時(shí)間:2024-03-27 15:11:58
序論:在您撰寫農(nóng)業(yè)電氣化前景時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)電氣化 精品資源課 產(chǎn)學(xué)研合作 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)
一、背景
農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)是以研究應(yīng)用電氣技術(shù)、微電子技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)和計(jì)算機(jī)與信息技術(shù),為農(nóng)業(yè)、農(nóng)村產(chǎn)業(yè)、農(nóng)村電力系統(tǒng)和新興生物技術(shù)應(yīng)用等方面的科技服務(wù)。發(fā)展農(nóng)業(yè)領(lǐng)域高新技術(shù)研究和農(nóng)業(yè)工程建設(shè),培養(yǎng)高水平的具有工程實(shí)踐能力的人才,已是必然趨勢(shì)。目前我國(guó)擁有農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)的高校22所,其中高校級(jí)別特點(diǎn)不盡相同,有綜合性的研究型大學(xué),也有以職業(yè)教育為特定點(diǎn)的實(shí)踐型大學(xué),其專業(yè)定位和培養(yǎng)模式都有很大的區(qū)別??v觀國(guó)內(nèi)大學(xué)的農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)的培養(yǎng)模式,目前缺少具有鮮明特色,能培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)高、知識(shí)結(jié)構(gòu)合理、專業(yè)特色鮮明的復(fù)合型專業(yè)技術(shù)人才的模式。筆者研究的重點(diǎn)即為培養(yǎng)理論知識(shí)扎實(shí)、實(shí)踐能力突出并具有創(chuàng)新意識(shí)的復(fù)合型人才,形成特色鮮明的專業(yè)培養(yǎng)模式,為我國(guó)農(nóng)業(yè)電氣化及其自動(dòng)化專業(yè)開拓出一條新路,供同類專業(yè)學(xué)習(xí)借鑒,同時(shí)也將為相關(guān)農(nóng)業(yè)學(xué)科起到示范作用。
筆者通過研究和實(shí)踐,提出要建設(shè)有特色的農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè),培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)的復(fù)合型人才,需要構(gòu)建科學(xué)系統(tǒng)的課程體系,并且利用多種手段豐富理論知識(shí)教學(xué)模式。在實(shí)踐課程設(shè)立上,要有充分的自由度和強(qiáng)大的實(shí)踐設(shè)施,保證學(xué)生可以學(xué)以致用,并可以將自己的想法付諸實(shí)踐。在解決就業(yè)壓力、提升畢業(yè)生競(jìng)爭(zhēng)力方面,利用產(chǎn)學(xué)研合作和行業(yè)特點(diǎn),進(jìn)行針對(duì)企業(yè)和特定區(qū)域的就業(yè)模式。同時(shí),培養(yǎng)具有高水平工程實(shí)踐能力的農(nóng)業(yè)電氣化人才是電力行業(yè)現(xiàn)實(shí)需求和發(fā)展需要。從行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及國(guó)家政策導(dǎo)向方面分析,隨著電力改革的深化,十二五期間國(guó)家電網(wǎng)的建設(shè)力度將轉(zhuǎn)向中低壓級(jí)別的農(nóng)村電網(wǎng)。因此項(xiàng)目的研究方向――培養(yǎng)具有高水平的工程實(shí)踐能力及扎實(shí)專業(yè)知識(shí)的工程技術(shù)人才,符合行業(yè)和社會(huì)需要,將具有良好的就業(yè)及應(yīng)用前景。
二、農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)培養(yǎng)體系
1.多模式課程建設(shè)
農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)的課程設(shè)置屬于高校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)范圍,其基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課、選修課、實(shí)踐課的基本內(nèi)容基本相同。在課程設(shè)置上為了突出農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)的特點(diǎn),農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)的專業(yè)課更偏向于電力能量計(jì)量系統(tǒng)及電力設(shè)備的裝配制造。經(jīng)過筆者研究團(tuán)隊(duì)多年潛心研究和不斷完善,將電能計(jì)量和變電工程設(shè)計(jì)成為農(nóng)業(yè)電氣化最具代表性的課程,兩門課程教材均是國(guó)家級(jí)本科規(guī)劃教材,課程被評(píng)為省級(jí)精品課程。在擁有特色課程的基礎(chǔ)上,打破傳統(tǒng)授課模式,利用多種手段豐富教學(xué)模式成為了課程建設(shè)的關(guān)鍵。專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課利用資源課、微課等多種手段,讓學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)展開自主學(xué)習(xí)。專業(yè)所有課程都設(shè)立25分鐘的微課,通過視頻讓學(xué)生可以了解課程屬性、內(nèi)容、重點(diǎn)及考核方式,方便學(xué)生選修課程。同時(shí)專業(yè)核心課程建立視頻資源課,課程課件和視頻相配合,學(xué)生可以自由選課、聽課。同時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)軟件手段,實(shí)現(xiàn)學(xué)生網(wǎng)上提交作業(yè)、答疑、考核等。
2.實(shí)踐環(huán)節(jié)建設(shè)
由于農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)的特點(diǎn),學(xué)生實(shí)踐教學(xué)實(shí)驗(yàn)等面臨著一般為10kV的高壓輸配電環(huán)境,帶電操作危險(xiǎn)性高,同時(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)備造價(jià)較高。為了達(dá)到實(shí)踐教學(xué)的目的,同時(shí)激發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新的熱情,農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)實(shí)踐環(huán)境建設(shè)采用以實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)室和虛擬實(shí)驗(yàn)室結(jié)合的建設(shè)模式。虛擬實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),不僅可以避免學(xué)生帶電操作的危險(xiǎn),還可以通過虛擬實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn),使學(xué)生自主研發(fā)創(chuàng)新,針對(duì)專業(yè)所學(xué)和虛擬實(shí)驗(yàn)的條件,驗(yàn)證專業(yè)的相關(guān)設(shè)計(jì)。通過建設(shè),農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)實(shí)踐環(huán)境包括了虛擬電工實(shí)驗(yàn)室、電力系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)室、中低壓電網(wǎng)仿真實(shí)驗(yàn)室、變電站仿真實(shí)驗(yàn)室、微電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室、電能計(jì)量實(shí)驗(yàn)室、電力系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)室等。通過系統(tǒng)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生可以完成農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等一系列工作。
3.產(chǎn)學(xué)研合作
縱觀我國(guó)農(nóng)電行業(yè)的發(fā)展,隨著城市化的進(jìn)程,以往的農(nóng)電局正在與供電局合并,農(nóng)電行業(yè)專屬的就業(yè)市場(chǎng)已經(jīng)不復(fù)存在,農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)學(xué)生就業(yè)面臨著自動(dòng)化相關(guān)專業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)。面對(duì)如此就業(yè)情況,農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)建設(shè)必須通過合理的產(chǎn)學(xué)研合作模式實(shí)現(xiàn)自身的特色,讓畢業(yè)生具有特有的競(jìng)爭(zhēng)力。首先針對(duì)保留了農(nóng)電供電企業(yè)的東北、內(nèi)蒙古地區(qū),與相關(guān)農(nóng)電局企業(yè)建立長(zhǎng)期合作模式,設(shè)立校外培訓(xùn)基地,讓畢業(yè)生可以提前進(jìn)入相關(guān)崗位進(jìn)行培訓(xùn),了解企業(yè)文化,領(lǐng)會(huì)企業(yè)精神,掌握企業(yè)運(yùn)行,讓企業(yè)和學(xué)生做到相互深入了解,為就業(yè)雙向選擇打好基礎(chǔ)。同時(shí)通過與相關(guān)裝備制造業(yè)合作,豐富學(xué)生的就業(yè)口徑。利用學(xué)校和企業(yè)的環(huán)境,激勵(lì)學(xué)生自主創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),將學(xué)生的相關(guān)設(shè)計(jì)和企業(yè)實(shí)際需求掛鉤,讓學(xué)生在指導(dǎo)教師的幫助下,在完成學(xué)業(yè)的同時(shí)解決企業(yè)的實(shí)際問題。針對(duì)學(xué)生的相關(guān)研究成果還可以利用產(chǎn)學(xué)研合作的模式進(jìn)行轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)學(xué)生和企業(yè)的雙贏。
三、案例分析及結(jié)論
研究對(duì)象為農(nóng)業(yè)電氣化11年入學(xué)本科生,利用上述的培養(yǎng)體系對(duì)學(xué)生展開教育。經(jīng)過四年的學(xué)習(xí)培養(yǎng),在第八學(xué)期時(shí),學(xué)生就業(yè)率為100%。有72%學(xué)生進(jìn)入專業(yè)合作的相關(guān)企業(yè)就業(yè),其余學(xué)生完成了升學(xué)和自主創(chuàng)業(yè)就業(yè)。經(jīng)過四年的建設(shè),兩本教材被評(píng)為國(guó)家本科規(guī)劃教材,一門課程被評(píng)為省級(jí)精品課程,成功申報(bào)一個(gè)省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、一個(gè)省級(jí)重點(diǎn)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心,承擔(dān)國(guó)家級(jí)、省部級(jí)科教研項(xiàng)目數(shù)十項(xiàng)。2014年農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)被評(píng)為省級(jí)綜合試點(diǎn)改革專業(yè)。
綜上所述,農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)建設(shè)必須從課程建設(shè)入手,通過豐富的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)建設(shè),并輔助以專項(xiàng)有特點(diǎn)、有需求的產(chǎn)學(xué)研合作模式,才能為農(nóng)業(yè)電氣化專業(yè)創(chuàng)出一條有專業(yè)特點(diǎn)的建設(shè)發(fā)展之路。
參考文獻(xiàn):
[1]王憲磊,農(nóng)業(yè)電氣化與自動(dòng)化專業(yè)的建設(shè)及發(fā)展探討[J].科技信息,2010(29).
[2]許麗佳,康志亮,劉明丹.農(nóng)業(yè)電氣化與自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)改革的研究與實(shí)踐[J].中國(guó)農(nóng)機(jī)化,2010(6).
[3]郭喜慶,唐巍.農(nóng)業(yè)電氣化與自動(dòng)化學(xué)科教育的歷史及現(xiàn)狀[J].農(nóng)村電氣化,2009(10).
[4]郭喜慶,唐巍.農(nóng)業(yè)電氣化與自動(dòng)化學(xué)科教育的歷史及現(xiàn)狀[J].農(nóng)電管理,2009(10).
[5]許麗佳,陳松柏,康志亮.農(nóng)業(yè)電氣化與自動(dòng)化專業(yè)新模式的建設(shè)[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2007(3).
[6]麥艷紅.高職高專電氣自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)改革研究與實(shí)踐[J].科技咨詢導(dǎo)報(bào),2006(8).
1 電力電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)電氣化中的應(yīng)用現(xiàn)狀
“加快發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)”是我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程中的重大歷史任務(wù),也是“十二五”規(guī)劃的一項(xiàng)重要任務(wù),而農(nóng)業(yè)的電氣化水平直接決定了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展水平。農(nóng)業(yè)電氣化是指在農(nóng)業(yè)上對(duì)電能的應(yīng)用,包括了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村居民生活領(lǐng)域,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上主要是電能的利用和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化,而農(nóng)村居民生活領(lǐng)域主要是電能的輸送、分配和利用。到目前為止,幾乎所有發(fā)達(dá)國(guó)家的都已實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)電氣化,但我國(guó)的農(nóng)業(yè)電氣化水平還較低,各地區(qū)發(fā)展差距也較大。而決定我國(guó)農(nóng)業(yè)電氣化發(fā)展水平的,就是電力電子技術(shù)的應(yīng)用水平。
電力電子技術(shù)是在電力領(lǐng)域使用的電子技術(shù),是使用電力電子器件使弱點(diǎn)和強(qiáng)電接口。主要應(yīng)用在對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的領(lǐng)域。20 世紀(jì)以來,隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展,其應(yīng)用范圍以擴(kuò)展到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、電力、通信、節(jié)能、家電、環(huán)保等多個(gè)領(lǐng)域。例如在在農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備中的應(yīng)用提高了農(nóng)業(yè)裝備的自動(dòng)化程度,使農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備實(shí)現(xiàn)了靈活可控。
2 電力電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)電網(wǎng)電能變換中的應(yīng)用
在農(nóng)村,用電大多采用從國(guó)家電網(wǎng)買電形式,這種形式費(fèi)用高并且偏遠(yuǎn)地區(qū)會(huì)出現(xiàn)缺電等問題。我國(guó)農(nóng)村有豐富的可再生資源,可以因地制宜采用分布式發(fā)電技術(shù)改善農(nóng)村的用能條件。在水資源豐富的地區(qū),可以采用水電發(fā)電;在風(fēng)能資源充足的地區(qū),可以推廣使用小風(fēng)電;在太陽光充足的地區(qū),推廣使用光伏發(fā)電;也可以推廣風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電,并結(jié)合沼氣發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電等[3]。采用電力電子技術(shù)的電力變換技術(shù),來實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的電氣化。
2.1 AC/DC 變換
AC/DC 變換稱為整流。由于風(fēng)速的隨機(jī)性,農(nóng)業(yè)用微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出來的電能為不穩(wěn)定的交流電源,需要首先把它們通過 AC/DC 變換整流成直流電,然后再通過逆變技術(shù)變成標(biāo)準(zhǔn)的交流電。圖1 為三相橋式整流電路。這種電路簡(jiǎn)單,容易得到直流電壓,但會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的諧波污染,需接入濾波器等電力電子裝置濾除諧波。
2.2 DC/DC 變換
DC/DC 變換稱為直流變換。太陽能、水能、沼氣能、燃料電池等提供的電能為直流電壓,由于電壓等級(jí)低,所以需采用直流變換中的升壓電路升壓至合適的電壓等級(jí)(圖 2 為升壓變換電路),然后再進(jìn)行逆變。另外,發(fā)電系統(tǒng)具有輸出功率變化響應(yīng)慢的特點(diǎn),如光伏發(fā)電系統(tǒng)和小水電發(fā)電系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間在秒級(jí),而燃料電池響應(yīng)時(shí)間則更長(zhǎng),甚至需要數(shù)分鐘,所以在負(fù)荷突變時(shí),功率的輸入跟不上所需要的功率輸出,會(huì)出現(xiàn)有功功率不足的現(xiàn)象;另外,光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電由于陽光和風(fēng)速的隨機(jī)性而具有波動(dòng)性大的特點(diǎn),所以需要在系統(tǒng)中加入儲(chǔ)能單元,在發(fā)電量多時(shí)儲(chǔ)存電能,在發(fā)電量少時(shí)調(diào)用所儲(chǔ)存的電能,儲(chǔ)能單元可以選擇蓄電池等,當(dāng)使用蓄電池里的電能時(shí),需要采用升壓電路使蓄電池放電,升壓電路將蓄電池電壓升壓至母線電壓,以供給負(fù)荷使用;反之當(dāng)母線電壓過高時(shí),需要采用降壓電路降壓對(duì)儲(chǔ)能單元充電,所以儲(chǔ)能單元通常采用雙向 DC/DC 電路進(jìn)行充放電。
2.3 DC/AC 變換
DC/AC 變換稱為逆變。通過上文所述的整流或直流變換技術(shù),都是把電源變換到合適電壓等級(jí)的直流電,而農(nóng)業(yè)裝備中使用的電動(dòng)機(jī)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需要的照明電源等都需要的是標(biāo)準(zhǔn)的正弦交流電,所以需要采用如圖 3 所示的逆變電路把直流電變換為標(biāo)準(zhǔn)的交流電,以供給負(fù)荷,或者將余電并網(wǎng)。
3 電力電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備中的應(yīng)用
以電力電子技術(shù)為基礎(chǔ)的裝置有開關(guān)電源、軟開關(guān)、有源功率因數(shù)校正、不間斷電源、靜止無功補(bǔ)償裝置、變頻調(diào)速裝置等,這些裝置在農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,使農(nóng)業(yè)裝備發(fā)展迅速。
3.1 農(nóng)業(yè)灌溉中的變頻水泵
傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)滴灌中所使用的水泵采用的電動(dòng)機(jī)基本上是不可調(diào)速的電動(dòng)機(jī),水泵在工作時(shí),電動(dòng)機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行,這種電動(dòng)機(jī)不能通過調(diào)速來調(diào)節(jié)滴灌量的多少,而只能通過調(diào)節(jié)多個(gè)閥門的開關(guān)以滿足灌溉流量的需要,在需要小流量滴灌時(shí),電動(dòng)機(jī)的大部分能量都消耗在閥門上,浪費(fèi)很大,因此需要根據(jù)需要來控制滴灌的流量。而采用電力電子變頻器進(jìn)行頻率變換而進(jìn)一步達(dá)到調(diào)速的目的,可以控制滴灌流量,大約能節(jié)約 30%的電能,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)滴灌過程的自動(dòng)化,形成無人值守的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)。
3.2 精準(zhǔn)施肥機(jī)
精準(zhǔn)施肥技術(shù)可以減少肥料的使用,降低對(duì)環(huán)境的污染,優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn),以獲得最高的產(chǎn)量和最大的經(jīng)濟(jì)效益。精準(zhǔn)施肥機(jī)基于脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù),能夠因地制宜,實(shí)現(xiàn)肥料播撒隨農(nóng)業(yè)機(jī)械的行駛速度自動(dòng)調(diào)節(jié),并且可以在施肥過程中根據(jù)實(shí)際需要改變施肥量,也可結(jié)合采樣技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)等進(jìn)行施肥,達(dá)到精準(zhǔn)施肥的目的。
3.3 計(jì)算機(jī)節(jié)能開關(guān)電源
計(jì)算機(jī)現(xiàn)在已深入到生活的方方面面,在農(nóng)業(yè)中計(jì)算機(jī)的利用也得到了迅速的發(fā)展。發(fā)達(dá)國(guó)家的農(nóng)業(yè)科技人員,已利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)代替人力來管理農(nóng)田,例如控制農(nóng)田的滴灌、噴灌、施肥和人工智能化的田間管理,實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化。計(jì)算機(jī)并不是無時(shí)無刻地在工作,而是在需要時(shí)發(fā)出控制指令,如果長(zhǎng)期處于運(yùn)行狀態(tài)會(huì)使得耗電量大大增加,由此推動(dòng)了計(jì)算機(jī)全面采用了數(shù)字開關(guān)電源,在睡眠狀態(tài)下的耗電量只有 30 瓦甚至更低。
3.4 高壓變頻農(nóng)業(yè)清選機(jī)
高壓變頻農(nóng)業(yè)清選機(jī)采用了電力電子技術(shù)中的高壓交流變頻調(diào)速技術(shù),其調(diào)速方式以效率高,調(diào)速范圍寬并且可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速,應(yīng)用范圍廣、易于操作,安全性能高等眾多有點(diǎn),超過任何一種調(diào)速方式,在農(nóng)業(yè)清選機(jī)中廣泛應(yīng)用。農(nóng)業(yè)清選機(jī)中應(yīng)用了高壓變頻調(diào)速電機(jī)后,降低了運(yùn)行成本,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)控,也使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)造成的環(huán)境噪音大大的降低。
[關(guān)鍵詞] 農(nóng)田水利 電氣化 施工管理
[中圖分類號(hào)] S27 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1003-1650 (2013)08-0224-01
農(nóng)田水利建設(shè)是國(guó)家農(nóng)業(yè)發(fā)展,經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的一個(gè)重要途徑,它包括灌溉、排水、防止洪澇災(zāi)害等。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展過程中受到天氣、地理位置等諸多因素的影響,農(nóng)田水利建設(shè)便顯得尤為重要,它的發(fā)展為農(nóng)業(yè)帶來的巨大推動(dòng)作用。
一、農(nóng)田水利電氣化工程現(xiàn)狀
我國(guó)人口眾多,水資源匱乏,農(nóng)業(yè)發(fā)展緩慢,農(nóng)田水利發(fā)展已經(jīng)成為國(guó)家密切關(guān)注的問題。目前農(nóng)田水利特點(diǎn)是小型規(guī)模的農(nóng)田水利工程較多、分布廣,是農(nóng)業(yè)水利發(fā)展的基礎(chǔ),推動(dòng)了農(nóng)業(yè)發(fā)展建設(shè)。隨著社會(huì)發(fā)展,農(nóng)田水利發(fā)展受到多個(gè)因素影響,從而導(dǎo)致國(guó)家農(nóng)田水利發(fā)展受阻,經(jīng)濟(jì)落后。主要有以下因素:
1.農(nóng)田水利電氣化技術(shù)落后
農(nóng)田水利電氣化技術(shù)的發(fā)展對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展起著重要作用。目前我國(guó)的農(nóng)業(yè)電氣化的水平還比較低, 相關(guān)政策沒有落實(shí),沒有引起政府部門的廣泛重視。在農(nóng)田水利建設(shè)過程中,設(shè)備陳舊,有些已經(jīng)是十幾年前的機(jī)械設(shè)備。有些工程引進(jìn)國(guó)外設(shè)備,卻對(duì)設(shè)備功能沒有過多了解,導(dǎo)致設(shè)備“大才小用”。
2.農(nóng)田水利電氣人員缺乏、專業(yè)人才較少
目前從事農(nóng)田水利電氣化工作的人員較少,很多人對(duì)這一行業(yè)不重視。如今每年畢業(yè)大學(xué)生日益增多,但是真正從事這一行業(yè)、熱愛這一行業(yè)的人員卻很少,很多人認(rèn)為農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)自身沒有多大影響、沒有前景。很多人認(rèn)為社會(huì)壓力大、挑戰(zhàn)大、環(huán)境苦,導(dǎo)致這一專業(yè)的人從事其他工作,放棄了長(zhǎng)遠(yuǎn)利益和發(fā)展,使農(nóng)田水利發(fā)展受到了嚴(yán)重影響。
緊缺,機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。 )專業(yè)人才緊缺,機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。
3.工程建設(shè)緩慢,質(zhì)量差
在農(nóng)田水利建設(shè)具體施工過程中得過且過,沒有嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)范要求,造成工程質(zhì)量差,技術(shù)沒有達(dá)到應(yīng)有要求。工程上“踢皮球”的情況普遍存在,導(dǎo)致工程建設(shè)進(jìn)度緩慢,久而久之造成人員懈怠,忽視建設(shè)。施工材料、設(shè)備質(zhì)量不過關(guān),有時(shí)甚至運(yùn)營(yíng)最低要求都達(dá)不到,工程建設(shè)并沒有達(dá)到保質(zhì)、保量的目的。農(nóng)田水利工程的好壞,對(duì)后續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展將起著重大影響。
4.農(nóng)田水利電氣化施工管理存在不足
農(nóng)田水利電氣化技術(shù)對(duì)不僅對(duì)施工人員專業(yè)人員知識(shí)有所要求,對(duì)其管理理念、管理方式也有所要求。工程建設(shè)過程中沒有計(jì)劃,存在著很大的隨意性。雖然在工程建設(shè)時(shí)有監(jiān)理方進(jìn)行質(zhì)量檢查和驗(yàn)收,但在施工過程中,施工人員卻沒有制定施工計(jì)劃,有一天事干一天活,沒有調(diào)動(dòng)施工人員的積極性和探索性,并沒有形成有效機(jī)制來推動(dòng)工程建設(shè)。當(dāng)工程進(jìn)度不能滿足業(yè)主要求時(shí),為了趕進(jìn)度在質(zhì)量上就存在著一定的隱患。各專業(yè)、各領(lǐng)域人員不能協(xié)調(diào)工作,遇到事情推卸責(zé)任,沒有具體的管理制度。有些施工人員缺乏現(xiàn)場(chǎng)管理經(jīng)驗(yàn),遇到事情只會(huì)從技術(shù)層面考慮,而忽略了人員管理的重要性。
二、農(nóng)田水利電氣化發(fā)展要求及途徑
目前我國(guó)農(nóng)田水利電氣化建設(shè)發(fā)展前景廣闊,相關(guān)技術(shù)人員有很多的學(xué)習(xí)、施展才華的空間。相比國(guó)外而言,我國(guó)應(yīng)重視農(nóng)業(yè)水利電氣化發(fā)展,推動(dòng)電氣化水平,從而使國(guó)家經(jīng)濟(jì)得到進(jìn)一步增長(zhǎng)。促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)水利電氣化的發(fā)展,除了需要國(guó)家政策、政府部門的鼎力支持,還需要相關(guān)專業(yè)人員解決農(nóng)田水利電氣化建設(shè)過程中遇到的技術(shù)難題。工程建設(shè)規(guī)合理,高品質(zhì)、高要求,才能減少不必要的損失。針對(duì)我國(guó)目前農(nóng)田水利電氣化的現(xiàn)狀及存在問題,做出相應(yīng)措施。
1.提高電氣化技術(shù)要求,充分利用資源
目前我國(guó)農(nóng)業(yè)水利電氣化技術(shù)還有很多不足,多數(shù)設(shè)備較為落后,應(yīng)吸取國(guó)外設(shè)備技術(shù),了解國(guó)外設(shè)備和國(guó)內(nèi)設(shè)備差距,充分認(rèn)識(shí)到技術(shù)的重要性。工程建設(shè)過程中對(duì)于所使用的設(shè)備應(yīng)充分了解其特性,使其運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、高效,從而減少不必要的浪費(fèi)。及時(shí)更新設(shè)備技術(shù)信息,有些設(shè)備數(shù)據(jù)可能已經(jīng)是幾年前的,如果還以舊數(shù)據(jù)考慮的話,可能在設(shè)備運(yùn)行時(shí)不能達(dá)到最優(yōu)化。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)同一設(shè)備的廠家不少,可以對(duì)生產(chǎn)廠家多做了解,從而進(jìn)行國(guó)內(nèi)設(shè)備參數(shù)對(duì)比,取其最優(yōu)。
2.專業(yè)人員培養(yǎng),提高人員積極性和責(zé)任感
為了解決農(nóng)田水利領(lǐng)域?qū)I(yè)化人才不足的情況,國(guó)家應(yīng)積極發(fā)展專業(yè)人才,注重人才的培養(yǎng)是重中之重。企業(yè)、政府等可以進(jìn)行相關(guān)人才培養(yǎng),有計(jì)劃的開設(shè)專業(yè)課程學(xué)習(xí)、英語學(xué)習(xí)及實(shí)踐技能鍛煉課程。專業(yè)人員可以請(qǐng)教資深人士,從而了解具體技術(shù)實(shí)施過程中面臨問題的解決方法和途徑,切實(shí)做好功課。在崗人員應(yīng)積極、主動(dòng)的尋找工程建設(shè)中的不足,及時(shí)改正,從而推動(dòng)工程建設(shè)的順利進(jìn)行。從事農(nóng)田水利的人員,不僅對(duì)電氣專業(yè)相關(guān)知識(shí)有所了解,而且對(duì)農(nóng)業(yè)、水利行業(yè)有所研究,成為綜合型、高素質(zhì)的人才。
3.工程建設(shè)合理規(guī)劃、管理制度改革、加強(qiáng)質(zhì)量管理
工程建設(shè)應(yīng)快速、高效的完成進(jìn)度,這對(duì)施工管理、人員安排等便有更高要求。工程建設(shè)應(yīng)制定相應(yīng)進(jìn)度計(jì)劃安排,按天、時(shí)完成工作要求,從而減少因盲目工作而導(dǎo)致的時(shí)間浪費(fèi)。在具體農(nóng)田水利施工過程中,應(yīng)充分考慮天氣、地理環(huán)境的影響,因地、時(shí)制宜。除此之外,應(yīng)制定相應(yīng)管理制度,協(xié)調(diào)各專業(yè)之間的施工難題。施工應(yīng)注重質(zhì)量,建設(shè)人員應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家、行業(yè)規(guī)范進(jìn)行施工,不能偷工減料,怠慢。加強(qiáng)工程建設(shè)管理,使工程能順利、高質(zhì)量的完成。
總而言之,農(nóng)田水利電氣化工程建設(shè)不僅對(duì)技術(shù)有所要求,而且對(duì)施工過程中的管理方針、人員素質(zhì)、施工進(jìn)度安排有所要求。從技術(shù)層面、管理層面等多方面進(jìn)行優(yōu)化,使我國(guó)農(nóng)田水利行業(yè)能更好、更快的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]李光敏.小型農(nóng)田水利工程的管理與改革[J]2005.
關(guān)鍵詞 電氣化;新農(nóng)村;能源;經(jīng)濟(jì)發(fā)展
中圖分類號(hào):F284 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2014)21-0183-01
價(jià)值工程是一門軟科學(xué),價(jià)值工程主要是研究怎樣更加合理的利用各種資源,它不僅是一種用于提高產(chǎn)品價(jià)值的技術(shù)類方法,更是一門能夠有效指導(dǎo)并具有決策作用的現(xiàn)代化經(jīng)營(yíng)管理科學(xué)。用價(jià)值工程的基本原理和方法去分析和解決各種問題,會(huì)有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)成果,從而使事物的內(nèi)在價(jià)值提高。
1 我國(guó)農(nóng)村用電發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)分析
1)市場(chǎng)發(fā)展前景十分廣闊。當(dāng)前,農(nóng)村的用電程度普遍的比較低,根據(jù)2007年國(guó)家電網(wǎng)公司的系統(tǒng)普查,縣以及縣以下的居民人均生活用電量為190kWh,僅為全國(guó)平均生活用電水平的72.57%。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定快速的發(fā)展,農(nóng)村居民(縣級(jí)以下)普遍擺脫了貧困,整體達(dá)到了小康水平,生活水平普遍提高,收入水平也有了不同程度的提高。整體的趨勢(shì)是越來越多的農(nóng)民開始集中居住,從平房搬進(jìn)了樓房,相應(yīng)的農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施越發(fā)完善,這種趨勢(shì)勢(shì)必會(huì)使農(nóng)村生活用電水平提高。并且隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化的快速完善發(fā)展,農(nóng)村地區(qū)的小城鎮(zhèn)變多了,這將會(huì)形成新的用電增長(zhǎng)點(diǎn)。農(nóng)村地區(qū)小城鎮(zhèn)的發(fā)展刺激了鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)范圍的擴(kuò)大,也增加了鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的數(shù)量,而農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展又促進(jìn)了小城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)狀況的發(fā)展,從而刺激了農(nóng)村地區(qū)的用電需求。另外,農(nóng)村電網(wǎng)制度的改革和電網(wǎng)布局的調(diào)整,有助于農(nóng)村電氣化建設(shè)進(jìn)程的加快,為電氣化發(fā)展創(chuàng)造了良好的外部條件。
2)用電結(jié)構(gòu)趨于多元化。目前,我國(guó)大多數(shù)的農(nóng)村地區(qū)用電主要農(nóng)業(yè)用電和居民生活用電兩種,農(nóng)村用電的規(guī)模不大,在全社會(huì)用電中所占比例也比較小。隨著農(nóng)村居民經(jīng)濟(jì)和生活方面的提高,農(nóng)村的工業(yè)和生活服務(wù)用電將逐漸替代原來的灌溉、照明、生活用電,從而提高農(nóng)村經(jīng)濟(jì)水平,不斷減小城鄉(xiāng)的用電水平差距。
3)負(fù)荷受季節(jié)性因素影響仍較大。農(nóng)業(yè)用電量的多少與季節(jié)變化有著直接關(guān)系。從用電負(fù)荷分析,農(nóng)村用電每日變化比較小,但是每月的負(fù)荷變化比較大,在季度內(nèi)和年度內(nèi)這種變化越發(fā)明顯,用電量的變化呈現(xiàn)出很不均衡的特點(diǎn)。例如排水和灌溉用電就有明顯的季節(jié)性,在冬季寒冷的時(shí)候,用電量較少,用電的負(fù)荷率經(jīng)常低于0.1,而在夏季高溫的時(shí)候,用電量較大,用電的負(fù)荷經(jīng)常達(dá)到0.9以上。農(nóng)業(yè)用電的季節(jié)性波動(dòng)主要是由農(nóng)村生產(chǎn)活動(dòng)季節(jié)分布的性質(zhì)所決定的,在我國(guó)農(nóng)村發(fā)展的很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都會(huì)存在。
2 分析農(nóng)村電氣化建設(shè)的價(jià)值工程
1)農(nóng)村電氣化建設(shè)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的重要作用。農(nóng)業(yè)電氣化建設(shè)工作的開展可以全面地提高農(nóng)村的生產(chǎn)力水平,促進(jìn)農(nóng)村生活文明和生態(tài)文明的建設(shè),從而更好地維護(hù)和實(shí)現(xiàn)廣大農(nóng)民群眾的根本利益。
農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)基本前提是農(nóng)村電氣化建設(shè)能夠順利完成。農(nóng)村電氣化建設(shè)的完整度與農(nóng)村生產(chǎn)力之間有著密不可分的關(guān)系,與農(nóng)村生態(tài)文明建設(shè)有直接的聯(lián)系,更對(duì)農(nóng)民生活質(zhì)量的高低起著決定作用。實(shí)現(xiàn)電氣化后的農(nóng)村,家里都安裝了電視、電冰箱、空調(diào)等家用電器,提高了農(nóng)村群眾的生活質(zhì)量,還有的農(nóng)村增加了寬帶,家家戶戶使用了電腦,網(wǎng)上學(xué)農(nóng)業(yè)知識(shí)、網(wǎng)上購(gòu)物,不但促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的發(fā)展還使農(nóng)村生活更加豐富多彩。農(nóng)村電氣化建設(shè)對(duì)提高農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量,促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)等方面都有著積極的影響。
農(nóng)村電氣化的建設(shè)是保持農(nóng)電事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基本需要。農(nóng)村電氣化可以進(jìn)一步擴(kuò)大電力在農(nóng)村的應(yīng)用,促進(jìn)各種家用電器在農(nóng)村的發(fā)展,發(fā)掘農(nóng)村的消費(fèi)市場(chǎng),促進(jìn)農(nóng)村電氣化的持續(xù)發(fā)展。
同時(shí)農(nóng)村實(shí)現(xiàn)電氣化也帶動(dòng)了其它企業(yè)的發(fā)展,原來在農(nóng)網(wǎng)技改以前,大多數(shù)農(nóng)村由于電壓低,無法使用糧食機(jī)械產(chǎn)品,到了秋收季節(jié),一些小型的糧食加工廠生意興隆,加工費(fèi)用居高不下,目前小型的糧食加工機(jī)械已走進(jìn)農(nóng)村的千家萬戶,如糧食粉碎機(jī)、秸稈粉碎機(jī)等,不僅節(jié)約了加工成本,還使一些糧食機(jī)械企業(yè)得到發(fā)展,如今的農(nóng)村已走出了面朝黃土背朝天的耕種方式,向著機(jī)械化、自動(dòng)化方向發(fā)展。
2)農(nóng)村電氣化的建設(shè)是改善生態(tài)環(huán)境的需要。在我國(guó),農(nóng)村主要的能源來源仍然是煤炭和各種植物。2008年我國(guó)煤炭消費(fèi)總量為28.5億噸,同比增長(zhǎng)4.0%,其中煤炭消費(fèi)量為27.4億噸,煤炭消費(fèi)量大約占總量的96%。而西方經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)和一些發(fā)展中國(guó)家,煤炭消耗總量都不到35%,中國(guó)的煤炭?jī)?chǔ)比美國(guó)少了近一倍,但美國(guó)的煤炭消耗量中占總能源消耗不足30%。在我國(guó),煤炭大量消耗嚴(yán)重污染環(huán)境,大量的燃煤產(chǎn)生大量的二氧化碳等溫室氣體,造成溫室效應(yīng),嚴(yán)重破壞地球的氣候安全,另外還會(huì)產(chǎn)生二氧化硫等有害氣體,對(duì)人類的健康有害。我國(guó)是世界上溫室氣體排放量第二的國(guó)家,空氣污染使土壤酸化嚴(yán)重,致使大量的植被接二連三的死亡,最為嚴(yán)重的后果就是導(dǎo)致糧食大面積減產(chǎn)。而另一方面,空氣污染還會(huì)引發(fā)呼吸道疾病,嚴(yán)重威脅人類身體健康。隨著我國(guó)城市進(jìn)程的不斷加速,農(nóng)民的收入不斷提高,我國(guó)農(nóng)村大部分都住進(jìn)了樓房,使原來使用小鍋爐、土鍋爐取暖的農(nóng)民都采用集中供熱的方式,不但降低的采暖的費(fèi)用,還減少了污染煙塵的排放。同時(shí)電氣化的普級(jí),使原來使用煤和柴草做飯的農(nóng)戶都使用電來解決做飯的問題,大大減少了污染煙塵的排放,使環(huán)境污染問題得到了根本的
解決。
總之,農(nóng)村的電氣化建設(shè)的作用是十分明顯的,因此,政府部門必須要加大農(nóng)村電氣化建設(shè)的投資力度,以保證農(nóng)村電氣化建設(shè)的順利進(jìn)行。若能將農(nóng)村電氣化的各種功能充分展現(xiàn),將極大地促進(jìn)我國(guó)廣大農(nóng)村的生產(chǎn)力水平發(fā)展,為我國(guó)的偉大建設(shè)做出顯著的貢獻(xiàn)。一個(gè)縣農(nóng)村初級(jí)的電氣化驗(yàn)收若能合格,將成為這個(gè)縣農(nóng)村發(fā)展的一個(gè)重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。而價(jià)值工程分析的應(yīng)用將有助于指導(dǎo)農(nóng)村迅速擺脫貧困,促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定協(xié)調(diào)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
1)市場(chǎng)發(fā)展前景十分廣闊。
隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化的快速完善發(fā)展,農(nóng)村地區(qū)的小城鎮(zhèn)變多了,這將會(huì)形成新的用電增長(zhǎng)點(diǎn)。農(nóng)村地區(qū)小城鎮(zhèn)的發(fā)展刺激了鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)范圍的擴(kuò)大,也增加了鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的數(shù)量,而農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展又促進(jìn)了小城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)狀況的發(fā)展,從而刺激了農(nóng)村地區(qū)的用電需求。另外,農(nóng)村電網(wǎng)制度的改革和電網(wǎng)布局的調(diào)整,有助于農(nóng)村電氣化建設(shè)進(jìn)程的加快,為電氣化發(fā)展創(chuàng)造了良好的外部條件。
2)用電結(jié)構(gòu)趨于多元化。
目前,我國(guó)大多數(shù)的農(nóng)村地區(qū)用電主要農(nóng)業(yè)用電和居民生活用電兩種,農(nóng)村用電的規(guī)模不大,在全社會(huì)用電中所占比例也比較小。隨著農(nóng)村居民經(jīng)濟(jì)和生活方面的提高,農(nóng)村的工業(yè)和生活服務(wù)用電將逐漸替代原來的灌溉、照明、生活用電,從而提高農(nóng)村經(jīng)濟(jì)水平,不斷減小城鄉(xiāng)的用電水平差距。
3)負(fù)荷受季節(jié)性因素影響仍較大。
農(nóng)業(yè)用電量的多少與季節(jié)變化有著直接關(guān)系。從用電負(fù)荷分析,農(nóng)村用電每日變化比較小,但是每月的負(fù)荷變化比較大,在季度內(nèi)和年度內(nèi)這種變化越發(fā)明顯,用電量的變化呈現(xiàn)出很不均衡的特點(diǎn)。例如排水和灌溉用電就有明顯的季節(jié)性,在冬季寒冷的時(shí)候,用電量較少,用電的負(fù)荷率經(jīng)常低于0.1,而在夏季高溫的時(shí)候,用電量較大,用電的負(fù)荷經(jīng)常達(dá)到0.9以上。農(nóng)業(yè)用電的季節(jié)性波動(dòng)主要是由農(nóng)村生產(chǎn)活動(dòng)季節(jié)分布的性質(zhì)所決定的,在我國(guó)農(nóng)村發(fā)展的很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都會(huì)存在。
2分析農(nóng)村電氣化建設(shè)的價(jià)值工程
1)農(nóng)村電氣化建設(shè)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的重要作用。
農(nóng)業(yè)電氣化建設(shè)工作的開展可以全面地提高農(nóng)村的生產(chǎn)力水平,促進(jìn)農(nóng)村生活文明和生態(tài)文明的建設(shè),從而更好地維護(hù)和實(shí)現(xiàn)廣大農(nóng)民群眾的根本利益。農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)基本前提是農(nóng)村電氣化建設(shè)能夠順利完成。農(nóng)村電氣化建設(shè)的完整度與農(nóng)村生產(chǎn)力之間有著密不可分的關(guān)系,與農(nóng)村生態(tài)文明建設(shè)有直接的聯(lián)系,更對(duì)農(nóng)民生活質(zhì)量的高低起著決定作用。實(shí)現(xiàn)電氣化后的農(nóng)村,家里都安裝了電視、電冰箱、空調(diào)等家用電器,提高了農(nóng)村群眾的生活質(zhì)量,還有的農(nóng)村增加了寬帶,家家戶戶使用了電腦,網(wǎng)上學(xué)農(nóng)業(yè)知識(shí)、網(wǎng)上購(gòu)物,不但促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的發(fā)展還使農(nóng)村生活更加豐富多彩。農(nóng)村電氣化建設(shè)對(duì)提高農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量,促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)等方面都有著積極的影響。農(nóng)村電氣化的建設(shè)是保持農(nóng)電事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基本需要。農(nóng)村電氣化可以進(jìn)一步擴(kuò)大電力在農(nóng)村的應(yīng)用,促進(jìn)各種家用電器在農(nóng)村的發(fā)展,發(fā)掘農(nóng)村的消費(fèi)市場(chǎng),促進(jìn)農(nóng)村電氣化的持續(xù)發(fā)展。同時(shí)農(nóng)村實(shí)現(xiàn)電氣化也帶動(dòng)了其它企業(yè)的發(fā)展,原來在農(nóng)網(wǎng)技改以前,大多數(shù)農(nóng)村由于電壓低,無法使用糧食機(jī)械產(chǎn)品,到了秋收季節(jié),一些小型的糧食加工廠生意興隆,加工費(fèi)用居高不下,目前小型的糧食加工機(jī)械已走進(jìn)農(nóng)村的千家萬戶,如糧食粉碎機(jī)、秸稈粉碎機(jī)等,不僅節(jié)約了加工成本,還使一些糧食機(jī)械企業(yè)得到發(fā)展,如今的農(nóng)村已走出了面朝黃土背朝天的耕種方式,向著機(jī)械化、自動(dòng)化方向發(fā)展。
2)農(nóng)村電氣化的建設(shè)是改善生態(tài)環(huán)境的需要。
在我國(guó),農(nóng)村主要的能源來源仍然是煤炭和各種植物。2008年我國(guó)煤炭消費(fèi)總量為28.5億噸,同比增長(zhǎng)4.0%,其中煤炭消費(fèi)量為27.4億噸,煤炭消費(fèi)量大約占總量的96%。而西方經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)和一些發(fā)展中國(guó)家,煤炭消耗總量都不到35%,中國(guó)的煤炭?jī)?chǔ)比美國(guó)少了近一倍,但美國(guó)的煤炭消耗量中占總能源消耗不足30%。在我國(guó),煤炭大量消耗嚴(yán)重污染環(huán)境,大量的燃煤產(chǎn)生大量的二氧化碳等溫室氣體,造成溫室效應(yīng),嚴(yán)重破壞地球的氣候安全,另外還會(huì)產(chǎn)生二氧化硫等有害氣體,對(duì)人類的健康有害。我國(guó)是世界上溫室氣體排放量第二的國(guó)家,空氣污染使土壤酸化嚴(yán)重,致使大量的植被接二連三的死亡,最為嚴(yán)重的后果就是導(dǎo)致糧食大面積減產(chǎn)。而另一方面,空氣污染還會(huì)引發(fā)呼吸道疾病,嚴(yán)重威脅人類身體健康。隨著我國(guó)城市進(jìn)程的不斷加速,農(nóng)民的收入不斷提高,我國(guó)農(nóng)村大部分都住進(jìn)了樓房,使原來使用小鍋爐、土鍋爐取暖的農(nóng)民都采用集中供熱的方式,不但降低的采暖的費(fèi)用,還減少了污染煙塵的排放。同時(shí)電氣化的普級(jí),使原來使用煤和柴草做飯的農(nóng)戶都使用電來解決做飯的問題,大大減少了污染煙塵的排放,使環(huán)境污染問題得到了根本的解決。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè);無線傳感器網(wǎng)絡(luò);課程特點(diǎn);教學(xué)方法
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2014)23-0037-02
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種由大量低復(fù)雜度的傳感器節(jié)點(diǎn)通過自組織方式形成的無線網(wǎng)絡(luò),每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)由傳感模塊、處理模塊、通信模塊和電源模塊組成,完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)收發(fā)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)三項(xiàng)基本功能。[1]從21世紀(jì)開始,美國(guó)和歐洲相繼啟動(dòng)了許多關(guān)于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究計(jì)劃。特別是美國(guó)通過國(guó)家自然基金委、國(guó)防部等多種渠道投入巨資支持傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究。在我國(guó),無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究也受到了重視,2006年政府將發(fā)展無線傳感器網(wǎng)絡(luò)列入了未來《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》,對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)的研究進(jìn)行了資助。作為新一代的傳感器網(wǎng)絡(luò),無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有非常廣泛的應(yīng)用前景,其發(fā)展和應(yīng)用將會(huì)給人類的生活和生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域帶來深遠(yuǎn)影響。
“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”是農(nóng)業(yè)電氣化與自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)選修課,它涉及到通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)等多種技術(shù)領(lǐng)域,其先修課程包括“信號(hào)與通信”“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”等。通過對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念、基本方法和理論的學(xué)習(xí),了解常見的微型傳感器,傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信技術(shù)、支撐技術(shù)、應(yīng)用開發(fā)基礎(chǔ),傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),掌握無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、分析和設(shè)計(jì)方法,提高學(xué)生解決農(nóng)業(yè)應(yīng)用中實(shí)際問題的能力。盡管“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”是農(nóng)業(yè)電氣化與自動(dòng)化本科專業(yè)課程體系中重要的專業(yè)選修課程之一,但從督導(dǎo)評(píng)估和學(xué)生評(píng)教的反饋情況看,教學(xué)效果并不理想。筆者對(duì)該課程的特點(diǎn)和教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析,并對(duì)其教學(xué)方法改革進(jìn)行一些有益的探索和嘗試。
一、課程的特點(diǎn)及要求
在農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)應(yīng)用領(lǐng)域,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì):一方面,低功耗、微型化、高度集成、低價(jià)格的傳感器節(jié)點(diǎn),可以密集部署,使實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作物的各種生長(zhǎng)環(huán)境因素和傳遞控制信號(hào)成為現(xiàn)實(shí);另一方面,與傳統(tǒng)有線傳輸方式相比,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有無基礎(chǔ)設(shè)施(自組織)、精度高、靈活性強(qiáng)、可靠性好等優(yōu)點(diǎn),可以有效解決環(huán)境監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的采集、自組多跳的無線發(fā)送等問題。因此,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有其他技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢(shì)。典型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主要包含4個(gè)層次:感知層、網(wǎng)絡(luò)層、中間件層、應(yīng)用層。感知層包括傳感器節(jié)點(diǎn)等數(shù)據(jù)采集設(shè)備以及數(shù)據(jù)輸入網(wǎng)關(guān)前的無線傳感器網(wǎng)絡(luò);網(wǎng)絡(luò)層主要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)接入、網(wǎng)絡(luò)傳輸以及相應(yīng)的管理與控制;中間件層提供通信服務(wù)、任務(wù)分析、任務(wù)調(diào)度、安全訪問、可靠性控制和信息服務(wù)能力;應(yīng)用層解決信息處理與人機(jī)界面的問題。
農(nóng)業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所處物理環(huán)境及網(wǎng)絡(luò)自身狀況與工業(yè)應(yīng)用有本質(zhì)區(qū)別,其主要特點(diǎn)有:
1.節(jié)點(diǎn)數(shù)量受限
農(nóng)業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備成本低、節(jié)點(diǎn)分散,布置面積大,節(jié)點(diǎn)間距離較遠(yuǎn)。目前普通農(nóng)作物收益并不高,投入成本有限,這些因素決定了無法密集布置傳感器節(jié)點(diǎn)。另外,大量鋪設(shè)傳感器節(jié)點(diǎn)還會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)形成較大的阻礙,給傳感器節(jié)點(diǎn)的維護(hù)帶來諸多不便,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)維護(hù)成本過高。
2.要求傳輸距離遠(yuǎn),功耗低
農(nóng)業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中各傳感器節(jié)點(diǎn)之間的距離往往會(huì)比較大,且一般無人維護(hù)。傳感器節(jié)點(diǎn)不僅要求傳輸距離遠(yuǎn),還要求功耗小,在低成本太陽能供電情況下實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期不斷電的工作目的。
綜上所述,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是近年來得到迅速發(fā)展和普遍重視的新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù),它的出現(xiàn)和發(fā)展對(duì)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生了極其深刻的影響,具備廣闊的應(yīng)用前景。[2]通過“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”課程的學(xué)習(xí),要使學(xué)生掌握農(nóng)業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的原理和實(shí)現(xiàn)方法,了解最新的科技動(dòng)態(tài),使其具備從事網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)開發(fā)的能力和正確解決實(shí)際工程問題的能力。
二、課程教學(xué)現(xiàn)狀
“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”課程的設(shè)置適用于農(nóng)業(yè)電氣化與自動(dòng)化本科及研究生專業(yè),即在更廣闊的背景下融入了多學(xué)科的相關(guān)知識(shí),同時(shí)也使得無線傳感器網(wǎng)絡(luò)滲透到更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域當(dāng)中,體現(xiàn)了各個(gè)學(xué)科相互交叉融合的特點(diǎn)。在傳統(tǒng)的“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)中,教師往往單純注重基本理論、基本方法和基本概念的描述,忽視將理論與實(shí)踐相結(jié)合,忽略對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)思維能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),教與學(xué)之間的信息單向流動(dòng)。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
第一,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)理論枯燥、應(yīng)用性強(qiáng),學(xué)生認(rèn)知難度大。該課程涉及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)部署、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、路由協(xié)議、節(jié)點(diǎn)定位、目標(biāo)跟蹤、擁塞控制、數(shù)據(jù)融合、網(wǎng)絡(luò)安全等方面,覆蓋面廣 ,對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信、傳感器結(jié)合技術(shù)要求較高。從往年教學(xué)的反饋情況看,學(xué)生普遍感到該課程理論抽象,內(nèi)容枯燥,缺少感性認(rèn)識(shí),學(xué)習(xí)難度大。因此,不少學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒,學(xué)習(xí)積極性差。
第二,教材針對(duì)性差,傳統(tǒng)教學(xué)模式存在弊端。目前,多數(shù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)教材普遍存在注重理論、輕視應(yīng)用的問題,致使內(nèi)容艱深枯燥,還有一些教材概念模糊不清,令學(xué)生難以理解?;谏鲜鲈颍叫鑼?duì)教材進(jìn)行革新,以便為學(xué)生提供優(yōu)秀的學(xué)習(xí)資源。另外,在教學(xué)模式方面,教學(xué)依然主要依靠課堂講解,這種單純的理論分析缺乏參與思考的積極性,致使教學(xué)效果不佳,必須采用多種方法對(duì)教學(xué)模式進(jìn)行改革。
第三,實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)薄弱。該課程是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性非常強(qiáng)的課程,其實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)在教學(xué)過程中起著重要的作用,通過實(shí)驗(yàn)不僅能使學(xué)生加深對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)原理的理解,更能直接增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。而目前實(shí)驗(yàn)課偏重學(xué)生對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)接口芯片的功能驗(yàn)證,缺乏設(shè)計(jì)型和創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,抑制了學(xué)生的創(chuàng)新欲望,導(dǎo)致該課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)較為薄弱,學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力不足。
第四,課程考核方式單一??己朔绞綄?duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性有重要的影響。目前,該課程的考核方式側(cè)重考核基礎(chǔ)理論,往往使學(xué)生忽視平時(shí)動(dòng)手能力、實(shí)踐能力和思考能力的培養(yǎng),從而出現(xiàn)“高分低能”的現(xiàn)象。鑒于這種現(xiàn)象,亟需改變課程考核方式,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果做出準(zhǔn)確和客觀的評(píng)價(jià)。
三、課程教學(xué)方法改革
隨著我國(guó)高等教育教學(xué)改革的深化,高等院校越來越重視對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力的培養(yǎng),同時(shí)也對(duì)教師的課堂教學(xué)方式提出了新的挑戰(zhàn)。[3,4]轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)觀念、改革創(chuàng)新教學(xué)方法、著力提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)和科研能力是當(dāng)前教學(xué)改革的趨勢(shì)和關(guān)鍵,也是人才培養(yǎng)的必然要求。[5]
1.案例教學(xué)法
在教學(xué)過程中,使用實(shí)際案例作為教學(xué)材料,通過對(duì)案例進(jìn)行分析,引導(dǎo)學(xué)生理解掌握專業(yè)知識(shí)進(jìn)而提高技能。教師在授課過程中,為了讓學(xué)生直接接觸到實(shí)際工程問題,應(yīng)該引入一些具有代表性、有實(shí)用價(jià)值的案例,結(jié)合實(shí)際應(yīng)用講解相關(guān)技術(shù)及應(yīng)用方式,激發(fā)學(xué)生興趣,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣,激勵(lì)學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行深入的鉆研和思考,最終發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造的秘訣。例如,要求學(xué)生應(yīng)用CC2431芯片對(duì)溫室無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì),滿足無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)外形小、集成度高、功耗低、速度快、成本低的要求,并將其作為平時(shí)考核。該系統(tǒng)涉及傳感器、微處理器、無線通信、電源、TinyOS操作系統(tǒng)等多個(gè)內(nèi)容,學(xué)生需要熟悉芯片和路由協(xié)議才能設(shè)計(jì)出最終的作品。因此,學(xué)生學(xué)習(xí)課程內(nèi)容時(shí)會(huì)時(shí)刻把學(xué)習(xí)內(nèi)容和任務(wù)制作聯(lián)系起來,帶著問題聽課,從實(shí)現(xiàn)任務(wù)的目標(biāo)出發(fā)學(xué)習(xí)課堂知識(shí),取得事半功倍的效果。
2.任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法
以具體農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)任務(wù)為教學(xué)活動(dòng)的主線,在問題動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下,讓學(xué)生積極主動(dòng)地通過探索和學(xué)習(xí),完成既定任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,為每個(gè)教學(xué)單元設(shè)置了一個(gè)明確的任務(wù)需要完成,以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,并在完成任務(wù)的整個(gè)過程中實(shí)現(xiàn)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。教學(xué)中要采用適當(dāng)?shù)姆绞剑o學(xué)生以心理上的鼓舞,使學(xué)生的思維更加活躍,探索熱情更加高漲。以“網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)壓縮”為例,將該內(nèi)容任務(wù)設(shè)計(jì)為溫室多傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)處理,任務(wù)提出后,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)該任務(wù)進(jìn)行分析討論.教師對(duì)學(xué)生的討論結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)充、修正,并引導(dǎo)出為實(shí)現(xiàn)該任務(wù)所需要的相關(guān)理論知識(shí)。通過教師指導(dǎo)、講解的方式為完成該任務(wù),提出一種溫室無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)壓縮方案,網(wǎng)絡(luò)按輪運(yùn)行,每輪中利用均值聚類算法將節(jié)點(diǎn)按監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相似性劃分到相同的區(qū)域,每個(gè)數(shù)據(jù)相同區(qū)只允許聚類有效性指標(biāo)值最高的節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù),其余節(jié)點(diǎn)暫時(shí)休眠,以達(dá)到壓縮發(fā)送數(shù)據(jù)量、降低能耗的目的。
3.課題教學(xué)法
鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn),深化課堂教學(xué)內(nèi)容,積極引導(dǎo)學(xué)生參與教師相關(guān)課題的研究,以課題研究的方式培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的科研能力,在課題研究的過程中要注重發(fā)揮學(xué)生的作用,讓學(xué)生參加到調(diào)研、研討、報(bào)告的寫作等實(shí)際問題當(dāng)中。積極支持學(xué)生自發(fā)性的科研活動(dòng),充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用,為學(xué)生創(chuàng)造良好的創(chuàng)新環(huán)境。
四、結(jié)論
“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”課程理論性和實(shí)踐性強(qiáng),通過改進(jìn)課堂教學(xué)方法,將抽象概念變得形象生動(dòng),豐富了教學(xué)手段,提高了教學(xué)效果,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情,也提高教師對(duì)科研工具的應(yīng)用能力;充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和動(dòng)手實(shí)踐能力,不僅鞏固了所學(xué)到的專業(yè)知識(shí),也提高了應(yīng)用能力和科研能力。學(xué)生反映良好,教學(xué)效果明顯。對(duì)于該課程教學(xué)方法改革更深層次的研究和探索仍在不斷進(jìn)行中,今后將繼續(xù)在教學(xué)上進(jìn)行創(chuàng)新改革,以適應(yīng)新時(shí)期高等院校創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要。
參考文獻(xiàn):
[1]王文光,劉士興,謝武軍.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2010,33(9).
[2]趙迎新,徐平平,夏桂斌,等.基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2008,30(5).
[3]王海波,孫青竹.提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2011,28(7).
部分專業(yè)介紹前景概要如下:
1、電氣工程及其自動(dòng)化,工科領(lǐng)域就業(yè)之王中王專業(yè)。
專業(yè)介紹:本專業(yè)培養(yǎng)能夠從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗(yàn)分析、研制開發(fā)、經(jīng)濟(jì)管理以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等領(lǐng)域工作的寬口徑復(fù)合型高級(jí)工程技術(shù)人才。
就業(yè)前景:畢業(yè)后可在電廠、電站、電業(yè)局、電廠、電力科研院所、電力規(guī)劃設(shè)計(jì)院、自動(dòng)化高新技術(shù)公司、各地電力公司、非電力企業(yè)動(dòng)力部門工作??稍陔娏ο到y(tǒng)自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、農(nóng)業(yè)電氣化與自動(dòng)化等主要專業(yè)方向深造。
2、機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè),工科高就業(yè)率的常青樹。
專業(yè)介紹:本專業(yè)培養(yǎng)能在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機(jī)械工程及自動(dòng)化領(lǐng)域的設(shè)計(jì)制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運(yùn)行管理和市場(chǎng)營(yíng)銷等方面工作的寬口徑、通識(shí)型高級(jí)工程技術(shù)人才。
就業(yè)前景:可在機(jī)械、電子、冶金、石油化工、航空航天、兵工等領(lǐng)域的企事業(yè)單位從事生產(chǎn)技術(shù)、研究開發(fā)、工程建設(shè)、行政管理及教育工作等。機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)是集機(jī)械、電子、信息技術(shù)為一體的綜合性專業(yè),知識(shí)結(jié)構(gòu)先進(jìn),適應(yīng)面寬廣,發(fā)展?jié)摿Υ?,是一個(gè)發(fā)展迅速、需求巨大的熱門專業(yè)。
3、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù),互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的高薪就業(yè)驕子。
該專業(yè)適應(yīng)了當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的需求,重新走向了就業(yè)率上升道路,據(jù)2016年2月信息時(shí)報(bào)訊,從廣東省的中山大學(xué)專業(yè)就業(yè)上看,計(jì)算機(jī)類及軟件類摘得頭籌,本科畢業(yè)生轉(zhuǎn)正月收入達(dá)到7769元。此外,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、軟件工程、均遠(yuǎn)超畢業(yè)生的平均收入。
專業(yè)介紹:培養(yǎng)能在科研部門、教育單位、企業(yè)、事業(yè)、技術(shù)和行政管理部門等單位從事計(jì)算機(jī)教學(xué)、科學(xué)研究和應(yīng)用的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的高級(jí)專門科學(xué)技術(shù)人才。