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序论:在您撰写数字经济在农业中的运用时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
关键词 数字地球;农业;环境
中图分类号P208 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)47-0102-01
在信息爆炸的今天,我们总是容易被铺天盖地的信息所掩埋,总是容易迷失在浩瀚的信息海洋里,因此我们正竭力在寻求一种更好的方式来管理信息,也许数字地球正是我们期待的答案,它不仅能有效的管理信息,还能在一定程度上提高生活质量、促进经济发展和社会进步。
数字地球是当前一种最新的管理信息的概念,它能把地球上人类掌握的各种信息用地理信息这一纽带有机地串联起来,装载到因特网上,从而真正实现信息全球化。它以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础,从多个角度对地球进行多尺度、多种类、多时空的三维描述[1]。在经济全球化的今天,数字地球使信息摆脱了以往种种媒介的束缚,切实实现了信息的共享,其多维的空间数据特性也使人们改变了以往对信息单一的理解,使人们得到的信息变得更加丰富多彩。
借助数字地球,我们可以获得的不仅是高分辨率的地球卫星影像和数字化的地图,还有关于社会、经济、文化、人口等多方面的信息,利用这些数据我们可以在政治、经济、文化、教育、军事、农业等广泛领域解决诸多问题,例如资源的可持续利用、环境规划、灾害预报、环境监控、环境保护等。于此同时,数字地球的便利所带来的社会效益、经济效益和环境效益也是不可估量的[2]。
伴随着数字地球宣告全球信息时代的开始,我国也开始对数字地球有了初步设想,如环境示范模型、灾害示范模型、农业示范模型和长江三峡示范模型等。随着中国综合国力的不断增强,数字地球在这里全速运转已经指日可待。
我国作为一个资源大国和农业大国,发展数字地球在农业环境领域的应用是十分可取的,这主要基于以下三点原因。
首先,这是数字地球应用研究发展的必然。随着数字地球研究的不断深入,许多学者开始研究如何将这一集当今高科技于一体的技术应用于不同领域,如应用到城市规划、管理建设中的“数字城市”,应用到国家对区域规划、管理中的“数字省区”等[2]。因此将这一技术应用到与国民生存、国家发展密切相关的农业环境领域是一个必然,一旦这一技术能得到很好的运用,将有力推动我国加快转变农业领域粗放式的生产经营模式,有利于培养生产经营者的现代管理素质,从而使农业的可持续发展和环境的有效保护变得更加科学、有序和高效。
其次,这是国民生活水平提高、社会经济发展的客观需要。农业是国民生存的基本物质保证,随着生活水平的提高和人口的增长,粗放式的农业产出和低品质的农产品已经不再能满足人们的需求,同时,在社会发展的过程中,环境受到的来自各方面的污染破坏也日益加剧,如化肥、农药、生长调节剂和饲料添加剂的不合理施用已经对土壤造成了严重的污染。因此如何进行最优的土地利用和施肥管理来确保农作物的优产高产,并使土地保持良好的肥力状况已成为当今农业发展过程中所面临的一大难题,而正是数字地球可以很好地帮助我们解决这些问题,借助它可以将低投入高产出的精准农业提升到一个新台阶,也可以帮助环境友好型的有机农业实现更好的实时监控等。
最后,这还取决于农业环境自身的特点。农业环境相对于其他环境而言其生态结构比较简单,因而具有易破坏性,同时对于我们这样一个人口大国来说其又具有稀缺性。然而这样一个既易破坏又稀缺的资源却与国民健康息息相关,所以必须在最优地利用土地资源的基础上,尽量减少农业生产对环境的破坏以及规划管理上的失误,而这些我们都可以借助数字地球来解决,从而达到统筹规划、协调发展的目标。
尽管数字地球的运用可以给我们带来诸多好处,但仍不能忽视的是数字地球在我国的发展和推广还面临着一些问题。
一方面,我国的相关技术及产业发展相对落后。首先是由于缺乏对数字地球科学的认识,因而对数字地球相关技术的开发和投入很不足,从而导致数字地球在我国的运用还停留在初始了解阶段。目前,在我国农业环境领域,大多都还采用很原始的粗放式的管理模式,不论是生产者还是管理者往往只注重追求短期效益,而不愿意一次性高投入,继而在后期得到长久和高效的回报,这造成我国的农业资源存在很大程度上的浪费,而农业上的面源污染也日趋严峻。所以发展数字地球在农业环境领域的应用十分必要,是走可持续发展农业的客观需求。
另一方面,相关政策法规与社会化服务体系缺乏。这也是导致相关产业技术发展落后的一个重要原因。目前,虽然我国已经出台了发展高新农业、走可持续发展农业的相关政策法规,但一些实质性、可操作性的政策措施尚未能很好建立或者执行,并且与政策相对应的资金投入或者扶持力度还不够,一些专门从事农业领域高新技术研发的龙头企业未能很好地运作起来,这使得农业生产者和管理者即便有利用新技术发展农业、改善农业环境的想法,也难以获得很好的技术培训和相关支持。
农业是国之根本,随着国家对农业领域越来越多的重视,上述问题将逐步得到解决,因而数字地球在农业环境领域的发展是难以预测的,伴随着其研究的不断深入和相关技术的不断完善,它一定能够更好地帮助我国管理现有的农业资源、进行环境监测和评价,为农业发展提供科学有效的帮助。
参考文献
关键词:农业知识;信息技术;应用;前景
中图分类号: SL26 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-12-0013-1
0 引言
农业、农村、农民问题关系党和国家事业发展全局,农业信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势。智能化信息技术从70年代末开始应用于农业生产领域,发展速度很快。目前,农业信息技术在农业生产运用中还存在诸多问题,信息技术在农业生产中的应用,是农业信息化的主要标志和重要内容。
1 农业信息技术概述
农业信息技术是现代信息技术与农业生产相结合的一类技术的总称。它是高新技术应用于农业的一个重要发展方向,主要研究现代信息技术在农业领域的应用,包括感测与识别技术、信息传递技术、信息处理与再生技术、信息施用技术等,利用现代信息技术可以加速农业的发展和农业产业的升级,是现代信息科学迅猛发展和农业产业内部需求相结合的必然产物。
2 我国农业知识领域中信息技术的应用现状
我国的农业信息化水平与发达国家还存在很大差距。尽管我国农业信息技术的应用已初见成效,但整体水平不高,信息资源的数量与质量不能满足农业生产和科学管理的需要。从事农业生产的劳动者,大部分文化程度较低,信息意识不强,对农业科技的了解比较少。我国目前已有的信息设施,尚未在农业知识领域得到广泛的应用,根源在于,我国农技人员及广大农民不会使用计算机,信息意识差。广大农村的生产力水平落后,信息不灵,交通不便,农民缺乏有效的信息指导。信息时代的到来,给农业发展提供了大好的机遇,我们应该抓住这一机遇,真正做到使农业发展逐步转到依靠科技进步和劳动者的素质提高上来。
3 我国农业知识领域中信息技术应用存在的问题
首先,政府在农业信息技术及农业信息化建设上的主导作用发挥不够。主要表现在以下几个方面:一是职能不到位,政府在农业信息化发展战略和总体规划方面,没有充分发挥指导和协调的功能。二是职能错位,政府承担了许多本该由社会力量完成的工作。三是政府缺乏对信息化工作的监督和管理,工作机制不够健全。其次,农业信息采集的覆盖范围和时效性有待进一步加强,兼备农业科学技术和信息技术的复合型农业信息人才缺乏。农业信息服务面窄,实用性不强。为了解决我国在运用农业信息技术服务于农业生产遇到的实际问题,我们提出数字农业理论体系。
4 数字农业理论体系的研究
农业是国民经济的基础,信息技术、生物技术的突破及其在农业领域的广泛应用,大大加快了农业现代化进程,数字农业是21世纪提升农业产业水平的有效途径之一,数字农业将有力推动农业增长方式转变和农业增产与农村经济结构调整优化,加速农业现代化进程,数字农业是农业现代化发展的要求,同时,数字农业是环境健康的要求。美国、加拿大等国家的数字农业研究已初有成效,澳大利亚、英国、丹麦等国家都颁布了严格的环境法律。在我国,从事农业研究的人员首先开始了“数字农业”研究。农业信息化是现代农业的共同取向和世界农业发展的必然趋势,数字农业是农业信息化的核心和必由之路。数字农业具有几个显著特点:虚拟现实技术支持下的多维网络信息系统;多源、多比例尺、多分辨率以及数据集成的网络信息系统;面向全社会公众开放的网络信息系统;农业运行机制的全面数字化。
5 完善农业信息化的具体途径
建立涉农服务网站,充分考虑农民使用,充分考虑农业增效,充分考虑农村发展。完善农民信息素养建设,加强信息技术环境下的教育培训,促进信息技术环境下科技传播的带动,注重信息技术环境下科技推广政策的引导。推进农业信息化应从以下几个方面着手:农业信息网络建设;农业信息资源数据库建设;农业信息监测与速报系统建设;国际间农业信息机构的联系与合作机制建设;引导和支持非政府农业信息机构的发展;信息服务人员的素质提高。
6 结束语
“农业兴,基础牢;农村稳,天下安。”在世界农业发展史上,大致经历和发生了三次比较引人注目的农业技术革命。以拖拉机等农机具为标志的农业机械技术在农业生产上的广泛应用,以现代遗传学理论等为标志的生物和化学技术在农业生产中的应用。以生物技术和信息技术为核心的新技术革命,将影响到农业发展的各个层次和环节。农业技术革命已经悄然拉开了序幕。本文就农业知识领域中信息技术的应用前景展开了相关探讨,首先对农业信息技术的基本理论做了相关梳理,然后分析了农业信息技术在我国的应用现状,同时指出了我国农业知识领域中信息技术应用存在的问题,针对存在的问题,提出了构建数字农业理论体系的设想,并基于数字农业理论体系的基础上,提出了完善农业信息化的具体途径。通过这一系列的思考,获得了对我国农业信息技术应用前景的一个基本认识。希望能对日后的农业信息技术工作的开展,起到微薄的帮助。
参考文献
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[2] 周国民.我国农业信息技术的应用与发展[A].农业信息技术与信息管理[C].北京:中国农业出版社,2003.
[3] 李道亮,丁娟娟.农业资源高效利用技术集成专家系统的设计[J].中国农业大学学报,1999,4(2):14-18.
关键词:数字化;设计技术;机械设计;应用分析
在这个经济迅速发展的时代,经济效益和社会效益是企业发展的根本目标,企业发展尤为重视效益问题。为创造企业经济利益,机械设计技术是企业降低生产成本、提高现代机械设备的安全性与稳定性方面不可忽视的重要措施。在进行机械设计工作时,适当的采取数字化技术能够实现设计技术的突破性进展,使得机械设备运行的安全性与可靠性得到大大的加强,另一方面也可以提高机械的工作效率,使得企业实现经济效益与社会效益的双收。数字化设计技术是信息科技时代重要的科学技术之一,它目前在机械设计方面的应用受到人们广泛的关注,虽然暂时在于机械设计工作的融合也出现了一些亟待解决的问题,但是随着科技人员工作经验的增加以及研究的深入,相信在未来数字化技术在机械设计方面的应用会达到炉火纯青的地步。
1简要介绍数字化设计技术
在党和政府的政策指导下,我国的科技创新力度不断加大幅度,机械设备在科学技术的支持下发生了翻天覆地的变化,大型化、自动化、高精度化的机械设备不断涌现。数字化设计技术的出现,使得机械设备更加如虎添翼,设备结构复杂化,但是机械的生产规模和运行效率也更加的高效。
1.1数字化设计技术的内涵分析
数字化设计技术是指将计算机技术应用于产品设计领域,属于计算机设计技术的一种辅助。它最开始是以计算机辅助设计,即CAD的形式显现出来的,在科技水平不断提升的带动下,数字化设计技术越来越成熟,它在越来越多的行业受到人们的欢迎,在机械设计方面的优势更为明显。以前设计师在进行机械相关的设计工作时都离不开实物模型的帮助,但是在数字化设计技术出现之后,它可以利用计算机技术建立数字化的模型,从而降低实物模型的使用频率,提高了工作效率。
1.2数字化设计技术特征分析
数字化设计技术最为重要的特征就是产品的定义模型较为统一。任何一个产品都有生命周期,如开发期、成长期、成熟期、衰退期等等,数字化设计技术对于产品的每个生命周期都有相关的设计,都是统一运行的。这种统一的设计模式大大降低了产品设计的繁琐程度,使得产品设计流程更为简单化。因为传统的设计模式会针对处于不同生命周期的产品采取不同的设计方法,使得产品设计变得复杂,而且也容易丢失数据。另外,数字化设计技术可以实现并行设计。传统的产品设计讲究的是设计的切合性,产品的生产制造程序与包装维修程序需要达到高度的一致性,因此同一产品的设计基本上都是由同一设计团队完成。因此,传统的设计方法对于设计师的依赖性较强,一旦设计团队出现分裂问题,则产品的设计链条很容易受到影响,从而产品的质量也难以保证。但是数字化的设计技术可以实现并行设计,简单而言,就是多个设计团队可以在同一时间内,在不同的地方,共同设计某一产品。这样一来,不仅仅是提高了机械的生产效率,另一方面也能够大大的缩短相关产品的生产周期,降低了运行成本。
2数字化设计技术在机械设计中的应用分析
近几年,我国机械制造引进很多的国外先进的技术、管理方式和装备,尤其是进入21世纪以后,对数字化设计技术的充分使用使得机械的装备水平得到很大的改善。这样才能达到提升机械设备的安全性和稳定性、降低生产成本的目的,间接地为企业创造出更多的经济利益。
2.1数字化设计技术在农业机械设计中的应用
我国的农业发展历史悠久,随着经济水平的不断提高,农业种植与收割也不断地由手工化向机械化转变。农机设备朝着一体化、高速化、微电子化的方向发展,设备的操作也越来越容易,同时农业机械的设计也越来越数字化。近年来,数字化设计技术常常应用于农业机械设计工作,农业机械设计人员在进行机械设计工作时,会借助计算机,运用计算机技术来生成部分辅的设计,或者是利用计算机的预测功能来预测产品的性能,经过不断的虚拟运作,不断地调试,从而设计出最优的农业机械。另外,农业机械设计人员还可以根据不同地域的地形、地貌以及农作物特征来模拟出农业机械运作的效果,经过修正与开发阶段,可以设计出符合各地区农业生产特色的农业机械,从而开发出其他的子功能,进而明确各部分子功能之间的关系。
2.2数字化设计技术在汽车控制系统设计中的应用
设计配电时,汽车机械的可靠性和负荷容量的需求是不可以忽视的,在利用数字化设计技术时一定要注意到这两个方面的参数。数字化设计技术的节能设计在各个方面都对人们产生着很大的影响,在设计的过程中,我们也应该考虑到节能减排的因素,要实现最有设计,使得资源的利用达到最大化,要尽可能的避免对环境的污染。因此对自动化技术在汽车机械控制系统中等的节能设计必须进行更加深入地研究,这样不仅为节能环保做出了巨大贡献,还可以为企业带来经济收益,促进技术的发展和创新。
3结语
科学技术的进步造就数字化设计技术,而数字化设计技术在发展与完善的过程当中,也带动科学技术进一步的发展,二者相互影响,相互促进。在实际发展中,工作人员应该不断地提升原有的工作效率,将产品的质量控制到位。数字化设计技术是新发展起来的学科,它与工业方面的生产以及人们的生活都有密切的关系。数字化设计技术无疑是现阶段机械设计工作最得力的助手,企业因该合理的配置资源,积极的引进先进的数字化设计技术。
作者:高刚毅 单位:荆楚理工学院机械工程学院
参考文献:
[1]阎楚良,杨方飞,张书明.数字化设计技术及其在农业机械设计中的应用[J].农业机械学报,2004(06).
1中国农业产业信息化发展现状
近些年来,中国农业产业化发展速度逐渐加快,从刀耕火种、铁犁牛耕,最终发展到全机械化操作模式。近年来,随着中国科学技术的不断发展,使得中国农业产业已经进入了信息化与数字化的发展时代,在农业生产过程中,可运用科学合理的数字化技术手段,不断改进农业生产技术,例如运用互联网大数据分析技术,通过分析农业病虫害防治数据,从而得出农业病虫害的具体防治方法及相关注意事项。中国互联网覆盖面积逐渐增大,广大农村地区甚至是偏远地区均可连接互联网,因此,数字化和信息化农业技术的发展将会对农业发展产生深远的影响。在传统农作物生长过程中,离不开阳光、空气、水分及土壤等生长要素的影响,但随着农业生产技术的不断升级,已经出现了无土栽培、暗室培育等新型的农业生产技术,极大地提高了农作物质量及产量。现在,农业信息化技术被应用在农作物播种、施肥、收割、储存、销售等各个环节,为数学期望在农业生产中的运用打下了良好的基础。
2将数学期望与农业生产应用相结合的重要意义
农业产业作为中国经济发展的基础性产业之一,改进农业经营与发展模式十分重要。因农业产业自身的特殊性和复杂性,会导致农业生产模式在改进与创新的过程中出现一系列的问题,农业产业生产模式的改进与创新必然是一个长时间的过程,在短时间内无法实现对农业产业结构和生产模式的变革。在农业生产活动中,相关部门需关注农业生产模式和生产技术的革新,重点关注农作物生产与销售过程中存在的问题,帮助农业生产者提高农业生产的质量和效率,保证农业的基础性产业地位。与此同时,涉农企业也要根据农产品交易市场的价格变动情况及时调整农产品收购价格,保证农民增收。涉农企业在生产经营过程中,如果遇到了比较复杂的农业产业发展问题,需与当地的农业管理部门积极沟通,共同促进农业产业发展结构的调整,提高农业产值。在此过程中,相关部门需积极探索数学期望理念的实际应用范围与应用方法,将数字化与信息化技术不断融入到农业产业发展过程中,使数学期望理念能够更好地帮助农民提高种植收益,使数学期望成为农业生产领域内的决策工具。
3数学期望在农业生产中的作用
3.1帮助农业生产者确定农业生产决策目标
在农业生产过程中,农业企业的管理者在遇到农业生产与经营难题时,首先需对农业生产的相关决策目标进行判断,在此过程中,数学期望可帮助农业生产者确定农业生产决策目标。需重点分析农业生产决策目标是否得当,也需分析农业生产环节中各个要素之间的关系,保证农业生产决策目标的正确性,从而制定出正确的农业生产决策目标。
3.2帮助农业生产者分析农业生产问题并计算概率
一方面,数学期望可帮助涉农企业或农业主管部门避开不利因素,制定更合理的农业产业决策方案,也可以帮助农业生产者更合理地规划农产品种植种类和规模。另一方面,农业产业决策方案出台后,在具体实施过程中,需及时考虑影响农业产业的诸多不确定性因素,从而运用数学期望分析农业产业和农业生产问题并计算发生概率,将有利因素最大化,保证农业产业生产决策的妥善制定与顺利进行。
3.3帮助农业生产者对农业生产收益进行合理估算
关键词 计算机技术;农业;现代农业
中图分类号 TP391 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)082-0188-01
在目前,计算机信息技术得到了高速的发展,计算机信息技术在农业当中的应用也得到了深入的发展,计算机技术已经是现代农业的设备当中重要的组成部分。如今计算机技术在农业领域对选种、验种养殖等相关的环境起到了一定的促进作用,它一直起着十分重要的作用。
1 计算机技术在现代农业领域中的应用与发展
世界上第一台计算机是在1946年诞生于美国,从计算机诞生后,人们就对计算机在农业的生产方面开始了关注,关注农业生产的科学化、农业生产的过程自动化和农业的科研以及农业的教育现代化领域的应用。美国在20世纪50年代的初期就在农业的领域上已经开始运用了计算机的技术。在当时,美国的一些农业的经济学家只是进行简单的处理线性的规划等一些小的问题。到了60年代的时候,计算机技术就已经普遍的进入到了美国农业的决策和科研部门。到了70年代,基本已经推广到了农场的范围。而到了1985年的时候,美国已经有百分之八的农场以计算机的技术来处理农场中的一些事物,这些农场当中有一些比较大的农场已经完成了计算机化。而我国的农业则是在上个世纪70年代才将计算机的技术融入到农业当中。真正获得了较好的发展是从80年代才开始的。现今的计算机技术在农业当中的应用范围变得广泛了,例如从原来的种植业、畜牧业已经扩展到了现在的渔业以及林业,从科研教学发展到了现在的生产管理。应用途径也从原来单纯的科学计算发展到了现在能够进行处理信息,对实验进行模拟以及实时控制等。
2 计算机技术在数字农业技术中的应用
数字农业一直被现代化信息技术和农业工程技术支撑着,使用数字化的技术针对农业所涉及到的对象和全过程进行一种数字化的和可视化的表达、控制、设计、管理的现代化的农业高新技术的体系。数字农业已经把工业的可控生产与计算机辅助设计的相反融入到了农业的生产方面,把计算机信息技术当成为农业生产力的重要的支配因素,参与到了农业的每个环节当中,这将是我国实现农业的信息化进行跨越与发展的切入点与突破口。现在,美国在数字农业的领域方面已经得到了很大成功,计算机在数字农业的技术应用已经形成了比较专业化的生产、集约经营方式、企业化的管理现代的产业模式。形成了现在完善的一种农业生产体系,已经在农业生产资料的供应与生产当中得到了应用,以及在农业产品收货后一些工序,详述储藏、加工、运输、以及销售等,使得农业的生产变的高效起来。形成了对农业的推广、教育以及科研的三位一体。
3 计算机信息技术在精准的农业技术和设备当中的运用
利用计算机以及当中一些专用的地理信息的软件,把四季的农业的生产工作的环节进行有机的联系,形成了精准的农业技术装备中的技术系统,这种系统技术能够对小面积的土地进行管理,具体一点就是对土地土壤的特性与一些农作物的产量评估潜力。调节控制农作物之间的差异精细精准的对农作物的用料和农作物的生产进行调整。对于农作物所需要的养料使用方法进行优化,对物料所投放的数量、时间、空间的位置等进行掌握从而降低了成本、对经济效益有所增加,同时还可以减低对于环境的污染,从而对生态环境进行改善,来实现农业的可持续性的发展。
在20世纪90年代的时候,英国、美国、德国等一些发达的国家在一些大面积的机械化进行生产的条件下发展和研究,因此便有了精准的农业装备。这种装备是新时代农业所必然发展的趋势,不可阻挡,目前与精准的农业装备有关的公司已经在世界比较发达的公司开始普遍了。而我国在1994年的时候就有科学家提出了相同的建议,并且启动了一项与之有关的工程。目前我国把精准的农业发展的方向已经进行分部的实施:第一,对于农田的样本进行采集与分析;第二,对耕种期间所需要的一切都是有计算机技术进行控制并且完成;第三,将精准的农业技术进行集成。
4 运用在农业上的计算机模拟技术
计算机的模拟技术对于科学的研究作用主要有几个方面:对于一些耗时较长。费用较高的一些实验可以帮助进行选定的方案;对于一些因为条件对其的限制而不能进行的实验,可以帮助其预报出结果;对于一些意义比较重大的,但是还有一定的风险的研究,就可以用计算机进行一下预备的试验。在农业中,实时控制运用的同样比较广泛,实施控制又称之为过程的控制就是在生产以及科学的试验中,利用计算机系统当中一些信息对农业的生产实现自动化的控制,这种技术在园艺和畜牧业当中有着显著的作用。
5 在农业传播当中计算机所起到的作用
随着网络的普及,人们已经离不开网络了,同样的,农业也在依靠着网络,农业产品是人们生活时所必需的,但是只有符合社会所需求的,才会得到社会的认可,由于农产品具有较强的季节性,所以短时间内销售不了的话就会出现囤积的现象,所以,了解市场信息对于农产品的销路有着很大的作用,因此网络的信息对于农业的作用将会是越来越大。
6 总结
在全球化的经济的形势下,用计算机技术对于现代化农业进行支撑,对于农业的领域也会是更加的深入,也将会对随着农业的发展而完善,从而更好的服务于现代化的农业。
参考文献
[1]王江枫,罗锡文,洪添胜,戈振扬.计算机视觉技术在芒果重量及果面坏损检测中的应用[J].农业工程学报,1998,04.
[2]毛文华,郑永军,张银桥,苑严伟,张小超.基于机器视觉的草地蝗虫识别方法[J].农业工程学报,2008,11.
关键词:数字农业;创新意识;任务驱动;人才培养
文章编号:1672-5913(2010)08-0011-03
中图分类号:G642
文献标识码:A
数字农业是将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、网络技术和自动化等高新技术与地理学、农学、生态学、植物生理学和土壤学等基础学科有机地结合起来。实现农业生产过程中对农作物、土壤从宏观到微观的实时监测:对农业生产中的现象、过程进行模拟,以达到合理利用农业资源,降低生产成本,改善生态环境,提高农作物产品质量的目的。由此可见,数字农业具有多学科交叉的特点。
高等农业院校的首要任务和根本功能是为农村经济建设培养和造就高素质的创造型人才。高等农业院校多学科的环境有利于各学科之间相互渗透和相互融合。在实际生产中许多问题的解决,单靠某一学科知识是难以实现的,这就需要各学科知识的有机结合。因此,在非计算机专业计算机应用基础教学中开展数字农业教育,有利于大学生将所学习专业知识与数字农业技术更好的结合,开拓大学生创新意识和发散思维。
1 创新意识和发散思维
创新是指在人类物质文明、精神文明等一切领域,一切层面上淘汰落后的思想、事物,创造先进的、有价值的思想和事物的活动过程。创新意识是指人们根据社会和个体生活发展的需要,引起创造前所未有的事物或观念的动机,并在创造活动中表现出的意向、愿望和设想。它是人类意识活动中的一种积极的、富有成果性的表现形式,是人们进行创造活动的出发点和内在动力,是创造性思维和创造力的前提。创新意识主要特征在于:①新颖性;②社会历史性;③个体差异性。创新意识的培养和开发是培养创造人才的起点,只有注重创新意识的培养,才能为成为创造人才打下良好的基础。
发散思维是指根据已有信息,从不同角度、不同方向思考问题,从多方面寻求多样性答案的一种思维形式,是创新思维的核心。传统教学中“重求同,忽视求异,重集中思维训练,忽视发散思维训练”。所以,必须克服单纯传授知识的倾向,注重顺向思维、逆向思维、多向思维的训练,培养学生思维的深刻性、批判性和创新性。具体来讲,就是引导学生的思考信息向多种方向扩散,提出各种设想、多种解答。对于农科大学生的培养可以将数字农业技术,与各专业知识紧密结合,这样对大学生创新意识和发散思维的培养有着重要意义。
2 数字农业教育与学生创新意识培养
大力发展数字农业教育、提高学生创新意识,是农业大学可以借鉴的一种新型复合创新人才培养方式。在这个过程中,应明确农业各学科专业人才的培养目标,改革高等农业教育内容和教学方法。结合我校实际情况,对相关专业进行分类,在国家计算机基础教学指导委员会要求的基础上,使数字农业知识融入到各学科中。
(1)农学类。包含:农学、植物保护、园艺、食品科学与工程、食品质量与安全、粮食工程、乳品工程等。重点设置课程内容包括:虚拟植物与虚拟农业、农业数据统计分析,农业专家系统,农业信息化等。
(2)农业经济管理类。包含:工商管理、会计学、农林经济管理、信息管理与信息系统、保险学、国际经济与贸易、农村区域发展等。重点设置课程内容包括:决策支持系统、农林数据处理技术、农业数据统计分析、农业专家系统,农业信息化等。
(3)资源管理、环境类。包含:农业资源与环境、环境科学、生态学、土地资源管理、资源环境与城乡规划管理等。重点设置课程内容包括:决策支持系统、农业数据统计分析、“3S”技术等。
(4)农业工程类。包含:机械设计制造及其自动化、农业机械化及其自动化、农业电气化与自动化、农田水利工程等。重点设置课程内容包括:决策支持系统、“3S”技术、精准农业技术、虚拟农业技术、农业数据统计分析、农业信息化等。
根据以上课程内容设置,培养目标是培养具备博、专结合的,具有创新精神和创新意识的人才。将数字农业教育作为农业大学特色教育可以满足复合型人才培养的要求。当前,大学对学生个性、特别是学生的创造性的培养重视不够,缺乏特色教育,使创新型人才培养失去了一条有效的途径。然而,创新型人才发展的基础在于个性的和谐、全面、自由发展。因此,为了培养创新型人才,大学应建立一个内容广泛的课程体系,实现普通教育与特色专业教育的平衡。避免存在过分专业化的倾向,加强普通教育课程,提高专业特色教育课程的质量和水平。因此,在农业大学开设数字农业特色课程教育,广泛设置跨学科课程、甚至跨学科辅修,可以促进学生综合素质的提高。
3 数字农业教育与学生创新意识培养的对策
高等农业教育要适应数字农业对人才的需求,必须引进新观念,积极探索新型人才培养模式,分析数字农业市场对人才的需求;在教育观念、人才培养目标和培养模式、专业调整、课程体系等方面进行探索、改革与创新;并结合我国的实际,吸收国外的成功经验,建立我国现代化农业教育内容和教育方法体系。具有体现在以下几个方面。
3,1明确高等农业院校的地位
在数字农业建设中,高等农业院校是培养数字农业人才的基地。高等农业院校的首要任务和根本功能是为农村经济建设培养和造就高素质的创造性人才。由于高等农业院校具有多学科的优势,所以它能为农业的发展培养输送大批的农业人才,不仅能适应现在社会发展的需要,还要具有一定的超前意识,特别是能培养出数字农业所需要的高层次人才。
3,2整相关课程设置
按照数字农业的要求,拓宽各专业口径,调整各专业课程设置,增加数字农业所涉及的课程和教学内容。如进一步加强“3s”技术、网络技术、人工智能,数据库原理等课程的教学,鼓励学生跨专业选课。如可以给农科相关专业的学生增设网络技术、人工智能等课程,在现有大学计算机基础上进一步加强计算机应用技术、网络技术等课程的教学,使学生了解社会需求和学科前沿发展方向。
3,3运用数字农业学科特点,激发创新意识
数字农业课程不同于其他学科,是一门理论和实践相结合的基础性课程,具有文化性、应用性、发展性和模块化等特点。学生的创新意识是在对数字农业特点、内容发生兴趣时引发的。因此,教师在备课时尽可能挖掘学科的创新思维因素,在导入新课时尽可能创设学生感兴趣的教学情景,介绍最新的数字农业技术的发展状况,唤起学生的创新意识。
3,4实施任务驱动
培养创新能力,鼓励、指导学生大胆灵活地运用已学知识,解决实际问题是培养学生创新精神与创新能力的有效方法。知识及技能的传授应以完成典型“任务”为主,任务是一堂课的核心,是学生学习知识的外在动力。在设计数字农业教学的时候,应当注意布置与学习内容相应的任务,如为让学生掌握专家系统的创建,可以布置专家系统的基本使用任务,收集某类专家系统的知识等。让学生主动参与到学习活动中来,鼓励学生大胆尝试操作,遇到问题和困难时,要多问、多讨论,发扬团队协作精神。在解决这些实际问题的过程中,可以组织学生开展讨论班,互相交流方法,互相启发思路,以实现解决实际问题与培养创新能力的有机统一。
4 结语
关键词:农经专业;数据分析;教学改革
2019年12月,农业农村部、中央网络安全和信息化委员会办公室关于印发《数字农业农村发展规划(2019-2025年)》的通知,部署了用数字化引领驱动农业农村现代化,加快农业农村生产经营、管理服务的数字化改造的发展战略,将全面提升农业农村生产智能化、经营网络化、管理高效化、服务便捷化水平作为农业农村发展的目标[1]。农业农村的数字化建设离不开专业人才的培养。农林经济管理专业毕业生的就业方向主要有农业经营单位、面向农业农村的政府管理部门、事业单位、科研院所等。随着农业农村数字化发展战略的推进,给传统的农经人才培养带来了一系列的挑战[2]。在数字经济和智慧农业的时展背景下,数据分析能力是农经专业学生重要的核心竞争力。如何提升农经专业学生数据分析能力,是农经专业人才培养中面临的重要课题[3]。
1农业农村数字化发展战略给农经人才培养带来的挑战
1.1对农经人才的数据思维的更高要求
在大数据时代,无论是农业生产经营活动,还是农村的行政管理中都有大量的数据资源。农业企业、农业合作经营组织、农产品产销数据、农产品溯源数据为农业经营者提供了生产、物流、销售环节大量的数据资源。经营者需要认识到数据是一种新的生产要素,要调动数据作为生产要素的属性,让数据分析为管理决策服务[4]。在数字中国的建设进程中,各级政府部门工作人员通过各级各部门的行政管理智能,收集了大量省、市、区、县级的区域经济社会发展数据。社区网格化管理下收集了微观层面的农业经营单位数据、农村常住人口数据、医保数据、扶贫数据、农村小额信贷数据。这些数据资源是政府提高行政效率、提高政务服务质量的宝贵资源。
1.2对农经人才的数据分析能力的更高要求
在大数据时代,每天都有海量数据生成,如何能更好地利用这些数据,让数据能发挥其为管理决策服务的功能,与数据使用者的数据分析能力是密切相关的。例如,农业经营单位在农业生产环节的农业投入数据、农产品销售数据、电商平台的客户反馈评论、农产品库存的动态数据,如何整合分析这些数据,要求农业经营者系统掌握数据分析、数据挖掘、文本分析等多元化的数据分析方法。政府管理部门掌握的农业人口的迁移数据、农村常住人口网格管理数据、农村居民医保数据、扶贫数据等,数据类型丰富,数据量庞杂,如何实现数据库的整合,要求政府部门工作人员掌握数据库管理、大数据分析技术。
2农经专业数据分析课程群建设中存在的问题
2.1课程之间连贯性不足
以笔者所在的高校为例,为农经专业本科生开设的数据分析类课程,见表1。数据分析课程群包括了通识教育、专业教育和实践教育。从目前的课程设置来看,涵盖了数据库、统计学、经济计量学、多元统计、大数据分析等领域,内容丰富。数据库应用由计算机学院开设,是一门通识教育课程,在授课时教师往往将其视为一门计算机类的入门课程,在教学中没有针对农经专业学生的特质,将数据库的教学与其在农经领域的应用结合起来。学生在学习中往往会觉得该课程与专业联系不够紧密,教学内容枯燥,缺乏学习兴趣。
2.2学生学习的软件种类繁多,但不够深入
在统计学和多元统计课程中,学生将学习EXCEL、SPSS或者R语言的应用,在经济计量学课程中学生将学习Eviews或STATA的应用,在数据挖掘与大数据分析课程中学生将学习Python语言的应用。在每一门课程中学习的软件都不同,对于软件的学习缺乏连贯性和延续性,虽然学生接触的软件种类多,但是由于学时所限,每一种软件都只是入门级的介绍,无法进入到深度学习。
2.3与专业课学习联系不够紧密,缺乏应用机会
学生缺乏在专业课学习中运用数据分析类课程所学知识的机会。数据分析类课程主要介绍数据分析方法和软件的应用,但大部分都安排在第5学期和第6学期。学生在学习了数据分析方法后,缺少在专业学习领域里运用这些方法的机会。例如学生若要完成产业经济学、农业技术经济学、农产品国际贸易学的专题研究、课程论文,需要用到统计学、经济计量学、大数据分析的方法,但在第2-4学期开设大量专业课的学期,数据分析类课程还没有开设。若能将数据分析类课程尽量靠前安排,学生可以在后续的专业学习、课题研究中运用所学的方法,一方面夯实数据分析技能,另一方面也可以增加学生对专业课的学习兴趣。
2.4排课不够科学
在大三阶段,学生可以选修多元统计、数据挖掘与大数据分析、Python语言三门选修课。但到了大三,学生专业课的学习任务重,选修课种类考虑繁多,学生选课可能出于兴趣、学分安排或者准备考研保研考虑,并不是每一位同学都会选修上述课程。尤其是计算机能力不太强、对数学类课程感到困难的同学,会倾向于选择难度小的课程。
3基于项目驱动式教学理念的数据分析课程群改革
3.1开展项目驱动式教学的意义
项目驱动教学法是基于行动导向的探究式教学方法,是将真实的或模拟的项目转化为教学项目,结合课程内容将项目分解为若干工作任务,创设工作情境,引导学生完成任务,进而实现项目教学目标的教学活动[4-5]。项目驱动式教学法最显著的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,完善了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。与传统教学方法相比,教学实施过程中,学生的目标更清晰明确,可避免传统课堂教学的被动性,进而提高学生学习知识的兴趣和主动性[6]。在数据分析课程群中引入项目驱动教学,一方面能让学生运用所学的数据分析方法分析现实问题,创设数据分析情境,加深对所学方法的理解和运用,激发学习兴趣,培养自主学习能力;另一方面也可以有针对性地创设围绕“三农”问题的数据分析项目,让学生从数据分析中加深对“三农”问题的感性认识,培养对农经专业学习的兴趣,提升对农经专业的认同度。具体来讲,可以从以下方面开展对数据分析课程群的改革[7]。
3.2统筹规划教学内容,加强课程间的连贯和递进
农经专业数据分析课程群目前主要包括必修课数据库应用、统计学和经济计量学,选修课多元统计、数据挖掘与大数据分析,以及实践课R语言与统计应用、Python语言。统计学教学的重点在于对基础性的统计方法的运用,经济计量学教学的重点在于让学生掌握经济计量分析的范式,如何利用经济计量模型开展实证分析。多元统计强调对复杂多维数据信息的提炼。数据挖掘与大数据分析教学的重点在于大数据时代数据挖掘方法的应用。此外,针对于目前学生所学的软件门类过多,软件操作不够熟练,建议在统计学、多元统计、数据挖掘大数据分析中统一采用R语言进行教学,让学生通过几门课程的学习,能够熟练掌握一种统计分析软件。
3.3基于项目驱动对教学内容进行整合及优化,调动学生主动参与
例如统计学课程介绍了基础性的统计分析方法,在后续课程经济计量学、多元统计、数据挖掘与大数据分析中引导学生运用基础性统计分析方法,对数据进行初步的统计分析和整理,为经济计量分析、多元统计、数据挖掘做好数据处理上的准备,让学生体会到关联课程中所学知识的联结。鼓励学生积极参与“三下乡”活动,开展田野调查实践,围绕“三农”开展调研,运用统计和计量方法对调研数据进行分析,鼓励学生参与到教学中来,培养学生的学习兴趣,学以致用。
3.4建设“项目驱动”实践教学模块
结合农经专业课程体系,建设数据分析课程群“项目驱动”实践教学模块。在农经专业的课程体系中开设的农业经济学、农产品贸易、农村社会学等专业性课程对大量的“三农”问题进行了探讨,这类课程中涉及的城乡差异问题、收入和消费问题、农产品价格波动、农产品贸易等现实问题的研究,都离不开基于现实数据的定量分析。因此,在农经专业的数据分析课程群中可以结合教学内容引导学生对专业课学习中热点问题的研究,围绕课程教学大纲,建设“项目驱动”实践教学模块,理论联系实际,让学生在研究项目中运用所学的数据分析方法,加深对专业知识的理解。
4农经专业数据分析课程群优化方案
在大数据时代,数据分析能力是学生的核心竞争力之一。数据分析类课程在建设中要强调理论与实践的结合,不能只是将教学停留在课堂上,引入体现专业特色的实践教学环节。可以从以下几方面开展数据分析课程群的优化:第一,数据分析基础类必修课安排在大一学年。在第1学期,可以安排R入门、Python入门、数据可视化课程,让学生尽早接触当前主流的数据分析软件,激发学生对R或Python的学习兴趣,让学生自我拓展学习空间。R入门、Python入门、或者数据可视化课程都属于数据分析的基础课程,无需其他先修课程。在这一时期,让学生开始接触数据分析软件,学习数据可视化的分析工具,有利于培养学生的数据思维、数据意识和软件实操能力。第二,将与农经专业课有关的专业必修课统计学、经济计量学安排在第3-4学期学习。统计学课程需要学生先行修读高等数学和概率论课程,经济计量学需要学生先行修读微观经济学、宏观经济学,因此可安排在第3-4学期。让学生在掌握了一定经济管理专业知识后,可以更好地体会统计学、经济计量学方法论学科的应用价值。第三,将数据分析进阶类选修课多元统计、大数据分析、数据挖掘、机器学习等课程安排在第5-6学期。为高年学生提供丰富的数据分析类选修课,让学生结合自己的兴趣、未来的发展规划学习更加多元化的数据分析技术。鼓励学生能在专业论文习作、学科竞赛中有更多的机会运用自己所学的数据分析方法,增加学生的收获感和成就感,挖掘学生的学习潜力。第四,改革课程考核评价体系,采用项目式管理和评估的思路,由学生自主开展一个数据分析项目,从收集数据、提出问题、分析数据到提炼研究结论,开展小组团队成员互评。教师跟踪学生的项目开展过程,从学生的学习态度、投入程度、数据分析质量等综合评价学生的学习效果。
5结束语
将项目驱动教学引入到农经专业数据分析课程群的建设,让学生参与到教学中去,突破传统教学中“教师教学生学”的局面,让学生通过参与项目,运用数据分析方法解决项目中的实际问题,激发学生的学习兴趣和潜能,让学生体会到所学知识的应用价值,让学生不再对数据分析类课程望而生畏。本文的研究对于农经专业学生数据分析能力的培养有重要的意义,强调理论与实践的结合,提高学生数据分析的高阶能力,也能为同类课程开展项目驱动教学提供借鉴。
参考文献:
[1]农业农村部中央网络安全和信息化委员会办公室关于印发《数字农业农村发展规划(2019-2025年)》的通知[EB/OL].(2019-12-25)[2020-4-14].
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[3]冯开文,陶冶.农业经济管理专业实践教学改革———以中国农业大学经济管理学院为例[J].教育现代化,2017,4(23):54-56+63.
[4]杜洪燕,陈俊红.乡村振兴背景下中国数字农业高质量发展路径研究[J].南方农业,2021,15(21):213-214.
[5]金娥.基于项目式学习的《现代教育技术应用》课程学习框架的设计与实践研究[D].武汉:华中师范大学,2021.
[6]胡静,王昌凤.基于应用型本科人才培养目标的项目式教学模式构建[J].教书育人(高教论坛),2022(9):59-64.