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农机专业在农业机械化进程中如何发挥更大作用

2022-12-31潍坊工商职业学院潍坊市经济学校王海森陆凤

河北农机 2022年4期
关键词:机械类农艺农业机械

潍坊工商职业学院 潍坊市经济学校 王海森 陆凤

1 我国农业机械化发展遇到的问题

我国农业机械化经过几十年的发展已经取得了巨大的成就,农业机械研发能力、装备制造水平、装备应用已经不可同日而语,但是我国农业机械化发展水平较发达国家仍然具有较大差距,尤其是在农业机械设计研发、装备制造上的体现最为明显,具体体现在以下几个方面。

1.1 农业全程全面机械化仍然任重道远

目前,在大宗粮食作物上,例如小麦、玉米、水稻等粮食作物,我国基本已经实现了全程机械化,在一些地区甚至已经达到了100%,然而经济作物例如水果、蔬菜、油料作物、棉花等机械化程度较低,尤其是蔬菜、水果等作物,部分关键环节仍然以人工为主。蔬菜及水果由于种类繁多,差异较大,而且农艺要求较高,因此在农业机械的设计研发及农机农艺融合方面具有较大的挑战,进而致使该类作物农业机械化发展进程缓慢,难以获得成效。总结来讲,实践研发能力薄弱是制约我国农业机械化发展的主要问题之一。

1.2 缺乏人才支撑

任何行业的发展均离不开人才支撑,纵观我国农业机械行业,农业机械类专业出身的人才依然十分短缺,根据笔者的调查来看,目前大部分农业机械研发生产企业从院校新招的农业机械设计研发人员及在职员工多为机械制造、机电一体化等类似专业人才,虽然部门专业技术相同,但是从院校的人才培养方面,机械制造、汽车专业等相关专业的人才培养具有较大不同,再结合农业机械行业的特殊性、复杂性进行考虑,例如农业机械的运用及工作环境与汽车等其他类似机械存在根本性的不同,其设计理念、功能实现、工艺要求、设计结构等方面也具有根本性的差别,因此仅仅是机械制造、汽车专业等相关专业的人才不能满足我国农业机械行业的快速发展,农业机械类专业人才短缺的现象在大中小规模性的农机设计研发企业均有存在。

1.3 生产制造水平仍有不足

我国农业机械装备的生产制造水平较发达国家来讲仍然具有较大差距。具体表现在:(1)材料的处理加工方面。在一些关键零部件的材料运用及加工处理方面上存在着技术垄断,我国的研发设计人员仍没有攻克。例如:国产的旋耕机的刀片及铧式犁的犁铧的耐用性较国外大品牌的产品差距仍然较大,一方面提高了用户的使用成本,另一方面也极易造成土地重金属污染。还有,国产青饲料收获机的铡切刀在使用到一个或两个作业季后由于过度磨损,铡切长度的一致性会出现较大偏差,不能满足大中型牛场对青饲料的收购要求,而国外大品牌的青饲料收获机可连续使用5到10个作业季不出现大问题。(2)生产装备落后。我国多数农机生产企业生产条件较差,甚至仅有基础的生产设备,在零部件的生产上很难保持高度的一致性,这就给农业机械在实际生产中埋下了安全隐患。除此以外,落后的生产条件也不符合目前的环保政策要求,极易受到政策的影响而导致停工停产。大范围依靠人工组装、生产、制件,如果没有成熟且完善的质量监督管理体系,人为原因造成的故障率将大幅提升。

1.4 部分作物农艺与农机融合程度较差

目前,农业机械行业有一句术语叫作“农机农艺融合发展”,不可否认的是,与农艺进行融合是各类农业机械应用的基础,例如,选择玉米收获机最大的标准之一就是其割台所能适用的玉米行距范围;选择打药机也得考虑其轮距的调整范围避免压伤秧苗,还有雾滴的均匀度、喷射范围、叶面及叶背是否都能喷洒到,只有符合农艺要求的机械才是农民用户需要的农业机械。农机农艺融合是一个相互的融合过程,小麦、玉米、水稻等大宗粮食作物已经实现了农机农艺高度融合,一是种植较为集中且面积较大,适合机械化作业。二是种植标准统一,例如玉米种植行距在区域内较为统一,适合机械化作业;谷物联合收获机的脱粒清选较为干净、损失率也较低,符合小麦收获的农艺要求;玉米联合收获机适应玉米种植行距,且损失小、剥皮干净,也符合玉米收获的农艺要求,双方面促进了小麦玉米全程机械化的发展。一些经济作物机械化程度低,最主要的原因就是农机农艺融合度差。例如,目前我国一部分果园依旧为传统大树冠状果园,阻碍了农业机械的应用。还有部分果农虽然在种植时按照新型机械化果园的模式进行开发,但是由于思想观念转变不彻底,缺乏相应的后期管理,也同样导致农业机械的运用不充分。另一方面,设施类蔬菜在农业生产中也同样占据着重要的作用,但是部分地区在设施规划时就没有考虑到机械化的运用,致使先进的农业机械难以适用。而且部分经济作物的果实成熟时间不一,例如棉花和小番茄。即便是同一株上面的果实,成熟时间差距也可能较长,难以实现机械化作业。

2 农业机械类专业在农业机械化进程中的作用

2.1 人才支撑的作用

农业机械类专业在农业机械化进程中最显而易见的作用就是提供人才支撑。在大部分农业机械类专业的学生培养计划当中,涉及多门学科的综合培养,例如材料、结构、机械、液压、电气、农学、外语、设计制造等。除此以外,还有农业机械学、农机使用与维修等专业科目的培养。高学历的学生培养计划还将有实际应用项目的设计、研发与实施,企业实践实习等更具专业性的培养项目。因此可以说,农业机械类专业是农业机械化发展的人才摇篮,一名优秀的农业机械专业类学生在完成培养计划后将具备机械、农艺、电气等综合素质,在农业机械的研发与应用当中发挥更大的作用。

2.2 技术支撑的作用

在农业机械化的发展中,需要有足够的技术理论支撑,而农业机械类专业则是技术理论的提供者。首先,农业机械类专业汇集了各种农业机械领域相关的专家学者,高校农业机械类相关专家学者的主要工作不仅仅是教书授课育人,高校知名的专家学者团队在理论研究、设计研发、实践调查、项目承担等环节都承担着重要作用,例如为新疆棉花全程机械化生产做出了重大贡献的石河子大学终身教授、博士生导师陈学庚院士团队。还有在水稻生产机械化和农业机械与装备一体化领域做出重大贡献的华南农业大学教授罗锡文院士等,在我国农业机械化发展的浪潮中,这些专家学者以加快我国农业机械进程为己任,积极参与重大科研项目的攻关,积极推进先进农业装备技术的应用,为我国农业机械装备的升级发展做出了突出贡献。因此国内知名农业机械研发生产企业均与知名院校进行人才及技术合作,可以说农业机械类专业在我国农业机械化的发展中起着技术理论支撑的作用。

3 农业机械类专业在农业机械化进程中如何发挥更大作用

由上文可知,农业机械类专业在我国农业机械化发展中起着人才和技术理论的支撑作用,也是我国农业机械化发展的重要基石,因此农业机械类专业责任重大,农业机械类专业在培养人才时保证好人才质量事关重要,下面笔者将自身的工作实践以及目前农业机械行业的实际人才需求进行结合提出相关建议。

3.1 与农艺学科相辅相成,从源头融合农机农艺

农业机械学科及农学均是为农业服务,农机及农艺是农业发展的“两条腿”,“各走各的”注定走不远。因此,在农业机械类专业的培养计划中加入适当的农学很有必要。为农业机械类专业学生增加适当的农学常识,将更有利于以后优化农业机械的设计理念,使之更加符合农艺要求,避免出现“闭门造车出门不合辙”的现象产生。另外,如果在农学专业课程中加入农业机械学方面的基本知识,也将更有利于农艺与农机相互融合,促使现代化农业更好更快发展。例如,我国青饲料收获机发展规模较为迅猛,农机用户认可度较高但不受牧场认可,甚至一度出现了“牧场只收进口设备收获的青饲料”的现象。2018年在河北的一场会议上,组委会组织了畜牧专家及青饲料生产厂家进行了授课,畜牧专家详细地讲授了畜牧养殖对于青饲料的要求,并运用了专业手段检测了国产设备收获的青饲料的参数指标发现,绝大多数国产青饲料收获机收获的青贮饲料均不满足畜牧养殖的要求,国内生产厂家也确实承认设备在研发设计时并没有参考畜牧养殖的实际需求,只是“想当然”去设计,自然不能满足市场。另一方面,在棉花的全程机械化发展中,由于棉桃的成熟时间范围太广,人工采棉时可进行多次采棉,但运用机械采棉将会提高成本,因此棉花团队在攻关之后,研发的新品种将棉桃的成熟时间范围大大缩小,大部分棉桃在同一时间成熟,极大方便了机械化采棉,降低了棉花的生产成本,也是一个农机农艺相互融合的成功典范。

因此在农业机械类专业加入农学的基本知识,既可以优化国内农机装备的设计理念,避免造成资源浪费,也可以加快我国农业机械化的发展进程。

3.2 综合多个学科培养人才

较以往不同的是,目前高端智能的农业机械不再是以往的纯机械结构,行业需求较大的智能农机装备往往集机械传动、电气控制、液压传动于一体,综合了多个领域,既有传统的机械设计,也有热门的电气化系统,更有高科技的信息化技术,例如,近几年较为热门的“无人农场”,无人农场所运用的农机装备均为无人驾驶装备配备5G物联网技术,不用驾驶员操作,技术人员仅在电脑端输入命令即可实现“无人农场”的全程机械化生产,其技术基础是传统的农业装备及AI技术的有机结合,由此可见,传统的农业机械类专业学生的培养计划已经远远不能满足现有的需求。但是,在学校短短几年之内培养出精通机械、电气、液压、AI等领域的人才显然不太现实,因此农业机械类专业需大胆进行改革试验,形成大类专业统一培养,精分小专业重点培养。具体表现是,一方面对农业机械类学生在大科目首先进行统一培养,例如材料、结构、力学、液压乃至农业机械学、使用与维修等基础科目进行统一培养;另一方面,对于电气类、AI编程类学科在统一培养时重点进行基础培养,不需精通;在完成基础课程的培养后,可根据学生的兴趣特长、自身优势等特点进行分类重点培养。例如可分为三类:机械设计类、电气液压控制类、AI技术类进行重点培养,待完成培养计划后,将培养出精通机械设计类的农业机械类人才、精通电气液压控制类的农业机械类人才以及精通AI技术的农业机械类人才,三种人才相互结合可充分满足我国高端智能大型农机装备的人才需求。

3.3 创新考核方式,充分调动所学知识

在课程的最后考核时,大部分教师会选择考试的方式,方式单一,且应试型较强,不利于学生对于知识的转化。因此,农业机械类专业的学科可适当降低考试考核的比重,实施项目式考核。项目式考核最终目的不是考核,而且让学生将知识运用起来,学会运用是最主要的,而不是考完试就“丢掉”。例如,机械设计学生在期末可让学生进行课程设计,利用所学的知识解决一些实际中的问题,或者设计一款简单的能够实用的农机装备,可以小团队进行,也可以单人进行,教师提供理论指导,这样可以将学生所学的知识灵活运用,便于日后的工作。电气液压控制类及AI技术类的学生可以进行智能装备的理论模型设计,做出一套系统模型,最后根据设计理念、技术攻关等项目进行综合考核,这样既有利于学生知识的运用,也提高了授课时的趣味性,最终使知识融会贯通,提高人才的培养质量。

3.4 加强实践实习教育

实践实习一直以来备受社会关注和争议,究其根本,是部分院校组织的社会实践并没有以人为本,目的并不是加强学生的专业素养而组织,而是受利益的驱使,但这并不能够全盘否定社会实践的作用。校园教育与生产实际本身就有着或大或小的脱钩,社会实践的目的一方面是让学生体验真正的实际生产,感受与课堂理论的不同,并学习课堂当中学习不到的生产知识。另一方面,也是为了学生能够在毕业之后进入社会快速地适应实际生产,能够尽早为行业添砖加瓦,因此社会实践的作用十分重要,但是作为社会实践的组织者,一定要为专业负责,为学生负责,为社会实践而实践是没有意义的,跟农业机械类专业相关,且能够真正让学生学习到新的知识才是好的社会实践。例如,对于专业素养扎实,富有创造力的学生,在一些院校跟企业合作的研发项目上,院校便可以让学生全程参与到其中,从设计理念的确定,到试制生产,再到试验改进,让学生全程参与,既满足了学生的获得感,提高了学生学习的积极性,也让学生学习到了更多的知识,一举多得。另外,对于大部分普通学生,院校也可安排进入合作企业进行参观实习,甚至是进行实际的生产实习,既让学生体验了生产实际,也加快了知识的运用。

4 结语

总结来讲,农业机械类专业是农业机械化发展的基石,提供人才支撑和技术支撑。因此可以说,农机专业在农业机械化进程中如何发挥更大作用,实际上要重点考虑人才的培养输出,农业机械行业唯有后继有人,才有更光明的未来。在现实中,农业机械类专业人才的培养优化,一定要进行课程改革,一是综合多种学科进行综合培养,其中农学的融入极为重要。其次,创新考核方式,降低单一的考试考核,注重项目考核,让学生综合运用所学的知识来完成考核,有助于提高学生知识的运用。最后,重视社会实践,切勿敷衍了事,本着对专业负责、对学生负责,让社会实践真正教育学生,让学生学习到新的专业相关的知识才是根本。

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