人工智能前景分析范文
時間:2023-06-04 10:03:00
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篇1
關鍵詞:人工智能;信息管理與信息系統(tǒng);教學改革;課程調(diào)整;主動性
中圖分類號:G64
文獻標識碼:A
文章編號:1009-3044(2017)10-0127-02
1.引言
隨著大數(shù)據(jù)與人工智能的興起以及美國推出“人工智能+”國際國內(nèi)掀起一股人工智能的浪潮,有專家預測,下個十年必將是人工智能的十年,而人工智能不再是主流方向的時候則是機器人大規(guī)模使用,人類真正能夠從繁重、簡單重復性工作中解放出來的時候。而今年三月份谷歌推出的AlphaGo與韓國圍棋九段李世石的世紀大戰(zhàn)也讓越來越多的人認識到未來的機器人有可能在高智力領域取代人類。面對如此緊迫的處境,人類除了進入這個行業(yè)了解機器人的思考方式外似乎別無它法。而要想了解機器人的思維方式,所需的知識儲備并不多,僅僅包括相關的數(shù)學、計算機能力,具體為數(shù)學建模的能力、概率統(tǒng)計基礎、優(yōu)化模型的能力以及編程能力,表現(xiàn)在具體課程上為高等數(shù)學、概率統(tǒng)計、凸分析、數(shù)值分析、機器學習、數(shù)據(jù)挖掘、C語言(或其他任意主流編程語言)。而對于信管專業(yè)的學生而言,所學課程包括經(jīng)濟、管理、數(shù)學、計算機等專業(yè)入門課程,門類繁多,學生難免會找不到未來發(fā)展方向而陷入迷茫。而限于有限的精力,若干重要課程設置為“考查”科目則會讓學生想當然以為這些課程“不重要”。這就造成一方面其他專業(yè)的學生因先修課程基礎不足無法理解人工智能專業(yè)課程的內(nèi)容,而信管專業(yè)的學生基礎足夠但不夠扎實而迷茫。因此我們擬將人工智能相關內(nèi)容融入信管專業(yè)課程中,讓學生感興趣的同時,提高就業(yè)競爭力。
2.信管專業(yè)教學中面臨的主要問題
信管專業(yè)開設課程內(nèi)容較多,門類復雜,我們基于本校學生實際總結了信管專業(yè)學生在學習中的主要問題。
2.1學習主動性不足
由于學習了多個學科門類的基礎課程,導致學生知識面呈現(xiàn)扁平結構,似乎“什么都會,而又什么都不會”。而且若干重要課程開課時間安排在大三,許多學生面臨實習、考研等的選擇,加之課程內(nèi)容較繁雜,基礎知識不扎實,一些同學面對一些較難的內(nèi)容時產(chǎn)生無力感,同時也有社會壓力較大的影響,使得部分同學對本專業(yè)課程也失去了興趣,遇到問題不主動尋求老師幫助,對課程相關的一些國際先進技術以及經(jīng)典案例沒有任何思考等。同時對自己前途也很迷茫,學習態(tài)度消極,進而產(chǎn)生了讀書無用論,反過來勸說低年級學生學習不要用功學習,形成惡性循環(huán)。
2.2基礎課程掌握不牢
高年級課程的先修課程一般有:高等數(shù)學、線性代數(shù)、計算機程序設計、運籌學、數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)庫技術以及概率論與數(shù)理統(tǒng)計等課程。若干機器學習經(jīng)典算法的理解需要較好的數(shù)學基礎,如貝葉斯分類器需要對概率論與數(shù)理統(tǒng)計有較好的認識;線性回歸模型需要熟練掌握線性代數(shù)中矩陣變換的方法以及運籌學中求解優(yōu)化問題的思想;決策樹算法需要理解熵的概念;神經(jīng)網(wǎng)絡算法需要理解激活函數(shù)以及正則函數(shù)的選擇對解得影響等,而每個算法的實現(xiàn)都需要有較好的編程基礎。在某些班級授課過程出甚至出現(xiàn)不知道如何求解線性方程組的情況。由于一些同學沒有熟練掌握先修課程,導致學習本課程的難度增加,進而降低了學生學習的興趣。
2.3對實踐認識不足
在講授機器學習問題涉及的算法都會詳細解釋每個算法的來源、步驟等細節(jié),大部分同學能夠理解,但是忽視了實踐環(huán)節(jié),課后沒有自己編程實現(xiàn),理解不夠深刻,致使后續(xù)課程開展不順利。在授課過程中出現(xiàn)過一個算法講了三遍學生仍然停留在聽懂的階段,由于部分同學不重視實踐,導致在后續(xù)學習中比較吃力。
綜上所述,在講授高年級課程的教學過程中存在許多缺陷,歸根結底為學生學習主動性不夠,學習興趣不足,基礎不扎實等。這種狀況對學生的發(fā)展極其不利,也不適應社會對信息管理人才的要求,因此需要為學生選擇一個適合的發(fā)展方向,激發(fā)學生學習本方向課程的興趣。
3.解決方法
針對如上提出的問題,結合我校信管專業(yè)學生實際,我們從五個角度提出了解決方法。
3.1調(diào)整部分課程的課程大綱
由于本方向所需數(shù)學以及編程基礎較強,本專業(yè)學生所學學科較多,針對此,需要小幅調(diào)整若干課程的授課計劃。具體為:1)在運籌學中適當加入凸分析基礎知識以及解法,減少線性規(guī)劃以及排隊論的課程;2)概率統(tǒng)計課程加入隨機數(shù)生成課程,強調(diào)統(tǒng)計學部分課程,弱化經(jīng)典概率知識;3)增加數(shù)值分析課程,內(nèi)容強調(diào)數(shù)值計算,強化學生數(shù)值計算的能力;4)部分課程適當增加實驗課程,提高學生編程能力。
3.2適當加入當前人工智能最新技術,激發(fā)學生的學習興趣
學生對本學科課程的認識不足,部分學生覺得若干課程與考研科目無關,對課程重視不足。加入相關視頻資料可以將學生的注意力吸引到課程上來,比如加入經(jīng)典電影“點球成金”,讓學生了解數(shù)據(jù)揭示了一些表象不能展示的事情;加入短視頻“科技改變生活”,讓學生了解將來的生活是什么樣的,需要哪些技術,這些技術有哪些是自己能做的;加入機器人最新技術,讓學生了解機器人發(fā)展現(xiàn)狀而不被電影誤導;加入AlphaGo對戰(zhàn)李世石的比賽讓學生認識到人工智能的能量;加入經(jīng)典案例能夠使學生對一些算法產(chǎn)生濃厚興趣,比如加入“啤酒和尿片”案例,讓學生了解到關聯(lián)關系的重要性,認識到一些簡單的算法也能夠產(chǎn)生巨大作用。
3.3適當加入就業(yè)前景分析,激發(fā)學生學習的內(nèi)在動力
當前人工智能飛速發(fā)展,讓學生認識到此領域的潛在力量,了解到此領域的薪資水平以及就業(yè)創(chuàng)業(yè)環(huán)境,對增加學生的學習動力將有很大的影響。對比各行業(yè)的發(fā)展前景,互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的目前占據(jù)在前列(這從總理對互聯(lián)網(wǎng)+的重視程度即可看出),而機器學習方向作為互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的一份子,則站在互聯(lián)網(wǎng)的最前端,理性的學生將會看到其中巨大的匯報。
3.4以具體案例項目帶動學生學習能力,確保學生考研就業(yè)時有較大優(yōu)勢
在學習高年級課程時將增加具體案例項目,在帶動學生學習能力的同時,確保學生就業(yè)時的優(yōu)勢。如在介紹貝葉斯算法時鼓勵學生設計垃圾郵件分類系統(tǒng);在介紹人工神經(jīng)網(wǎng)絡時鼓勵學生設計文本識別系統(tǒng);在介紹HMM算法時鼓勵學生設計自己的語音識別系統(tǒng)。這些項目的完成將會讓學生理解算法、編程能力以及團隊協(xié)作能力有極大的提升,對就業(yè)有極大的促進作用,同時也確保學生在考研面試時有極大的優(yōu)勢。
3.5適當加入一些專題討論,彌補先修課程基礎薄弱的不足
學生基礎薄弱對學習理解專業(yè)課程若干內(nèi)容影響甚大,比如某些學生對函數(shù)極值問題認識不足導致在學習最小二乘估計時給出損失函數(shù)后不知道該如何處理;某些學生對線性代數(shù)矩陣變換不熟練導致在學習線性模型時得到正則方程后不知該如何繼續(xù)進行,當系數(shù)矩陣不滿秩時不知道怎么解決。通過設置一些專題討論,比如矩陣方程求解、優(yōu)化問題、C語言讀寫 文件等彌補先修課程基礎薄弱的不足。
篇2
【關鍵詞】 電力變壓器 保護技術 發(fā)展現(xiàn)狀 智能化趨勢 驗證手段
變壓器結構容易滋生一系列技術問題,一旦某個位置控制不當就會產(chǎn)生一定溫度的熱量,在此種狀況下,一旦繼電保護動作處理得不夠及時,就會任由部件溫度上升,同時產(chǎn)生可燃性的氣體。這種氣體不斷匯聚并產(chǎn)生一定的壓力作用,直到?jīng)_擊變壓裝置內(nèi)部薄弱位置為止,如果不慎與空氣摩擦產(chǎn)生火花,就會衍生一定范圍的爆炸事件。為了克制這類問題造成的大規(guī)模經(jīng)濟損失,必須在裝置結構中安置電氣保護系統(tǒng),并且配合不同電氣原理實現(xiàn)綜合管理。
1 有關變壓器保護技術現(xiàn)狀的研究
在變壓器保護工作方面,最具有代表性的技術理論就是差動原理,但應用這種手段存在一定的缺陷。主要表現(xiàn)為:設備實際投入使用后,正常工作下的勵磁電流會施加給差動保護一種不平衡效應的電流作用,當空載變壓器外部短路位置被切斷并出現(xiàn)合閘動作,此時設備端部電壓如果恢復,這種情況下的勵磁電流會與短路電流大小相近。在這種極度不平衡的條件下,真正控制差動保護動作的精準效果幾乎是不可能的。另外,這種差動保護要將不同電壓繞線的匝間位置和中性點直接接地系統(tǒng)的短路問題反映清晰、完整,可繞組匝間出現(xiàn)短路問題時,輸出電流是無法遏止的,這就給保護裝置的靈敏程度大大減分。
在勵磁涌流作用下產(chǎn)生的二次諧波效應明顯,研究活動中可利用計算機相關程序?qū)崿F(xiàn)檢驗。這種制動原理的差動保護活動存在以下問題:
首先,利用無功就地補償方案的變壓裝置,其低壓側位置會安裝電容器組,如果低壓測出口部位產(chǎn)生差動范圍故障,電容部件的反饋電流將直接向故障位置進發(fā),這種與差流不可分割的反饋電流,會令整體保護動作出現(xiàn)延遲。
其次,對于一些大型變壓器,當內(nèi)部產(chǎn)生技術故障時,在電感和電容諧振狀態(tài)下會加大短路電流中的諧波含量,很容易導致二次諧波制動的應對動作緩慢現(xiàn)象。對于此類問題,能夠利用合理的加速判據(jù)作為克服媒介,其中以低壓加速處理最為有效。
再次,在這種保護條件下大約2成左右的制動比是按照1.4倍的既定磁通幅值環(huán)境下合閘涌流的實際數(shù)值作為依據(jù)的,可是在制造技術和材料質(zhì)量不斷提高的前提下,涉及飽和磁通倍數(shù)一般不超過1.3,這種情況下涌流的最小二次諧波含量將不超過百分之十,這就引起保護動作的錯誤回應。針對我國目前變壓器的工作條件觀察,其勵磁涌流中的二次諧波集中在百分之十二以上,但相關細節(jié)調(diào)整也不容忽視。
2 有關智能化變壓保護裝置的使用前景分析
在我國計算機智能處理技術不斷發(fā)達的今天,不同創(chuàng)新型方案的設置和應用逐漸集中起來,相關人員憑借人工神經(jīng)網(wǎng)絡格局和非線性科學策略促成了電力系統(tǒng)的智能化整改,同時在繼電保護工程上得到一定的認可和贊揚,并已經(jīng)投入廣泛地使用當中。
2.1 小波分析技術原理的運用
這種理論出現(xiàn)時間不長,但它對頻域局部化特性的開發(fā)產(chǎn)生一定的貢獻力量。小波變換方法主要是按照信號變化活動的主體特征形式,利用基體的平移和伸縮動作,可以自行完成對分析窗空間的適應性改造,從而更加完整地收集暫態(tài)突變信號和各類微弱信號。在時頻局部化特征的環(huán)境下,小波變換對暫態(tài)信號的清楚反映和準確計算,將有助于全面提高變壓器保護動作的可靠程度和靈敏效果。在電力系統(tǒng)復雜化改造的文化背景下,有關裝置的技術隱患和故障類型更加錯綜復雜,而小波變換就似乎就是完成不同隱患位置的自動檢測和診斷識別的工具,爭取將不必要的考察時間節(jié)省下來,促進電力設備正常運行效率的提升。
2.2 其它智能分析技術的開發(fā)和應用
在人工智能分析領域中占據(jù)突出位置的就是專家系統(tǒng),其應用范圍已經(jīng)實現(xiàn)逐漸擴散。但關于這部分保護工作具有較為嚴格的實時性要求,因此系統(tǒng)擴建和應用范圍相應地有所縮減。對于繼電保護裝置中包括高阻接地故障排查和繼電保護協(xié)調(diào)等實時特征不強的工作,專家系統(tǒng)的應用效應還是比較明顯的。
智能化研究技術分支眾多,并且發(fā)展速度較快,因此關于混沌、分形等技術開發(fā)活動也在繼電保護工作中嶄露頭角,并帶領綜合性智能技術改進的先進步伐,使得整體結構的保護性能有所提高,這是后期專業(yè)化規(guī)模改革的必然趨勢。
3 結語
在我國一些大型變壓器保護結構中,已經(jīng)將整流、電磁效應和集成電路方案等輸入到計算機設備中,配合通信、網(wǎng)絡渠道的延展效應,為整體繼電保護智能化改造提供了更為廣闊的空間。在人工智能技術輔助下的信號驗證方案,將一系列新型的測量方式集中管理起來,對于整體結構保護水平的提升具有很高的利用價值。我國現(xiàn)下已經(jīng)開始對這類新型技術實現(xiàn)全面吸引和拓展應用,有關實踐過程中的技術改進和思路梳理工作也已經(jīng)足夠完全,并且充分具備了控制變壓器危急隱患的能力。
參考文獻:
[1]張海梁.智能故障錄波在變電站仿真培訓系統(tǒng)中的應用[J].中國水能及電氣化,2008,13(06):45-47.
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篇3
關鍵詞:機械設計;設計制造;自動化;發(fā)展
生產(chǎn)力是經(jīng)濟發(fā)展的重要動力,它能帶動制造業(yè)更好更快地發(fā)展,因此需要技術人員加強對這方面的研究,用科學的力量解決各方面的問題。現(xiàn)代社會的發(fā)展更趨于智能化、人性化,機械制造設計及其自動化的應用,可以提高工業(yè)生產(chǎn)的整體性能。21世紀以來,國家加大了機械制造設計與自動化的研究力度,通過政策扶植與資金投入,機械設計制造領域已有了一定的基礎并取得了很大的進步。機械設計制造及自動化技術涉及諸多技術種類,各個技術種類之間聯(lián)系緊密又相互牽制。
1機械設計制造自動化發(fā)展特點
(1)技術水平不斷提高。機械設計制造與自動化技術相對傳統(tǒng)技術而言處于穩(wěn)定發(fā)展狀態(tài),現(xiàn)代技術更加的智能化,很多工作使用自動化設備完成,很大程度上減輕了工作人員的勞動強度,提高整體工作效率。實際生產(chǎn)過程中,機械設計制造與自動化技術的應用具有重要意義。(2)以需求為導向。產(chǎn)品的研發(fā)根據(jù)實際需求進行,所以每個產(chǎn)品都有自己獨特的實用性能或作用,機械設計制造也是這樣應運而生的,當急需某一特殊產(chǎn)品時,設計人員根據(jù)產(chǎn)品特有的性質(zhì),科學合理地設計出適合該產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝。傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式需要大量的人力、物力,會造成生產(chǎn)成本的增加,受人為因素的影響,出錯的概率也大大增加,改變傳統(tǒng)生產(chǎn)模式成為發(fā)展的必然。
2機械設計制造自動化的優(yōu)勢以及作用
(1)生產(chǎn)能力強。機械設計制造自動化技術應用過程中,信息系統(tǒng)接收到生產(chǎn)的指令后,會對指令進行分析研究,系統(tǒng)指揮產(chǎn)線上的各個設備,機械化的生產(chǎn)能力比人工生產(chǎn)的效率更高。機械設計制造及自動化技術在統(tǒng)一調(diào)控下統(tǒng)一生產(chǎn),生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量得到很大提高。(2)應用安全。生產(chǎn)過程中最重要是企業(yè)經(jīng)濟效益與安全生產(chǎn)問題。在保證企業(yè)的經(jīng)濟效益前提下,也要注意生產(chǎn)中的安全隱患。目前安全級別比較高的是自動化生產(chǎn)工藝,可以在沒有操作員的前提下,自動實現(xiàn)生產(chǎn)要求,避免了因操作失誤造成的質(zhì)量與安全問題。
3機械設計制造自動化技術發(fā)展方向
(1)機電一體化。機電一體化使機械設計制造自動化技術進一步升級,計算機技術的快速發(fā)展,使機電一體化技術不斷完善。新時代的機電一體化技術,是機械與微電子技術的緊密結合與運用。老舊機械設備不斷地被淘汰,新型機械設備不斷地完善并滿足人們的各種需求。(2)智能化。機械設計制造自動化正朝著智能化的發(fā)展方向前進,智能化是指機械設備在接受工作人員操控的同時,還能自主判斷對生產(chǎn)過程或技術進行能動控制,這樣可以減少生產(chǎn)過程中的人為失誤和技術缺陷。實現(xiàn)智能化需要綜合多門類的技術,通過對這些技術的結合與運用,使設備擁有模擬人工智能的能力,減少人力資源,為企業(yè)生產(chǎn)節(jié)約成本。但不是所有的工作都能通過機械的智能化實現(xiàn),一些復雜的工作還是需要人力解決。智能化技術得到了政府的大力支持,是機械設計制造自動化的發(fā)展方向。(3)網(wǎng)絡化。計算機技術不斷的發(fā)展,對人們的生活和工作產(chǎn)生了深遠影響。網(wǎng)絡技術也在逐步普及,這兩種技術幾乎覆蓋了生產(chǎn)生活的每一個領域。計算機的應用減少了大量的計算工作,網(wǎng)絡技術的發(fā)展使遠程控制技術被普遍應用,最為突出的就是遠程監(jiān)控系統(tǒng),機械生產(chǎn)領域與之結合應用,工作人員可以通過遠程操控系統(tǒng)監(jiān)控生產(chǎn)過程,可以及時發(fā)現(xiàn)問題并及時進行處理,提高工作效率。(4)模塊化。機械設計制造自動化產(chǎn)品種類繁多,需要充足的硬件設施,復雜的接口要更加的注意,這樣才能保證產(chǎn)品在設計和生產(chǎn)過程中每一環(huán)節(jié)的準確性。根據(jù)標準的軟件程序開發(fā)出適合產(chǎn)品的生產(chǎn)程序,實現(xiàn)生產(chǎn)模塊的擴大和穩(wěn)定,有利于節(jié)約時間和資金,為企業(yè)實現(xiàn)利益最大化。(5)微型化。老舊機械設備一般都技術落后且體積較大,生產(chǎn)過程繁瑣。新型機械技術的發(fā)展使得設備的實用性能越來越好,體型更加輕便。隨著科技的不斷進步,自動化控制產(chǎn)品逐漸趨于微型化,新型技術的應用,使設備體積變小、能源消耗降低、操作更靈活,且產(chǎn)品質(zhì)量全面超越傳統(tǒng)技術。但我國目前機械設計企業(yè)中,大部分的高端設備還不能實現(xiàn)微型化,內(nèi)部環(huán)節(jié)的設計受到很多限制,設備的外觀優(yōu)化還有很大的發(fā)展空間。(6)綠色化。工業(yè)技術進步的同時也會伴隨著相應問題的出現(xiàn),就是對生態(tài)環(huán)境的破壞。當今從國家到各企業(yè)都已經(jīng)意識到工業(yè)發(fā)展給環(huán)境帶來的危害,環(huán)境保護意識越來越強。任何技術的發(fā)展都不能以犧牲環(huán)境為代價,機械設計制作及自動化應在環(huán)保的前提下可持續(xù)發(fā)展。環(huán)境保護是當代社會發(fā)展的基礎要求,也是必要的條件,針對這一技術發(fā)展的復雜性和必然性更需要與環(huán)保相結合,在發(fā)展經(jīng)濟技術的同時做好環(huán)境的保護,達到社會和自然的協(xié)調(diào)發(fā)展。這就要求在產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)過程中要保證干凈、無污染。
4機械自動化的前景分析
機械設計制造自動化的發(fā)展可以提高企業(yè)的工作效率和經(jīng)濟效益,實現(xiàn)一個企業(yè)的快速發(fā)展,也標志著一個國家的技術發(fā)展水平。我國機械制造行業(yè)涉及很多產(chǎn)品,若想要企業(yè)得到更好更快的發(fā)展,就要注重企業(yè)機械設計制造及其自動化的技術發(fā)展,完成企業(yè)的生產(chǎn)轉型。轉型涉及很多的問題,需要高額費用,還要選擇適合企業(yè)的自動化類型,只有這樣的轉型才能使企業(yè)更有競爭力。目前在我國的科技還沒有處于世界的一級水平,所以需要不斷的研究開發(fā)提升自己的技術水平,可以適當引進國外先進自動化技術,以此提高自動化技術的研究,加強企業(yè)智能化的發(fā)展,生產(chǎn)出更加高難度的產(chǎn)品。
作者:李鄭臨 單位:湖南財經(jīng)工業(yè)職業(yè)技術學院
參考文獻
篇4
關鍵詞:大數(shù)據(jù)技術;電子信息交互系統(tǒng);數(shù)據(jù)采集;優(yōu)化設計
在信息技術發(fā)展和信息基礎設施建設發(fā)展支持下,基于信息技術和交互技術的電子信息交互系統(tǒng)也隨之建立起來,其重點在于整合電子信息和交互技術,并廣泛應用在多個領域中。由于電子信息交互系統(tǒng)作為一項綜合性能優(yōu)越的基礎信息系統(tǒng),使得其在各個應用領域中,都產(chǎn)生了突出的應用價值,并且在技術發(fā)展的支持下,尤其在大數(shù)據(jù)技術的應用,電子信息交互系統(tǒng)日漸完善,使得電子信息交互系統(tǒng)的交互性能變得更加優(yōu)越,能夠為社會多個專業(yè)領域的發(fā)展提供保障。
1基于大數(shù)據(jù)技術的電子信息交互系統(tǒng)的重要性
在大數(shù)據(jù)時代,大數(shù)據(jù)技術已經(jīng)被廣泛應用在多個領域中,往往是在大數(shù)據(jù)獲取之后,進行結果可視化處理,這要求硬件和知識分析提供技術支持,在此過程中,使用大數(shù)據(jù)技術可以深入挖掘出電子信息交互系統(tǒng)中有價值的信息和知識,不僅如此,大數(shù)據(jù)技術使用,不局限于有價值信息和知識的挖掘,還要對電子信息交互系統(tǒng)運行效率的提升進行研究。而本文研究中,主要目的在于通過大數(shù)據(jù)技術的應用來優(yōu)化設計電子信息交互系統(tǒng),以此大幅提升電子信息交互系統(tǒng)的交互性能,有效提升電子信息交互效率,從而為電子信息領域的持續(xù)發(fā)展提供支持,并為該領域創(chuàng)造更大的經(jīng)濟收益[1]。在電子信息交互系統(tǒng)支持下,多方需求都可以得到滿足,并可以實現(xiàn)工作的細分,若出現(xiàn)故障,各個統(tǒng)籌中心可以相互協(xié)調(diào),使得電子信息交互系統(tǒng)能夠自動化完成調(diào)成,并可以在日常監(jiān)控、管理和控制等方面發(fā)揮出顯著的作用[2]。電子信息交互系統(tǒng)在運行中,要求系統(tǒng)具備簡潔、易操作特性,才能實現(xiàn)自動化和智能化的交互結果?;诖髷?shù)據(jù)技術的電子信息交互系統(tǒng),實現(xiàn)了電子信息領域中多項技術的集成,并在統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口支持下,可以大幅度提升系統(tǒng)的存儲、計算、分析和控制性能,為電子信息交互過程提供了支持,實現(xiàn)了各類數(shù)據(jù)采集和處理,還實現(xiàn)了未來預測功能和深度挖掘潛在價值信息,并且具備自行修復功能[3]。另外,在網(wǎng)絡支持下,電子信息交互系統(tǒng)實現(xiàn)了相互之間的連接,使得連接結構復雜程度不斷提升的同時,也增加了系統(tǒng)間相互協(xié)調(diào)的可能性,繼而可以在信息挖掘分析和電子信息交互中充分利用大數(shù)據(jù)技術,并發(fā)揮出大數(shù)據(jù)技術的優(yōu)勢,不斷提升信息挖掘分析和電子信息交互效果[4]??傊?,基于大數(shù)據(jù)技術進行優(yōu)化設計電子信息交互系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)大量復雜信息的高效處理,從而可以極大地提升電子信息交互系統(tǒng)的交互性能,對電子信息領域的發(fā)展具有積極的促進作用[5]。
2基于大數(shù)據(jù)技術的電子信息交互系統(tǒng)優(yōu)化設計方法
在使用大數(shù)據(jù)技術進行電子信息交互系統(tǒng)優(yōu)化設計過程中,應基于大數(shù)據(jù)技術的電子信息交互系統(tǒng)優(yōu)化設計魏鳳星田淑娟(石家莊工程職業(yè)學院河北省石家莊市050000)高度關注如下事項,才能保障電子信息交互系統(tǒng)優(yōu)化設計效果。(1)拓展自動和智能處理功能。傳統(tǒng)的電子信息技術在使用中,服務對象只有少部分,如軍事工程、工業(yè)、傳統(tǒng)制造業(yè)等,都有電子信息技術的應用案例。而電子信息交互系統(tǒng)工業(yè)機械化發(fā)展的核心,不斷提高機械設備的信息化水平,適配更多的傳感器,以期通過數(shù)據(jù)自動和智能展示設備,明確工業(yè)機械設備的運轉狀態(tài),并據(jù)此開發(fā)出更多的功能,為提高機械設備的性能提供支持[6]。另外,隨著工業(yè)機械化水平的提高,人們對電子信息交互系統(tǒng)的交互要求也隨之提高,這種情況下,為滿足各個領域?qū)﹄娮有畔⒔换ハ到y(tǒng)的智能要求,應在電子信息交互系統(tǒng)功能設計中,充分考慮用戶的智能交互需求,在自動和智能化處理功能上持續(xù)優(yōu)化改進,才能不斷提升電子信息交互系統(tǒng)的自動和智能處理水平,從而可以提高電子信息交互系統(tǒng)的適用性,為電子信息交互系統(tǒng)的廣泛使用奠定良好的基礎[7]。(2)精集結構,嚴控核心硬件數(shù)量和大小。在科技發(fā)展支持下,生產(chǎn)技術水平得以大幅度提升,以計算機為例,最早出現(xiàn)的計算機占地面積為1500平方英尺,并使用了18800個真空管,在生產(chǎn)技術發(fā)展支持下,已經(jīng)發(fā)展成為現(xiàn)如今重量低于1千克的電子筆記本,具有輕便、易攜帶等優(yōu)勢。由此可見,在生產(chǎn)技術和生產(chǎn)工藝水平大幅度提升支持下,電子芯片的生產(chǎn)技術水平得以持續(xù)提高,這使得電子芯片的精細度和集成度一代比一代更加優(yōu)越。因此,在電子信息交互系統(tǒng)優(yōu)化設計時,應重點考慮結構精簡、使用便捷性等因素,不斷地精集結構,合理地減少核心硬件數(shù)量,在技術支持條件下,可以不斷地縮減核心硬件的使用大小,繼而為電子信息交互系統(tǒng)的優(yōu)化設計提供支持[8]。(3)重視和挖掘使用綜合性新技術。在電子信息交互系統(tǒng)優(yōu)化設計中,既要注重綜合性技術的使用,又要注重新綜合性技術的發(fā)展,才能為電子信息交互系統(tǒng)的優(yōu)化設計提供技術支持。例如:光電子技術,作為一項結合光之和電子進行綜合應用的技術,在激光、光顯示、光存儲等方面,都有著強大的功能,這也使得其在相關領域中的應用受到越來越多人的關注和重視[9]。在電子信息交互領域中,光電子技術可能發(fā)展成為核心技術?;诒举|(zhì)角度來說,電子信息交互系統(tǒng)本身是綜合性技術和多專業(yè)領域知識的整合運用,這要求電子信息交互系統(tǒng)在優(yōu)化設計中,應時刻關注綜合性技術的發(fā)展與使用,及時了解各學科的前沿知識,這樣才能及時地將各領域的前沿知識應用在電子信息交互系統(tǒng)中,才能不斷提升電子信息交互系統(tǒng)優(yōu)化效果。
3基于大數(shù)據(jù)技術的電子信息交互技術在不同領域中具體應用和發(fā)展前景分析
3.1電子信息交互技術在不同領域中具體應用
在現(xiàn)代社會中,電子信息交互系統(tǒng)已經(jīng)在多個領域中得到廣泛應用,現(xiàn)進行簡單介紹,具體如下:(1)在人們物質(zhì)生活條件不斷改善的背景下,可以發(fā)現(xiàn)人們的衣食住行等領域?qū)V泛地使用了電子信息技術,為人們的便捷生活提供了技術支持。而這些都依賴于電子信息技術的發(fā)展,尤其是生活中廣泛使用的電子產(chǎn)品,直接體現(xiàn)了電子信息技術的強大功能優(yōu)勢。(2)在教育現(xiàn)代化發(fā)展中,為提升校園學習設施質(zhì)量,電子信息技術的應用顯得十分重要。首先,電子信息技術應用在學科教學中,可以豐富教師的教學手段,如教師采用幻燈片展示教學內(nèi)容,不僅可以縮減教師課堂板書時間,便于充分利用課堂時間來傳授更多的知識,還可以通過幻燈片演示幫助學生深化理解教學內(nèi)容,使得教師擁有更加充沛的精力和時間來深入了解學生的具體狀況,從而有利于教師快速制定差異化教學方案,對優(yōu)化課堂教學過程具有積極作用。(3)在工業(yè)制造業(yè)發(fā)展中,工人工作量和工作危險性一直是相關人員重點思考的問題,也是制約工業(yè)制造業(yè)發(fā)展的重要因素之一。而在工業(yè)制造業(yè)中應用電子信息交互技術,就可以有效解決此類問題,各產(chǎn)品制造都擁有巨大的便利,企業(yè)效益將隨之得到大幅度增長。不僅如此,在技術性行業(yè)中,科技云技術、自動導航技術、智能探測技術等的實現(xiàn)與廣泛使用,使得信息處理速度得以大幅度提高,并為電子信息系統(tǒng)的安全、便捷地廣泛使用提供了技術支持。(4)在互聯(lián)網(wǎng)領域中,電子信息技術的廣泛使用,使得光纖通信、無線通信、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)結構等得以優(yōu)化,繼而使得互聯(lián)網(wǎng)工作變得更加高效、快捷,進而在互聯(lián)支持下,讓人們的互相溝通不再受時空的局限,極大地便捷了人們的交流。不僅如此,電子信息技術在互聯(lián)網(wǎng)領域中的使用,在信息儲存量和安全性等方面,也體現(xiàn)出先進的優(yōu)勢,為人們的安全、高效、便捷交流提供了技術支持,也為人們生活的現(xiàn)代化發(fā)展奠定了技術基礎。
3.2電子信息交互技術的發(fā)展趨勢
基于本質(zhì)角度而言,電子信息交互過程是信號集成處理,隨后在線分析所接收到的信號的過程。在此過程中,電子信息交互系統(tǒng)的作用是實現(xiàn)電子信號接收、處理和在線調(diào)度的基礎上,結合存儲器進行交互處理。由于電子信息交互系統(tǒng)的高精密度,使得其優(yōu)化方法備受相關人員的關注和重視。電子信息交互技術在現(xiàn)實生活生產(chǎn)中的廣泛使用,既可以提高人們的生活質(zhì)量,又可以為人們的便捷生活提供支持?,F(xiàn)對電子信息交互技術的發(fā)展趨勢進行介紹,具體如下:(1)計算機多核化。為了進一步提升電子產(chǎn)品的信息處理效率和質(zhì)量,計算機處理多核化發(fā)展是主要方向之一。在信息時展中,人們的生存生活產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)信息量,這對多核處理器技術發(fā)展提出了新的要求,如體積不過多增加的同時,要求大幅度提升傳輸速度。同時,人工智能化發(fā)展在此方面也有同樣的發(fā)展要求,人和電腦之間的交互,要求計算機多媒體技術實現(xiàn)語言識別和圖像處理功能,才能促進電子信息交互系統(tǒng)的優(yōu)化和完善。(2)通信技術智能化發(fā)展。在電子信息技術領域中,衛(wèi)星通信與定位技術、移動通信技術、數(shù)字微波技術、光纖傳輸技術、有線與無線接入技術等,都是關鍵的通信技術,這些技術智能化發(fā)展是提高工作效率和質(zhì)量的重要舉措,是未來通信技術發(fā)展的主流趨勢之一。同時,在光電子技術發(fā)展支持下,我國電子信息技術正邁進光子學這一新的發(fā)展領域,這使得現(xiàn)代電子信息技術在光電子技術支持下實現(xiàn)了跳躍式發(fā)展。另外,在光之技術的激光研究中,研發(fā)生產(chǎn)的激光設備被廣泛應用在我國軍事工程中,可以促進我國國防、軍事綜合能力的提升。
篇5
關鍵詞:機電一體化;應用;現(xiàn)狀;發(fā)展
中圖分類號:TH-39 文獻標識碼:A
引言:現(xiàn)代科學技術的發(fā)展極大地推動機械工業(yè)領域的技術改造與革命。在機械工業(yè)領域,由于微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化,使機械工業(yè)的技術結構、產(chǎn)品機構、功能與構成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”的發(fā)展階段。迄今為止,世界各國都在大力推廣機電一體化技術。在人們生活的各個領域已得到廣泛的應用,并蓬勃向前發(fā)展,不僅深刻地影響著全球的科技、經(jīng)濟、社會和軍事的發(fā)展,而且也深刻影響著機電一體化的發(fā)展趨勢。
1.機電一體化概述
1.1機電一體化的定義
所謂機電一體化就是指通過將微電子技術應用在機械的主功能、動力功能、信息功能以及控制功能等其他功能模塊上,并利用相關軟件將電子裝置與機械裝置有機整合在一起所構成的系統(tǒng)的總稱。從字面上的定義可以看出,機電一體化技術并不是機械與電子簡單的疊加,而是在信息論、控制論和系統(tǒng)論的基礎上建立起來的應用技術。因此,機電一體化涵蓋“技術”和“產(chǎn)品”兩個方面的內(nèi)容。
1.2機電一體化的關鍵技術
機電一體化的關鍵技術主要包括信息處理技術、精密機械技術、自動控制技術、檢測與傳感器技術、伺服驅(qū)動技術以及系統(tǒng)總體技術等幾個方面的關鍵技術,以下將分別給予詳細的說明。
1.2.1信息處理技術
所謂的信息處理技術就是指在生產(chǎn)基于機電技術的相關產(chǎn)品的過程中,對與產(chǎn)品生產(chǎn)過程相關的各種參數(shù)和狀態(tài)以及自動控制有關的信息所進行的處理。
1.2.2精密機械技術
精密機械技術作為實現(xiàn)大多數(shù)機電產(chǎn)品的核心和基礎技術,它是實現(xiàn)大多數(shù)機電產(chǎn)品的相關功能和構造功能的重要前提和首要的技術支撐。
1.2.3自動控制技術
自動控制技術主要包括精度較高的速度控制、定位控制、自適應控制以及補償和校正等技術。而且隨著自動控制技術的不斷發(fā)展以及功能的不斷增強,基于自動控制技術產(chǎn)品的質(zhì)量在獲得不斷的提高。
1.2.4檢測與傳感器技術
檢測與傳感器技術主要用于實現(xiàn)各種基于機電技術產(chǎn)品運行時的相關參數(shù)、工作狀態(tài)以及其他相關信息的接受,以及參數(shù)和相關信息準確度的檢測,通過檢測以后,將其接受的信息傳送給處理裝置,然后由處理裝置來實現(xiàn)產(chǎn)品運行過程的自動控制。
1.2.5伺服驅(qū)動技術
伺服驅(qū)動技術主要是基于機電技術產(chǎn)品的驅(qū)動裝置設計中的核心技術,它作為驅(qū)動設備執(zhí)行操作的重要支撐技術,在很大程度上決定了基于機電一體化技術的產(chǎn)品質(zhì)量。
1.2.6系統(tǒng)總體技術
系統(tǒng)總體技術是用系統(tǒng)的觀點和方法,從整體目標出發(fā),將基于機電技術產(chǎn)品的總體功能劃分為若干個各功能模塊,然后結合各個功能模塊的實際情況,找出能夠有效解決各個功能模塊實際需求的可行技術方案,再把相應的技術方案進行匯總,從而設計出合理的功能技術方案。
2.當前機電一體化技術主要的應用領域
2.1數(shù)控機床數(shù)控機床及相應的數(shù)控技術
經(jīng)過40年的發(fā)展,在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具體表現(xiàn)在:總線式、模塊化、緊湊型的結構,即采用多CPU、多主總線的體系結構;開放性設計,即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準,能最大限度地提高用戶的使用效益;WOP技術和智能化。系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術和實現(xiàn)二、三維加工過程的動態(tài)仿真,并引入在線診斷、模糊控制等智能機制;大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計,不僅豐富了數(shù)控功能,同時也加強了CNC系統(tǒng)的控制功能;能實現(xiàn)多過程、多通道控制;系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡功能,加強了系統(tǒng)組合及構成復雜加工系統(tǒng)的能力。
2.2柔性制造系統(tǒng)(FMS)
柔性制造系統(tǒng)是計算機化的制造系統(tǒng),主要由計算機、數(shù)控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求,生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件,特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。
2.3交流傳動技術
傳動技術在鋼鐵工業(yè)中起作至關重要的作用。隨著電力電子技術和微電子技術的發(fā)展,交流調(diào)速技術的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動的優(yōu)越性,電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動,數(shù)字技術的發(fā)展,使復雜的矢量控制技術實用化得以實現(xiàn),交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達到和超過直流調(diào)速水平?,F(xiàn)在無論大容量電機或中小容量電機都可以用同步電機或異步電機實現(xiàn)可逆平滑調(diào)速。交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎,應用不斷擴大。
3.機電一體化的發(fā)展狀況及趨勢
3.1機電一體化的發(fā)展狀況
機電一體化的發(fā)展大體可以分為三個階段:
(1)20世紀60年代以前為第一階段,這一階段稱為初級階段。在這一時期,人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術的結合,這些機電結合的軍用技術,戰(zhàn)后轉為民用,對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復起到了積極的作用。那時,研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當時電子技術的發(fā)展尚未達到一定水平,機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。
(2)20世紀70—80年代為第二階段,可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期,計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展奠定了技術基礎。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的出現(xiàn),為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎。這個時期的特點是:mechatronics一詞首先在日本被普遍接受,末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認;機電一體化技術和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展;各國均開始對機電一體化技術和產(chǎn)品給予很大的關注和支持。
(3)20世紀90年代后期,開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入深入發(fā)展時期。一方面,光學、通信技術等進入機電一體化,微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳,出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支;另一方面,對機電一體化系統(tǒng)的建模設計、分析和集成方法,機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時,人工智能技術、神經(jīng)網(wǎng)絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步,為機電一體化技術開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究,使機電一體化進一步建立了堅實的基礎,并且逐漸形成完整的學科體系。
3.2未來機電一體化技術的發(fā)展趨勢
在未來,利用高新技術對機電一體化進行改造與提升,機電一體化涉及的學科領域很廣,是一門獨立的綜合性、交叉性學科,我國應更加注重對機電一體化產(chǎn)品的自主開發(fā)與技術創(chuàng)新,利用高新技術對機電一體化產(chǎn)品進行創(chuàng)新設計,推進產(chǎn)品設計的智能化,自動化和快速化,才能趕上或超過世界發(fā)達國家機電一體化水平,提高產(chǎn)品的市場競爭能力。
此外,新一代的機電一體化系統(tǒng)的開發(fā),設計和研制各種性能優(yōu)良、穩(wěn)定高效的機器人和機電一體化設備,實現(xiàn)各種作業(yè)的柔性化和自動化,使機械設備具有更高的柔性。其具體表現(xiàn)在:
(1)計算機集成制造系統(tǒng)。在CIMS發(fā)展過程中,要注重人機一體化。在CIMS系統(tǒng),中處于核心地位的過程控制級計算機,應配備必要的硬件和一定的軟件功能。在軟件方面,要做到計算輔助設計(CAD)和計算輔助制造(CAM)與硬件的有機結合,在發(fā)展過程中,要重視基本技術,不盲目追求高度自動化,數(shù)字化,逐步實現(xiàn)機電一體化的柔性、自動化、全局化。
(2)智能制造技術。智能制造系統(tǒng)(IMT)是由智能機器和人類專家組成的人機一體化系統(tǒng),是在人類專家的指導下,做到人機的有機結合,而不是取代人,智能制造系統(tǒng)具有很強的自律能力。人機一體化能力,高水平的人機一體化(即虛擬制造技術),在軟件的支持下,有一定自組織能力,自我優(yōu)化能力,自我修正能力,歐美各國都花費了很多人力物力在這方面的研究。
(3)綠色化也是機電一體化未來的一個研究熱點,綠色化是指產(chǎn)品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求,對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,而且是低能耗、低材耗、協(xié)調(diào)而可再生的產(chǎn)品。
4.結語
機電一體化是很多學科相互發(fā)展和相互促進的結果,隨著科學技術的不斷發(fā)展和進步,機電一體化相關技術所融合的技術將越來越廣泛,而以機械和微電子技術的有機結合為主體的機電一體化技術將成為機電一體化的必然發(fā)展趨勢,機電一體化的發(fā)展前景非常廣闊。
參考文獻:
篇6
【關鍵詞】高職院校 工業(yè)機器人 課程建設 可持續(xù)發(fā)展
Analysis on the construction of industrial robot specialty course in Higher Vocational Colleges Based on Sustainable Development
Zhangh Ling,Liu Xingfa
Chongqing Industry Polytechnic College
Abstract: For industrial robots in higher vocational schools curriculum construction present situation and facing problems, on the basis of the common technology of industrial robot, puting forward a kind of professional course construction project with pervasive, systematic, both breadth and depth, conducive to sustainable development of the industrial robot department and the training of technical type talent.
Key words: Higher Vocational College; Industrial robot; Course construction; Sustainable development
1工業(yè)機器人技術型人才現(xiàn)狀
工業(yè)機器人是一種集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科于一體的智能化的復雜裝備。對于由多學科交叉集成的工業(yè)機器人系統(tǒng)來說,其專業(yè)學習、研制、制造、應用、維護等均是一種較為復雜且具有相當難度的工作。對于技術型人才培養(yǎng)基地的高職院校來說,承擔復雜而又廣泛應用的復雜系統(tǒng)的技術型人才培養(yǎng)工作,是一項十分艱巨而是漫長的工作。正是由于以上諸多原因,國內(nèi)工業(yè)機器人技術型人才儲備的不足,逐漸成為制約工業(yè)機器人在我國快速推進和廣泛使用的瓶頸。
2高職院校工業(yè)機器人專業(yè)技術型人才的主要去向及相關工作內(nèi)容
目前高職院校培養(yǎng)的工業(yè)機器人專業(yè)方面的學生就業(yè)領域主要是兩大類,一是機器人制造廠商和系統(tǒng)集成商,例如ABB、庫卡KUKA、那發(fā)科FANUC、松下、華數(shù)等知名機器人廠商;二是使用工業(yè)機器人的企業(yè),涉及行業(yè)主要是:汽車制造、摩托車制造、機械制造、電子器件、集成電路、塑料加工、石化、輕紡和煙草、食品行業(yè)等較大規(guī)模生產(chǎn)企業(yè),前者需求的是機器人和相應工作站的開發(fā)、組裝、調(diào)試、銷售、售后支持的技術和營銷人才,后者需要的是從事自動化生產(chǎn)線上工業(yè)機器人及其輔具系統(tǒng)、檢測裝置、機電設備系統(tǒng)的安裝、運行、操作編程、維修、維護、管理等綜合素質(zhì)較強的技術人才。
3工業(yè)機器人技術型人才的特點
與工程師相比,技術型人才有一定的理論基礎,相關專業(yè)知識面寬廣,但理論水平要求比工程師低,更為強調(diào)能夠綜合應用各種知識解決實際問題的應變能力和實踐的操作技能,綜合素質(zhì)高,具備人際關系能力、組織能力和實踐工作經(jīng)驗。
4高職院校工業(yè)機器人專業(yè)的課程建設現(xiàn)狀
由于起步較晚、工業(yè)機器人系統(tǒng)較復雜等原因,目前,高職院校工業(yè)機器人專業(yè)的課程建設面臨以下難題:工業(yè)機器人技術涉及知識面廣,而高職院校學生基礎比較薄弱;目前實際應用或用于教學的工業(yè)機器人標準化程度低,品牌繁雜且自成體系,互不兼容,開放程度較低;工業(yè)機器人所使用的教材質(zhì)量不高,大多屬于“產(chǎn)品說明”或“用戶指南”之類,而非面向高職院校的機器人教材的理論體系又過于繁瑣;師資隊伍良莠不齊,而又沒有明確的師資建設依據(jù)。
5解決高職院校工業(yè)機器人專業(yè)課程建設難題的主要措施
目前,國內(nèi)多數(shù)科研項目的相近系統(tǒng)根據(jù)不同應用領域獨立劃分出來進行研究和研制,久而久之,造成人力、物力的極度浪費,也阻礙了先進技術發(fā)展與共享。工業(yè)機器人技術的技術型人才的培養(yǎng)還處于初始階段,應進行科學的規(guī)劃與布局,使工業(yè)機器人專業(yè)具有可持續(xù)發(fā)展性,培養(yǎng)出的技術型人才不再是以面向“熟練工種”為主,而是更多面向“能動性崗位”。
5.1工業(yè)機器人專業(yè)課程建設以普適性為主要方向
隨著工業(yè)機器人技術的不斷發(fā)展及應用領域的不斷拓展,再加上不同品牌的工業(yè)機器人沒有統(tǒng)一的標準,目前普遍采用的以某一品牌及某一應用領域的工業(yè)機器人作為工業(yè)機器人技術型人才的培養(yǎng)方案,缺乏普適性,也不利于該專業(yè)及該專業(yè)所培養(yǎng)的技術型人才的可持續(xù)性發(fā)展。
無論是哪個企業(yè)生產(chǎn)的應用到哪種應用領域的工業(yè)機器人,相互之間存在些許差異之外,更多的是通用技術,所以工業(yè)機器人專業(yè)課程建設更科學的做法是不應局限于某應用領域,或某一品牌的工業(yè)機器人,而應該根據(jù)工業(yè)機器人系統(tǒng)所涉及的專業(yè)領域劃分(圖1)進行課程建設。
圖1 工業(yè)機器人的專業(yè)領域劃分
5.2工業(yè)機器人專業(yè)課程建設應從系統(tǒng)的角度出發(fā)進行建設
工業(yè)機器人從設計、開發(fā)、制造、調(diào)試、使用、維護等整個過程,均要以工業(yè)機器人的功能要求及性能指標要求為依據(jù),對于工業(yè)機器人這種復雜系統(tǒng)來說,功能的缺失或性能指標的不達標往往是多種因素或多方面的可能原因引起,因此,合格的工業(yè)機器人技術型人才應該能夠比較全面的了解或掌握與工業(yè)機器人系統(tǒng)相關的專業(yè)知識,即要有“廣度”,同時能把所涉及的R抵識以工業(yè)機器人為載體,系統(tǒng)的聯(lián)系在一起。
按照圖1所示的各個專業(yè)領域?qū)W生進行深度培養(yǎng),培養(yǎng)目標主要是為社會提供優(yōu)秀的工程師資源。對高職院校來說,主要任務是與其他類型的高校形成互補,為社會發(fā)展提供優(yōu)秀的技術型人才。工業(yè)機器人系統(tǒng)的技術型人才不僅能夠?qū)Χ喾N學科的相關知識有所掌握,更能夠把不同學科的相關知識能夠系統(tǒng)的聯(lián)系在一起,以系統(tǒng)的觀點解決實際問題。
5.3工業(yè)機器人專業(yè)課程建設應與教學平臺建設同步
高職院校的學生基礎薄弱,課時較少,造成多數(shù)仍以培養(yǎng)熟練工為主,此種培養(yǎng)目標曾經(jīng)甚至目前仍有較大的市場,但很難迎接工業(yè)4.0的挑戰(zhàn)。需要科學的處理“深度”與“廣度”之間的關系。深度太深會脫離高職教育的定位,深度太淺又會阻礙廣度的實現(xiàn)。必須在規(guī)劃好專業(yè)課程的基礎上通過采用先進的教學手段和教學方法解決現(xiàn)實存在的矛盾,即每門課程尤其是較難理解的課程,通過建立科學的教學平臺增進學生的理解。這就對教師在課堂之外的工作提出了更高的要求。
6結論
工業(yè)機器人專業(yè)的技術型人才培養(yǎng)是一項系統(tǒng)工程,其專業(yè)課程建設必須以系統(tǒng)的觀點進行科學布局和建設,同時還要考慮該專業(yè)及所培養(yǎng)人才的可持續(xù)發(fā)展,為工業(yè)4.0的開展和實現(xiàn)提供優(yōu)秀的技術型人才。
【參考文獻】
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關鍵詞:大數(shù)據(jù)環(huán)境;會計;云服務平臺
在大數(shù)據(jù)環(huán)境下,企業(yè)最為重要的資源是各種信息和內(nèi)部數(shù)據(jù)[1].隨著企業(yè)的交流,企業(yè)內(nèi)部會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù),如何篩選和利用大數(shù)據(jù),從而提取出有效數(shù)據(jù)則會為企業(yè)帶來不可估量的產(chǎn)業(yè)價值.以會計信息系統(tǒng)為對象,面對海量的會計數(shù)據(jù)需求的壓力與日俱增.考慮到會計數(shù)據(jù)的獲取成本高、處理效率低以及挖掘周期長等原因,現(xiàn)階段構建的會計信息系統(tǒng)無論在會計數(shù)據(jù)處理方面還是提供有效科學的決策方面都缺乏競爭力.因此,本文利用云計算處理技術來幫助構建高效的大數(shù)據(jù)處理平臺,這不僅可以完善會計信息系統(tǒng)的各項功能,而且還能夠提供更有效的商業(yè)決策,具有較高的應用價值.
1大數(shù)據(jù)環(huán)境下會計云服務平臺構建的可行性分析
在企業(yè)內(nèi)部構建基于大數(shù)據(jù)環(huán)境的會計云服務平臺的前提條件就是進行系統(tǒng)的可行性分析,首先論證開發(fā)此平臺的理論是否科學合理,然后對于后期的構建和維護成本進行預算,最后估計該服務平臺的經(jīng)濟效益.
1.1理論可行性分析利用連續(xù)性隨機變量期望的定義方式[2],構建基于企業(yè)的會計方面的大數(shù)據(jù)(用Y表示),其數(shù)學表達式為Y=∫ρ(x)dx(1)其中,ρ(x)表示會計大數(shù)據(jù)的概率密度函數(shù),利用式(1)得到會計大數(shù)據(jù)的客觀信息,然后利用有效會計大數(shù)據(jù)V修正客觀會計大數(shù)據(jù):V=Yr(2)其中,該表達式的價值系數(shù)為r∈[0,1],而且當r=1時,V=Y,此時會計大數(shù)據(jù)可認定為具有價值;當r=0時,V=1,則表示只有一條會計大數(shù)據(jù)具有價值.知識數(shù)據(jù)K與有價值的會計大數(shù)據(jù)V的關系為K=∫iVdV(3)其中,參數(shù)i表示有價值信息的知識轉化參數(shù).具體來講,會計信息處理系統(tǒng)會針對客觀數(shù)據(jù)Y進行分類、篩選、整理以及深度挖掘處理,然后自動生成決策信息K.本文設計的會計云服務平臺就是擴大會計數(shù)據(jù)的處理范圍,利用先進的信息處理技術來分析和挖掘會計大數(shù)據(jù),并提供有效的企業(yè)決策.因此,在可行性方面,該平臺有較好的可行性.
1.2經(jīng)濟可行性分析企業(yè)可以將內(nèi)部的會計數(shù)據(jù)全部存儲在專業(yè)云端平臺上,任何授權的機構可以通過云端獲取到所需的會計數(shù)據(jù),這樣將大大減少企業(yè)成本[3].首先,在前期構建會計云服務平臺時,企業(yè)可以節(jié)約一部分存儲成本;其次,企業(yè)也無需在投入系統(tǒng)擴展以面對高峰期數(shù)據(jù)服務需求.需要說明的是,企業(yè)應用的高端服務器的應用率不到20%,因此借助于云端平臺企業(yè)將不再受到存儲容量以及高端服務器的使用限制,從而進一步地節(jié)約成本;最后云計算服務提供商可以為企業(yè)提供具有不同應用層次的服務,而企業(yè)只需按照服務級別付費即可,無需購買多余設備,這也節(jié)約了一些硬件成本.利用云計算技術來構建會計云服務平臺不僅可以加快數(shù)據(jù)傳輸速度,而且還支持多數(shù)據(jù)格式相互轉換,讓企業(yè)的工作人員可以隨時隨地通過網(wǎng)絡訪問云端,并從中獲取到所需的數(shù)據(jù)信息,從而加強了企業(yè)內(nèi)部的相互交流和協(xié)作,保障了部門之間的資源共享,整體上提高了工作效率.因此,本文設計的大數(shù)據(jù)環(huán)境下會計云服務平臺具有良好的經(jīng)濟可行性.
2平臺體系架構設計
按照層次來分,基于大數(shù)據(jù)環(huán)境的會計云服務平臺主要包括數(shù)據(jù)輸出展示層、數(shù)據(jù)加工存儲層以及數(shù)據(jù)獲取層等,并且將大數(shù)據(jù)安全機制以及標準化方式應用到整個云服務平臺當中,具體平臺整體框架圖如圖1所示.其中云服務平臺主要由系統(tǒng)的存儲設施、網(wǎng)絡設施以及相應的操作系統(tǒng)構成,其工作模式為云計算提供的服務模式,因此該系統(tǒng)的基礎運行環(huán)境還是由云計算服務提供商來提供的.該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取層主要功能為從企業(yè)內(nèi)部或者外部獲取所需的會計業(yè)務類型數(shù)據(jù)、財務管理類型數(shù)據(jù)以及公開的企業(yè)會計信息數(shù)據(jù)等;系統(tǒng)的數(shù)據(jù)加工存儲層主要功能為統(tǒng)一整合會計大數(shù)據(jù),然后將加工后的數(shù)據(jù)保存在相應的數(shù)據(jù)庫中,比如關于客戶信息的會計數(shù)據(jù)、銷售類型的會計數(shù)據(jù)以及人力資源類型的會計數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲在基礎數(shù)據(jù)庫中,而關于知識庫、模型庫以及方法庫等信息數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲在分析類型的數(shù)據(jù)庫中,從而為后續(xù)的分析使用提供相應的數(shù)據(jù)支持.數(shù)據(jù)輸入輸出層的主要功能為利用多種數(shù)據(jù)挖掘技術來分析和處理會計數(shù)據(jù),并從不同模塊中輸出處理后的會計數(shù)據(jù).
2.1會計大數(shù)據(jù)加工存儲會計大數(shù)據(jù)加工存儲功能就是利用存儲器收集、整理以及存儲不同來源和不同類型的會計大數(shù)據(jù),并構建不同的數(shù)據(jù)存儲庫.當然還可以參照大數(shù)據(jù)的中高度維度和粒度分析會計大數(shù)據(jù),并利用ETL工具轉換原始的大數(shù)據(jù),并將轉換后的數(shù)據(jù)存儲在不同維度表中以便進行有效的調(diào)用和管理.加工存儲的工作重點在于如何幫助簡化數(shù)據(jù)的結構化、非結構化以及半結構化等特點,從而顯著提高數(shù)據(jù)的可存儲性、可傳輸性、可表示性以及可處理性等[4].與此同時,還可以將人工智能技術以及Hadoop架構技術應用到加工存儲功能中,這不僅可以有效去除數(shù)據(jù)的冗余度,優(yōu)化數(shù)據(jù)結構和存儲成本,而且還能夠優(yōu)化大數(shù)據(jù)的非關系類型,為后續(xù)的可視化顯示提供便利.
2.2會計大數(shù)據(jù)分析輸出會計大數(shù)據(jù)的分析輸出功能主要是在現(xiàn)有數(shù)據(jù)挖掘技術的基礎上改進數(shù)據(jù)挖掘技術,將現(xiàn)有的財務分析模型、數(shù)據(jù)判別方法以及運算方式進行統(tǒng)一整理,并進行集成化處理,從而實現(xiàn)對于分布式數(shù)據(jù)庫中的會計大數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)挖掘以及多維分析處理等,然后再利用操作交互界面顯示數(shù)據(jù)挖掘結果,從而滿足企業(yè)的數(shù)據(jù)需求.一般來講,系統(tǒng)的實時性分析工具可以使用Oracle公司的Exadata軟件,還可以利用Hadoopl軟件來處理半結構化或者非結構化數(shù)據(jù)[5].
3平臺功能構建
3.1財務綜合分析本文在基于大數(shù)據(jù)的財務綜合分析功能中添加了哈佛分析功能,從而為企業(yè)提供會計數(shù)據(jù)分析、財務分析、企業(yè)戰(zhàn)略分析以及企業(yè)發(fā)展前景分析等功能.具體來講,在企業(yè)戰(zhàn)略分析過程中,專門設立基于企業(yè)經(jīng)營、行業(yè)發(fā)展以及競爭決策等功能[6].在整個行業(yè)發(fā)展過程中,企業(yè)可以通過分析市場需求、行業(yè)特點、企業(yè)競爭力以及企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略等方面找到該企業(yè)的生存和發(fā)展策略,比如在企業(yè)產(chǎn)品、企業(yè)技術以及企業(yè)員工等方面進行突破,并利用大數(shù)據(jù)技術挖掘企業(yè)的潛在價值.
3.2財務綜合決策大數(shù)據(jù)技術的應用為平臺的財務綜合決策提供了海量的會計數(shù)據(jù),而且該綜合決策也不能再單一依賴于決策者的經(jīng)驗和基本財務數(shù)據(jù)來進行判斷,因此該平臺的綜合決策更多地依賴于數(shù)據(jù)的收集、分析、整理以及應用水平.具體的財務綜合決策分析流程如圖2所示,該平臺使用的數(shù)據(jù)源主要來自于互聯(lián)網(wǎng)、社會化網(wǎng)絡、物聯(lián)網(wǎng)以及移動互聯(lián)網(wǎng)等,當然還可以從企業(yè)內(nèi)部系統(tǒng)、工商管理部門以及銀行等機構獲?。攧站C合決策系統(tǒng)規(guī)范處理大數(shù)據(jù)的同時還可以利用數(shù)據(jù)分析和挖掘技術來挖掘和篩選出相關的出納、審計以及稅收等信息,然后利用可視化技術、基于文本分析技術、智能搜索技術以及智能化技術等幫助進行財務決策.圖2財務綜合決策分析流程
3.3財務綜合預測在財務綜合預測過程中,應該根據(jù)內(nèi)部企業(yè)資料、外部環(huán)境因素以及財務綜合分析的結果進行分析,并利用基于單變量和多變量的線性回歸方式來預測未來企業(yè)的財務狀況,為企業(yè)規(guī)避風險和提高利潤提供幫助.營業(yè)成本預測技術利用作業(yè)成本技術將分配成本方案應用到各個作業(yè)中,然后利用聚類分析方法來分析各個因素對于成本的影響,最后根據(jù)以往成本和營業(yè)數(shù)據(jù)來選擇與之相似的營業(yè)趨勢模型,從而更好地預測企業(yè)未來成本.財務風險預測技術利用了周首華等學者提出的F計分模型來預測企業(yè)未來財務風險,還可以利用Kalman濾波技術以及BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型來針對企業(yè)的財務狀況進行智能預警.比如利用Kalman濾波技術以及BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型來構建財務預警動態(tài)模型,從而提供智能動態(tài)預警功能.由于財務危機的誘因就是企業(yè)財務狀況惡化,而企業(yè)經(jīng)營不善又是財務狀況惡化的主導因素,內(nèi)部和外部因素是財務惡化的推動器,公司財務管理力度不強又是財務惡化的內(nèi)在原因,因此本文從上述4個方面收集相關企業(yè)數(shù)據(jù)資源,然后利用會計大數(shù)據(jù)技術來分析企業(yè)的經(jīng)營環(huán)境,從而更好地整理出準確反映企業(yè)財務風險的因素.財務動態(tài)預警分析體系可以將各項指標進行量化處理,從而構建合理的綜合指標監(jiān)測體系,然后進行財務預警,并針對相關企業(yè)財務風險及時進行提示和報警.
4平臺核心功能的測試分析
4.1測試營業(yè)收入和營業(yè)成本預測情況會計云計算服務平臺根據(jù)從2000年到2013年的營業(yè)成本和營業(yè)收入數(shù)據(jù)來自動預測未來5年的財務狀況,其具體的平臺營業(yè)收入和營業(yè)成本預測圖如圖3所示.本文設計的預測模型預測該企業(yè)的2010年的營業(yè)收入約為417.34億元,企業(yè)實際的營業(yè)收入為386.87億元,其誤差率約為7.8%;預測模型預測2011年企業(yè)的營業(yè)收入為545.57億元,企業(yè)實際的圖3會計云平臺營業(yè)收入與成本預測營業(yè)收入為549.01億元,其誤差率約為0.6%;預測模型預測2012年企業(yè)的營業(yè)收入為674.11億元,企業(yè)實際的營業(yè)收入為680.67億元,其誤差率約為0.96%;預測模型預測2013年企業(yè)的營業(yè)收入為781.24億元,企業(yè)實際的營業(yè)收入為783.11億元,其誤差率為0.23%,從中不難看出,除了2010年的預測誤差較大之外,其余幾年的預測誤差都比較理想.考慮到2010年企業(yè)的營業(yè)收入小于預測的營業(yè)收入,究其原因,主要是因為新醫(yī)改政策帶來的企業(yè)結構調(diào)整,當然宏觀經(jīng)濟環(huán)境、相關政策法規(guī)以及市場整理都對企業(yè)的營業(yè)收入產(chǎn)生了一定的影響,在這之后企業(yè)及時進行戰(zhàn)略調(diào)整,所以在2011年企業(yè)的營業(yè)收入有了顯著提高.以企業(yè)在2010年的營業(yè)收入作為觀測對象,點擊可以詳細查看企業(yè)不同產(chǎn)品在不同區(qū)域的銷售柱狀圖,如果點擊收入還能夠查看不同產(chǎn)品的銷售記錄.如果點擊營業(yè)成本點,還可以查看該行業(yè)的營業(yè)成本關系,具體數(shù)據(jù)通過點擊營業(yè)成本選項.
4.2測試3項費用預測情況本文設計的預測模型預測2010年企業(yè)的銷售費用為28.57億元,企業(yè)實際的銷售費用為30.56億元,其誤差率為5%;預測2011年企業(yè)的銷售費用為32.69億元,企業(yè)實際銷售費用為32.46億元,其誤差率為0.67%;預測2012年企業(yè)銷售費用38.36億元,企業(yè)實際銷售費用為45.21億元,其誤差率為2.9%;預測2013年企業(yè)銷售費用43.83億元,企業(yè)實際銷售費用為45.26億元,其誤差率為2.8%.預測模型關于企業(yè)的財務費用和管理費用的預測示意圖如圖4所示.圖4會計云平臺3項經(jīng)費預測從圖4中不難看出,企業(yè)的2010年與2012年的銷售費用和管理費用存在較大的誤差,主要原因是在2010年和2012年有很多企業(yè)進行整合,因此在報表合并時會產(chǎn)生高昂的銷售費用和管理費用.企業(yè)在2011年財務費用增加的主要原因是大量匯兌造成的,而且2012年企業(yè)恢復正常,利用內(nèi)部融資方案來盡量降低相關財務費用.正是由于預測模型的匯率與實際匯率存在一定的誤差,從而造成了預測模型在2010年和2012年產(chǎn)生較大的誤差率.上述這些因素都是突發(fā)性的,而會計云服務平臺無法應對,這也是平臺設計的缺陷.
4.3財務預警預測分析測試會計云服務平臺利用Z值模型來預測集團財務狀況.Z=1.2X1+1.4X2+3.3X3+0.6X4+X5(4)其中當Z<1.80時,企業(yè)存在嚴重的財務危機,預測一年內(nèi)會出現(xiàn)破產(chǎn);當1.80<Z<2.66時,企業(yè)存在一般財務危機;當Z>2.66時,企業(yè)沒有存在財務風險,預計企業(yè)不會出現(xiàn)財務危機.該平臺還專門設定自動報警功能,當Z值一旦低于1.80時,系統(tǒng)會自動提醒企業(yè)注意.從表1可以看出:集團Z值主要受到X這一因素的影響,而且系統(tǒng)會實時觀測這個影響因素.本文專門針對預測結果和企業(yè)具體運行數(shù)據(jù)進行分析比對,從中發(fā)現(xiàn)該集團在年初會出現(xiàn)一定的財務危機,主要是因為年初或者月初的銷售計劃剛剛開啟,企業(yè)比較容易陷入財務危機.尤其是企業(yè)在2012年中上旬出現(xiàn)財務報表造假現(xiàn)象,而該預測系統(tǒng)預測企業(yè)在該年3月或4月出現(xiàn)財務危機,企業(yè)實際情況與預測情況相符;但是企業(yè)在2014年3月并沒有出現(xiàn)財務危機,這與預測的結果有一定出入,因此預測模型還需進一步改進。
5結論
在大數(shù)據(jù)時代,會計部門將面臨海量的企業(yè)數(shù)據(jù),這已經(jīng)成為會計部門重要工作之一.通過大數(shù)據(jù)技術以及云計算技術等,可以幫助挖掘和分析會計大數(shù)據(jù)的特點,為進一步解決數(shù)據(jù)資源匱乏、信息孤島以及企業(yè)決策困難等問題提供一體化的解決方案,從而有效管理企業(yè)數(shù)據(jù),為企業(yè)管理者提供科學合理的決策.
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篇8
我國設施園藝發(fā)展的特點
1設施園藝生產(chǎn)規(guī)模逐漸擴大,涉及領域不斷拓展,區(qū)域化分布趨于合理
首先,設施園藝產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度較快,增幅明顯。改革開放以來,我國設施園藝面積已從不足1萬hm2發(fā)展到2010年的367萬hm2,增加了逾360倍。此外,我國還有超過2億m2塑料遮陽網(wǎng)、3000萬m2防蟲網(wǎng)(覆蓋面積約10萬hm2)以及400萬m2的地膜覆蓋用于蔬菜生產(chǎn),我國已成為世界設施園藝第一生產(chǎn)大國(農(nóng)業(yè)部設施園藝發(fā)展對策研究課題組,2011);其次,設施園藝涉及領域不斷拓展,設施園藝生產(chǎn)作物已從單一蔬菜拓展到花卉、瓜果、食用菌、中草藥等多種經(jīng)濟作物領域;第三,設施園藝栽培地域范圍不斷擴大,目前我國所有的省、自治區(qū)、直轄市都有設施園藝生產(chǎn),從我國南端的海南三沙市永興島到最北端的素有北極之稱的黑龍江漠河縣北極村,從東端的撫遠縣到最西端的新疆烏恰市都在大力發(fā)展設施園藝。我國南北氣候差異較大。經(jīng)過生態(tài)、市場和社會經(jīng)濟的長期綜合選擇發(fā)展,我國設施園藝產(chǎn)業(yè)目前主要集中在環(huán)渤海灣及黃淮地區(qū),約占全國的57.2%(劉華鋒等,2011)。設施形態(tài)也呈現(xiàn)出區(qū)域化分布的態(tài)勢,北方(北緯33°~46°)以發(fā)展高效節(jié)能日光溫室為主,南方則以塑料大棚多重覆蓋和夏季簡易設施栽培為主;現(xiàn)代化加溫自控溫室,在能耗小或能源便宜的經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)或大中城市郊區(qū)作為都市農(nóng)業(yè)、外向型農(nóng)業(yè)和軍工特需農(nóng)業(yè)定位發(fā)展;現(xiàn)代化溫室向冬季光熱資源豐富的黃淮海地區(qū)和亞熱帶南方地區(qū)或能源資源特別豐富的某些北方地區(qū)集中。
2設施園藝生產(chǎn)效益明顯,已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收的重要途徑
設施園藝生產(chǎn)產(chǎn)值較高,比較效益明顯。2008年,全國設施園藝總產(chǎn)值7079.8億元,占園藝產(chǎn)業(yè)的51.3%,占種植業(yè)的25.3%,其中設施蔬菜種植面積344萬hm2,產(chǎn)量5億t,產(chǎn)值6769.7億元,凈產(chǎn)值5248.9億元,用22%的播種面積,創(chuàng)造了36.8%的產(chǎn)量、61%的產(chǎn)值、61.5%的凈產(chǎn)值,設施蔬菜產(chǎn)值占種植業(yè)的21%,相當于畜牧業(yè)的39%,是漁業(yè)的1.3倍和林業(yè)的1倍。2010年,設施園藝產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值逾7400億元,凈產(chǎn)值逾5700億元,使全國鄉(xiāng)村人均增收856.7元,設施園藝重點產(chǎn)區(qū)對鄉(xiāng)村人均純收入的貢獻額都在2000元以上。以設施蔬菜為例,2010年全國設施蔬菜的產(chǎn)值6965.3億元,占蔬菜產(chǎn)業(yè)的68%,占種植業(yè)的18.9%,相當于畜牧業(yè)的34%,是漁業(yè)的1.4倍,是林業(yè)的7倍。與露地栽培相比較,具有較高技術含量的設施園藝通過對生產(chǎn)環(huán)境的調(diào)控,能夠大幅提高單產(chǎn)效益,2008年的抽樣調(diào)查分析顯示,設施園藝生產(chǎn)的每667m2綜合平均產(chǎn)值13485.5元,凈產(chǎn)值10456.1元,比露地生產(chǎn)高3~5倍,投入產(chǎn)出達到1∶45。以大棚黃瓜為例,平均每公頃每年產(chǎn)量為77t,與露地種植相比較,產(chǎn)量增加23%;由于能夠提前上市且品質(zhì)較好,所以與露地種植相比,銷售收入提高了61.5%,凈利潤增加35.3%(魏曉明等,2010)。
3溫室生產(chǎn)體系基本形成,初步形成了具有自主知識產(chǎn)權的設施園藝產(chǎn)業(yè)體系
改革開放以來,我國科研院所及高校通過溫室整體技術引進和自主創(chuàng)新,開發(fā)出一大批具有自主知識產(chǎn)權,且適用于我國不同區(qū)域和氣候條件下的新型溫室,初步形成了符合我國國情的科研、教學、推廣以及生產(chǎn)應用的溫室產(chǎn)業(yè)化體系,溫室建造及配件生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量快速增長,為設施園藝可持續(xù)發(fā)展提供了技術支撐和裝備保障。此外,還形成了多種類型、性能各異、用途廣泛的配套設施及栽培技術體系,如加溫與保溫設施、降溫設施、遮陽設施及灌溉設施、無土栽培、節(jié)水灌溉、二氧化碳增施,生物育種、機械卷簾自動化等領域的技術水平也不斷提高。建立了溫室種植作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)栽培技術規(guī)范,提出了管理量化指標,以及計算機輔助決策系統(tǒng)、無公害農(nóng)產(chǎn)品病蟲害綜合防治系統(tǒng)(陳琪,2011)。如:溫室黃瓜每667m2年產(chǎn)量達1.6萬~1.8萬kg,番茄達0萬kg,較一般設施栽培增產(chǎn)1~2倍,節(jié)水30%,產(chǎn)品商品率提高10%,病蟲害防效達90%以上,農(nóng)藥用量減少30%~50%,實現(xiàn)了設施作物無公害生產(chǎn),同時提出了20多種蔬菜、花卉無土栽培技術規(guī)程(李式軍和郭世榮,2011)。我國設施園藝產(chǎn)業(yè)從工程技術、配套設施、栽培技術等方面,初步形成了設施園藝生產(chǎn)技術體系。
4設施園藝裝備水平日漸提高,高新技術廣泛應用于設施園藝作物生產(chǎn)之中
根據(jù)我國各地不同的氣候特點,在引進、消化、吸收國外先進設施裝備技術的基礎上,開發(fā)研制了許多適合我國不同區(qū)域設施園藝生產(chǎn)的高效節(jié)能新材料、新設備(齊飛等,2008)。如冬季保溫、夏季降溫等新型覆蓋材料、滴灌管帶系統(tǒng)以及大棚溫室骨架復合材料等。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應用,逐步形成了環(huán)境調(diào)控、栽培耕作、采摘運輸、智能管理等設備系統(tǒng),如以無土栽培基質(zhì)消毒與營養(yǎng)液循環(huán)再利用技術裝備、CO2施肥器、土壤消毒設備、工廠化育苗與運輸設備為代表的栽培設施和消毒設備,以植物生理生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和溫室環(huán)境智能化調(diào)控系統(tǒng)、專家咨詢管理軟件系統(tǒng)為代表的設施園藝生產(chǎn)管理設備,以溫室覆蓋材料、灌溉裝置為代表的溫室設施裝備,以小型耕作機、嫁接用大粒種子定向播種機、穴盤苗播種機、果蔬清洗分級機、自動化嫁接裝備和自動化幼苗移缽裝備為代表的設施農(nóng)機類等多種裝備(Bergstrand,2010)。這些裝備的研發(fā)和推廣有力地提高了設施園藝的機械化生產(chǎn)水平,推動了設施園藝產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。一些現(xiàn)代生物技術和航天工程技術被廣泛用于設施作物遺傳改良和設施新品種的選育(vanderLans&Meijer,2011),如利用分子與生物遺傳學技術篩選優(yōu)良品種資源,利用生物分子工程技術、細胞融合技術改良品種性狀,利用基因工程技術、輻射誘變、航天器搭載等技術選育適合于我國設施栽培的優(yōu)良園藝作物新品種。目前,我國利用以上這些技術手段已篩選和培育出適合我國設施栽培的辣椒、番茄、黃瓜、甜椒、櫻桃、菊苣、球莖茴香等溫室專用品種300多個,其中,設施蔬菜品種156個、花卉品種120個,溫室栽培品種日趨豐富,園藝產(chǎn)品功能更加完善,滿足了人們對農(nóng)產(chǎn)品多元化的消費需求。
5建成一批以設施園藝為主體的農(nóng)業(yè)科技園區(qū),搭建形成設施園藝技術推廣服務平臺
20世紀80年代以來,隨著高新農(nóng)業(yè)技術的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已發(fā)生明顯的變革,逐漸由資源依賴型向科技依存型轉變。作為以現(xiàn)代高新技術為核心的農(nóng)業(yè)科技園區(qū),在成果轉化、技術示范推廣、產(chǎn)業(yè)升級等方面扮演了越來越重要的角色,已成為設施農(nóng)業(yè)的重要組成部分。我國農(nóng)業(yè)科技園的發(fā)展經(jīng)歷了試驗、探索、發(fā)展三個階段,從弱到強、從低級到高級不斷發(fā)展,從單一示范向帶動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展轉變,從由政府單一主體向企業(yè)、高校、科研院所復合主導轉變(鄭玉東等,2009)。在國家有關部門、各級政府的重視和社會各界的廣泛參與下,我國農(nóng)業(yè)科技園區(qū)建設取得了巨大的成就,為提高我國設施園藝產(chǎn)業(yè)整體水平,加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化步伐,發(fā)揮著越來越重要的作用。據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計,截止到2011年底,我國已建立各類現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)超過5000個,遍及31個省、直轄市及自治區(qū)。其中科技部、農(nóng)業(yè)部等6部委認定的國家級農(nóng)業(yè)科技園65個(含試點),國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)153個、國家農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)示范區(qū)約600個,省級各類農(nóng)業(yè)園區(qū)1500個,縣地級的農(nóng)業(yè)科技示范園3000個。
6設施園藝功能不斷拓展,成為都市農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要載體和支撐力量
設施園藝產(chǎn)業(yè)在現(xiàn)代科學技術的推動下,在發(fā)揮其生產(chǎn)這一主要功能的前提下,不斷拓展功能,其中,設施園藝功能向都市農(nóng)業(yè)方向拓展的趨勢越來越明顯(Giacomellietal.,2012)。進入21世紀,我國城市工業(yè)化、農(nóng)村城鎮(zhèn)化速度加快,為了解決都市農(nóng)業(yè)資源的先天不足及人口和環(huán)境帶來的巨大壓力,滿足城市發(fā)展需求,我國東部沿海發(fā)達地區(qū)率先在城郊發(fā)展觀光農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)等都市型觀光農(nóng)業(yè),有效緩解經(jīng)濟快速增長與環(huán)境資源保護的矛盾。經(jīng)過短短十余年的發(fā)展,我國都市型生態(tài)農(nóng)業(yè)已初具規(guī)模,基本具備了農(nóng)產(chǎn)品供應、社會服務、生態(tài)保護、休閑觀光、文化傳承等多種功能。設施園藝是都市農(nóng)業(yè)的主要載體和技術支撐,都市農(nóng)業(yè)的建設發(fā)展需要溫室、大棚等設施和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)栽培技術作為依托,設施園藝作物的創(chuàng)意性栽培又為都市農(nóng)業(yè)增添觀賞性和經(jīng)濟效益(劉二亮和陳飚,2011;Campiottletal.,2011)。近年來,我國在都市型設施園藝關鍵技術方面進行了積極的探索,在設施園藝作物墻式栽培(立體栽培)、空中栽培、蔬菜樹栽培、植物工廠化栽培、栽培模式與景觀設計等關鍵技術和配套設備研究方面取得了一些重要進展,滿足了人們對都市農(nóng)業(yè)園藝產(chǎn)品新奇特和觀光休閑的要求。
7低碳節(jié)能和環(huán)境友好型技術成為我國設施園藝重要的發(fā)展和研究內(nèi)容
我國緊緊圍繞溫室工程建設節(jié)本增效的目標,本著合理利用建設地區(qū)的氣候資源、積極開發(fā)利用可再生能源的原則,運用溫室建設區(qū)域優(yōu)化布局與標準化配套、太陽能高效利用、新型保溫材料開發(fā)和節(jié)能降耗等技術手段,建立了溫室標準化設計的技術平臺;將淺層地源熱泵技術應用于連棟溫室和日光溫室,提出了地熱在溫室中應用的有效措施(Sonneveldetal.,2010);研究開發(fā)了鋼渣混凝土墻體、相變蓄熱墻體以及蜂窩狀墻體,熱工性能均優(yōu)于普通混凝土和黏土機磚(王宏麗等,2008;Younsietal.,2011);結合我國氣候特點,以華南、華東、華北和西北氣候為基礎,分別研究了不同氣候條件下連棟溫室和日光溫室的節(jié)能技術,相比傳統(tǒng)溫室,連棟溫室綜合節(jié)能率達到11.6%~38.5%;與傳統(tǒng)加溫溫室相比,我國獨創(chuàng)的節(jié)能日光溫室每667m2均節(jié)約標準煤25t,2008年63萬hm2節(jié)能日光溫室共節(jié)約標準煤4億t,等于少排放6.3萬t二氧化碳、205萬t二氧化硫、178萬t氮氧化物,與現(xiàn)代化溫室相比節(jié)能、減排貢獻額提高3~5倍。
我國發(fā)展設施園藝的典型經(jīng)驗
1堅持規(guī)劃先行,科學區(qū)劃,實行設施園藝產(chǎn)業(yè)化發(fā)展
經(jīng)過三十多年的發(fā)展,我國已成為世界設施園藝面積第一大國。在實施設施園藝產(chǎn)業(yè)布局的過程中,堅持“區(qū)位優(yōu)勢,形成規(guī)模,突出特色,創(chuàng)造效益”的原則,科學制定設施園藝產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,根據(jù)不同生產(chǎn)區(qū)域的氣候特點、消費習慣、經(jīng)濟水平等多種因子,有針對性地發(fā)展設施園藝。目前,我國已基本形成了設拖園藝優(yōu)勢區(qū)域、設施園藝作物種類和種植模式適宜區(qū)域以及設施結構類型適宜區(qū)域等區(qū)劃。通過整合人才、資金、技術等資源,推動了設施園藝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
2積極引導土地流轉,提高農(nóng)民組織化程度
在政府劃定的設施園藝發(fā)展區(qū)域內(nèi),鼓勵和引導承包方在自己承包的土地上發(fā)展設施園藝。政府通過補貼流轉價款、提供就業(yè)崗位、實行養(yǎng)老保險等措施,引導和鼓勵承包方自愿轉讓土地。采取土地入股等形式提高農(nóng)民發(fā)展設施園藝的積極性。尊重農(nóng)民的意愿,依法保護農(nóng)民的合法權益。健全土地承包經(jīng)營權流轉市場。在勞動力轉移比較多的地區(qū),通過培育流轉市場主體、搞好指導服務和加強監(jiān)督管理,進一步健全農(nóng)村土地承包經(jīng)營權流轉市場,以適應規(guī)?;?jīng)營和發(fā)展設施園藝的需要。鼓勵發(fā)展設施園藝的農(nóng)民組建農(nóng)民專業(yè)合作社。打破縣、鄉(xiāng)、村的區(qū)域界限,提倡以生產(chǎn)同類農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)民為主,組建農(nóng)民專業(yè)合作社,逐步實現(xiàn)規(guī)范化管理,推進設施園藝的生產(chǎn)、銷售、加工能力和服務水平的提高。
3積極培育設施園藝產(chǎn)業(yè)化龍頭,提高企業(yè)化運作比重
積極推進“企業(yè)+基地+農(nóng)戶”等模式,引導龍頭企業(yè)建立設施園藝生產(chǎn)基地,促進龍頭企業(yè)與基地農(nóng)民結成利益聯(lián)合體,培育一批現(xiàn)代設施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)或企業(yè)集團。通過不斷延長產(chǎn)業(yè)鏈,統(tǒng)籌安排設施園藝產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后各個環(huán)節(jié),使產(chǎn)供銷相互銜接,促進設施園藝經(jīng)營水平的提高。依托龍頭企業(yè),積極打造設施園藝產(chǎn)品品牌、企業(yè)品牌、區(qū)域品牌及省級和國家級知名品牌等品牌體系,通過創(chuàng)建名牌提升各地和我國設施園藝產(chǎn)品的市場競爭能力。
4強化技術服務,有效提高企業(yè)和農(nóng)民科技水平
在設施園藝優(yōu)勢區(qū)域和主產(chǎn)區(qū),重點加強設施園藝技術服務體系建設,保證推廣經(jīng)費,優(yōu)化人員結構,全面提高技術人員的科技素質(zhì)。鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村均配備設施園藝生產(chǎn)技術員,特別是設施園藝新區(qū),聘請有關專家和技術人員進行跟蹤指導,逐戶逐棚指導,做到技術起點高、效益好,確保每戶有一名明白人,每個企業(yè)有一批技術骨干。
5積極開拓國內(nèi)外市場,加強經(jīng)紀人隊伍建設
制定各項優(yōu)惠政策,吸引和鼓勵企業(yè)、經(jīng)紀人從事設施農(nóng)產(chǎn)品市場營銷,積極構建組織嚴密、網(wǎng)絡健全、信譽可靠的銷售網(wǎng)絡。
我國設施園藝發(fā)展中存在的問題
近年來,我國設施園藝得到了前所未有的迅猛發(fā)展,在面積不斷增加、規(guī)模不斷擴大的同時,其產(chǎn)業(yè)內(nèi)部長期積累的矛盾和問題也日益凸顯出來。從面積和生產(chǎn)量來看,我國設施園藝的面積與人均設施蔬菜供應量均居世界前列,屬設施園藝大國,但要向設施園藝強國邁進,必須突破園藝設施類型、調(diào)控環(huán)境、專用品種、栽培技術等方面的技術瓶頸。
1設施結構不合理、生產(chǎn)安全性較差
我國從事設施園藝生產(chǎn)的大多數(shù)農(nóng)戶由于資金困難,仍主要采用簡易型日光溫室和竹木結構塑料拱棚,設施簡陋、結構不規(guī)范、性能較差、空間小、作業(yè)不便、勞動強度大、產(chǎn)出率低,缺乏有效抵御冬春低溫、高濕、寡照,夏秋季高溫、暴雨等不利氣候的措施,作物長期處于亞適宜環(huán)境。雖然我國目前大力推廣以鍍鋅鋼管為骨架的保護地設施,但一些項目因追求政績、專業(yè)知識匱乏及經(jīng)濟限制,鋼管大棚建設不達標,抗風雪災害能力較差,導致冷害、凍害頻發(fā),且大棚、溫室普遍缺少環(huán)境調(diào)控裝備,低溫、高濕病害呈多發(fā)趨重態(tài)勢。尤其是近年來,一些地方盲目加快發(fā)展設施園藝產(chǎn)業(yè),采取高指標和高額全覆蓋補貼,不顧結構性能和建造質(zhì)量,建成了一批結構不合理、使用性能差、抗災能力低的劣等大棚、溫室,給設施園藝作物生產(chǎn)帶來了安全隱患。隱患主要來自多方面:一是盲目追求超大型大棚、溫室;二是大棚、溫室維修更新不及時;三是采光保溫設計建造不科學;四是高指標和高額全覆蓋補貼催生了大量低劣大棚、溫室。
2設施裝備水平和環(huán)境調(diào)控能力差,設施栽培專用品種少,栽培技術規(guī)范性差
我國大多數(shù)農(nóng)戶建造的塑料大棚和日光溫室普遍缺少必要的環(huán)境調(diào)控設備,大棚、溫室的溫、光、水、氣等小氣候環(huán)境調(diào)控能力差;缺少設施生產(chǎn)專用小型機械、機具,機械化程度低,空間小、多層覆蓋保溫等導致勞動強度大,人均管理面積小,勞動生產(chǎn)率低,溫室作物單產(chǎn)與國際水平差距較大。我國溫室番茄平均年產(chǎn)量達10~15kg•m-2,黃瓜15~20kg•m-2,為國際先進水平的1/5~1/4(喻景權,2011)。缺乏優(yōu)良的設施栽培專用品種,栽培品種對設施環(huán)境的適應性差,有些甚至采用露地作物品種進行設施生產(chǎn),影響了設施栽培效益的發(fā)揮。此外,設施栽培技術隨意性大、規(guī)范性差,為了追求產(chǎn)量盲目進行大水大肥管理,導致產(chǎn)品質(zhì)量差、病蟲害多發(fā),且栽培成本高、污染環(huán)境;許多新發(fā)展起來的設施園藝產(chǎn)區(qū),還未能掌握相應的設施栽培技術,管理粗放,效益不高,嚴重影響甚至打擊了農(nóng)戶發(fā)展設施園藝的積極性。
3土壤鹽漬化、連作障礙、病蟲害日趨嚴重,產(chǎn)品質(zhì)量安全性低
由于設施的固定性以及栽培作物的單一性、重復性,大量化肥的不合理使用,加之土壤管理措施不當,隨著設施栽培年限的增加,造成土壤養(yǎng)分不平衡,引起土壤微生物種群改變、土壤結構破壞和次生鹽漬化以及養(yǎng)分障礙的發(fā)生,有害物質(zhì)積累、病蟲害發(fā)生頻繁、根結線蟲嚴重,連作障礙逐年加重,使作物生長發(fā)育不良,產(chǎn)量和品質(zhì)下降,連作障礙日趨嚴重已成為我國設施土壤持續(xù)高效利用的重要瓶頸。值得關注的是,由于防治設施作物病害藥劑的不合理施用,使得園藝產(chǎn)品的安全性降低,環(huán)境污染嚴重。據(jù)估計,我國常年發(fā)生的重要設施作物病蟲害多達100種以上,而造成嚴重危害的約50余種,產(chǎn)量損失超過25%。
4基礎研究薄弱,無土栽培、數(shù)字農(nóng)業(yè)、信息技術等普及率低,應用效果差
由于我國無土栽培起步較晚,基礎研究不夠深入、開發(fā)應用較少,導致我國無土栽培技術在設施園藝中的應用規(guī)模和范圍極小,面積約占溫室大棚面積的千分之二,產(chǎn)量和質(zhì)量優(yōu)勢不明顯,影響我國設施作物生產(chǎn)管理技術水平的提高;由于環(huán)境因子對作物生理生化、生長發(fā)育影響的相關研究不夠深入和系統(tǒng),對環(huán)境生理基礎研究缺乏足夠的量化指標,即使借助于現(xiàn)代信息模擬技術建立設施作物生長發(fā)育模型,也未能應用于設施作物專家管理系統(tǒng),對設施生產(chǎn)的指導意義不強。
5以個體農(nóng)戶生產(chǎn)經(jīng)營為主,組織化程度不高,勞動生產(chǎn)率低下
目前,我國的設施園藝產(chǎn)業(yè)仍以個體農(nóng)戶生產(chǎn)經(jīng)營為主,能夠發(fā)揮作用的農(nóng)民經(jīng)濟合作組織較少。就整體而言,耕作、播種、施肥等設施園藝的生產(chǎn)過程絕大多數(shù)仍靠人工進行,作業(yè)環(huán)境差、勞動生產(chǎn)率很低、勞動強度大,目前我國設施園藝產(chǎn)品的產(chǎn)值與勞動生產(chǎn)率只相當于發(fā)達國家的1/10、甚至1/100,規(guī)?;a(chǎn)業(yè)化的水平較低,小農(nóng)經(jīng)濟的生產(chǎn)經(jīng)營與日益發(fā)展的市場經(jīng)濟矛盾越來越突出,更難以走出國門與國際市場接軌,生產(chǎn)效益低下,設施園藝的經(jīng)濟效益難以體現(xiàn)。
我國設施園藝發(fā)展趨勢及前景分析
1我國設施園藝發(fā)展趨勢分析
隨著科學技術的進步和農(nóng)業(yè)工程技術的發(fā)展,集園藝科學、環(huán)境調(diào)控、栽培管理、景觀規(guī)劃、現(xiàn)代裝備等技術為一體的設施園藝內(nèi)涵更加豐富。我國設施園藝的發(fā)展趨勢呈現(xiàn)溫室建設大型化、設備技術集成化、操作技術機械化、設施品種專有化和多樣化、覆蓋材料多樣化、栽培技術無土化以及病蟲草害防治綜合化的趨勢。
1)溫室大型化、現(xiàn)代化,管理操作機械化
由于大型溫室具有投資少、土地利用率高,便于實行機械化自動管理和產(chǎn)業(yè)化規(guī)?;a(chǎn),室內(nèi)溫度相對穩(wěn)定、日溫差較小,便于環(huán)境控制等優(yōu)點,因此,設施園藝溫室類型有向大型化、超大型化方向發(fā)展的趨勢,溫室單棟規(guī)模將會從幾公頃發(fā)展到幾十公頃以上。隨著溫室大型化的發(fā)展,對設施環(huán)境調(diào)控技術和設備要求越來越高,計算機控制系統(tǒng)、栽培管理技術、環(huán)境因子采集自動化等現(xiàn)代技術裝備將會成為未來設施園藝研究的重點。
2)設施結構不斷優(yōu)化,覆蓋材料功能多樣化
根據(jù)我國不同地域自然條件、經(jīng)濟水平和氣候環(huán)境,對生產(chǎn)運行能耗大、產(chǎn)出低的不同溫室類型進行結構優(yōu)化,并形成標準化生產(chǎn)技術體系,這將會成為今后一段時期內(nèi)設施園藝發(fā)展急需解決的一個問題。目前,我國設施的覆蓋材料有透明、半透明和不透明覆蓋材料三大類,主要用于透光保溫、遮陽降溫、減少病蟲害等功能,今后覆蓋材料的發(fā)展趨勢主要致力于節(jié)能環(huán)保材料的研發(fā)、注重覆蓋材料的保溫性、重視設施光環(huán)境的優(yōu)化、不斷提高材料的耐候性以及拓展覆蓋材料的功能。
3)推進設施園藝產(chǎn)業(yè)園建設,品牌意識進一步強化
由于我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)有科技體制和農(nóng)民分散經(jīng)營兩方面的制約,設施園藝科技成果轉化為現(xiàn)實生產(chǎn)力仍存在不少障礙,設施園藝產(chǎn)業(yè)園為農(nóng)業(yè)技術和農(nóng)業(yè)種植者的結合創(chuàng)造了條件。設施園藝產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,對科技的需求日益迫切。因此,應通過積極引進、推廣和示范先進的設施生產(chǎn)方式和栽培技術,完善設施園藝生產(chǎn)基地建設,形成一定規(guī)模和特色的設施園藝產(chǎn)業(yè)園,起到帶動輻射作用。隨著市場化程度日益提高,農(nóng)業(yè)市場化進程也在加快,創(chuàng)建品牌是農(nóng)產(chǎn)品參與市場競爭的必然趨勢,圍繞設施園藝產(chǎn)業(yè)主打產(chǎn)品,實行標準化生產(chǎn)、規(guī)模化經(jīng)營,嚴格按照設施栽培技術標準和規(guī)程,進行采收、分級、加工、包裝、上市,以優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務,創(chuàng)建更多特色品牌。
4)設施環(huán)境因子調(diào)控更加智能化,設施品種更加豐富
設施園藝生產(chǎn)的核心是能夠?qū)υO施內(nèi)栽培環(huán)境進行有效的控制,創(chuàng)造出適于作物生長發(fā)育的最佳環(huán)境條件。目前,現(xiàn)代工業(yè)技術加快了向農(nóng)業(yè)領域的滲透,未來的人工智能環(huán)境控制系統(tǒng)不僅能夠做到栽培環(huán)境全自動控制,而且與市場、氣象站、種苗公司、病蟲害測報等相連接,形成環(huán)境調(diào)控綜合網(wǎng)絡智能系統(tǒng),進行產(chǎn)量、產(chǎn)值的預測,為生產(chǎn)者提供更為廣泛的信息情報和確切的決策依據(jù)。溫室環(huán)境控制調(diào)節(jié)的方向?qū)崿F(xiàn)由單一的環(huán)境因子向耦合復雜的綜合因子及高層次的自動化、智能化方向發(fā)展。隨著設施園藝產(chǎn)業(yè)的深入發(fā)展,愈發(fā)重視設施作物專用品種的選育,一些具有耐低溫、耐高溫、耐弱光、耐高濕、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的設施專用品種將會被選育出來,滿足人們的需求。
5)設施園藝“環(huán)境友好型”意識進一步加強,使之成為可持續(xù)農(nóng)業(yè)
進入21世紀,隨著人們對生態(tài)環(huán)境保護和食品安全的日益關注,設施園藝生產(chǎn)過程中如何實現(xiàn)能源高效利用、生態(tài)環(huán)境保護將會成為研究的熱點,開展以生物防治、生態(tài)防治和物理防治相結合的病蟲害綜合防治技術,可大大節(jié)省設施內(nèi)化肥、農(nóng)藥、生長調(diào)節(jié)劑和灌水的用量,易于控制有害化學物質(zhì)向外界環(huán)境排放。如嫁接換根抗逆促長、營養(yǎng)液閉路循環(huán)系統(tǒng)、增施有機肥、昆蟲授粉等一系列適合于溫室安全生產(chǎn)的環(huán)境友好型新技術,使設施園藝產(chǎn)業(yè)得到可持續(xù)發(fā)展。
6)設施園藝生產(chǎn)推廣服務體系逐步完善,組織化程度更高
近年來,隨著我國不斷加大對設施農(nóng)業(yè)科技資金投入的力度,一些制約設施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關鍵技術和共性技術得到突破,然而基層農(nóng)技推廣服務體系還存在許多突出問題,使得一些好的技術停留在科研者手中,未能進入種植戶手中。未來一段時期,重點深入基層推廣服務體系的改革與建設,提升基層農(nóng)業(yè)技術推廣科技者的服務能力和服務水平,將會推動我國設施園藝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展技術水平。設施園藝產(chǎn)業(yè)分為產(chǎn)前、產(chǎn)中和產(chǎn)后三個不同階段,其中產(chǎn)中階段目前仍然以一家一戶的農(nóng)戶種植模式為主,但一家一戶的農(nóng)戶種植模式難以與大市場很好地銜接,因此,在產(chǎn)前和產(chǎn)后構建產(chǎn)業(yè)協(xié)作組織,將小生產(chǎn)和大市場有機地聯(lián)系起來,有利于提高市場競爭力,促進設施園藝產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展。
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