時間：2023-12-05 18:13:05
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇農業工程與技術，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：農業工程；設施農業；分類方法
促進我國農業現代化發展一直是我國發展社會經濟的長期戰略任務，其主要的工作內容是發展設施農業。數十年來，我國一直致力于研究設施農業工程技術，從簡單的工程技術，一直發展到如今的系統性強、科學、合理的綜合體系，并在其中融合了多學科、多門類科學知識，作為我國設施農業技術發展的戰略指導。盡管我國大部分學者歸納和綜合研究設施農業技術，但是對于其充分把握的程度還是比較低，無法更加完整和深入地研究整個設施農業工程技術體系。對設施農業工程技術進行分類，能夠充分掌握其中存在的規律，為建立完善的設施農業工程技術學科體系打好基礎。
1設施農業工程技術的含義
所謂設施農業工程是指綜合工程手段和某種保護設施，合理控制和調節農業環境因素，為農作物改善和創造合適的生長環境條件，提高農業生產的質量、效率和產量。設施農業工程技術選用的都是先進的農業技術、新型的生產材料，以及優良的工程技術措施，充分利用光熱資源作為主要生產能源，調節和控制農作物的生長環境，如光照時間、環境溫度、濕度、營養等各種條件，實現設施農業的優質高產高效生產。
2設施農業工程技術分類的概念
設施農業工程技術可分為生物技術、環境技術和工程技術，但這一分類方法是根據技術的類型進行劃分，只能體現出宏觀層面的特征，不能夠充分體現設施農業技術中更深、更細的層次結構、時代特點等各方面的特征。所以需要在設施農業工程技術廣義概念基礎上對其進行科學的分類。設施農業工程一直是我國農業發展先進生產力的代表，所以其包含的要素也具有一定的廣義性，不僅需要根據農業工程的生產工具進行分析，同時還需要根據生產者、生產對象以及生產環境進行分析。研究和分析設施農業工程技術的廣義要素，有利于構建一個聯系性強、相互作用的以設施農業工程技術作為主體的有機整體，其主要內容涉及到自然技術、社會技術和人文技術等多種社會學科內容，形成合力的技術系統，并有效體現系統的人文科技精神。所以總的來說，要充分發揮設施農業工程技術的重要作用，首先要提高農業組織的管理水平和效率，增強生產者的綜合素質，才能有效促進設施農業工程技術發展方式的轉變，并隨之解決轉變過程中存在的矛盾和問題。
3設施農業工程技術分類的主要特征
設施農業工程技術實際上是一個繁雜的技術系統，系統內部的各項技術相互之間都有一定的聯系性，既能夠相互作用，也能夠相互影響，設施農業工程技術的特定功能就體現在這些技術相互作用下，所以對設施農業工程技術系統進行合理的組織結構，能夠有效放大各項技術的功能，所以在對設施農業工程技術進行分類時，應注意設施農業工程技術的主要特征：3.1層次性復雜的設施農業工程技術系統由多個小系統組合而成，所以在進行分類時，需要通過解釋不同層次設施農業工程技術之間不同的結構和功能，從而完善研究內容，同時提高設施農業工程技術系統結構的穩定性，層層遞進，從低到高逐漸增加分類的層次。3.2穩定性分類時，全面根據設施農業產業的發展情況、技術創新的過程以及未來的發展趨勢進行分析和研究，增強系統結構的獨立性、長期性和基礎性，放大細分技術的功能，提高系統的功能水平，充分發揮設施農業工程技術。3.3開放性開放性是推動設施農業工程技術發展和創新的基本特征，同時也是分類工作的本質要求，能夠有效長期保持技術系統的動態性和成長性。設施農業工程技術體系，是一個融合了多領域科學知識的應用型交叉社會學科，確保技術系統具有一定的開放性，能夠有效保持設施農業工程技術知識的積累和實踐運用的動態平衡。其次，還可以幫助技術系統不斷吸收新的技術環境積極因素，提高系統自身的組織水平，增強設施農業工程技術進步的效率，但要注意的是，在吸收新型設施農業工程技術時，不宜分層太多，要注意為每一層次預留更多的延伸空間，避免降低技術系統的穩定性。
4設施農業工程技術分類方法
設施農業工程是一門典型的交叉社會學科，所以其技術系統具有一定的復雜性。為了幫助我國的設施農業工程技術系統適應技術環境的多變，尤其是合理的分析和總結某些高新農業技術、產業共性技術等新興技術，然后根據結果進行分類。4.1橫向分類設施農業工程技術的功能運行，主要是在農業產業鏈有效運轉的基礎上，同時也是我國設施農產品使用價值的重要體現，所以實現我國設施農業工程技術目標，實現和發揮農業工程技術功能作用的主要途徑是實現設施農產品商業化，把設施農業工程技術內容覆蓋設施農業產業鏈的全過程，并根據這一特征在不同層次上進行橫向延伸，豐富設施農業工程技術系統的層次內容。4.2縱向分類進行縱向分類層次，能清晰、簡介地解釋設施農業工程技術系統的結構和功能。我國設施農業工程技術常用的縱向層次劃分方式是線分類法，根據所選定的屬性或者特征分次把設施農業工程技術分成相對應的類目，然后排成層次性強、逐漸開展的分類體系。一般可以分成4層，分別是大類、中類、小類以及子類，能夠有效反映設施農業工程技術的鏈條、技術環節、技術功能以及具體技術和措施等屬性。4.3設施農業工程技術分類定位方法采取這一分類方法，需要根據分類工作的穩定性特征和原則，鮮明地體現不同層次上的技術內容的特點和功能，在橫向發展的同時形成并列關系，所以這種分類方法的依據是農業工程技術的主要屬性和功能作用，便于在實際的應用過程中能夠更好地根據實際情況選擇合適的設施農業工程技術，為農作物改善甚至創造更好的生長環境。
5結語
設施農業工程技術系統是一個復雜的技術系統，所以隨著社會的不斷發展和變更，設施農業工程技術的動態性、成長性以及開放性必定會越來越鮮明，同時作為農業學科研究和建立完善學科體系前提，技術分類方法會隨著社會農業工程技術知識和實踐經驗的累積不斷提高，逐漸體現出設施農業工程技術集成化、手段人文化等多種現代特征。在進行分類工作時，要充分尊重農業工程技術的特點，在動態組織中把握其功能和特點。提高對設施農業工程技術分類水平，能夠有效揭示存在技術系統中的普遍規律和特殊規律，同時還可以為我國的農作物改善其生長環境，提高我國的農作物生產質量和效率。要不斷地發展設施農業工程技術，就要不斷地推進農業科技原始創新、集成創新和引進消化吸收再創新，通過創新科技管理體制和合作機制，組建大團隊、搭建大平臺，實施大項目，有效促進農機農藝融合，有效促進農業生物技術、農業工程技術、農業信息技術、農業經營管理技術的協同創新，從而為現代農業發展和建設不斷提供先進可靠的設施裝備和科技支撐。科學合理的技術分類，可以在專業設置、研究方向把握、復合型科研教學人才培養方面提供全面系統的指導，特別是通過分類過程中揭示技術內在的矛盾關系，對解決不同的學科間融合與支撐的難題、形成設施農業大學科格局具有一定的指導意義。
參考文獻
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2韓文峰，于瑞軍.設施農業發展的現狀及今后發展預測[J].農機使用與維修，2012（1）
3齊飛，朱明.周新群等.農業工程與中國農業現代化相互關系分析[J].農業工程學報，2015（1）
英文名稱：Agricultural Engineering
主管單位：中國農業機械化科學研究院
主辦單位：北京卓眾出版有限公司
出版周期：雙月刊
出版地址：北京市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：2095-1795
國內刊號：11-6025/S
郵發代號：
發行范圍：國內外統一發行
創刊時間：2011
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農林業工程類包括：農業機械化及其自動化、農業電氣化與自動化、農業建筑環境與能源工程、農業水利工程、農業工程、生物系統工程、森林工程、木材科學與工程、林產化工等專業。
農林工程指的是涉及農業工程與林業工程的建設。農業工程是一個綜合性的交叉學科，是現代科學技術與農業產業化、現代化的有機結合。林業工程是研究森林資源培育、開發利用及林產品加工理論與技術的工程技術領域。
（來源：文章屋網 ）
對牛彈琴，在古人看來荒唐的事，現如今卻成為了一種“時尚”的學科，這就是現代物理農業工程技術。在菜園里裝上一臺聲波助長儀，給蔬菜“按摩”、“聽”音樂，不僅可以防病驅蟲，還可使瓜果蔬菜提前近20天上市……現代物理農業工程技術已開始推廣運用于農業生產，而且取得了明顯的成效。
據介紹，現代物理農業工程技術是近年來我國農業科技領域引人關注的一個新的發展學科。它不僅可以有效減少農藥與化肥的使用量，還可提高農產品的產量與質量，在實現農業科技升級的同時，達到保護農業生產環境、促進農業生態良性循環的目的。
因此，現代物理農業工程技術被世界公認為是未來實現生態農業、促進人類社會可持續發展的重要途徑之一。
2010年3月9日，由中國農業機械學會主辦的“第二屆全國現代物理農業工程技術發展研討會”在天津舉行，旨在將已經成熟的現代物理農業工程技術更快更好地運用于全國的農業生產。現代物理農業工程技術已經揭開了傳統農業革命的序幕。
草木也有情
曾幾何時，以化肥、農藥為代表的化學農業在地球上開展了一次農業革命，極大地提高了農作物的產量，為解決全球的糧食生產和饑餓問題作出了巨大貢獻。
然而，化學品在不斷給農業生產創造神奇的同時，也在不斷給人們的生活帶來煩惱。由于長期過量使用化肥和農藥，不僅使農作物品質下降、地力衰退，而且也造成了環境污染等一系列問題，嚴重地影響了農業的可持續發展，也給人們的生活帶來嚴重的危害。近年來，人們食而生畏的心理壓力越來越大，海南毒豇豆事件，再次引發全社會對食品安全的擔憂。因此確保食品安全，已成為一個敏感而又重要的社會問題。
此外，化肥與農藥大量用于農業生產，不僅消費者擔心，農民也有壓力。農民的壓力在于近幾年化肥與農藥價格的不斷上漲，已經成為我國農業生產總成本上升的主要原因，成為制約農業生產發展和農民收入增加的主要問題。國家發改委價格司的統計表明，2005年我國二三大作物(水稻、玉米、小麥)的化肥、農藥平均投入占到生產成本的27％，是僅次于人工投入的最大一項，糧食價格上漲使得農民增收價值的34.8％被農資價格上漲所抵消，嚴重影響了農民種糧的積極性。
而在天津市西青區水高莊村，還沒走進蔬菜大棚就已-隱隱聽到聲波助長儀的“歌唱”，悠遠而溫和的聲波，雖沒有人類音樂的悠揚、激昂、多變，但卻安靜、單純，就像放大若干倍植物生長的神奇聲音。更為神奇的是，整棚芹菜株高與粗細，圍繞助長儀呈放射形，也就是說越近的越高大、粗壯，越遠的越矮小、細弱。
我國現代物理農業工程技術倡導者，天津市農機局副局長、高級工程師胡偉說，有生命的動植物跟人一樣，有情緒變化，有愛好追求。雖然它們的“語言”與“心理”我們無法通曉和理解，但聲、光、電、磁、熱等對人有作用的物理技術，對它們同樣有作用。簡單地說，就是音樂聲愉悅了動植物“心情”，“心情”好了身體內的活力就增強了，于是潛移默化地“多產奶、快長高”。過去說“人非草木，孰能無情”，其實，草木也是有情有義的生命，因此，聽音樂、享磁療，都應是正常之舉。
改善農業生態
據了解，自上世紀80年代后期，我國科技人員就開始研究使用各種物理手段改善種子的品質，以達到增產的目的。如大連市農業機械化技術推廣站研制出的磁場種子處理機，是依據磁場種子處理正向效應和種子微磁性互作機理開發的。這個看起來像影視劇中“太空車”的家伙，雖然其貌不揚，但卻有神奇的功能。試驗證明，磁化后的小麥、玉米等糧食作物增產幅度在10％左右，蔬菜平均增幅在10％以上。
胡偉說：“物理農業這些基本原理，在生活中我們都有體會，比如略加留意就可發現，凡高壓電桿附近的植物，都會相對長得高大茁壯，這就是電場對植物的作用。再比如，許多醫院使用理療方法，輔助病人手術后傷口愈合、治療跌扭傷等，其原理也是激發提高人體內的多種活性酶，促進新陳代謝。物理農業就是根據這些原理，按照生產需要有針對性地進行研究開發。”而聲波對植物的神奇作用早在20多年前國外就有了成果報道。美國科學家丹?卡爾遜還發明了聲肥技術，后來逐步發展起來的植物聲頻控制技術，成為現代物理農業工程發展中的重要技術。
怎樣的聲波才能使植物“心情愉悅”?在這方面，青島物理農業科技發展公司的專家們有深入的研究與體會。他們根據植物自發聲和接受聲的頻率。以及植物生物聲學特性與環境的關系，模擬設計出一種聲響。這種聲響并非人類音樂的音符，而是類似鐘鳴的柔和單音。
事實證明，這種聲音的頻率與植物本身固有的生理系統波頻一致，彼此可以產生共振。共振可以提高植物活細胞的運動速度，促進各種營養元素的吸收、傳輸和轉化，增強光合作用，增大植物的呼吸強度，加快莖、葉等營養器官的生化反應過程，從而起到促進生長，提高營養物質的作用。
眾所周知，影響有機農業發展的，主要是化肥、農藥。由于過量使用化肥和農藥，環境污染呈逐年加重趨勢，影響了農產品的品質和農業的可持續發展，于是，生態農業應運而生。而物理農業則是實現生態農業的主要途徑之一。
胡偉認為，在實際生產中，能應用物理技術的就盡量應用物理技術，因為這可以有效減少肥料和化學農藥對土壤、大氣、水的危害，保護人類健康。而且，過量使用肥料和化學農藥還容易使有害生物發生變異。
應用方興未艾
天津西青區楊柳青果蔬博覽園，是2008年建起的4棟大型玻璃溫室，安裝了全套的現代物理農業裝備，包括溫室電除霧防病促進系統、溫室病害臭氧防治機、光控液化二氧化碳增施系統、硫磺熏蒸器等。這些設施的投入使用，有效解決了溫室內濕度大、霧氣重、空氣質量差的問題。走進溫室，絲毫感覺不到這是個密不透風的空間，如同一步從北疆邁入南國，投身美麗如畫的植物世界。
這只是天津市發展物理農業的“冰山一角”。據了解，早在6年前，天津就已開始物理農業技術的試驗、示范和推廣工作。截至2009年年底，天津物理農業推廣面積累計超過3000余畝，建立科技示范點45個。應用效果表明，采用種子磁化技術可提高作物產量10％以上；聲波助長技術、電子殺蟲技術、溫室電除霧技術，均充分發揮了促進作物生長，提高蔬菜產量和品質，減少化肥、農藥用量，節約生產成本的作用。在現代物理農業工程技術的研究與應用上，天津成為全國的先行者。
除了天津，物理農業在遼寧、吉林、四川等地的應用也已經有了不小的進展。
“人為制造環境”使反季節生產成為現實；高壓電、磁場、等離子等，激發了種子的潛能，增強了自身的能力；仿聲學“愉悅”了植物；黑光燈、電療乏滅毒，減少了農藥的使用……這一切，讓我們看到了“物理農業”的神奇力量，也看到了物理農業大有可為。
中圖分類號：G420 文獻編碼：A
關鍵詞：應用型人才；培養；雙師型
隨著社會經濟的發展，用人單位對勞動力素質和技能水平的要求也越來越高，這就加大了社會對應用型人才的需求，有相關數據顯示，我國企業80％以上的高級專業崗位，需要的是應用型人才。因此，各高校有必要以人才需求為導向，加強對應用型人才的培養，仲愷農業工程學院是一個已有80多年的辦學歷史以農、工學科為優勢，農、工、理、經、管、文協調發展的多科性省屬本科大學。其有責任促進學生基礎知識向應用能力的轉化，為社會輸送具有較強實踐能力的應用型人才
一、應用型人才的內涵和特征
要加強應用型人才培養首先要了解應用型人才培養的內涵和特征，進而采取相應的措施來促進仲愷農業工程學院應用型人才的培養。
應用型人才指的是具有一定技術能夠將專業知識和技能應用于所從事的生產實踐中，從而保證生產能夠正常運行的一種專門人才類型。
應用型人才的主要特征：(1)在學術理論方面必須具備較為扎實的基礎，(2)具有較強的實踐能力和職業崗位能力，能夠將基礎理論向應用轉化，(3)具有一定的創新能力，能夠在不斷變化的形勢下解決實踐中所遇到的問題。
二、加強仲愷農業工程學院應用型人才培養的意義
1.有利于仲愷農業工程學院自身的生存和發展
一所學校培養什么樣的人才是由社會的需求所決定的，因此對于仲愷農業工程學院來說其所培養的人才是否符合社會需要，是仲愷農業工程學院生存和發展的關鍵所在。而按照社會需求加強應用型人才培養，必然會提高仲愷農業工程學院畢業生的就業率，從而促進仲愷農業工程學院的不斷發展，壯大。因此，如何把學校的培養目標和經濟發展對人才的需求相結合，是仲愷農業工程學院生存和可持續發展的必然選擇。
2.為社會經濟的發展提供所需人才
現階段，在我國大學生失業現象嚴重，而同時又普遍存在著高級技工等應用型人才的短缺，這種人才供給的結構性短缺，反映出我國在人才培養方面的改革滯后于市場的需求，仲愷農業工程學院畢業生的就業區域主要集中在經濟發展迅猛對應用型人才有著大量需求的珠江三角洲地區，而加強應用型人才培養，提高仲愷農業工程學院畢業生實踐能力和技能水平，必然對該地區應用型人才的補充有著重要的意義
3.促進仲愷農業工程學院人才培養模式的優化
現階段，我國對人才較為單一的培養方式與社會對人才類型的需求之間的矛盾日益凸顯，為了滿足經濟發展的需要，仲愷農業工程學院根據社會對人才專業、類型、知識結構等方面的不同需求，確定多元化的人才培養目標，并通過設計教學內容，制定教學制度等要素來實現這一目標，從而構建出一套多樣化的教學模式，因此加強應用型人才培養必然會促進仲愷農業工程學院培養模式的優化。
三、加強仲愷農業工程學院應用型人才培養的措施
1.加強應用型人才培養的意識
正確的人才培養意識應該反映社會對人才的需求相一致，長期以來在高等教育方面我國一直側重于理論性人才的培養，而隨著高校的擴招，理論性人才相對過剩，和應用型人才的缺乏，證明我們應該轉變以往重理論輕實踐的傳統教育觀念，應該重視對應用型人才的培養，并將這種意識落到實處。
2.充實教學內容
在教學內容上要以市場為導向，調整專業設置，建立于之相適應的實用性課程，選擇與實踐緊密相連的教材，同時，增加教學內容的實踐性，強調產學相結合，將所學知識迅速向實際操作能力轉化。教學內容要有總體的設置，在充實針對性較強的專業知識的基礎上突出實用性。
3.改革教學方法
加強應用型人才的培養要改變教師單方面向學生講授的傳統教學方法，根據不同專業的特點采取多重教學方法，如采取熱點問題討論，案例分析等方式，來增加師生間的互動和學生間的交流，提高學生學習的主動性，此外還要改革考試方法，考試內容要盡量與實際相結合，突出對學生能力的考核，促進學生知識和能力的協調發展。
4.提高教師素質
建立一個應用型知識結構和能力結構的教師隊伍是仲愷農業工程學院培養應用型人的基礎，因此我們要加大對教師培訓和深造方面的投入，并增加同專業或相關專業教師間的交流學習，形成一種互助的氛圍，促進其業務水平的提高，同時聘用具有豐富工作崗位經驗和實踐能力的“雙師型”教師，對學生進行培訓，和定期咨詢，提高仲愷農業工程學院教師整體素質。
參考文獻：
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【關鍵詞】教學改革 實訓平臺 科技創新
【中圖分類號】G511 【文獻標識碼】A 【文章編號】1009-9646(2008)09(a)-0256-02
按照教育部的“全面推進素質教育,以培養學生的創新精神和實踐能力為重點”的教育精神,和“加強基礎、淡化專業、拓寬知識面、注重工程實踐”的教學指導思想,東北農業大學農業工程類專業為突出學生的實踐和科技創新能力訓練,以培養有特色的高素質的工程應用型人才為目標,對實踐教學模式的改革進行了研究、探索與實踐,初步設計了一個突出實踐和創新能力培養、有特色的實踐教學平臺建設方案。
1 農業工程類專業實踐教學現狀
農業工程類專業具有工程科學技術、生物科學技術、經濟與管理科學相互交叉滲透的特點。在人才培養上本著“加強基礎,淡化專業,拓寬口徑,培養復合型人才”的原則,堅持機、電、自動化并重,各專業方向的課程相互滲透,使學生既兼顧機、電、自動控制的基本方法又在各方向有所側重,其目的在于培養復合型、創新性人才,為今后拓展人才的適應性奠定基礎。這一教育理念是伴隨著科學技術的迅猛發展、人才市場的需求變化、高等院校競爭意識的增強應運而生的。為此新專業或新的專業方向不斷涌現,使農業工程的專業構成發生了很大變化,舊的實踐教學模式以及實驗室功能已經遠遠滿足不了新形勢下對人才培養的需要。
以東北農業大學工程學院為例,該院有農業工程一級學科,這個學科有農業機械化及其自動化、農業電氣化與自動化、農業建筑環境與能源工程、農業水利工程四個專業。近年在這些專業的基礎上又拓展了農業機械化工程、食品機械與工藝、機電一體化、運輸工程、動力與能源工程、農畜產品加工、工廠化設施農業、地方電力系統自動化、生產過程控制自動化等專業方向。此外又新增加了計算機科學與技術、電子信息工程、工業工程、機械設計制造及其自動化四個專業。同時在這些專業的基礎上又拓展了軟件設計開發、網絡技術、電子工程、信息工程、機械設計制造及應用、流體傳動及控制等專業方向。這些新辦專業雖然屬于農業工程學科以外,但由于智能農業、精確農業、物理農業、生物環境技術等學科領域的發展,這些專業都與農業生產、加工息息相關,都是推動現代化農業發展不可缺少的高新技術基礎,在這里也將其歸屬于農業工程類范疇。
以上這些專業或專業方向都具有實踐性較強的特點,實踐教學是整個教學體系的重要一環。但實驗課程如何設置,其實驗內容從教育理念、人才培養需求、辦學成本等各個方面全面衡量是否合理,已經設置的實驗課程是否能真正開得出來,存在不少問題,歸納起來主要表現為如下幾個方面。
(1)實驗內容的設置因課而定,缺乏統籌安排,沒有形成以人才培養方向為前提的實踐教學課程體系。
(2)實驗室建設相對零散,沒有形成綜合性試驗平臺,各種實驗之間的聯系與銜接不明顯,存在與上述教學理念相違背的現象,不利于復合型、創新性人才的培養。
(3)由于專業方向的細化,造成辦學成本與實踐教學需求的矛盾。同時,由于專業隸屬于不同的系、部,有重復建設或內容相近的建設,造成資源浪費。
2 實訓平臺建設的重要意義
遵循高等教育發展規律,著眼于國家發展和人的全面發展的需要,樹立“通識教育與專業教育相融合、知識傳播與能力培養相融合、全面發展與個性培養相融合”的教育理念,堅持“加強基礎,拓寬口徑,重視實踐,培養能力,激勵創新,發展個性,講求綜合,提高素質”的培養要求,大力推進教學改革,努力培養知識、能力、素質協調發展,培養具有創新能力和實踐能力的高素質人才是從事高等教育人員不可推卸的責任,要完成這一歷史使命必須重視實訓平臺(綜合性、設計性實驗)的建設。
所謂的實訓平臺,是指某種集中管理的運行機制環境,這種實驗室集中管理的運行機制環境的最終體現就是實驗中心。東北農業大學工程學院工程實驗中心是一個大平臺,在此平臺下又按學科功能劃分為幾個小平臺,實行統一領導,歸口管理。這種實訓平臺的優點有:
(1)實驗中心單獨建制,成為一個獨立或相對獨立的實體,這樣有利于實驗中心日常工作的順利開展。
(2)最大限度的實現資源共享。實驗儀器的共享、不同分室之間儀器設備的相互調度及人員的調配和管理等。
(3)最大限度的發揮了各實驗分室的利用率,滿足實驗教學及開放實驗的需求。
(4)最大限度的利用好每年學校拔給的設備經費,從根本上避免了舊體制下出現重復購置儀器設備的矛盾。能根據各實驗分室的實際需要,合理的添置新設備。
(5)能及時高效的保障教學實驗的開出率和實驗儀器的完好率。
(6)有利于各種先進的實驗室管理經驗的實施。
3 建設指導思想與方案
3.1 實訓平臺建設的指導思想
針對上述問題,以學院教育理念、人才培養方向為前提、與課程體系建設相結合,提出建立實踐教學課程體系和與之相應的綜合性試驗平臺的指導思想。
一個好的實驗室是學科發展的一個關鍵,學科建設推動了實訓平臺的建設,實訓平臺建設又促進了學科的建設。一流的學科需要有一流的實訓平臺。以按類招生教學改革為契機,以工程訓練中心建設成果為基礎,對現有實驗室進行整合,建設綜合性試驗平臺,進行相應的實驗指導教材建設,對農業工程學科發展具有重要作用。按照“加強基礎、淡化專業、拓寬知識面、注重工程實踐”的教學指導思想,對本科培養方案和教學大綱進行了認真的分析和研究,為滿足當今高教改革和評估體系的需求,當務之急是必須對實驗教學體系進行整體規劃,選擇突破口,對實驗內容更新,那么,加強綜合性實驗的開設與創新就成為必然。
研究理論課課程體系與實踐教學體系的有機結合,擬定相應的教學計劃,緊緊圍繞辦學理念和培養方向,解決因專業方向的細化帶來的辦學成本與實踐教學需求的矛盾。研究通用綜合實驗室、專有實驗室的管理辦法和實驗課指導方式,形成以教學理念和培養方向為大前提的實驗內容設置總體思想,使實驗內容和實踐教學自成體系。
建設服務于多種專業的綜合性實驗室,按照復合型,創新性人才培養要求,形成理論教學、實踐教學、科學研究三位一體的教學模式,即培養學生的基本技能又培養學生的創新意識和研究意識。
3.2 平臺建設方案
3.2.1設立與專業課對應的專業實驗課體系
以農業機械化及其自動化專業為例,把《汽車拖拉機學》、《農業機械學》、《農業機械化生產學》、《農業機械化管理學》等課程中的實踐環節結合起來,開設具有高度綜合性、設計性實驗,建立“發動機性能測試實驗、汽車與拖拉機整車性能測試實驗、拖拉機帶農具作業性能實驗、發動機用到聯合收獲機上綜合性能實驗”系列綜合性實驗體系,使農業機械化及其自動化方向綜合性、設計性實驗自成體系,知識綜合性強、實驗設計性強,對提高該專業學生的創新意識和創新能力具有重要意義。
3.2.2 針對一門實驗課進行實驗分級
(1)綜合設計性實驗初級平臺 先在系列基礎實驗中建立一個綜合設計性實驗初級平臺,以機械類專業為例,教師和實驗室管理人員為學生講解實驗的內容,設計一個零件,工藝設計,選材料,安排工序,然后由學生自己進行加工,通過初級平臺建設培養學生運用專業所學知識和動手能力,加深學生對專業知識的理解。
(2)綜合設計性、創新性實驗中級平臺 建立綜合設計型實驗室,開設大型綜合設計性實驗和現代綜合分析實驗,作為綜合設計性實驗和創新性實驗的操作主平臺。其操作方式可分為兩類:一是課內式的綜合設計性實驗,是專業學生必修的;開設的全部實驗以設計機械傳動裝置,并將設計裝置加工出來,最后對產品進行品質分析為主線,學生參與實驗設計為背景,相關老師積極參與為保障,并以本校及各相關專業的特色為基礎。二是開放式的設計性實驗,在教學計劃中作為實驗選修課,定出選修實驗時數和選修實驗方向,學生可根據所學理論、實驗知識及自己的興趣,結合專業方向,自主選擇實驗,然后完成實驗方案設計、產品合成與性能測試。
(3)創新、研究性實驗高級平臺 創新、研究性實驗,從三年級開始,每學期開學時給學生列出教師的科研課題中可供學生開展研究的內容,以供學生選擇,由學生根據自己的興趣和時間自己選題和組合,老師在課外時間開放研究室進行指導,并提供材料和設備,由學生完全自主、自動地進行研究性實驗,完成報告。科學研究實驗不同于基礎實驗和綜合實驗,要求學生運用現代科學實驗技術、方法和手段,圍繞教師的科學研究課題或學生自己感興趣的科學問題、生產實際問題等,開展創新研究。
3.3 實訓平臺的管理
實訓平成搭建以后,實行綜合管理,按照專業門類的相關性,實現實驗中心統一協調管理,實驗中心由學院直接管理,突破了以往具體系管實驗室的分散管理體系,具體的各個實驗由實驗教師牽頭負責,實驗室人員積極配合,在實驗開設、內容設計,實驗過程控制等環節由與實驗相關人員和學生共同完成。
4 結論
以加強大學生實踐和科技創新能力的訓練,培養復合型、創新型工程研究應用型人才為目標,本著實驗中心單獨建制、資源高度共享、運行高效等原則所建立的東北農業大學農業工程實訓平臺經過幾年的建設與運行證明對教育教學資源的合理利用以及最大限度提高大學生的科技創新意識和創新能力具有突出作用。同時,隨著實踐經驗的積累以及理論研究的深入,以平臺為特征的實訓環境構建思路及運行模式可對其它專業實踐教學環節建設提供有益的指導與借鑒。
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關鍵詞：日光溫室；增降溫技術；現狀；展望
中圖分類號 S625.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）06- 71-03
日光溫室作為集中我國廣大農民智慧結晶的特色農業生產設施，具有充分利用太陽資源、不加溫或少加溫即可在冬季進行正常生產的優點，已成為我國現代農業生產的重要標志之一。據2015年統計[1]，我國日光溫室面積達92.7萬hm2。但目前日光溫室仍然存在土地利用率低、耕層土壤破壞嚴重、光熱條件不均勻、太陽能利用率不高、保溫蓄熱能力有限、自動化程度低等問題。因此，基于現階段日光溫室保溫蓄熱構件與性能的各個創新實踐，筆者認為，亟需研發優型日光溫室類型、保溫結構、材料與設施設備，尤其是要高效地利用可再生的太陽能資源，研發農民朋友可以用得起的日光溫室保溫蓄熱構件與設備，這些問題將逐步成為日光溫室的主要研究方向。
1 日光溫室增溫和降溫技術發展現狀及研究進展
日光溫室自從20世紀80年展以來，眾多科研院所和高校學者對日光溫室采光保溫結構進行了大量創新研究，在日光溫室的整體結構、建造方式、材料等方面都取得了重大進展。其中一些日光溫室結構和材料得到廣大農戶的認可，應用較為廣泛。下文從我國北方地區日光溫室的冬季的增溫與夏季降溫2個方面對保溫蓄熱構件與性能的研究發展成果進行綜述：
1.1 增溫技術 太陽輻射可通過日光溫室前屋面的透明覆蓋材料進入日光溫室，形成溫室效應來增加日光溫室室內氣溫。然而當寒冷冬季來臨時，僅僅靠前屋面透明覆蓋材料的自然采光往往很難達到理想的增溫效果，這就需要改善保溫蓄熱構件或增加設施設備進行有效增溫，以確保室內達到適宜的溫度供植物正常生長。
1.1.1 通過改良自身結構增溫
1.1.1.1 開挖防寒溝 該方法是在南面挖一道與溫室等長，寬約30～40cm，深約50cm左右（可根據當地凍土層設計）的防寒溝阻斷地中傳熱，在北墻后堆放1～6m厚的防寒土或粘貼10cm厚的聚苯泡沫板，增強后墻的保溫能力。
1.1.1.2 提高前屋面透明覆蓋材料的透光率，減少太陽光損失、增加總入射量 在山東等灰塵天氣較多且或晝夜溫差大的地區普遍采用防塵無滴的多功能膜，增加棚膜透光率。此外，山東地區農民開發了一種前屋面清潔方法。該方法是在棚膜上綁上若干條松緊合適的布條，布條間隔80cm左右。通過布條在自然風的吹拂下來回擺動即可清掃吸附在棚膜表面的灰塵。該方法除塵效果明顯，可有效減少棚膜灰塵累積而造成的的光損耗。
1.1.1.3 采用彩鋼板保溫 彩鋼板保溫裝配式溫室，東西山墻采用可滑動開合的巖棉彩鋼板，北半邊山墻為固定山墻，南半邊山墻能通過滑道向后滑動開合：早晨，隨著太陽升起、氣溫升高至適宜溫度，可沿滑道推置于北邊，光線可以射到最北面一段底部，充分采光、提高室內溫度，東側山墻沿滑道向后打開，以保證溫室東部采光集熱；下午，西側山墻打開，改善西側光溫條件；夜間可全部關閉保溫。
1.1.1.4 增加溫室墻體的白天儲熱量 最簡單的方法是將內墻面涂黑，增強墻體吸熱量，待太陽下山后氣溫下降時緩慢釋放出來提高室內溫度。另外，京鵬環球科技公司在溫室墻體方面也進行了創新嘗試，通過用蜂窩狀墻面代替日光溫室后墻面的平面結構，使后墻有效受光表面積增大，墻體蓄熱量可提高10%～15%。管勇等[2]發現在0.8m厚黏土磚墻內側粘貼新型相變蓄熱墻體材料板可使后墻表面溫度平均提高2.1～4.3℃，室內0～20cm耕作層土壤溫度平均提高0.5～1.4℃。李明等[3]提出在北墻采用200mm的發泡水泥加厚磚墻可有效提高墻體保溫性能，增加了白天蓄熱量減少了熱損失，使得墻體夜間釋放熱量增多，室內溫度得到提升。
1.1.1.5 余熱再利用技術 將白天蓄存在土壤、蓄熱水池、墻體等蓄熱媒介中的熱能在夜間降溫時再釋放出來，提高室內氣溫。該類余熱再利用技術，夜間能提高氣溫5.7℃，提高地溫2.9℃[4-6]。熱能可以在土壤中蓄存多天，以備在陰雨雪天等光照弱、日光溫室蓄熱不足的時期來維持較高室內氣溫，促進作物早熟、高產。
1.1.2 通過裝備輔助機械設施設備增溫 （1）土壤淺層地熱的使用并配合半地下式溫室。在夜間利用可再生淺層地熱，后墻布設空氣管道，白天將棚頂的熱量通過地下傳送到室內前部分，增加溫室前部溫度[7]。（2）張勇等提出了一種可跟隨不同季節的太陽高度角改變前屋面傾角的日光溫室[8]。該日光溫室的前屋面是一個活動面，傾角可以在電機的帶動下改變大小，以保證在不同季節最大限度的采光，充分利用太陽能，增大了白天的采光量。與對照溫室相比，可變前屋面傾角日光溫室在晴天和多云天氣的采光率和太陽輻射照度，最大可提高41.75%的和69.54W/m2，室內溫度也提高了3℃左右。（3）孫周平等研發的彩鋼板保溫節能日光溫室[9]，該溫室整體呈半圓弧形，上部覆蓋面采用三段滑動式巖棉彩鋼板，東西兩側采用可移動開合的東西山墻，最大限度的的采光，提高了太陽能的利用率，室內外溫差可高達39.1℃，保溫隔熱好，增溫效果明顯。采用彩鋼板來代替土墻和磚墻等保溫蓄熱墻體，以水為蓄放熱載體，配合空氣-地下土壤熱交換系統進行增溫，保溫蓄熱效果好、增溫靈活。（4）方慧等設計建造了一套地源熱泵與地板散熱方式相結合的加熱系統[4]，室內水平方向氣溫相對較均勻，作物生長整齊。（5）丁小明等設計了一套基于毛細管換熱器的加溫系統[10]，水平放置應用于日光溫室中時散熱量最大，單位面積散熱量可達到307～381W。（6）利用太陽能發電加熱。戴巧利的主動式太陽能空氣集熱――土壤蓄熱溫室加溫系統[7]。該系統將太陽能轉化為空氣的熱能，通過風機導入地下蓄存。當室內氣溫降低到預定溫度時，智能控制系統自動利用白天蓄存在地下的熱能加熱溫室。由于土壤熱容量大，可以在白天蓄存的熱能，滿足夜間熱能的供應，使室內溫度保持在較適宜的水平。（7）眾多學者將研究方向定在了如何將白天的太陽輻射能在夜間供暖，以提高夜間溫室內溫度。張義等將水幕簾應用于日光溫室后墻上[6]，把熱量貯存在地下土壤和水池里；王宏麗等將建筑材料與相變材料有機混合，制成蓄熱磚塊[11]，建造相變蓄熱溫室，白天將熱空氣蓄存在墻體內；張勇等[12]的無機相變材料，管勇等[2]的三重結構蓄熱相變墻體，在白天吸收蓄存富余的太陽輻射以供夜間加溫。
1.2 降溫技術 日光溫室由后墻和后坡面及東西側山墻，各種骨架材料支撐的不規則前屋曲面和透明及不透明保溫覆蓋材料組成，散熱少、保溫蓄熱性能好。當高溫夏季來臨時，由于透明棚膜可吸收透過短波輻射，阻擋長波輻射散出，室內熱量不斷累積增溫，有時可達40℃以上，因此，僅僅靠溫室自然通風往往達不到理想的降溫效果，還需要具備相應的放風散熱結構，吸蓄熱載體甚至機械設備，以減少太陽輻射、增加蒸發潛熱放熱或蓄存地下以及增加通風換氣進行有效降溫。
1.2.1 通過改良自身結構降溫 在日光溫室前屋面頂部和底部分塊覆膜或在頂部開放風孔的方式，在溫室前屋面近地面處和溫室頂部自然放風降溫。在日光溫室外部架設遮陽網（幕），減少陽光入射量，降低室內的溫度。
1.2.2 通過配備機械設施降溫 其一，使用濕簾―風機通風降溫：即利用風機使日光溫室內形成正壓或負壓，帶走室內高溫熱空氣，外部空氣經過水簾降溫補充室內，既能通風換氣，又可以降低溫度、增加濕度。其二，部分溫室通過在室內安裝噴霧設備進行潮汐式噴霧，蒸發降溫。
2 保溫蓄熱研究發展遇到的問題
2.1 前期建造溫室時缺乏合理設計 日光溫室保溫蓄熱構件設計參差不齊，在實際生產中，農戶主要以模仿現有日光溫室類型和保溫蓄熱構件的方式，并結合自己的多年生產經驗和直觀判斷，在有限的資金基礎上，采用簡易廉價材料代替高品質材料進行建造。因此，在實際生產過程中保溫蓄熱效果有限。后期雖然吸納了優秀的保溫蓄熱設計，不斷投資設計改進，但由于前期的規劃設計不當，且沒能做到根據自身地域特點、現有溫室本身的設計方式和生產管理技術進行設計改進，移花接木，往往無法發揮應有的保溫蓄熱效果，反而增加了建造和能耗成本，甚至造成減產減收，得不償失。
2.2 日光溫室結構及現有裝備的不足 盡管目前研發的保溫蓄熱構件和設施設備各有其相應的效果，但由于技術本身的保溫蓄熱效果不理想、投資成本和使用費用過高、經濟可行性不強等不足以至于的推廣率不高。因此，還需要學者和技術人員進行進一步的研究，在保溫蓄熱效果、生產操作便利度、投資運營成本上進行優化完善，研發農民朋友會用、好用、用的起的結構和設備。
2.3 保溫蓄熱構件和設備推廣的局限性 合理的日光溫室結構和先進的設施裝備主要集中在科研院所和高校，由于前期投資成本相對較高，農民對新事物的接受需要一個過程，這些結構和裝備推廣有限。廣大農戶的日光溫室依然是以簡易節能溫室為主，建造大多簡陋，幾乎沒有或很少有新保溫蓄熱構件和設施設備的引進。
3 發展趨勢展望
（1）打破建筑設施界限，從先進的連棟溫室甚至其他建筑中吸納優秀的保溫蓄熱設計理念為我所用，綜合運用熱力學與傳熱學、作物栽培生理學、自動化控制等多個學科，研發具有中國特色的增溫集熱、保溫蓄熱材料及智能化、自動化設施設備，堅持走低成本、低能耗的發展路線，更好的為農民朋友謀利。
（2）隨著設施農業的進一步發展和新型材料的出現，日光溫室的保溫蓄熱構件設計將愈加完善、科學、合理，自動化智能控制系統也會隨著計算機和云技術的日趨進步成熟，根據作物生產和環境控制專家系統制定的管理程序，實現控制的專家化、自動化、精準化，從（下轉75頁）（上接72頁）而使室內溫度保持在相對穩定的范圍。另外，新型可再生能源的發現和應用，譬如當下較熱的太陽能光伏技術，也將會逐步替代那些成本高、即將枯竭的、不可再生的化石燃料，給室內增降溫技術多加一種選擇。
（3）新型日光溫室、保溫蓄熱構件和設施設備被研發出來并逐步完善。筆者借彩鋼板保溫節能日光溫室采光保溫蓄熱的設計與廣大朋友交流討論：①通過溫室自身結構的滑動開合來減少白天結構材料和墻體的遮光、增加太陽光入射量，夜間全閉合多層覆蓋，實現最大程度的采光、提高太陽光的利用率，增加室內溫度，從而達到理想的增溫效果。②采用保溫和蓄熱性能好的材料并輔助其他設備，尤其是以水為蓄放熱載體的系統，分別承擔相應的功能，發揮材料自身的優勢特性，將是未來日光溫室在滿足保溫、蓄熱和增降溫需求的研究方向。③采用這種3塊覆蓋面的半圓形日光溫室，通過增大半圓形半徑增大溫室空間，采光角度幾乎不受影響，溫室的熱容量變大，溫度變化更穩定，保溫蓄熱效果更顯著，也將是日光溫室提高土地利用率和大型化的重要參考研究方向。④該溫室裝配式構件可實現工廠化、規范化、標準化生產，逐步推動行業規范的建立。標準化的建立，有利于進行行業交流，促進日光溫室增降溫技術的高速發展進步。
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關鍵詞：農業建筑環境與能源工程；太陽能工程；課程建設；實踐教學；創新實驗；課程思政
1引言
農業建筑環境與能源工程作為農業工程領域下轄的七個二級學科之一，是我國發展現代化農業產業、推進鄉村振興的基礎學科。由于專業的針對性不強、農業產業發展緩慢以及一些學生對從事農業領域工作的偏見，因此該專業較少有高校開辦且均由農業類大學設立。隨著傳統化石能源危機和全球范圍的環境問題、溫室效應越發突出，以及“雙碳”背景下農業現代化、農村城鎮化和現代新農村建設戰略的實施，該專業將在低碳化農業及“新能源+新農村”的建設進程中發揮決定性作用[1]。太陽能作為一種清潔環保的可再生能源（5%的太陽能相當于世界能源需求的50倍），將其應用于社會發展的各個領域是緩解甚至解決人類面臨的能源危機的根本途徑[2]。近年來，結合我國能源產業結構改革，太陽能光伏發電和光熱利用得到了廣泛推廣，從而推動了相關產業的快速發展。因此，農業建筑環境與能源工程作為農業工程領域中與能源利用緊密相關的專業，設立太陽能工程課程對確保整個專業課程體系構建的完整性、合理性和科學性具有重要意義。本文結合農業建筑環境與能源工程專業人才培養目標和河南農業大學（以下簡稱我校）在農業工程領域的學科特色，對太陽能工程課程的內容設置、課程思政建設、課堂教學改革、課后創新實驗建設及考核方式多樣化等環節進行探討，從而實現對現有課程的改造與提升，滿足新時代的人才培養需求。
2太陽能工程課程教學存在的問題
（1）教材針對性弱。由于太陽能工程技術涉及學科眾多，因此太陽能工程課程的教材選擇要具有較強的針對性。目前有關太陽能利用技術的教材較多。根據培養目標的不同，有些教材主要圍繞光伏發電技術而展開，有些教材則是針對光熱發電技術來闡述，但已有的教材主要集中于太陽能在工業及高端制造業領域的應用，偏離了農業類大學課程建設和人才培養目標，因此缺乏適用于農業建筑環境與能源工程專業的優質教材。（2）課程實驗設備匱乏。完善的配套課程實驗不僅可以激發學生的學習興趣，而且能夠幫助學生理解并掌握課堂理論知識，培養學生解決實際工程問題的能力[3]。目前尚沒有企業開發針對太陽能光熱轉換和光伏發電的課堂配套實驗設備，已有的實驗平臺存在體積大、可移動性和操作性弱等問題，導致實驗教學不能有效融入課堂教學過程。（3）輔助教學資源較少。輔助教學資源是指可以豐富和強化教學過程的各類素材，如工程案例影視介紹、系統運行原理動態解析、復雜儀器的分解等教程。目前缺乏太陽能應用于農業工程領域的教學資源，從線上線下可以查閱搜集到的可用素材非常有限，且大部分素材為企業產品的宣傳視頻，不適用于課堂教學。教師只能采用文字描述或靜態圖片加文字注釋的模式進行教學，不能有效激發學生的學習興趣，課堂活躍度較低。（4）考核形式單一。在義務教育階段，主要采用傳統的考試方式，通過試題來考查學生對知識點的掌握程度，偏重于對理論知識的考核。到了大學后亦是如此，考試內容教材化、考試題型標準化、考核方式單一化以及考試前“臨時抱佛腳”的現象凸顯[4]。特別是大學生在脫離了家長和教師的約束后，容易出現遲到、曠課、逃學等問題，嚴重者甚至出現大面積掛科、拿不到學位證書的情況。
3太陽能工程的課程建設
培養目標和知識點之間的關系是影響課程內容設置的兩個主要因素。在培養目標方面，要滿足社會的需求且形成專業特色。我校農業建筑環境與能源工程專業立足于農業大省河南，歷經了近四十年的發展，成為國家級特色專業，在農村清潔能源利用如農林廢棄物資源化利用（制氫/沼氣）、糧食干燥和太陽能利用等方面取得了一系列成果，開設的相關課程主要包括工程熱力學、傳熱學、沼氣工程、生物質能工程、節能原理、能源與環境、可再生能源、太陽能工程等。太陽能工程課程開設的目的是使學生理解太陽能利用對新農村建設和低碳農業生產的重要意義，用專業的理論和方法處理農村能源相關領域需求要素之間的關系，最終運用所學知識對農業工程領域太陽能利用工程進行合理科學的規劃和設計，使學生成為綠色農業工程方面的建設者、低碳農業生產技術的開拓者，為我國新農村建設和“雙碳”目標的實現貢獻力量。在知識點之間的關系方面，由于太陽能工程課程涉及光學、傳熱學、熱力學、材料學、電子學以及環境學、地理學等多種學科，因此需要科學合理地設計先導課程，使學生循序漸進地學習課程知識，避免教學過程出現知識點錯亂穿插及重復講授等問題。可以參考現有的太陽能利用相關優秀教材、專著以及結合我校農業建筑環境與能源工程專業特色，加工整理自編講義。教學內容包含五部分：第一部分，對太陽能的概述。使學生了解太陽能的特點、資源分布、利用方式和現狀、太陽輻射計算等，掌握太陽常數、大氣質量和太陽輻照度等基本概念。第二部分，首先介紹太陽能光熱轉換原理，通過常見的太陽能集熱系統，使學生掌握與太陽能有關的熱傳導問題如導熱、對流換熱和輻射換熱等，然后介紹常見的集熱器如平板式、真空管式、槽式、塔式集熱器以及新型的菲涅爾式聚光集熱器的結構和原理。第三部分，利用太陽能空調系統使學生掌握太陽能制冷的物理原理和常用方式，包括吸收式制冷、吸附式制冷及噴氣壓縮式制冷等，并能夠通過工程熱力學知識對常見的太陽能制冷系統進行優化設計及性能評價。第四部分，通過簡單的太陽能光伏發電系統使學生掌握光伏發電系統的構成、原理以及光伏系統評價指標和評價方法，了解光伏發電系統的分類及制造。第五部分，介紹太陽能利用技術的具體應用實例，即太陽能復合系統在農村能源領域的應用，如農村家用太陽能光伏發電、供熱與空調集合系統（光伏屋頂），農業建筑（新型太陽能生態農業大棚）一體化太陽能光伏光熱技術系統[5]，太陽能光伏/光熱耦合生物質的分布式能源系統等。結合具體的農業工程應用案例使學生了解太陽能熱電冷聯供系統的常用形式、系統設計方法和系統運行控制策略等。
4太陽能工程課程教學改革路徑
4.1加強課程思政環節
高等教育是提高我國核心競爭力、實現中華民族偉大復興的基礎，其不僅致力于提高學生的知識水平，還肩負著培育學生的思想品德、引導學生樹立正確的政治方向等職責。大學課堂是實施人才培養和落實立德樹人的主戰場，有效地把課堂知識講授與思想政治工作有機結合起來是推動課程思政建設的關鍵[7-8]。太陽能工程作為新興的可再生能源技術產業，與我國經濟建設、社會發展、環境保護和資源可持續利用等息息相關。可以通過介紹行業內有著突出貢獻的人物如獲得2020年太陽能熱利用科學技術杰出貢獻獎的葛新石教授以及因發明漸變鋁氮/鋁太陽能選擇性吸收涂層技術而取得太陽能熱利用技術重大突破的殷志強教授，從而對學生進行愛國主義教育，培養學生的奉獻精神。通過介紹光伏產業發展史上具有代表性的企業如隆基股份、天合光能和晶澳科技等突破國外技術封鎖、實現“彎道超車”的故事，培養學生勇于挑戰、攻堅克難的品質。合理挖掘各章節知識點所蘊含的思政元素，能夠實現課堂知識能力和思政素養的雙重培養。
4.2實施教學方法改革
太陽能工程作為一門工程類課程，是在學生掌握工程熱力學、傳熱學、流體力學基本理論以及電工電子技術的基礎上開展的。因此，太陽能工程課程不能像上述理論課程一樣局限于書本，并過多地關注理論知識的講解與推導，而應當更多地把多媒體教學和實驗教學融入課堂教學中[9]。利用多媒體視頻使學生了解國內外有關太陽能利用的工程案例，確保課堂聲像俱佳，不僅可以激發學生的學習興趣，而且可以有效幫助學生理解理論知識[10]。另外，太陽能技術發展迅速，特別是在光伏發電技術領域，因此可以結合最新的科研講座視頻開展相關的教學研究，使學生在習得知識的同時掌握最新的科研動態，從而激發學生的學習興趣、拓展課堂教學的深度。雖然現有的太陽能工程課程設置了相應的實驗環節，但是理論教學和實驗教學基本上是分開的，即在學生在完成了相關理論知識的學習后，再進行統一的實驗。因此，可以把簡易的實驗引入課堂教學中，或者把課堂教學搬到實驗室進行，實現理論教學和實驗教學的有效結合。
4.3更新實驗裝置及實驗內容
實驗教學是幫助學生將理論知識轉化為實際應用的重要環節，對激發學生的學習興趣、啟發學生思考及解決實際應用問題、提高學生的創新實踐能力具有重要意義[11]。一方面，可結合我校農業建筑環境與能源工程專業特色，搭建太陽能光伏光熱耦合干燥器實驗平臺，通過光伏發電為整個干燥系統提供強制對流動力，提升干燥效率；另一方面，通過換熱器對光伏板進行冷卻，提升光伏發電效率，同時對進入干燥系統的冷風進行預熱。通過該平臺了解太陽入射角影響、太陽能電池板伏安特性、電池板溫度與輸出功率間的關系等[12]，并且可以實驗探究太陽能電池板冷卻特性如冷卻介質、換熱工況及換熱器形式等因素的影響。篩選出對太陽能利用技術有濃厚興趣的學生，指導其完成諸如新型太陽能生態農業大棚的設計、太陽能干燥系統與吸收式制冷系統耦合的限氧干燥裝置設計、利用熱管和相變儲熱技術的太陽能沼氣發酵加熱系統設計等農業工程領域的創新實驗，鼓勵學生參加全國大學生節能減排大賽、全國大學生農業建筑環境與能源工程相關專業創新創業競賽，形成以研促學、以賽促學的創新教學模式。
4.4考核方式多樣化
關鍵詞：日光溫室；采光性能；采光效率；溫光性能
20世紀90年代以來，中國的日光溫室采光性能優化研究進展較快[1～8]。為了將日光溫室采光性能優化模擬結果和理論應用于生產，曾借鑒李有等[2]提出的溫室采光面下土地使用效率指標，并改進引入了溫室平均采光效率、合理采光區比率、采光面下土地使用效率等指標，以保定地區（北緯38°51'）為例，對河北省主推的冀優Ⅰ型[9]和冀優Ⅱ型[10]日光溫室，結合數學模型運算結果進行了采光性能的實用型優化[11]。
21世紀初，在河北省主推半地下立窗型日光溫室，如廊坊40型[12]和山東新型（SD-Ⅱ、SD-Ⅲ）[13]日光溫室。此種類型的日光溫室在保證采光性能的基礎上以半地下式和寬后墻為特征，增強了溫室的保溫蓄熱性能，提高了安全越冬生產的保障能力，并以大內跨為特征增加了實用面積，減少了邊際熱損失。然而，一些農業園區或菜農盲目仿造外省或異地溫室外觀和結構，或者自行更改設計，造成溫室結構性能不甚理想，表現為溫室的采光保溫性能不符合當地氣候特點的要求、不能滿足蔬菜生長發育的需求以及安全越冬防凍保障能力差等問題。
為此，本研究在日光溫室前屋面采光性能的實用型優化研究基礎上，針對半地下立窗型日光溫室的結構特點，以日光溫室空間地面作物受光點為核心，結合日光溫室前屋面的溫光性能評價參數體系，包括溫室平均采光效率、采光屋面保溫效率和有效升溫效率、溫室采光面下土地使用效率，創建日光溫室前屋面的采光性能模擬模型，以期進一步探索日光溫室采光屋面優化的原理及其與實際應用相結合的關鍵點，為促進我國日光溫室生產與產業的進一步發展提供技術支撐。
1 材料與方法
1.1 半地下立窗型日光溫室采光面類型優化方案
在日光溫室脊高對溫室溫光性能影響中，日光溫室內跨、半地下深度及立窗高度分別為1 000、30、75 cm。在日光溫室內跨對溫室溫光性能影響中，日光溫室脊高、半地下深度及立窗高度分別為340、30、75 cm。在日光溫室半地下深度對溫室溫光性能影響中，日光溫室脊高、內跨及立窗高度分別為340、1 000、75 cm。在日光溫室立窗高度對溫室溫光性能影響中，日光溫室脊高、內跨、半地下深度分別為340、1 000、30 cm。
1.2 半地下日光溫室溫光性能評價參數
2.2 半地下立窗型日光溫室前屋面的結構參數對采光性能的影響
另外，在圖2的3種采光屋面中，圓弧面+立窗采光面、橢圓面+立窗采光面和拋物線面+立窗采光面的ηs無顯著差異，其采光性能較為接近。
2.3 半地下立窗型日光溫室前屋面的結構參數對采光屋面保溫性能的影響
另外，在圖3的3種采光屋面中，圓弧面+立窗采光面、橢圓面+立窗采光面和拋物線面+立窗采光面的τ無顯著差異，三者的采光屋面保溫性能較為接近。
2.4 半地下立窗型日光溫室前屋面的結構參數對溫室升溫性能的影響
另外，在圖4的3種采光屋面中，圓弧面+立窗采光面、橢圓面+立窗采光面和拋物線面+立窗采光面的υ無顯著差異，二者升溫性能較為接近。
2.5 半地下立窗型日光溫室前屋面的結構參數對溫室采光面下土地使用效率的影響
2.6 半地下立窗型日光溫室采光性能優型結構參數
3 討論與結論
3.1 日光溫室溫光性能最佳優化致使前屋面的曲線類型趨同
在同一脊高和內跨下，對單拱形曲面日光溫室的前屋面進行采光性能優化，從4～6種單一曲線中發現冬季以圓弧面優于橢圓面等[1]。
在此基礎上，本研究的3種采光屋面的溫光性能和土地使用性能優化亦呈現類似結果，即圓弧面+立窗采光面、橢圓面+立窗采光面和拋物線面+立窗采光面的ηs、τ、υ和φ均較為接近。
3.2 日光溫室溫光性能的理論優化與實用性
研究表明，單純以采光量最大化作為優化評價參數難以構成實用型的優型采光屋面。例如，優化篩選出的圓弧面[1，2]，會因其前部低矮區域過大，出現土地使用效率低[12]、農事操作困難而難于被生產者接受。李有等[2]提出的溫室采光面下土地使用效率指標有助于增強采光性能優化的實用性。
高志奎等[11]提出肩高不僅明顯影響溫室的采光性能，而且在采光屋面曲線類型優化中還可反映出溫室前部植株生長空間和人工農事操作空間狀況，其將肩高與采光面下土地使用效率相結合，作為日光溫室采光性能優化的實用性評價參數。
參考文獻
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綜合研究
(1)基于空間吻合性的土地利用總體規劃實施評價方法及應用 王婉晶 揣小偉 黃賢金 陳志剛 鐘太洋 李麗
農業裝備工程與機械化
(15)基于傾角傳感器的拖拉機懸掛機組耕深自動測量方法 謝斌 李皓 朱忠祥 毛恩榮
(22)基于模態分析的聯合收獲機籽粒損失監測傳感器結構優化與試驗 梁振偉 李耀明 趙湛 陳義
(30)水稻聯合收獲機單邊驅動原地轉向機構的機理與性能試驗 馮江 蔣亦元
(36)低排放輕型車用柴油機結構及燃燒系統的優化 尹必峰 楊寬寬 賈和坤 徐毅 孫建中 王偉峰
(45)串聯型液壓混合動力車輛節能控制策略 伍迪 姚進 韓嘉驊 李華
(55)雙層實心異步磁力聯軸器的渦流和傳動特性分析 楊超君 周曰華 王晶晶
(63)轉籠式生物農藥霧化噴頭的性能試驗 張慧春 鄭加強 周宏平 宋偉 葛玉峰
(71)葡萄園立管風送式噴霧機的研制與試驗 李超 張曉輝 姜建輝 胡洋洋
(79)管道泵不穩定壓力及振動特性研究 吳登昊 袁壽其 任蕓 張金鳳
農業水土工程
(87)自適應滴灌灌水器的水力性能試驗 馮俊杰 費良軍 鄧忠 呂謀超 賈艷輝 劉楊
(95)聚氯乙烯球閥水流阻力特性及流動規律分析 石喜 呂宏興 張寬地 蘭 孫斌 曹彪
(102)作物生長條件下的阿維里揚諾夫潛水蒸發公式改進 羅玉峰 毛怡雷 彭世彰 鄭強 王衛光 繳錫云 馮躍華
(110)農田水鹽運移與作物生長模型耦合及驗證 徐旭 黃冠華 黃權中
(118)農地耕層與犁底層土壤入滲性能的連續測量方法 孫蓓 馬玉瑩 雷廷武 趙軍 啜瑞媛 劉琳 周淑梅
(125)農用除草劑對土壤保水劑吸液性能的影響 廖人寬 楊培嶺 任樹梅 程闖勝 李云開
(133)水氮處理對荒漠綠洲區釀酒葡萄光合特性與產量的影響 鄭睿 康紹忠 胡笑濤 李思恩
(142)虧缺灌溉和施氮對小桐子根區硝態氮分布及水分利用的影響 楊啟良 周兵 劉小剛 齊亞峰 賈維兵 楊具瑞
(151)混播草帶控制水源區坡地土壤氮、磷流失效應 史靜 盧諶 張乃明
(157)三峽庫區紫色土坡耕地吸附態磷可遷移污染負荷空間分布 龍天渝 曹懷亮 安強 賀秀斌 喬敦
(165)污灌區土壤重金屬空間結構與分布特征 吳文勇 尹世洋 劉洪祿 潘興瑤 寶哲
(174)土壤栽培條件下根系生長非擾動觀測根箱及其應用 賴勇林 楊旭健 吳道銘 沈宏 賈志紅 易建華 蒲文宣 孫在軍 汪耀富
農業信息與電氣技術
(183)基于無線傳感器網絡的水產養殖水質監測系統開發與試驗 黃建清 王衛星 姜晟 孫道宗 歐國成 盧康櫸
&
nbsp; (191)基于探索性分析的的荔枝果及結果母枝顏色特征分析與識別 郭艾俠 鄒湘軍 朱夢思 陳燕 熊俊濤 陳麗娟
(199)玉米單倍體種子胚部特征提取及動態識別方法 張俊雄 武占元 宋鵬 李偉 陳紹江 劉金
(204)聯合terra/aqua modis多角度多光譜數據反演冬小麥葉面積指數 何維 楊華
(213)基于經驗模態分解和集對分析的糧食單產波動影響分析 蔣尚明 金菊良 許滸 周玉良 王友貞
農業生物環境與能源工程
(222)基于微熱管陣列的平板太陽能熱水器的性能試驗 鄧月超 全貞花 趙耀華 王林成 葉三寶
(229)基于物聯網的日光溫室低溫災害監測預警技術及應用 黎貞發 王鐵 宮志宏 李寧
(237)基于低功耗傳輸方法的設施花卉環境監測系統 徐煥良 張灝 沈毅 任守綱
土地整理工程
(245)基于潛力指數組合的耕地質量等級監測布點方法 孫亞彬 吳克寧 胡曉濤 周子健 馬建輝
(255)基于多智能體的土地利用變化模擬 張云鵬 孫燕 陳振杰
農產品加工工程
(266)基于蒙特卡羅特征投影法的小麥蛋白質近紅外光譜測量變量選擇 宦克為 劉小溪 鄭峰 蔡小龍 于素平 石曉光
(272)待宰時間和致暈方式對生豬應激及豬肉品質的影響 趙慧 甄少波 任發政 崔建云
關鍵詞：專業英語教學；農業工程；創新
一、農業工程專業英語教學中的問題
（一）課時少，學生重視程度不夠
農業工程專業英語課程基本上放在大三第一學期，總課時大都不超過48節。此時多數學生已完成四、六級考試，放松了對英語的學習，專業英語自然難以引起學生的重視。
（二）缺少專業的教材，尤其缺少適合各校專業
教學實際的專業英語教材農業工程專業英語現有的一些教材內容多是節選自英美的一些教材，內容相對較陳舊，跟不上本領域最新發展趨勢，也不符合專業實際，無法實現與專業課程配套。從教材內容設置看，缺少語法講解和句型分析，尤其是缺少翻譯技巧的講解，課后也沒有相應的練習，不是很好的教學憑借。
（三）師資力量不足
目前各高校普遍缺少既懂專業又懂外語教學的專業英語教師，專業英語教學或者是由沒有語言功底的專業課教師全中文授課，或者由具備語言能力但缺少專業知識的英語教師授課，這兩種情況都影響著專業英語教學的效果。
（四）授課方式僵化
目前專業英語教學大多仍沿襲以教師為主體，以詞匯和課文講解為主的傳統授課方式。學生在課堂上的被動地位、單一的授課方式，導致學生的參與度不高，再加上專業英語教材枯燥難懂，專業英語課堂氣氛沉悶，缺少應有的活力，教學效果很不理想。
二、探索和踐行新型教學模式
（一）更新教學內容
為彌補現有教材的不足，采用教材和輔助講義相結合的形式，從網上選擇一些與本校專業課設置相關的較新的專業論文和文獻作為教材的補充，使學生了解本領域發展的狀況、新技術和新方法。在授課內容上，結合本校專業課實際，著重選擇與農業生物環境工程、土木工程材料、建筑工程等相關的材料。有些較難懂的概念性的文獻，輔以圖片和百科介紹，使授課材料具象化，教學內容更加豐富。除此之外，利用校園網指導學生掌握文獻檢索方法，引導學生分析專業論文寫作要素，了解專業論文的基本要求；要求他們嘗試動手翻譯論文摘要，在實踐當中自覺地了解專業英語學習的用途；鼓勵學生結合專業英語知識，用英文寫求職簡歷和研究生復試的自我介紹。這樣的嘗試，充分發揮了專業英語的工具性作用，增強了學生對專業英語學習重要性的認識，有利于激起學生專業英語學習積極性，有利于專業英語學習目標的實現。
（二）教師要轉變授課觀念，加強學習
1.更新教學觀念專業英語教師作為課堂的組織者和主導者，要明確專業英語（ESP）教學的培養目標，轉換教學理念，調整教學方向，從基礎英語能力的培養向英語應用技能培養過渡。農業工程專業英語教學是服務于學生的專業學習的，教師在教學中一方面要繼續培養學生的英語基本功，另一方面又要兼顧英語知識在專業領域的應用。專業英語教學要以學習者學習為主要目的、以學習者為中心，教師要由課堂上的“主講”變成“主持”，引導學生調整學習方法，從“學習英語”向“使用英語”轉變，使專業英語教學圍繞著專業學習進行。2.充實專業知識自主學習專業知識是ESP教學對教師提出的基本要求。目前國內各高校專業英語課程多是由英語教師承擔，ESP的特定授課內容和目標對授課教師提出了更高的要求。教師光有語言功底是遠遠不夠的，在完成語言教學的同時，專業英語教師必須自主研究學習與特定學科相關的知識，提高自己的專業水平。在信息化條件下，教師可以借助網上百科查詢、向專業人士請教等多種便捷方式來獲取一些必要的專業知識，這樣才能在課堂上把正確的信息準確無誤地傳達給學生。另外，課后應加強與專業課教師的交流與合作，了解該專業培養計劃，彌補自己在專業理論上的不足。在授課內容上不盲從現有教材，與時俱進，關注這一領域的新進展，不斷更新教學資料，豐富教學內容。3.不斷創新教學方法和形式打破傳統的以教師為中心的干巴巴的邊讀課文邊講解的形式，有效利用高科技手段，借助多媒體課件講解詞匯和長難句，適當插入音頻或視頻短片，給枯燥的專業英語教學注入聲音和色彩。有語言功底的專業英語教師，課堂上應以雙語教學為主，培養學生聽、說、讀的能力，并適當增加一些寫的任務，調動學生學習的積極性，發揮學生專業英語學習的潛能，從而實現教學目標。
（三）創新教學方式方法，課內課外相結合，多途徑促教學
打破專業英語教學一貫以教師為主體、以單詞和課文講解為主的單一教學模式，借助多媒體，創新授課形式，以課外作業補充課內教學。
1.溫故而知新，課前做好復習專業英語課因其信息量大、專業詞匯多、句型長難、各單元之間主題獨立等特點，給剛剛結束通識英語學習的大三學生帶來不少困擾，學生往往學了下一單元，忘了上一單元。為解決此類問題，每次課前要設置五分鐘熱身練習，以前面授課單元中出現過的典型長句翻譯或者一組專業術語英漢互譯導入新課，可以請學生單獨作答，或集體作答。這種練習符合記憶規律，能夠鞏固學生已學知識，并使他們在緊張熱烈的氛圍中進入新課程的學習過程。
關鍵詞：無人機；現代農業；應用現狀；發展方向
無人機產業作為新興的產業近年來發展勢頭迅猛，伴隨著技術的突破和成熟，無人機由于工作適用性好，操作靈活，方便快捷等優勢在諸多領域得到了應用，并逐漸作為現代農業工程中的一種新型設備[1]。目前，無人機在現代農業工程中已經有了廣泛的應用[1～5]，進一步的解放了人力，提高了生產力，促進了農業的信息化和精準化。本文總結了國內外農用無人機的發展及應用現狀，農用無人機在農業信息化，農作物植保以及農業精準化等方面應用廣泛；了解了目前我國在農用無人機推廣方面遇到的困難和阻礙，最后從建立智慧農業的角度，在技術，市場以及國家政策等方面探討了我國農用無人機產業的發展方向。
1 國內外農用無人機應用現狀
農用無人機在歐美，日本等發達國家應用較早。歐美國家由于農場集中度高、作業面積大，固定翼飛機發展較快；日本耕作面積小并且分散，適合發展輕型低速近距飛機，小型無人直升機發展迅速[5]。我國由于國情和技術等原因在農用無人機領域起步較晚，但近年來隨著我國在無人機領域的研究不斷深入，農用無人機的技術，研發速度以及機型，應用范圍等得到了長足的進步[1～5]。總的來說，目前農用無人機主要用于農業信息化，農作物植保，農業精準化等領域。
1.1 農業信息化
無人機在農業信息化方面的應用主要體現在其可以作為遙感測繪平臺，可以時時獲得監測數據。無人機作為新型遙感和測繪平臺，相比于傳統的衛星航空觀測更加方便靈活易實現，分辨率也更高，數據信息也具有相當或更高的準確度[3]，因此在農業信息化領域得到了廣泛的應用。比如，在土壤濕度監測方面，無人機也能起到重要作用[4]。監測區域土壤濕度有利于對農作物進行信息化管理。傳統的土壤濕度監測站不能滿足大面積、長期的土壤濕度動態實時監測的要求，限制了其在農業信息化、自動化方面的發展及應用，而光學設備在高空中會受到云層的阻礙[4]，使觀測不易實行，因此無人機的應用成為了解決問題的關鍵。無人機可以搭載可見光近紅外光設備作為檢測手段[4]，通過對比圖像的特性，得到關鍵信息，保證所建立的模型的高準確性，完成土壤濕度的合理化監測，信息采集與建模，是農業信息化的關鍵一步。
1.2 農作物植保
無人機技術在農作物植保方面主要體現在作物的病蟲害監測以及農藥噴灑[5]方面。病蟲害是影響農作物產量和質量的關鍵因素之一，對于農藥噴灑，傳統的人工以及半人工的方式已經不能滿足現代農業生產的規模化種植的需要，而且噴藥人員中毒事件時有發生。無人機用于農藥噴施就具有極大的優勢，在國內外的應用中，日本等發達國家用于植保已經比較成熟[4]，我國無人機植保起步較晚，但隨著近年來無人機行業的火熱，植保無人機一經推出便引起廣泛關注。植保無人機可以有效地實現人和人藥物的分離，安全高效。目前國內植保無人機領域的研究在不斷加深，推廣速度和市場認知度也在不斷提高，植保無人機的市場前景非常廣闊[2]。
1.3 農業精準化
農業精準化是當前農業發展的必然趨勢，主要是利用信息技術來對農業進行定時、定量、定位進行管理與操作，目的是以最小的成本獲取最大的利潤收入，并且減少農業污染，改善農業生態環境，將資源利用最大化[2]。實現農業精準化要建立在農業信息化的基礎之上，無人機可以隨時的監測作物長勢、土地條件變化、病蟲害預防、農藥肥料施用效果等信息，并作為農業生產決策的關鍵定量參考信息，從而可以有所依據的對作物進行相應的支持處理，既節省了資源，又實現了可持續發展。
2 無人機在現代農業應用存在不足
2.1 使用成本高
無人機作為新時代的農機相比于傳統的農機存在成本高的劣勢。例如，用于植保的無人機售價大都在5萬～20萬元之間，不具備可以推廣的價格優勢。目前國家相關的扶持政策很不完善，僅有幾個省份將植保無人機納入了購機補貼范圍，成本過高使無人機推廣受到了極大的阻礙。
2.2 專業人員缺失
由于我國農用無人機的起步晚以及體系建立不完善，無人機專業人員和服務人員數量嚴重不足[6]，直接影響了無人機的推廣應用。另外，農用無人機市場體系建立不完善，相應的市場標準缺失，也是造成推廣困難的原因之一。
2.3 技術存在短板
據了解，我國進入市場的農用無人機在關鍵性能、可靠性、操作便利性等方面與日本等發達國家還存在差距[6]，一些關鍵技術如控制系統、電池等制約了產品綜合效能的發揮。
3 農用無人機發展方向
3.1 技術方面
目前應用于農業的無人機在技術上仍有較大的提升空間，因此，科研機構以及農機企業要進一步提高無人機的操控性能，續航能力，降低生產成本。
從建立智慧農業的角度看，農用無人機在技術，平臺，管理系統等方面還有很長的路要走。農用無人機要緊隨智能網聯的發展方向，不斷創新，力求在技術上有所突破。
3.2 市場方面
需建立完善的行業標準以及市場機制體系。農用無人機產業的推動、發展需要企業、科研機構，銷售機構，售后機構等各方面的積極參與且充分合作。建立適應中國國情的技術標準、產品標準、行業規范等，推進售后，維修等服務機構建設，打造研發設計，生產制造，銷售支持，使用維護等一系列關鍵環節，促使農用無人機行業健康發展。
3.3 政策方面
除了在技術上尋求穩定和突破，市場建立完善的體系之外，國家政策的扶持也是推廣農用無人機的必要措施。政府需要繼續加大重視支持力度，主要包括農業補貼政策的傾斜，農機目錄的完善，對無人機生產、服務企業的政策扶持[6]，農業作業低空開放等，保障農用無人機行業的推廣以及智慧農業的建成。
4 結束語
目前，農用無人機在農業信息化，農作物植保，農業精準化等方面有了廣泛的應用及發展前景，正處于行業的上升期。在我國農用無人機也已經有了長足的進步，但在無人機的成本，技術，市場，管理，專業人才等方面還存在不足，制約了農用無人機的推廣和發展。因此，在技術上要進一步提高操作性，降低使用成本，并著眼未來，建立智能網聯的農用無人機技術，實現信息化和精準化農業；市場方面要建立健全市場銷售，服務體系，完善專業人才的培養；國家政策方面要加大重視支持力度促進農用無人機的推廣使用。
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