3377%,而非兼业家庭的参加比例为4012%。在农闲时节或全年兼业的户主,其家庭收入来源更加广泛,往往兼业收入高于农业收入,“资源配置理论”决定着户主会将更多的精力和财力投入到兼业生产中,而减少对农业生产的投入。在实地调查中发现,很多常年外出打工的户主,家庭中仅留下老人、妇女和儿童,缺乏强壮的劳动力,对于有些劳动密集型的循环农业工程,有心参加,但却无力实施。

(3)受访者对循环农业的认知对其参与循环农业工程有显著的正向影响。二元回归模型显示,对循环农业的认知,是影响农户参与循环农业工程的重要因素,对循环农业认知度较高的家庭,其参加循环农业工程的比例远远高于认知度较低的家庭。在对循环农业认知程度的实地测评中发现,回答“比较了解”的家庭,参加循环农业工程的比例为4697%,回答“基本不了解”的家庭,其参加比例仅为3346%。对循环农业认知度较高的家庭,户主往往具备文化程度较高,对国家大事比较关心,在农村公共事务中表现比较活跃,家庭经济条件较好,易于接受新鲜事物等特征。

(4)受访者对当地交通条件的满意程度对农户参与循环农业工程有显著的正向影响。模型分析结果显示,对当地交通条件的满意度越高,农户参与循环农业工程的比例也越高。农户对当地交通条件满意度较高,在一定程度上反映出当地的交通条件较好,距离公路较近,到达附近集镇或市场比较方便等特征。调查中发现,参加循环农业工程的家庭中,对当地交通条件“非常不满意”的比例为451%,“比较不满意”的比例为901%,“一般”的比例为2252%,“比较满意”的比例为4054%,“非常满意”的比例为2342%。便捷的交通使得农户更容易接收先进的农业生产技术和充足的农产品市场信息,农民购买农业生产资料和销售农产品比较方便,这在很大程度上推动了农户参与循环农业建设。

(5)家庭生活废水数量对农户参与循环农业工程有较显著的正向影响。模型结果显示,家庭日常生活产生的废水量越多,农户越趋向于参与循环农业工程。实地调查发现,生活废水多的农户参加循环农业工程的比例为4359%,而生活废水少的农户参加循环农业工程的比例仅为3988%,这说明当前我国农民的环境意识得到了很大提高,但是很多农民的环保关注点集中在自身周围的生活环境上,而对生活环境影响不大的固体垃圾处理却没有引起农民足够的重视。

(6)家庭农作物秸秆数量对农户参与循环农业工程有较显著的正向影响。回归结果显示,农作物秸秆数量较多的农户更倾向于参加循环农业工程,而农作物秸秆量较少的农户,参加循环农业工程的比例相对较低。在实地调查中发现,农作物秸秆数量多的家庭参加循环农业工程的比例为4352%,秸秆数量少的家庭参加比例为3681%,这说明样本省份的农民对农作物秸秆的处理方式有明显改进,在取得经济利益的同时,一定程度上保护了当地的生态环境,推动了循环农业发展。

4 结论与政策含义

通过对农户参与循环农业工程的影响因素的实证分析,可以得到以下结论:户主对循环农业的认知程度越高、农户对当地交通条件越满意、农户生活废水数量越多、家庭农作物秸秆数量越多,农户参与循环农业的程度就越强;而户主年龄越大、户主的兼业程度越高,农户参与循环农业的程度就越弱。根据实证分析的结果,可以揭示如下政策含义:

(1)提高农户对循环农业的认知程度。认知影响态度,态度形成动机,动机决定行为。要提高农户参与循环农业工程的比例,必须要提高农户对循环农业的认知程度。政府相关部门要通过广播、电视、报纸、网络等多媒体多渠道宣传循环农业知识,并通过实地技术指导、参观示范工程等方式使循环农业思想深入人心。基于农户“有限理性人”的经济假设,在向农户传播循环农业知识时,除突出生态效益和社会效益之外,更要强调发展循环农业对降低生产成本和提高农民收入等经济方面的作用,以吸引和鼓励农户参与循环农业建设。

(2)增强和引导农民环境保护意识。当前我国农民的环境保护意识较以前有所提高,在样本省份已有很多农户开始关注生活废水的处理,但对于生活固体垃圾的处理却没有引起农民足够的重视。对此,相关部门和媒体要积极宣传和引导,增强农民的环保意识,强调无论是生产垃圾还是生活垃圾,无论是生活废水还是生活固体垃圾的任意排放都会对农民的生产和生活环境造成恶劣影响,只是有些影响是可见的,而有些影响是无形的。农民的环保观念增强后,可以增强其参与循环农业工程的动机。

(3)突出重要农户在循环农业工程中的作用。对比农村其他户主主体,年龄较小的户主和兼业程度较低的户主更趋向于参与循环农业工程。在循环农业工程的宣传和实施中,应该将上述户主作为重点对象,并在重点对象中选出一些条件好的户主作为典型,进行大力扶持,以凸显循环农业工程的实施效果,可对周围农户起到良好的示范作用,吸引更多的农户参加循环农业工程。

(4)将循环农业建设与农村交通设施建设相联系。居住地交通条件较好的农户,更趋向于参与循环农业工程。所以,在循环农业的实施中,应进一步向交通条件较好的地区倾斜,以优化循环农业工程实施效果。对于偏僻落后、交通不便的地区,在推广循环农业建设时,应首先侧重于改善当地的水、电、交通、通讯等基础设施建设,以为循环农业工程的实施奠定基础。

(5)因地制宜,有针对性地实施循环农业工程。相关部门要根据当地的自然条件和社会条件,合理设计循环农业项目,而非将其他地区的循环农业项目生搬硬套。针对于有些地区生活固体垃圾和农作物秸秆较多,而有些地区禽畜粪便和生活废水较多;有些地区交通便利,而有些地区偏僻落后;有些地区农户文化素质较高,而有些地区农户受教育程度较低等实际情况,合理设计适合当地的循环农业项目,以提高循环农业工程的实施效果,推动循环农业的进一步建设。

参考文献(References)

[1]宣亚南, 欧名豪, 曲福田. 循环型农业的含义、经济学解读及其政策含义[J]. 中国人口•资源与环境, 2005, 15(2): 27-31. [Xuan Yanan, Ou Minghao, Qu Futian. Meaning, Economics Analysis and Policy Meaning of Circulative Agriculture[J]. China Population Resource and Environment, 2005, 15(2): 27-31.]

[2]周震峰. 循环农业的发展模式研究[J]. 农业现代化研究, 2008, 29(1): 61-64. [Zhou Zhenfeng. Research on Development Models of Circulative Agriculture[J]. Research of Agricultural Modernization, 2008, 29(1): 61-64.]

[3]李文, 马友华, 夏蕾, 等. 安徽省循环农业发展典型案例研究[J]. 中国生态农业学报, 2008, 16(6): 1568-1571. [Li Wen, Ma Youhua, Xia Lei, et al. Research on Typical Cases of Development of Circulative Agriculture in Anhui Province[J]. Chinese Journal of EcoAgriculture, 2008, 16(6): 1568-1571.]

[4]周颖, 尹昌斌. 我国东部地区循环农业发展模式探析与路径选择[J]. 农业现代化研究, 2008, 29(4): 399-403. [Zhou Ying, Yin Changbin. Models Analysis and Paths Selection of Development of Circulative Agriculture in Eastern Region in China[J]. Research of Agricultural Modernization, 2008, 29(4): 399-403.]

[5]邢美华, 张俊飚, 黄光体. 未参与循环农业农户的环保认知及其影响因素研究[J]. 中国农村经济, 2009, (4): 72-79. [Xing Meihua, Zhang Junbiao, Huang Guangti. Research on Environment Protecting Cognition and Influencing Factors about Farmers of NonInvolving Circular Agriculture[J]. Chinese Rural Economy, 2009, (4): 72-79.]

[6]陈诗波, 王亚静, 樊丹. 基于农户视角的乡村清洁工程建设实践分析[J]. 中国农村经济, 2009, (4): 62-71. [Chen Shibo, Wang Yajing, Fan Dan. Empirical Analysis to Construction of “Village Cleaning Project” Basing on Angle of Peasants,2009, (4):62-71.]

[7]弗兰克•艾利思. 农民经济学――农民家庭农业和农业发展[M]. 上海: 上海人民出版社, 2006: 71-134. [Frank Ellis. Peasant Economics:Farm Households and Agrarian Development[M]. Shanghai: Shanghai People's Publishing House, 2006: 71-134.]

[8]张坤. 循环经济理论与实践[M]. 北京: 中国环境科学出版社, 2003. [Zhang Kun. Theory and Practice of Circular Economy[M]. Beijing: China Environment Science Press, 2003.]

[9]孙启宏, 段宁, 毛玉如. 中国循环经济发展战略研究[M]. 北京: 新华出版社, 2006. [Sun Qihong, Duanning, Mao Yuru. Research on Developing Strategies of Circular Economy in China[M]. Beijing: Xinhua Publishing House, 2006.]

Analysis of Influencing Factors on Farmer Participating in

Circular Agricultural Project

XU Weitao ZHANG Junbiao LI Shuming

(College of Economic Management, Huazhong Agricultural University, Wuhan Hubei 430070, China)

篇5

关键词:农业工程;培养模式;人才需求;教学改革

中图分类号:G420 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)51-0219-02

一、引言

从目前的发展程度看,国内农业工程与西方发达国家之间的距离还很大,而导致国内农业工程技术落后的一个重要原因是人才匮乏。2011年,在全国高校农业工程学术交流会上,专业人士就当前我国现代农业化人才结构模式存在的缺陷提出:必须及时改进农业工程人才培养模式,完善农业工程学科体系,以促进我国农业现代化的进一步发展。因此,结合我国由传统农业向现代农业转变的基本国情,调查农业工程人才的市场需求与发展模式,为具备创新精神与能力的高素质农业工程人才提供重要依据。

二、现代农业对农业工程人才的要求

根据当前各用人单位的发展需求,农业工程专业人才结构必须具备以下特点:(1)良好的人文素养。作为一个人的内在素质,人文素养在影响人的思维意识的同时,指导人的行为举动。(2)创新精神与能力。创新是一切生产活动的源头,正是在创新的推动下才有了科学技术水平的提高,进而有了生产活动的可持续发展。(3)专业视野广阔。拥有广阔的专业视野,就能拥有丰富的灵感与开阔的思路,这类员工解决问题的能力与水平也特别强。(4)实践能力强。不少用人企业反映,从大学招的新人数量虽多,但是大多只具备理论素养,实际动手能力却是捉襟见肘,根本不能满足企业的长远发展。(5)自主学习能力。用人单位普遍反映,刚走上工作岗位的毕业生还需要加强实践学习,所以是否具备一定的自主学习意识与能力,可以反映个体发展空间大小。(6)扎实的专业基础知识。农业工程专业培养的学生在工作中有一定的基础理论知识、农业方面的基础知识、工业方面的基础知识及技术设备、型号规格、检修维护、经营管理基础,能有效利用不同种类的信息技术。

总之,现代农业对农业工程人才的需求是培养模式复合型、所学专业综合化、实践教学大比重。显然,目前的本科教育甚至是研究生教育,无论从专业结构和教学方法上都难以适应这样的人才培养需求。

三、创新人才培养模式

在现代化农业发展的过程中,学校农业工程本科教育必须从人才结构类型出发,调整具体培养模式。如何培养具备创新能力且符合农业现代化需求的工程人才,已经成为摆在农业工程本科教育领域的紧迫任务[1]。由于技术更新与基础设施建设比较落后,目前国内水稻机械化种植覆盖率仅有16%;因为技术不足,设备短缺而耽误干燥处理,导致将近10%以上的粮食损失;而且,国内油菜种植面积也在大幅度缩水。引起这种现象出现的主要原因是,生产加工中人工成本份额太大,几乎超过60%。诸如类似的一系列问题需要专门人才进行研究,找到合适的应对策略。为此,高校必须加强教学改革,提高学科实力,转变人才培养模式。

1.优化人才培养模式。整合和改造原有农业工程所涉及的专业,以“基础扎实、途径宽、素质高、实力强、适应性强”为准则,突破专业局限,打造农业人才“大工程”培养规划方案。优化培养规划,在已有农业工程的结构下,整合基于机械工程、环境与能源、电气与电子工程等专业的课程体系,整合教W内容,构建全新的专业平台。同时,在农业工程本科专业中,采取分型培养模式。陕西西北农林科技大学机械与电子工程学院在农业工程技术人才培养方面采用分型培养模式,如图1所示。它以培养研究型和应用型人才为目标,优化和整合课程体系,坚持理论实践相统一、教学科研相统一、课内课外相统一,尊重学生的主体性与自主性,提高他们“发现问题、提出问题、分析问题、解决问题”的能力,培养具备一定的创新、探索能力。教学团队建设以人才分类培养模式为主,打造“研究型”、“工程应用型”两种性质的教学组织,适应不同人才的培养需求。前一种教学组织的构成人员主要是专业的教授和副教授。

在培养农业专业化人才机械操作能力的过程中,建立学生科研创新导师负责制,鼓励学生积极参与教师组织的科研活动。“工程应用型”教学组织主要由操作技能娴熟、理论基础渊博的教授、副教授和工程师构成,在农业机械化及自动化专业“工程应用型”人才办学中,坚持每个学生配置两个导师的模式。加强校企合作办学力度,与企业建立良好合作关系,聘请企业工程技术人员为副导师,通过以工程应用为核心的训练和实践体系,培养学生技术集成、技术移植与技术实施能力。鼓励支持学生到生产第一线进行毕业设计,让学生在“三下乡”和暑期社会实践活动中发现问题,积极参与到企业的生产实际中,去发现问题和解决问题。构建导师组和研究组织的体制。选择不同年龄与研究领域的教师组成导师组,由导师组成员与优秀的本科生和硕士生形成研究组,在教师与学生的共同配合下,提高学生的研究水平,增强科学素养和实际操作能力。

2.创新教学模式。为了培养符合农业现代化发展需求的人才,提高农业科研生产类专业人才的创新能力,第一,学校教育必须坚持以学生为本,具备一定的“参与权”和“选择权”。在实际教学活动中,必须充分发挥“传道、授业、解惑”的职能,坚持以培养学生创新精神与能力为主要教学方向,在教学活动的主要环节中融入创新教育理念与方法。第二,将教学重点集中在学生身上,尊重学生的主体地位。第三,将单纯的黑板式教学转变为以启发式、讨论式、研究式为主的教学形式,激发学生学习热情。第四,将理论学习为主转变为理论、科研、实践的综合性和平衡化为主,在教学过程中增加科研力度,调动学生自主创造热情,培养创新能力,这能让学生学有所用,以用促学,达到很好的教学效果。

3.注重学生动手能力和创新能力的培养。在学校教育活动中,注重通过专门的教学活动设计和具体的教学方式来提高实际教学效果,包括学生的自主学习能力、有效的思维模式、实际动手能力、创新能力、沟通能力、解决问题的能力等[3]。

为了进一步提高学生科学研究能力,提高学生实际操作能力,培养他们成为具备创新精神与能力的人才,必须结合课程实验、课程设计、生产实习、毕业设计和课外创新等一系列活动,才能够实现教育目标,为我国农业工程事业的发展和农业现代化的充分发展做贡献。深入探索产、学、研结合的教育教学模式,加大高校与科研院校的合作力度,加深高校与企业的进一步联系。在为学生安排学校科研导师的同时,也应在企业内部为学生安排专门的企业导师,让企业优秀技术人员指导学生实际操作练习,使得学生能将理论知识应用到实际工作中,同时用实践丰富理论基础知识。另外,科研工作人员也应加强c企业间的联系,一起构建紧密合作型的研究开发中心,举办专门的技术创新活动竞赛,将农业工程专业人才的培养活动与企业发展、农业发展相联合,为社会主义建设事业的进步做出贡献。

四、结语

我国正处在传统农业向现代农业的转型时期,大量的创新型现代农业工程人才是不可或缺的。因此,一定要结合我国国情分析农业工程人才发展的社会需求,推进素质教育,创新人才培养模式,为我国现代农业的发展提供智力支持和科技支撑。

参考文献:

[1]张黎骅,赵超.新形势下农业工程类本科人才培养模式的探讨[J].中国农机化,2006,(5):109-111.

[2]刘洁.试论我国农业工程的科技创新与人才培养[J].南方农机,2015,(6):92-93.

Social Demand Analysis and Training Mode of Modern Agricultural Engineering Talents

LI Xing-shu,XIONG Xiu-fang

(School of Mechanical and Electrical Engineering,Northwest Agriculture and Forestry University,Yangling,Shaanxi 712100,China)

篇6

进行网络教学需要依托网络教学平台的支撑环境,这也是现代教育发展的内在要求。支持网络教学的软件平台始现于1996年底,其中LearningSpace—IBM作为IBMLo-tus公司开发的分布式教学平台,提供了自学、非同步协作学习和“虚拟教室”同步交互学习3种在线学习模式,在国际上使用较多。我国的网络教育平台始于1998年,国内部分高校进行了一些网络教学的实践活动,开设了相关网络课程,使网络教育支撑平台具备了雏形。目前在我国高校中应用较多的网络教学平台主要有以下几类:一是技术力量雄厚、平台成熟稳定、但价格昂贵的国外商业化平台,例如当前市场上唯一拥有百万级用户支持能力的Blackboard在线教学管理平台。二是比较符合我国高等教育改革、教学管理的需要,适应性较强的类似清华教育在线、南京易学天空教室这样的国内商业化平台。三是针对各个高校自身教学特点开发成本较低的在本校范围内使用的网络教学平台,这类平台在兼容性和适应性较差的问题。四是使用者可根据自身特定需求对软件源代码进行个性化设计的开源软件,如Moodle等开源代码。

二、设施专业课程网络教学平台建设的必要性

设施农业科学与工程专业是一个由生物学、环境学、农业工程等多学科交叉形成的复合型专业,2002年由西北农林科技大学创设,经过10年的发展,目前中国农业大学、华中农业大学、南京农业大学、山东农业大学、华南农业大学、福建农林大学等多所高校均设有本科专业,该专业作为近几年的新兴专业,得到越来越多学生、企业和用人单位的关注。设施农业科学与工程专业主要讲授农业工程学、温室建筑与结构、农业园区规划与管理以及设施植物栽培学等方面的基本理论和基础知识,通过设施农业的生产、设施工程、环境自动化控制等方面的综合实践,培养能在科教、产业、管理等领域和部门从事现代设施与观光农业的科研与教学、工程与设计、推广与开发、经营与管理等工作的复合型高级科技人才。尽管全国高等院校设施农业科学与工程专业大部分课程都在多媒体教室里完成,但这也仅仅利用现代教学媒体代替板书教学的初级课堂教学形式,与传统教学并无实质性区别。这种初级课堂教学形式存在教学目标单一、教学形式僵化、教学互动不足、教育资源浪费等问题,其已不能适应现代化教育的需要。现在大多数网络教学都是针对单独某一课程单独进行,关于专业课教学互动网络建设的研究相对较少,尤其是对于“设施农业科学与工程”一个相对较新的专业更没有经验可以借鉴。目前,设施农业科学与工程专业课以单一课程建设为主,缺乏专业重点骨干课程体系建设;精品课程建设只注重课程建设模式,缺乏教与学互动、教与学相长的环节。传统的教学模式忽略学生的主动性和创造性,在这种教学模式下,专业课教学远远滞后于教学目标。因此,在设施农业科学专业课的教学中,如何利用现代网络媒介,整合设施农业科学课程内容和现代信息技术,避免高校专业课程课时减少的弊端,为师生建立一个信息对称的互动平台,是设施农业科学与工程专业相关院校教育改革中的重要课题。

三、设施专业课程网络教学平台建设的意义

1.有利于推进设施专业教育信息化的进程。教育信息化具有数字化、网络化、智能化和多媒体化;开放性、共享性、互作性等基本特点。信息化教育的显著特点是教材多媒体化、资源全球化、教学个性化、学习自主化、活动合作化、管理自动化、环境虚拟化。信息网络为基础,信息资源为核心,资源的利用与技术的应用方可实现教育信息化。设施农业是现代农业代替传统农业的重要手段,其涵盖知识范围广泛,科学技术更新迅速。设施农业科学与工程专业能充分利用网络教学平台的资源和教学优势,为学生提供全面的网络服务,这不仅顺应专业自身对传统教学模式革新的要求,也推进了教育信息化的基础发展。因此,合理利用网络信息技术,建设健全的网络教学环境,有助于推动设施农业科学与工程专业教育信息化的进程。

2.有效弥补课堂教学的不足,突破时空的限制。新的设施农业科学与工程专业本科人才培养方案中,理论课课程的学时明显缩减,影响了课堂教学的质量,使教师在教学中无法顾及不同水平层次的学生,也无法在课堂上讲授更多的新知识。网络教学平台则能弥补这一教学知识不足的弊端,学生可以在线浏览或下载教师上传到网络平台的教学课件、讲义或参考资料,灵活利用时间进行自主学习。个人电子终端的普及也使得学生拥有利用电脑、手机等网络信息设备,随时随地接受学习信息,高效学习的条件。这种网络教学平台可以突破传统面授教育的时空限制,真正实现教与学实时或非实时的交互。

3.创建广阔的交流平台,实现交互教学。网络教学平台中设置的E-mail、新闻组、公告栏、博客日志、在线讨论区、邮件列表、聊天室等同步、异步交流工具,使学生与学生之间,老师与学生之间能更便利的共享信息,交流讨论,也能使不同时空的学生在该环境中通过讨论、交流来完成学习任务,网络平台强大的交流协作环境就体现于此。论坛和邮件是学生共同学习和师生交流的重要交互平台,学生可以通过讨论或解答他人的疑问来提升自身的问题分析能力及团队协作精神,教师也可以通过这样的方式公开解答学生密集反应的共性问题,及时调整、优化课堂教学计划,从而更好地完成教学目标。

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【关键词】小农水;设施;规划设计;探讨

一、前言

任何国家农业的发展都要依靠水利设施的建设,水利设施的建设是与农业发展密切相关的,而小农水设施建设的基础是规划设计。因此,要充分利用小农水设施的功能,保证我国农业快速稳固发展,首先应该要明确规划设计占据的重要地位。然后汇总当前小农水设施实际情况,对小农水的规划设计工作持有大局观,并进行相关的研究,提升规划设计水平。财政、水利等相关部门要保持一致性的观点,提升对小农水的重要性认知,按照相关规划建设,尽力配合规划设计中的各项工作[1]。

二、小农水设施规划设计的重大作用和设计规范

(一)小农水设施规划设计的重大作用

小农水设施影响着农业工程的发展,是保证小康社会快速发展的首要前提。对于农业全面长远发展起着重要的作用。随着时代的不断改革,我国倡导实施的“四化同步”中,其中重要发展之一就是农业现代化。对农业现代化起着重大影响的是小农水设施的建设,而小农水设施的建设,离不开小农水设施的规划设计。因此,规划设计建设出科学实用,效率较高,适合当地情况的小农水设施,才能更全面的保证农业快速发展[2]。

(二)小农水设施规划设计的规范

小农水是浇灌农作物的重要设施,尤其是在中国的北部,自然降雨量比较难预估,不确定因素较多,所以,小农水的规划设计完全照搬以往的经验是行不通的,应该要制定合理的设计规范以及标准,根据当地小农水设施的情况、浇灌农作物的水源状况、当地农业浇灌需求以及当地农业经济水平等因素,全方面的分析研究,然后制定出科学实用的设计方案。通常情况下是用这两个标准来制定规划设计:一是农业生产耕地的抗旱时间标准。抗旱时间标准是指一直不下雨或者降水量少的状况下,主要用塘坝和水库的水来浇灌农作物,以保证农作物正常浇灌的用水天数。如果当地小农水的设施依靠塘坝或者水库等,可以连续供水浇灌农作物90天,那我们就把该地小农水设计的标准抗旱时间拟定为90天,同时结合当地小农水设施的相关要求做适当调整;二是浇灌农作物中的用水设计保证率,是指在当地小农水设施浇灌区以内,所储备浇灌农作物的用水能够供应耕地用水量的年数,占耕地总年数的比重,这个百分比就是浇灌农作物中的设计保证率。

三、小农水设施的长远发展计划的设计技术

(一)小农水设施中建设范围大小的分析技术

在小农水设施规划设计中,要凸显建设范围大小的设计一般是通过这四个角度来着手技术分析的:一是农业经济状况与社会经济水平发展对本地小农水浇灌范围的需求,结合本地农业发展情况深入剖析小农水设施在当地的作用,在保证食粮生产安全的情况下,联系本地近年来的农业发展预期目标,科学合理的设计制定小农水的建设范围大小。二是结合当地浇灌范围内,全部可以用于浇灌的水源,联系实际情况,合理制定小农水设施的浇灌保证范围,通常以县或者乡镇的塘坝和水库为单位,对水资源的承载量实行复核计算,同时根据当地浇灌用水总平方、使用情况和其他相关指标,对相应范围内农业发展与当地用水的需求量实行分析,通过小农水设施的建设,来保证当地相应范围内的浇灌用水量的均衡。三是分析当地范围内土地升级为浇灌用地后是否有增加产量的潜力,结合当地的土地集散状况,分析其发展潜力,科学有效的进行规划设计;四是根据小农水设施浇灌面积近年来的发展趋势,预测评估以后有可能开拓的新浇灌区域潜力和面积大小,充分利用小农水设施的作用,确保小农水的长远发展[3]。

(二)小农水设施中规划设计的核心内容

一是浇灌用水的方式选择和设计。因为当地浇灌水源多种多样,通常整理归纳为两类方式:通过水渠、水沟等自流浇灌以及运用运水工具自发取水浇灌。因此浇灌方式的选择对于规划设计来说是很重要的。现在的小农水设施大多采用通过水渠、水沟等自流浇灌的方式,自流浇灌的小农水建设大多是以河道、水库等为首要水源的浇灌方式。自流取水浇灌又分为有坝取水和无坝取水两种方式。在浇灌范围内水源地势比较低的状况下,可以运用有坝取水的方式,虽然有坝取水建设的初期投资是较大的,然而在建设后可以缩短输水渠道的长度,降低土石方以及输水渠道的工程量。无坝取水可以掌控洪涝期的水流量,预防山洪突然袭击破坏小农水设施,保证水流的平缓稳定。

二是灌溉渠道的设计。灌溉渠道的设计,需要根据当地生产活动区域的具体分布情况,科学合理的设计布局水利设施,遵守安全设计规范下,在渠道的设计中要尽可能的减少沿河布置,以避免遭到自然灾害的影响。同时要设计泄水闸等相关泄洪设施,确保渠道的安全性。根据当地地势,尽可能的确保渠道的笔直和顺畅,降低与建筑物的交错量,从而使渠道的输水效果得到提升,同时,相关部门人员应全方面的对当地地形进行调查分析,把集中落差完全的利用起来,联合水利加工等方式,实现多样化经营。在主渠道和分支渠道的设计上,要结合实际浇灌区域的地势进行设计,尽可能的降低建设资金,同时充分提升小农水设施的利用效率[4]。

三、结束语

总而言之,小农水设施对于农业工程来说是非常重要的,是促进社会快速发展的首要前提。小农水的设施对保证我国农业快速稳固发展起着非常重要的作用。因此,相关部门要重视小农水设施的规划设计,经过对当地具体情况的调查分析,制定相关的设计标准,同时分析研究规划设计中的大体方向,提升规划设计水平,充分发挥小农水设施的作用,提升效益。

【参考文献】

[1]周富强,农田水利工程灌溉规划设计分析[J],中国水运,2012,(3);11-12.

[2]罗小云,抓好规划前期工作建立健全小农水工程建管机制[J],中国水利,2011,(03);15-16.

篇8

2013年4月20日,国家863计划“温室节能工程关键技术及智能化装备研究”项目启动会在山东省寿光市举行。项目承担单位及各课题组代表共计20余人出席了启动会。

启动会上,中国农业科学院张义博士首先概要介绍了项目背景、总体目标、研究内容、课题设置和具体部署。随后,项目设立的6 个课题负责人分别汇报了各自课题的具体内容与实施方案,启动会取得了圆满成功。

据悉,本项目由山东省蔬菜工程技术研究中心承担,由中国农业科学院杨其长研究员担任项目负责人。本项目下设6 个课题,其中,课题“温室主动蓄放热储能技术与装备研究”由中国农业科学院杨其长研究员主持,“太阳能土壤跨季度储热技术及智能化装备研究”由北京理工大学郑宏飞教授主持,“日光温室构件集热技术与智能控制系统研究”由中国农业大学马承伟教授主持,“日光温室结构轻简化关键技术参数研究”由农业部规划设计研究院周长吉研究员主持,“轻简装配式日光温室墙体结构与新型材料研究”由沈阳农业大学佟国红博士主持,“温室相变蓄热与集热材料模块化关键技术研究”由西北农林科技大学王宏丽博士主持。

本项目将立足自主开发和集成创新,以“温室节能高效生产”为核心,从温室保温储能、结构优化、太阳能跨季利用等三个方向入手,重点开展温室主动蓄放热技术、温室相变蓄热-集热技术、温室构件集热技术、温室浅层地能高效储放热关键技术、轻简装配式日光温室墙体结构与材料优化技术、太阳能土壤跨季度储热智能化技术等相关节能技术研究,研制出相应的配套智能装备与产品,并实现温室节能工程关键技术及智能化装备的集成。

当前,我国尚存在能源短缺、作物栽培设施装备落后、抗逆性能差、数字化控制水平低、关键设备受制于国外等现实问题。希望通过本项目进行温室主动蓄放热及结构轻简化关键技术研究、温室土壤与构件储能集热技术及智能化控制装备研究,以及综合技术的集成;形成具有低能耗、高产出、环境智能可控型设施农业工程技术体系,大幅度降低设施能耗和生产运行成本,提高土地利用率和劳动生产率,为显著提升我国设施农业现代化水平和综合效益做出贡献。

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关键词:土地利用;生态系统服务价值;生态安全格局;郧阳区;CA-Markov

中图分类号:F301.2

文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2016)20-0065-05

1 引言

随着“新四化”政策的实施和执行,城镇化的步伐在逐年加快,人地矛盾日益突出,土地资源面临着前所未有的压力,随之而来的生态环境也受到了威胁。采用科学合理的理论和模型对土地资源进行分析,以此来合理地优化土地利用格局、提高生态安全系数和扩展生态系统服务价值领域越来越得到研究学者的青睐[1,2]。

LUCC是人类活动在自然基础上的直接反映,具有显著的空间特点和时间特点,土地利用格局的形成和演化容易受到不同空间和时间尺度上的自然、社会、经济等诸多因素的影响。近年来,土地利用模拟模型的研究越来越多,其研究成果也卓有成效[3~11]。

生态安全是指生态系统不受其他因素的影响,能够保持自我的发展状态。但是生态作为一个大系统而言,其发展过程难免受到人类的生产、生活和健康等方面的影响。稳定和可持续的生态系统才是健康的系统,才是我们所追求的,其稳定性和可持续性表现在时间上能保持它的组织结构和对胁迫的恢复力[12]。土地利用中的生态安全问题日渐凸显,生态安全关系到人类的生存与发展。当前学术界对生态安全的研究多集中于生态安全格局(ESP)的构建[13~16]和生态系统服务(ESV)的核算[17~19]。

目前,土地变化/土地覆盖(LUCC)、ESP和ESV的研究领域很多,但很少有学者把这三个土地不同的研究方面结合起来进行研究。本文通过估算ESV,以ESV为阻力建立ESP,以ESP和基本农田为影响因素,利用IDRISI软件中的CA-Markov模型模拟不同土地政策下的土地利用空间格局情况,再用ESV对两种不同格局的土地进行检验,评价两种政策下土地变化的空间布局方式的不同和选出最佳土地利用格局。

2 研究区域概况

郧阳区(32°25′~33°15′N,110°7′~111°16′E)原名郧县,隶属于湖北省十堰市,位于汉江中上游,鄂西北边陲,秦巴山区西北,东北与陕西省商南县接壤,西南与竹山县、房县、陕西省白河县毗邻,东与丹江口市和河南省淅川县相连,图1为郧阳区区位图。截至2015年,郧阳区管辖21个乡镇,版图面积3832.44 km2。郧阳区地形地貌复杂。地处秦巴山脉之间,地势处于第二阶梯,受燕山运动影响,地质构造发育多呈褶皱断裂,形成了复杂多样的地貌形态。沧浪山是境内的最高点,海拔达到1824.7 m,丹江口库区是境内最低点,海拔160 m,高差达到1664.7 m。汉江沿岸、滔河下游、丹江沿岸的丘陵岗地是主要农耕区,具有山高、坡陡、谷峡的特点。

郧阳区属于湖北省地质灾害易发区之一,郧阳区地质灾害主要有泥石流、滑坡和崩塌三种类型,但是主要还是以滑坡为主。区域内灾害涉及面积较大,发育各类地质灾害较多,地质灾害易发点分布众多且分散,地质灾害影响着郧阳区生态环境安全。

郧阳区位于湖北省西北部,南水北调水源地,经济发展快速,特别是在2014年由县升区以来,经济的迅速发展,使土地资源变得越来越紧张,不仅土地结构发生着变化,也威胁着该地区的生态安全。

3 数据来源及研究方法

3.1 数据来源及处理

获取准确有效的数据是进行LUCC分析和建立景观生态安全格局的基础,而本文抛开了利用传统的遥感影像数据解译获取土地利用数据的方法,直接采用郧阳区国土资源局提供的土地利用二调数据和变更数据,相比传统的遥感影像解译获得的土地利用数据而言,其数据更具准确性,避免了因解译误差对结果造成的直接影响,对本文的研究结果更为准确和具有说服力。主要的数据来源如下:

(1)土地利用数据:郧阳区国土资源局提供的郧阳区2009年全国第二次土地利用调查矢量数据、郧阳区2015年土地利用变更调查矢量数据;

(2)行政权属数据:郧阳区行政界限及乡镇行政界限数据;

(3)规划数据:《郧县土地利用总体规划(2006-2020 年)》文本及图件、《郧县城市总体规划(2009-2020 年)》。

为保证数据的一致性,提取出的所需地类,并在ArcGIS中将矢量数据转换成分辨率为120×120的栅格数据,并进行重分类(Reclassify),利用Polygon to ASCII工具转换为ASCII格式,再在IDRISI中利用转换模块,将ASCII格式的数据转换为IDRISI软件识别的rst格式数据。运用ARCGIS软件,利用2009年土地变更数据和2015年土地利用数据提取出郧阳区的基本农田图层,按照上述操作过程,生成基本农田rst数据。

3.2 研究方法

3.2.1 ESP构建方法

生态安全格局(ecological security pattern,ESP)的研究设计要依赖于研究者对其空间结构的分析结果和对生态过程的了解程度。以IDRISI和ArcGIS为平台,选择研究区几个关键生态因素,来构建和模拟关键性生态过程[20]。构建ESP基本步骤如下:①识别源。选取研究区内面积大于10 hm2的图斑作为研究区的对象,该文选择风景设施用地、水库和主要河流为生态源地。②拟定阻力面。本研究以ESV为基础,通过计算单位面积的ESV,然后把ESV作为确定生态源地的阻力面的因素。如果ESV越高,则阻力值越小,反之越大。③叠加过程与判别空间联系。该研究依据土地利用现状图、生态源地图、累积阻力值图和ESV空间分布图,确定研究区ESP。

3.2.2 土地利用格局模拟方法

CA模型由单元、状态、领域及转换四部分组成,元胞空间是所有土地类型的集合,每个元胞在下一时刻的状态由该元胞当前状态、邻域元胞状态和转换规则确定[21]。Markov模型基于马尔科夫链,通过对事件某一时刻不同状态的初始概率及状态之间的转移关系来研究该时刻状态的变化趋势。通过IDRISI软件中的CA-Markov模块对土地利用类型的数量及空间变化进行预测,基本步骤如下。

(1)生成Markov土地利用状态面积转移矩阵和土地利用状态变化概率转移矩阵。将2009年rst格式的土地利用数据作为基期年数据,2015年rst土地利用数据作为目标年数据,将它们分别导入到IDRISI中的Markov模型中,设置年份间距为6,比例系数为0.15,就可以得出两年之间不同土地利用类型间的面积转移矩阵和土地利用状态概率转移矩阵。

(2)创建适宜性图集。该研究选择生态源地图和基本农田分布作为限制因素,到国道和省道的距离、到农村居民点的距离、到城镇中心的距离为影响因素,并运用IDRISI软件来计算限制因素图集和影响因素图集,规定研究期间位于生态源地和基本农田内的地类不允许随意占用[22]。通过搜集交通数据,并从2015年土地利用现状图中提取相关图层,然后在ARCGIS中将矢量数据转换成栅格格式,并利用距离函数计算各个图层之间的距离,随着距离的增加,扩展适宜性降低。最后通过collection editor功能合并生成郧阳区土地利用类型转换适宜性图集。

(3)确定迭代次数和CA滤波器的构造。由于模拟初期为2015年,末期为2020年,故模型中的迭代次数设置为5。该文采用IDRISI中标准5×5滤波器。

(4)情景模拟设置。该文设置了2个情景:ESP保护情景和无生态保护情景。ESP保护情景不仅考虑了对生态源地和基本农田这两个限制因素的保护,而且考虑了到省道国道、农村居民点和城镇中心的距离这几个影响因素。无生态保护情景只考虑了距国道、省道距离、距农村居民点距离等少数几个影响因素,没有考虑ESP保护。

(5)模拟精度验证。以2009年数据为基础,模拟2015年土地利用类型图,分别统计2015年模拟图和实际土地利用图各个地类的栅格个数,利用Kappa系数进行精度验证,当Kappa系数超过0.75时,模拟符合研究要求。

4 结果分析

4.1 郧阳区生态系统服务价值估算结果

通过表1可知,在2015年郧阳区单位面积ESV构成中,林地占比例最大,达30.85%,其生物多样性,气体调节价值,气候调节价值均为最高,这与国家实施的退耕还林政策密切相关;其次是水域,比例为19.60%,其养分循环价值和水源涵养价值功能较强;建设用地单位面积ESV最低,为2.44元/(m2・a);风景设施用地,园地,耕地,其他土地单位价值依次降低(图2,表1)。

4.2 生态安全格局构造与分析

以ArcGIS为平台,将生态源地分布图(图3a)和ESV空间分布图(图2)进行叠置操作,生成生态源地累积阻力图(图3b),以此来共同反映生态源地扩散的阻力大小,ESV越高,生态源运行的阻力就越小,其阻力值越低。

4.3 土地利用模拟情况精度验证

通过IDRISI软件中的CA-Markov模型,设置初始年份为2009年土地利用图,选择上述步骤生成的土地利用动态概率转移矩阵,时间间隔设置为6,比例系数设置为0.15,对2015年土地利用情况进行模拟。并将模拟结果与实际土地利用图进行对比验证(表2)。由表2可知,7种地类总Kappa系数为0.78,总精度为83.13%,各种土地利用类型的系统精度和用户精度均

4.4 不同情景下土地利用模拟结果分析

将2015年土地利用图作为模拟初始年,设置不同参数来进行模拟两种不同情景下土地利用情况(图4)。

由表3可知:ESP保护情景下,林地、耕地、建设用地、水域得到了有效的保护,并且保护程度依次降低,增加的面积分别为46.35、28.7、15.44、5.96 hm2,无生态保护情景下,其他土地和园地的面积高于ESP保护情景下的面积。从生态系统服务价值方面,水域、风景设施用地、园地、林地的ESV有提升,提升强度依次降低,分别为3.03、1.99、1.11、0.8亿元,剩余3种地类的ESV略有降低,总体生来看ESV由53.94亿元上升到56.06亿元,区域生态系统服务价值得到了提高。

5 结论与讨论

该文以郧阳区为研究对象,计算该区域的ESV,以此来构建ESP,再通过CA-Markov模型对两种不同情景模式进行模拟,对模拟之后的土地利用类型计算ESV,分析其土地利用格局的合理性。结果如下。

(1)2015年郧阳区,各种土地类型单位面积ESV大小依次为:林地>水域>风景设施用地>园地>耕地>其他土地>建设用地;ESV贡献率从大到小依次为:养分循环>水源涵养>娱乐文化>物质生产>生物多样性>气体调节>气候调节>净化环境。

(2)ESP保护情景下,林地、耕地、建设用地、水域得到了有效的保护,并且保护程度依次降低,增加的面积分别为46.35、28.7、15.44、5.96,无生态保护情景下,其他土地和园地的面积高于ESP保护情景下的面积。从生态系统服务价值方面,水域、风景设施用地、园地、林地的ESV有提升,提升强度依次降低,分别为3.03、1.99、1.11、0.8亿元,剩余3种地类的ESV略有降低,总体生来看ESV由53.94亿元上升到56.06亿元,区域生态系统服务价值得到了提高。

(3)本研究可为郧阳区土地利用总体规划、城市规划和环境规划提供有力的决策支持。由于直接选用IDRISI软件中的CA-Markov模型,没有选取不同土地利用模型进行模拟研究和精度对比分析。因此,下一步应加强土地利用格局演变驱动因素研究和不同模型模拟精度之间的对比,以提高研究结果的科学性。

参考文献:

[1]Terry L Sohl, Peter R Claggett. Clarity versus complexity:Land-use modeling as a practical tool for decision makers[J].Journal of Environmental Management, 2013, 41(16): 235~243.

[2]陈佑启,杨 鹏. 国际上土地利用/土地覆盖变化研究的新进展[J]. 经济地理,2001,21(1):95~100.

[3]肖 明,吴季秋,陈秋波,等.基于CA-Markov模型的昌化江流域土地利用动态变化[J].农业工程学报,2012,28(10):231~238.

[4]周 浩,雷国平,赵宇辉,等.基于CA-Markov模型的挠力河流域土地利用动态模拟[J].生态与农村环境学报,2016,32(2):252~258.

[5]王友生,余新晓,贺康宁,等.基于CA-Markov模型的藉河流域土地利用变化动态模拟[J].农业工程学报,2011,27(12):330~336.

[6]杨国清,刘耀林,吴志峰.基于CA-Markov模型的土地利用格局变化研究[J].武汉大学学报(信息科学版),2007,32(5):414~418.

[7]李 志,刘文兆,郑 粉.基于CA-Markov模型的黄土塬区黑河流域土地利用变化[J].农业工程学报,2010,26(1):346~352.

[8]何 丹,金凤君,周 Z.基于Logistic-CA-Markov模型的土地利用景观格局变化:以京津冀都市圈为例[J].地理科学,2011,31(8):903~910.

[9]汪雪格,汤 格,王立军,等.基于GIS-MATLAB-CA的农业景观格局空间优化模型的建立及应用[J].安徽农业科学,2009,37(14):6770~6773.

[10]何春阳,史培军,陈晋,等.基于系统动力学模型和元胞自动机模型的土地利用情景模型研究[J].中国科学(D辑),2005,35(5):464~473.

[11]邱炳文,陈崇成.基于多目标决策和CA模型的土地利用变化预测模型及其应用[J].地理学报,2008,63(2):165~174.

[12]裴 欢,魏 勇,王晓妍,等. 耕地景观生态安全评价方法及其应用[J]. 农业工程学报,2014,30(9):212~219.

[13]张 杨,严金明,江 平,等. 基于正态云模型的湖北省土地资源生态安全评价[J]. 农业工程学报,2013,29(22):252~258.

[14]李明月,赖笑娟. 基于BP 神经网络方法的城市土地生态安全评价:以广州市为例[J]. 经济地理,2011,31(2):289~293.

[15]肖笃宁,陈文波,郭福良. 论生态安全的基本概念与研究方法[J]. 应用生态学报,2002,13(3):354~358.

[16]王丽萍,金晓斌,杜心栋,等. 基于灰色模型_元胞自动机模型的佛山市土地利用情景模拟分析[J]. 农业工程学报,2012,28(3):237~242.

[17]曹 智,闵庆文,刘某承,等. 基于生态系统服务的生态承载力:概念、内涵与评估模型及应用[J]. 自然资源学报,2015,30(1):1~11.

[18]胡喜生,洪 伟,吴承祯. 土地生态系统服务功能价值动态估算模型的改进与应用:以福州市为例[J]. 资源科学,2013,35(1):30~41.

[19]欧阳志云,朱春全,杨广斌,等. 生态系统生产总值核算:概念?核算方法与案例研究[J]. 生态学报,2013,33(21):6747~6761.

[20]俞孔坚,王思思,李迪华. 区域生态安全格局:北京案例[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.

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1.1全国高校设施专业课程设置及存在问题对全国所有正在开设或曾经开设设施农业科学与工程专业的33所高等院校进行了调查(包括中国农业大学、西北农林科技大学、华中农业大学、南京农业大学、山东农业大学、沈阳农业大学、东北农业大学、四川农业大学、河北农业大学、福建农林大学等),结果如表1所示。调查发现,首先,设施专业课程基本都包括工程类、栽培类、园区类等几类,由于设置设施农业科学与工程的高校有农业院校,也有工科院校,以农业院校为主,不同性质的高校对课程设置各有侧重,有的高校栽培类课程较多,有些高校工程类课程占很大比重。其次,课程命名随意,名称混乱,缺乏统一标准,导致大量同课异名现象,比如,33所高校中内容基本为“设施园艺植物栽培”的课程名称竟达到25个,命名十分混乱。最后,对“设施农业”的理解过于概念化,使课程设置范围过于广泛,比如“设施养殖”、“草坪学”等课程,就其内容而言,笔者认为似乎更适合在其他专业中设置。因此,对课程设置进行整理,对课程名称进行规范势在必行。

1.2全国高校设施专业主要专业课程的开设率对全国开设设施专业的33所高校进行调查,由于各高校课程名称差异很大,课程之间还有涵盖、交叉、重复关系,因此,只能根据课程主要内容,对专业课程进行归类(开设高校少于所调查高校总数10%的课程不计),研究各所高校主要专业课程的开设比率(图1)。结果表明,首先,尽管以园艺设施学、设施工程学等不同的名称出现,但所有高校都开设了以设施工程为内容的课程,说明这一教学内容对本专业来说,其重要性是公认的,而且,有近一半的高校,在此基础上,又开设了温室设计与建造课程作为补充。其次,从开设院校的多少看,设施工程之后,依次是设施环境、设施园艺、植物保护、植物生理、工程制图、植物学、无土栽培、植物育种、生物化学、建造设计、设施蔬菜等课程。再次,设施环境调控、植物保护这类与实际生产联系紧密的课程,也得到了广泛的重视。另外,这一排序也暴露出一些问题,在设施农业领域栽培面积最大、效益最高的设施蔬菜类课程,并没有得到足够的重视,很多高校仅在设施园艺类课程中有所涉及;一些与设施专业密切相关的现代农业技术、休闲农业类等课程较少;对于养殖类课程,笔者认为,不宜由设施专业开设,即使设置也应占很小比重。

2行业专家对设施专业课程重要性的评价

根据设施专业毕业生就业领域,分别调查了山东潍坊万通食品有限公司蔬菜种植基地、新疆吐鲁番市鑫农种苗有限责任公司、山东青岛瑞克斯旺(中国)种子有限公司、天津丽都农业科技有限公司、河北秦皇岛丰禾农业开发有限公司、北京天安农业发展有限公司等21家农业企业,通过问卷和座谈的形式调查这些企业的共130名行业专家。行业专家根据企业对人才的专业要求和现代农业的发展需求,从预设的当前全国设施专业开设的28门主要专业课程中,挑选出8门并进行重要性排序。笔者对每位专家选出的8门课程按顺序依次赋值,排在第1位的课程赋值为8,第2位赋值为7,依此类推,未入选课程赋值为0,然后统计计算每门课程的权重(图2)。结果显示,行业专家认为,对农业企业最有价值的前10门课程依次是设施蔬菜栽培、农业园区规划与管理、现代农业技术、设施果树栽培、设施设计与建造、作物病虫害防控、设施花卉栽培、园艺植物育种、设施环境与调控、工厂化育苗,其后依次为无土栽培、设施自动化控制、设施土壤与肥料、食用菌栽培、设施农业经营等。其中,设施蔬菜栽培的重要性,远远高于其他课程。

3对设施专业课程设置的建议

根据前述对我国各高校设施专业开设课程情况分析,当前农业企业对人才和知识的需求调查,以及对设施专业毕业生就业范围的前瞻性预测,笔者认为设施专业的课程设置可以遵循“以设施工程为基础,以环境调控为手段,以植物栽培为核心,以园区建设为形式”的原则,在此基础上,笔者对设施专业课程设置提出如下建议:

3.1规范课程名称建议除理论性很强的课程可以命名为“某某学”、“某某法”外,实践性较强的课程最好按照职业教育的理念,采用“名词+动词”的命名方式,如“设施蔬菜栽培”、“园艺设施设计与建造”。各高校应根据传统和认知程度,对课程内容进行界定,然后选用已经为大家基本接受的通用名称,避免随意对课程进行组合和命名,减少名称混乱现象。

3.2设置专业核心课程群设施专业具有独特的专业特征,是与园艺、农学、园林不同的综合性新专业。因此,笔者认为,从我国设施农业对人才的需求看,至少应该设置工程、农艺、园区、经营4个专业核心课程群。其中工程群课程的内容包括建筑基本原理,设施设计与建造,光、温、水、气的观测与调控等;农艺群课程的内容包括生物、土壤、肥料,蔬菜、花卉和果树等作物的栽培等;园区群课程内容为园区规划、设计、管理,园区内植物栽培管理等;经营群课程内容包括农业企业管理及农资销售等。

3.3设置核心专业课程在每个课程群内设置多门核心专业课程(表2)。核心专业课程是设施专业特征的体现,是各个高校设施专业都应该设置的课程。在培养方案中,应该以专业基础课程、专业课程(必修课程或方向限选课程)的形式体现,以此夯实学生的专业基础,使之具备扎实的基础理论和操作技能。笔者建议,设施养殖类课程不应作为核心课程,这是因为,虽然广义地讲,设施农业是利用农业工程措施,实习部分人工控制环境的种植业和养殖业,但狭义的设施农业仅指设施种植业,及植物设施栽培,通常所说的设施农业一般指狭义设施农业。同时,养殖类课程在界定上,更接近动物科学类专业范畴。