精細農業體系下的農業工程教育

【摘 要】精細農業是信息高新技術成果在農業領域的集成應用，是知識經濟時代的農業科技革命。本文在介紹了精細農業的技術體系和特點，分析了這場革命帶給農業工程領域的機遇和挑戰，明確了高等農業工程教育肩負的使命，提出了高等農業工程教育的應對措施。

【關鍵詞】精細農業；農業工程；高等教育

1 精細農業思想

“精細農業”（Precision Agriculture）的概念首先由美國農學家于20世紀90年代初期提出來的，其核心是“處方農作”，實施過程主要包括農田信息的獲取、農田信息的管理和分析、決策分析以及決策的田間實施。其中準確可靠的農田信息是精細農業實施的基礎和依據，而精細農業控制中心獲取農田信息的關鍵是農田信息實時采集之后的及時傳輸。

精細農業起源于歐美發達國家，國際上，圍繞精細農業農田信息采集、分析決策、作業技術開展了廣泛研究。在農田土壤養分與水分、作物生長與生理參數、病蟲草害分布等要素信息的快速采集技術上，已取得了部分突破。根據自動化技術、通信技術和網絡技術的發展，農田信息的傳輸方式主要有以下幾種：傳統的離線田間取樣方式、有線傳輸方式、無線傳輸方式和遙感方式。

2 精細農業的技術體系和特點

精細農業中的“精細”源于根據田塊條件的不同而所實施的變量投入。變量投入的依據則是各種影響具體作物生長因素的空間差異，而差異的取得要通過實際信息和樣木信息的比較。通常將GPS接收設備安裝在采樣車、施肥機械、農藥噴撒設備和收割機等設備上配合數據采集，然后再把采集的各種信息按空間位置疊加起來，對其進行比較分析，以決定對每一具體田塊的投入方案。這就是按田間具體情況得出的作物管理系統SCM（Site-specific Crop Management），它是精細農業的主要技術內容之一。

精細農業的技術體系由數據采集、信息處理和處方調控3個環節組成。其中包含了衛星全球定位系統（GPS）、地理信息系統（GIS）、決策支持系統（DDS），遙感技術（RS）和管能控制系統（ICS）等技術內容和環節。各環節共同配合，方可完成整個系統的正常運作。

從以上分析可以看出，精細農業具有以下特點：

（1）信息性。整個系統中流動的是信息流，它所采用的技術設備都是信息高新技術設備。

（2）系統性。實現精細作業的每一技術環節和作業過程都必須相互緊密銜接、協調配合，以實現系統效益的最大化目標。

（3）學科整合性。精細農業涵蓋了電子信息技術、作物栽培管理、輔助決策支持技術、農業工程裝備技術及經濟學等眾多的學科和門類，它是多學科技術的大融合。

3 精細農業帶來的機遇和挑戰

精細農業是用現代電子信息高新技術武裝農業生產的一場革命。它所帶來的不僅是農業生產手段的現代化，更重要的是它提出了一種經營現代農業的新技術思想。精細農業解放了人們的思想，開闊了人們的視野，找到了人們進行創新活動的載體，開辟了創新的空間，并引導人們一切從實際出發、實事求是。它既是新時代條件卜思想和思維方式的一場革命，又是從傳統農耕文明的精髓一定性的“精耕細作”到定量生產的質的飛躍。

新的農業技術革命的到來必將帶動和促進一大批相關產業和技術的興起和發展；必將加強各學科之間的交流和融合，促進科研和生產應用的緊密結合；必將加速農業現代化和社會文明的進程。對此，世界各國政府都給予了高度的重視，并著手進行充分的準備。

4 農業工程教育所肩負的使命

精細農業的實質是以高新技術為基礎的、新一輪的思想和技術的普及過程。作為農業工程人才培養和技術傳播的主要陣地，高等農業院校應該充分抓住和利用好這個千載難逢的發展機遇，對農業工程教育的指導思想和辦學方式進行調整，加強信息高新技術和自控技術的教育，突出學科的時代特色，普及新的理念和思維方式，使之培養出具有較強創新意識的、新型的農業工程技術人才，并逐步提升我國農業工程理論研究水平和技術裝備水平，以促進我國農業現代化進程，為農業走可持續發展之路打下堅實的基礎。

4.1 農業工程教育的現狀

目前，我國農業工程類有農業生產機械化及自動化、農業電氣化及自動化、農村建筑環境及能源工程和農業水利工程4個木科專業，其中前兩個專業和精細農業的聯系非常緊密。各專業的教學計劃中都突出了計算機方而的內容，但系統性不強、缺乏具體的載體和明確的定位；教材內容陳舊，聯系實際不夠，無法反映學科當前的發展水平，對學生缺乏足夠的吸引力。目前，在教學內容中加進了精細農業的學校為數不多。

社會的發展使得農業生產對農業工程裝備技術的要求越來越高，為生產服務應該是所有科研學術活動的目的。學科的整體發展和目標的最大化卻要依賴于學科之間的彼此協調配合才能實現。在經歷了由學科一分為二的漫長發展過程之后，如今已經取得了豐碩的成果，同時也迎來了合二為一的時刻。在生產實踐中逐步發展起來的精細農業就是農業類學科由分到合的最好載體，是農業工程技術發展的良好機遇。

精細農業以各種信息高科技為手段，強調學科之間的協調配合，以達到用最少的投入換取最大產出，同時保護資源和環境。目前，精細農業的發展尚處于幼年階段，給人的感覺是全新的。它所提供的、全新的思維方式和廣闊的發展領域就是進行創新活動的平臺和載體。我國的農業資源短缺，勞動生產率低卜，農業發展水平與發達國家相比有很大差距。隨著我國加入WTO后，農業領域逐步開放，農業院校和科研機構將而臨巨大的壓力。因此，必須抓住這個機遇、加速發展、縮小差距，以此提高其競爭力。

4.2 改革現行的農業工程教育模式

（1）成立相應的精細農業的科研機構，進行相關技術的研制開發和推廣傳播工作，隨時了解精細農業的最新進展情況。

（2）根據農業工程領域發展的實際情況，重新審視和修訂教學計劃，相應調整培養目標和教學內容，以凸顯時代特色。

（3）組織力量對教材進行修訂或重新編纂，使其反映學科的最新發展，以增加對學生的吸引力。

（4）在學科內實行選課學分制，以利于學生根據自己的興趣來學習和進行創新活動。

（5）在各專業的教學計劃中增設有關精細農業的課程，普及精細農業的思想和理念，使學生具有全新的現代農業及農業工程觀念，并通過學生的幾何輻射作用來推動農業及農業工程技術的發展。

（6）對現有的專業設置進行進一步調整，適當增加專業數，必須與生產實際的發展相符，走教學和生產相結合的路子。

（7）針對精細農業的高新技術特點，在夯實基礎的前提下，進一步加強信息技術的教育。

（8）建立相應的教學實習基地，為科研和學生的實習提供方便，以促進教學和生產的共同發展。

5 結束語

（1）培養學生的創新思維，提高學生進行創新的動手能力，用現代的農業理念來武裝學生，給他們提供進行創新的載體，這樣會大大激發他們學習和創新的積極性。

（2）提高農業院校學生的自豪感，以此激發他們的學習熱情。精細農業又可稱為數字農業，與衛星、計算機、互聯網及智能技術等現代信息高新技術緊密相系，這樣可使學生有走進了新時代的感覺。

（3）一方面改革可以使教學內容與時代緊密結合；另一方而，改革可以豐富農業工程學科的內涵，吸引更多的人才進行農業工程領域的研究，以促進農業工程技術的發展。

總之，精細農業思想在高等學校的普及會造成一種特殊的氣氛促進學科之間的調整和交流、促進教學科研和生產實際相結合。加速信息技術成果在高等學校的普及和應用，以全而提升學校的辦學層次和質量。

【參考文獻】

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[責任編輯：楊玉潔]