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[關鍵詞]科學教育;學前教育;種植課程;特色教育
《幼兒園教育指導綱要》指出:“科學教育應密切聯(lián)系幼兒的實際生活進行,利用身邊的事物與現(xiàn)象作為科學探索的對象。”幼兒園的種植課程即利用種植資源對幼兒進行課程教育的活動。通過對農(nóng)作物課程的開發(fā)和利用,能引導觀察各種蔬菜或作物的生長,親身體驗種植的快樂,嘗試栽種的方法,既豐富了幼兒的童年,留下難忘的記憶,又豐富了園本課程,使幼兒教育沿著科學的方向發(fā)展。
一、幼兒園設置農(nóng)作物種植課程的目的
對于幼兒園來說,其最終的教育目的是教育兒童,開啟兒童的學習之路,因此,種植活動在進入幼兒園以后,其最主要的作用便是承載著教育價值。在幼兒園種植課程中,為了保證農(nóng)作物的存活、生長和成熟,教師對幼兒提出嚴格、具體的種植要求,并要求兒童嚴格按照相應的規(guī)范進行種植,使幼兒經(jīng)歷農(nóng)作物生長和種植的規(guī)律,激發(fā)幼兒的求知欲和探索心。因此,幼兒園的農(nóng)作物種植課程,不同于農(nóng)業(yè)院校的種植專業(yè),其目的是讓幼兒通過植物這種媒介,使幼兒能夠快樂、迅速地融入到自然的課程中,激發(fā)學習興趣。因此,幼兒園的種植課程重在讓幼兒主動地參與其中。但是,由于幼兒的身心發(fā)展不完善,且具有不一致性,因此在種植課程的教學中,對于不同的年齡段的幼兒,要依據(jù)幼兒的具體情況制定合適的課程實施方法, 提高他們對農(nóng)作物的認知程度和接受速度。
二、幼兒園種植課程的功能
1.培養(yǎng)幼兒熱愛大自然的情感
在幼兒園,種植園地里種植著蔬菜、瓜果及糧食作物。種植課程的普及與實踐,讓幼兒園的每一個花壇、每一個角落都被標上了種植園地的范圍屬性,幼兒成為種植、管理和欣賞農(nóng)作物的小主人。幼兒踏進植物區(qū)域,會被生機盎然的綠色吸引,他們會和嫩嫩的小白菜打招呼,會睜大眼睛觀察盛開的茄子花,會摸一摸剛結(jié)出來的帶刺的小黃瓜……綠色裝扮下的種植園內(nèi),讓幼兒園的環(huán)境真正活起來,讓幼兒園真正成為幼兒與農(nóng)作物和諧成長的樂園,讓幼兒獲得更多觀察、發(fā)現(xiàn)和管理的機會,由此培養(yǎng)了他們愛觀察、愛發(fā)現(xiàn)的熱情,也培養(yǎng)了他們熱愛生命的眼光,關注自然、熱愛自然的情感。
2.促進幼兒身心健康發(fā)展
種埴課程和種植園地的設置,不僅僅在于綠色、優(yōu)美、充滿生機的環(huán)境可以陶冶幼兒的情操,還在于幼兒參與種植的過程,既鍛煉了動手操作能力,又獲得了種植方面的常識以及農(nóng)作物生長方面的知識,豐富了觀察能力。同時,在勞動的過程中,幼兒的協(xié)作能力、溝通能力也有所發(fā)展。因此,幼兒園農(nóng)作物種植課程的開設,既是課程內(nèi)容的一部分,也是培養(yǎng)幼兒多種能力的一種途徑。
3.提升家園共育的力度
《幼兒園教育指導綱要》下的幼兒教育理念,倡導讓幼兒在充滿生機的環(huán)境 中通過全身心的參與,身體、心理、能力得到全面發(fā)展。農(nóng)作物種植課程既是一T課程,也是一門實踐活動,這種實踐性會延伸到家庭,如幼兒在家長的指導下觀察種子的生長,幼兒在教師及家長的共同督促下,關注農(nóng)作物的生長,關注生命,關注小區(qū)中植物的生長,為幼兒創(chuàng)造了家園一致的良好的教育和生活環(huán)境,家園共育,有效地促進幼兒身心的健康發(fā)展。
三、幼兒園種植課程的開發(fā)與實踐
幼兒園是對3-6歲兒童進行專門教育的機構。這一階段的兒童身心發(fā)展得快,需求也是多方面的。他們需要知識,也需要游戲,更需要環(huán)境的耳濡目染作用。因此,在幼兒園設立種植課程,也是幼兒園環(huán)境教育的重要組成部分,是一項重要的課程資源。因此,幼兒園要規(guī)劃好農(nóng)作物種植課程,使其發(fā)揮應有的育人功能。
1.結(jié)合栽種,開發(fā)種植課程
種植課程要體現(xiàn)實踐的特點。教師可在園內(nèi)設置“快樂農(nóng)家”區(qū)域,在教師的指導下,讓幼兒參與種植活動,幫助他們積極主動地觀察農(nóng)作物,發(fā)現(xiàn)農(nóng)作物的生長特征和規(guī)律,激發(fā)幼兒對自然的興趣以及探索大自然奧秘的求知欲望?!翱鞓忿r(nóng)家”的活動內(nèi)容是供幼兒觀察和勞動,可以以小組的形式來進行?;顒拥膬?nèi)容,一是觀察農(nóng)作物種子的標本,讓幼兒認識常見的農(nóng)作物種子的名稱和植株特點。種子可擺放在透明的玻璃小瓶里,貼上標簽注明名稱。二是種植的內(nèi)容。將一些農(nóng)作物的種子,如辣椒、向日葵、菠菜、玉米的種子埋在土里,或者種在廢舊的飲料瓶、水杯、小碗或其它塑料容器內(nèi)。教師每天提醒鼓勵幼兒觀察它們發(fā)芽生長的過程及變化。這種方法最好用在冬春兩季 ,以美化室內(nèi)環(huán)境,調(diào)節(jié)一個因季節(jié)而造成的單調(diào)色彩。擺放位置最好放在陽光能照射到的及便于幼兒觀察的地方。 觀察哪種作物的種子先發(fā)芽,長出了哪些植物,它們的芽有什么不同,哪種植物長得快等等。讓幼兒根據(jù)自己的興趣自由地選擇觀察對象。然后,分配給每組幼兒不同的勞動工具,讓他們幫助農(nóng)作物澆水、施肥、除草,既培養(yǎng)幼兒樂于勞動的品質(zhì),又培養(yǎng)幼兒熱愛自然的情感。三是用農(nóng)作物的種子貼畫。如用黃瓜籽粘貼出一顆樹葉,用紅小豆粘貼成一顆愛心,幼兒既認識了植物種子,又認識了圖形,還認識了顏色,讓孩子們在欣 賞畫面的同時,自然地掌握一些植物知識。
需要注意的是,教師在設置“快樂農(nóng)家”時,一要注意種植農(nóng)作物的季節(jié)性,如春季、秋季栽種的蔬菜和莊稼要不同,二要注意根據(jù)不同年齡段幼兒的特點,選擇不同的種植對象。如小班幼兒春季宜種植低矮的蔬菜:蔥、蒜、菠菜等;中班種植稍難一點的需搭架的蔬菜,如黃瓜、豌豆、西紅柿等;大班種植瓜類蔬菜,如冬瓜、西瓜、香瓜等。秋季,快樂農(nóng)家里種植油菜、麥苗等?!翱鞓忿r(nóng)家”活動角的開辟,為種植特色課程的開發(fā)提供了堅實的物質(zhì)基礎。
2.結(jié)合主題,打造本土種植課程
遜克縣位于黑龍江省北部邊疆,小興安嶺中段北麓。大豆是遜克縣農(nóng)作物中種植面積最大的作物,此外、還有玉米、金南瓜等種植項目。為了打造特色種植園本課程,我們將“快樂農(nóng)家”種植活動與大豆、玉米、金南瓜種植緊密聯(lián)系,生成種植課程。例如,組織幼兒觀察農(nóng)作物的種子,生成了“奇妙的種子”種植課程,教師組織幼兒認識大豆和其他各種各樣作物的種子,利用種子學習圖形,進行種子貼畫、種子發(fā)芽試驗等活動。這些種植課程生成,來自幼兒的生活,來自幼兒的興趣;組織幼兒觀察“快樂農(nóng)家”中的金南瓜,對“南瓜”開展探究活動,由此,生成了南瓜鼓、南瓜燈、南瓜桶等有關南瓜制作的活動,發(fā)展幼兒的動手能力和想象力。
3.結(jié)合游戲,延伸種植課程
熱愛游戲是幼兒的天性。通過游戲活動的開展,能有效完善種植課程,促進幼兒的發(fā)展。教師可結(jié)合幼兒園的種植資源,開展多種有關種植的游戲。例如,將南瓜瓤挖掉,制成南瓜盆來裝水,端起來行走比比誰走得快,既鍛煉了幼兒的體能,又愉悅了身心。再如,秋季組織大班幼兒開展采柑桔、采茶葉游戲活動,發(fā)展幼兒的肌肉組織,協(xié)調(diào)幼兒的動作,既加深幼兒對農(nóng)作物的認識,體驗了勞動的艱辛,又樹立了勞動最光榮的思想。
生活即教育,社會即學校,環(huán)境即課程。在幼兒園內(nèi)設立“快樂農(nóng)家”種植角,開發(fā)利用農(nóng)作物課程資源,既能讓幼兒獲得簡單的種植知識和技能,體驗種植研究的過程和喜悅,同時也能激發(fā)幼兒探究、創(chuàng)新的興趣。幼兒園的種植課程資源,因此而富有特色,充滿快樂,發(fā)揮其應有的教育作用。
參考文獻:
[1]程靜.幼兒園種植課程的構建與實施[J].遼寧教育,2014,(10).
中職種植專業(yè)課中蘊含豐富的人文精神、法治精神、人類優(yōu)良思想品德等內(nèi)容,教師在教學過程中,結(jié)合教學內(nèi)容選擇與之相關的法律法規(guī)進行滲透,使學生既學習種植專業(yè)的基本知識和技能,又受到法制教育。學生接受教育的主陣地是課堂,開展好法制教育的主陣地仍然是課堂,有效開展好包含法制教育在內(nèi)的素質(zhì)教育是每一個教師責無旁貸的責任,種植專業(yè)課教師更應有使命感和責任感。《農(nóng)業(yè)生物技術》是研究植物遺傳、變異和植物育種、農(nóng)業(yè)微生物、物組織培養(yǎng)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術發(fā)展趨勢等基本知識的一門學科,其知識可以說包羅萬象,看似散亂無章,其實有內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律。在學習這門課時,種植專業(yè)課教師可引導學生反思,讓學生明白農(nóng)業(yè)生物技術既需保護又要規(guī)制。可以列舉植物新品種,尤其目前存在較大爭議、成為全球各國關注熱點的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的農(nóng)業(yè)生物技術,讓學生了解轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物能獲得一些格外的屬性,如抗蟲、增產(chǎn)、增加蛋白質(zhì)含量、糖含量等,那么轉(zhuǎn)基因食品以這些農(nóng)作物作為原料,有利的一方面就是在全球人口迅猛增長,耕地面積不斷減少,而糧食問題成為世界許多國家面臨的一個十分棘手的問題時能提高食品供應量,降低成本等。但它卻存在一些不可預知的風險,如在具有抗除劑基因的大豆中,異黃酮類激素等防癌的成分降低了;轉(zhuǎn)基因玉米對人體肝臟和腎臟具有非常大的毒性;威脅我國糧食,轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品不能用打下的糧食作種子,只能使用轉(zhuǎn)基因種子公司指定的農(nóng)藥、化肥、除草劑,但其關鍵技術卻控制在美國人手里,我國沒有獨立的自主知識產(chǎn)權。還可以讓學生了解消費者購買轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品時,經(jīng)營者有義務、有責任向消費者說明情況;我們?nèi)绻I到?jīng)]有粘貼標識的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品,可以向工商等職能部門舉報,根據(jù)《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理條例》第五十二條關于農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標識管理的規(guī)定:“由縣級以上人民政府農(nóng)業(yè)行政主管部門依據(jù)職權,責令限期改正,可以沒收非法銷售的產(chǎn)品和違法所得,并可以處1萬元以上5萬元以下的罰款。”雖說如此,但在轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的安全問題上,我國立法和管理體制還需進一步完善,在立法上層級低,缺乏一部全面、專門、完整的生物安全方面的法律,管理制度不完善,安全評價體系滯后,管理法規(guī)運作機制薄弱,法律責任規(guī)定嚴重缺失。所以我們應該建立健全轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品法律法規(guī)體系及科學管理體制,強化對生物安全的監(jiān)督管理。以上這些讓學生在事實中理解更具有說服力,比教師空洞的說教效果好。而學生在反思中既學到農(nóng)業(yè)生物技術知識,又會對相關法律法規(guī)有進一步認識,從而達到培養(yǎng)和提高他們法律意識的教育目的。
二、滲透方式要多樣化
如何讓普法知識走進學生的內(nèi)心深處,我們應在教學過程中針對不同教學內(nèi)容使用不同教學方法??梢岳卯斍案呖萍夹畔r代不斷完善的教學手段,收集各種信息,靈活機動地對學生進行法制教育。如學習《植物生產(chǎn)與環(huán)境》這門課時,讓學生了解農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎,生態(tài)環(huán)境是經(jīng)濟發(fā)展的生命線,是農(nóng)業(yè)發(fā)展和人類生存的基本條件。這時可以讓同學們各盡所能地整合一些有關環(huán)境污染的資料,可以拍攝或從網(wǎng)絡上搜集工廠廢氣、污水排放、生活垃圾等照片及圖片,然后引導學生歸納總結(jié)出幾點:①工業(yè)“三廢”對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴重威脅。曾經(jīng)的藍天碧水如今已離我們遠去。生態(tài)環(huán)境污染事故時時都在發(fā)生,既給農(nóng)業(yè)經(jīng)濟造成嚴重損失,又直接威脅社會安定。②農(nóng)業(yè)內(nèi)源污染對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的影響越加嚴重。隨著化肥、農(nóng)藥的大量使用,其殘留物導致農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境(土、水、氣等)質(zhì)量逐年惡化,造成農(nóng)產(chǎn)品污染,直接威脅我們的生命及健康。③生活垃圾不斷造成農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境惡化。如今生活垃圾產(chǎn)生量越來越多,塑料制品滿天飛、滿河飄,暴露垃圾隨處可見,造成河道堵塞,耕地被占,對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境造成嚴重威脅,造成的經(jīng)濟損失難以估量。這些環(huán)境污染主要是人為因素導致的,所以加強農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境建設和保護,加強監(jiān)測和管理,是一項重大而緊迫的工作。借此呼吁同學們保護我們生存的環(huán)境,加入保護環(huán)境的行列。只有合理開發(fā)和利用環(huán)境資源才能實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
三、緊密聯(lián)系實際
種植專業(yè)課知識與生活實際緊密聯(lián)系,在教學中滲透法制時,教師應從學生已有知識背景和生活常識出發(fā),聯(lián)系生活講法制,既將學科內(nèi)容生活化,又能體現(xiàn)“法制源于生活,寓于生活,用于生活”的思想,培養(yǎng)學生的法制意識。在教學中必須充分剖析教材,發(fā)掘種植專業(yè)課中的法制事例。如學習《農(nóng)業(yè)經(jīng)營與管理》這門課程中的《經(jīng)濟合同》這幾章時,讓學生了解簽訂經(jīng)濟合同本身就是一種法律行為,“必須遵循合法原則、平等互利原則、協(xié)商一致原則和等價有償原則。因為經(jīng)濟合同依法成立,即具有法律約束力,當事人必須全面履行合同規(guī)定的義務,如果違反合同,要追究責任,賠償損失,直至法律制裁”。學習《農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營》這幾章時,讓學生了解構建新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營體系,積極推動我國農(nóng)業(yè)企業(yè)向綠色化方向發(fā)展,加強農(nóng)業(yè)企業(yè)綠色化經(jīng)營的法制管理途徑,使農(nóng)業(yè)企業(yè)在原料、加工、運輸、銷售、售后等環(huán)節(jié)中做到低碳化和綠色化,做到依法經(jīng)營、合法經(jīng)營,并加強農(nóng)藥殘留量的檢驗手段,以保證人身安全健康。最后進行總結(jié),讓學生正確認識依法經(jīng)營管理的重要性,讓自己在以后工作經(jīng)營中依法行事,同時增強自我保護的法制觀念。
四、聯(lián)系教材,進行學科滲透
關鍵詞:農(nóng)田水利;節(jié)水技術;發(fā)展趨勢
中圖分類號:TV文獻標識碼: A
引言
水資源的運用,一直以來都是人們關注的話題,隨著社會的進步,經(jīng)濟的發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)腳步的不斷推進,我們?nèi)祟悓τ谒Y源的需求量也越來越大,人口的增長和工業(yè)的發(fā)展才來的水資源大學球了,以已經(jīng)給水資源的使用帶來了極大的壓力,加之各種工業(yè)污染,環(huán)境污染水資源帶來的嚴重的環(huán)境問題,迫使我們不得不重新思考怎樣去“保護用水、節(jié)約用水”。
一、推廣農(nóng)田水利技術的必要性
我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到耕作技術與耕作習慣的影響,水力資源的不合理利用已成為長期的弊病,很多地區(qū)都存在著水資源的浪費情況。用水第一大戶便是農(nóng)業(yè),如若不能有效的解決農(nóng)業(yè)水資源利用問題,將會對周邊其他城市生活造成嚴重的不良影響,給企業(yè)發(fā)展,人民生活都帶來很大的壓力。因此,加強控制農(nóng)業(yè)產(chǎn)區(qū)粗放型生產(chǎn)對水利資源的浪費,推廣農(nóng)田水利技術,提高灌溉效率是必要的。
1、由于我國水利資源的分配不均,加上農(nóng)業(yè)產(chǎn)量分配也不均衡,這就造成了水資源在時間與空間亮方面的匱乏,如果再這樣持續(xù)下去的話,早晚造成相當嚴重的水資源緊張狀況。我國目前農(nóng)業(yè)產(chǎn)區(qū)的灌溉技術與生產(chǎn)技術還不夠先進,造成大面積灌溉的水資源蒸發(fā)和流失,沒有起到實際的灌溉作用。
2、從農(nóng)業(yè)增長增收的角度來看,有針對性的對農(nóng)業(yè)科學技術進行研究,完善農(nóng)田水利節(jié)水技術,使建設生態(tài)農(nóng)業(yè)成為一種可能。在進行水資源的調(diào)配的同時,進行各類農(nóng)業(yè)技術革新實驗,再通過農(nóng)業(yè)技術革新實驗對農(nóng)田水利利用技術進行革新,這種相輔相成的方式既促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術的革新,也有效地利用了水資源,為我國經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展提供了強有力的支持。
二、我國農(nóng)田水利節(jié)水技術現(xiàn)狀
目前,我過的很多地方,人們在節(jié)水這一方面變現(xiàn)出很大的意識不足,很多人存在不完全了解我國水資源短缺的基本國情,節(jié)約用水意識淡薄的現(xiàn)象,在一些水資源條件較好的地區(qū),農(nóng)戶在灌溉和種植過程完全木意識到水資源的重要性,濫用水資源,不科學灌溉等,造成了水資源的浪費嚴重。
而在很多地方,由于經(jīng)濟落后,農(nóng)戶完全沒有意識到采用先進的水利技術在進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn),在農(nóng)業(yè)種植中采用科學技術來對農(nóng)作物進行灌溉,他們一直沿用傳統(tǒng)的灌溉技術,造成很大的水資源的浪費。同時,農(nóng)戶也缺乏對水資源循環(huán)利用的常識,這些造成水資源匱乏的原因,是因為政府部門的宣傳力度不夠,農(nóng)戶沒有意識到水資源在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要性,也不懂得自然界中生態(tài)平衡的法則,因此沒有長遠的考慮,只是注重眼前的利益,嚴重影響了水利節(jié)水技術的發(fā)展。
三、我國節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢
我國節(jié)水農(nóng)業(yè)技術雖具備一定的基礎積累,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中取得較好的成績,但仍存在諸多重要的技術瓶頸,尚不具備為建設現(xiàn)代節(jié)水高效農(nóng)業(yè)提供強有力的技術支撐,以下幾方面為筆者歸納的我國節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢。
1、應用生物技術充分挖掘植物本身節(jié)水潛力,從作物本身機能來提高產(chǎn)量和水分利用效率,這一技術是實現(xiàn)用水從傳統(tǒng)豐水高產(chǎn)型向現(xiàn)代節(jié)水優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)型轉(zhuǎn)變的關鍵性技術。但其技術研究在近期仍屬于儲備階段,大面積應用時機尚不成熟。
2、非傳統(tǒng)水資源開發(fā)技術,其研發(fā)的主要內(nèi)容應集中在解決技術應用過程中的難點問題,也是近期我國應大力支持與加大投入研發(fā)力度的重點內(nèi)容之一。對我國節(jié)水灌溉技術的發(fā)展具有重要的意義。
3、信息技術、智能技術與3S技術在不斷推進節(jié)水管理高效化和現(xiàn)代化作物水分監(jiān)測與信息采集、支持農(nóng)田信息實時采集中的作用日益顯著。技術體系集成與示范是目前我國節(jié)水農(nóng)業(yè)技術發(fā)展的一個薄弱環(huán)節(jié),加強這一工作的研發(fā)力度有利于技術的研發(fā)與大面積應用,將對發(fā)展節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)起到積極的作用。
4、先進制造技術和新材料技術促進了節(jié)水產(chǎn)品開發(fā)與升級換代,耗能低、環(huán)?;枪?jié)水灌溉產(chǎn)品發(fā)展的新趨勢。我國應利用先進的制造技術和新材料,加快了節(jié)水產(chǎn)品開發(fā)進度,改善了產(chǎn)品性能,讓節(jié)水產(chǎn)品為節(jié)水農(nóng)業(yè)和節(jié)水灌溉技術的發(fā)展創(chuàng)造出一個更好的環(huán)境。
四、農(nóng)田水利節(jié)水技術發(fā)展的建議
對灌溉的模式進行更新
就現(xiàn)狀來看,主要有溝灌、管灌、滴灌、噴灌等節(jié)水灌溉技術,然而只有溝灌、噴灌和管灌是最為常用的。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者發(fā)明了溝灌這項灌溉技術就是為了利用河流周邊的天然水道,進行灌溉。因此利用周圍河流、湖泊等水資源科節(jié)省灌溉成本。雖然這種技術可降低承辦,但灌溉效率卻不是很高,因為在水資源的傳輸過程中會有很大程度的水分流失現(xiàn)象。在這種情況下,水利技術人員進行了農(nóng)田水利運行情況與水資源的利用情況的調(diào)查研究,根據(jù)實際情況對傳統(tǒng)灌溉模式進行改善,使用覆膜技術對溝灌進行改良來提高灌溉效率,建立了系統(tǒng)的溝灌技術。另一方面,積極向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)推廣噴灌、滴灌等技術,將水流轉(zhuǎn)化為水滴、水霧等形式,降低了灌溉的用水量,有很明顯的節(jié)水成效。灌溉技術也利用地下管道實現(xiàn)回流,控制了誰的消耗與浪費,比傳統(tǒng)模式節(jié)省水資源50%左右,與此同時還增加了灌溉效率。
優(yōu)化農(nóng)作物,進行節(jié)水種植
不同的農(nóng)作物在不同的生長階段對水的需求量是不同的,因此在實際種植業(yè)中可采取不同的作物種植模式,改變單一種植,適當調(diào)整農(nóng)田作物的種植比例,在不影響糧食產(chǎn)量的情況下進行節(jié)水種植推廣,多采用抗旱品種植物進行種植,進而降低灌溉用水量,達到節(jié)約用水的效果。在水量較少的地區(qū)可積極推廣坐水點種技術,來對農(nóng)作物種植過程中水資源的合理利用進行有效提高。
合理蓄水,適時灌溉
我國是幅員遼闊的大鍋,但大部分區(qū)域是處于熱帶、亞熱帶地區(qū),受季風氣候影響明顯,因此我國降水集中在每年的夏秋兩季,抓住這個要點,可在這兩個時間段進行充分的儲水蓄水工作,利用農(nóng)業(yè)產(chǎn)區(qū)現(xiàn)有的水利設施,如水庫、水壩等設施,采取有針對性的儲水方案,以滿足全年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要。我國南方地區(qū)多有梅雨季節(jié),雨水頻繁且降水量大,可抓準梅雨季節(jié)機遇進行蓄水,待梅雨季節(jié)過后正式農(nóng)作物大面積種植階段,再將存儲的水進行合理分配調(diào)用,從而合理利用水資源。
4、提高農(nóng)戶節(jié)水意識
提高農(nóng)戶節(jié)水意識,需要極大政府的宣傳力度,讓農(nóng)戶意識到水資源的重要性,改變他們“水分來自大自然,取之不盡用之不竭”的傳統(tǒng)思想,全面提高農(nóng)民節(jié)水意識,才能真正促進農(nóng)田水利節(jié)水技術的發(fā)展。因此,政府部分有責任開展節(jié)能節(jié)水宣傳活動,想農(nóng)戶傳達科學用水的方法,合理灌溉的技術等,以期其高農(nóng)民的保護水資源的意思在生產(chǎn)過程中節(jié)約用水,提高水分的利用率。
結(jié)束語
農(nóng)田節(jié)水技術的運用和發(fā)展,是需要農(nóng)民、政府部門、技術部門三者的緊密配合的,政府部門的大力推廣和宣傳,加上技術部門的技術推廣,農(nóng)民的實際操作,才能夠?qū)⒐?jié)水的理念推廣下去,因為節(jié)水不僅僅是一個環(huán)節(jié)保護節(jié)約資源的問題,更是我們走可持續(xù)發(fā)展之路必須要解決的一個重要要問題。只有提倡全面節(jié)水、農(nóng)田科學合理用水,我們的農(nóng)業(yè)才能夠保障持續(xù)發(fā)展下去,我們的技術才能夠在帶動之下不斷創(chuàng)新和進步。
參考文獻
[1]丁巨敏淺談農(nóng)田水利節(jié)水技術的新進展[J].民營科技,2009,(8).
關鍵詞:廣州;兒童公園;植物科普教育;科普教育活動
1.兒童公園植物科普教育
兒童公園最早起源于兒童室外游戲場所。自古以來的兒童教育都強調(diào)要讓孩子在自然環(huán)境中觸摸石頭、沙子、植物、水等自然要素,盡情嬉戲玩耍。1840年福祿貝爾將自己開辦的學前教育機構命名為“兒童的花園”(Kindergarten),孩子們可在花園里種植花草,觀察昆蟲和小鳥,還可在戶外盡情奔跑、玩耍。2008年,“英國游樂”《游戲場設計――營造成功的游戲場設計指南》(Design for Play:A Guide to Creating Successful Play Spaces)闡述了兒童游戲場的10個原則,其中“自然元素的采用”便強調(diào)應與自然緊密結(jié)合。
隨著科技發(fā)展,提起兒童游樂項目,人們往往會首先想到游樂園、馬戲表演和各種機械設施。這種費用高昂、人工建造的“玩具城堡”剝奪了兒童在自然空間中的樂趣,根據(jù)美國在2008年出版的暢銷書《森林里的最后一個孩子》(The Last Child in the Wood)中的觀點,遠離自然是造成兒童諸多心理疾病和行為問題的一個主要原因。兒童在享受“快餐式”的娛樂刺激后,并不能獲得更多的知識啟迪和積極的心態(tài),長此以往將不利于兒童的身心成長。
植物科普教育活動是自然式教育的一種重要形式,是指通過一系列的活動、游戲等形式傳播植物知識,使人們學習和掌握植物種植技術,樹立環(huán)境保護科學觀念,崇尚科學精神,還可以讓現(xiàn)代都市人緩解壓力、釋放心情,親身感受園區(qū)特色文化帶來的享樂和情趣。但是,目前我國公共空間(如公園、植物園等)植物科普教育形式較為單一,主要以懸掛植物銘牌進行宣傳,通過書籍、宣傳冊、宣傳欄單方面?zhèn)鞑?,缺乏與兒童的互動及趣味性,難以吸引兒童參與。
豐富多樣的植物景觀有著視覺吸引力,很容易吸引兒童親近。植物科普教育活動可以讓兒童在觸摸花草、泥土的同時,在自然環(huán)境中去認識、體驗自然的樂趣,喚醒兒童對大自然、動植物的熱愛,最終促進兒童科普教育事業(yè)的發(fā)展。植物科普教育應改善單一的“課堂式”“說教式”宣傳模式,倡導走進大自然,親自操作或者體驗活動來進行學習。例如通過多種互動性、趣味性和參與性強的游戲、表演、比賽等活動了解自然、土壤、植物的基礎知識,寓教于樂,使兒童在學到知識的同時享受學習的快樂。
2.廣州兒童公園中植物科普教育類活動項目
2.1總體介紹
廣州市于2015年6月全面開放了13個兒童公園,這些兒童公園在功能上涵蓋了休閑娛樂、趣味運動、動漫游戲、職業(yè)體驗、少兒科普等活動,活動內(nèi)容著重體現(xiàn)了科普性和公益性。
在13個兒童公園中,植物科普教育類活動項目較為普遍,按組織方式可分為展示型和參與型兩種類型。展示型的活動側(cè)重于“觀看”,較直觀地展示各種類型的植物材料,包括不同品種的植物、植物的不同部位、植物在不同季節(jié)的表現(xiàn),以及舉辦立體花壇展覽等??破战逃绞街饕ㄒ巴庵v解、植物掛牌、文字說明、多媒體展示等。展示型科普教育活動包括番禺兒童公園的“瓜果長廊”、天河兒童公園“農(nóng)耕園”、荔灣兒童公園的“奇幻自然園”、廣州市兒童公園的“百花園”以及春節(jié)期間在園內(nèi)舉辦的“藝術園圃立體花壇展覽”等(圖1)。參與型植物科普教育活動側(cè)重于“體驗”,讓孩子們親身參與、體驗植物種植的過程,從而得到更加直觀的知識。海珠兒童公園的“開心農(nóng)場”、花都兒童公園的“親親蔬果園”都屬于參與型植物科普教育活動項目。
2.2特點
2.2.1植物科普教育活動較普遍
兒童公園中植物科普區(qū)域范圍較大,重視程度高?;顒禹椖堪⊕炫普J知植物品種,宣傳欄簡要介紹和普及植物分類和生長特性,展示農(nóng)耕器具等景觀小品,介紹農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的常識,普及各種農(nóng)作物種植的農(nóng)業(yè)知識等。其中,花都兒童公園和海珠兒童公園還開辟小農(nóng)場,為孩子們提供參與農(nóng)事勞作的場地,更加深入地體驗種植的過程。
2.2.2植物資源多種多樣
兒童公園中植物資源多種多樣,除了觀賞性的園林植物,還有生產(chǎn)實用性的農(nóng)作物,觀果觀花,品種繁多。其中以天河兒童公園的“農(nóng)耕園”科普區(qū)的植物類型最為豐富,超過100個種類。該場地中的植物隨著四季變換呈現(xiàn)不同的面貌,形成春華秋實、豐富多樣的植物景觀效果。孩子們也能從中認識不同植物的生長過程、日常的食品由來,學習到課本以外的農(nóng)業(yè)知識。
2.2.3活動類型有創(chuàng)新
結(jié)合植物科普教育項目的設置,各兒童公園組織開展了多種活動。如天河兒童公園的“農(nóng)耕園”由熟悉農(nóng)事的農(nóng)民進行耕種,不同季節(jié)輪換種植時令瓜果蔬菜,將農(nóng)作物分成糧食類、瓜果類、蔬菜類、香料類等進行展示。孩子們由學校組織過來認識植物,開展野外課堂學習(圖2)。
海珠兒童公園的“開心農(nóng)場”采用認養(yǎng)的方式,劃出小塊農(nóng)田,通過搖珠方式抽取認種認養(yǎng)家庭,深受親子家庭的喜愛(圖3)。
部分兒童公園利用園區(qū)場地在節(jié)假日開展或承辦植物科普教育活動。如廣州市少年宮科技部“奇妙科學”課程班的學員在老師的帶領下,在海珠兒童公園的開心農(nóng)場進行了一場春季科學素養(yǎng)實踐活動。孩子們在體驗“春播”耕種的過程中,與大自然親密接觸,從而認識生命,敬畏生命。
3.植物科普教育類活動項目的需求調(diào)查
筆者于2015年6月開始,對廣州市13個兒童公園進行了實地考察,觀察兒童公園中科普教育活動項目的使用情況。在2015年12月至2016年4月期間,選取了天河兒童公園和海珠兒童公園的植物科普教育項目進行詳細調(diào)研,分時段進行實地觀察記錄。調(diào)查時間段為工作日和周末節(jié)假日的9:00~11:00,15:00~17:00。每個調(diào)研地點調(diào)查2~3天。調(diào)查主要包括實地拍攝,觀察家長及兒童的活動時間及活動人數(shù),記錄活動設施的管理情況、人流量等。于2016年3月期間,對廣州市14歲以下的兒童及家長通過問卷形式進行了需求性調(diào)查。問卷內(nèi)容共設置15道題,主要包括受訪家長與兒童的基本信息、到達兒童公園的需求和目的、對科普教育類活動項目的偏好、植物科普教育活動的參與程度和改進的建設性意見等方面。在兩個兒童公園共發(fā)出問卷110份,回收問卷103份,有效率為93.6%。其中,4歲以下兒童的家長占調(diào)查主體的37.0%,4~9歲兒童的家長占33.6%,9~14歲的兒童或其家長占29.4%。
3.1到訪兒童公園的需求和目的
數(shù)據(jù)反映,目前家長和孩子到訪兒童公園主要以“親近自然”、“放松身心”、“欣賞美景”為目的,而與科普教育較為相關的“增長知識”卻排在末位。由此看出兒童公園中的科普教育并未受到家長及孩子的重視。原因可能為:孩子課業(yè)繁重,學科教育已經(jīng)能夠“增長知識”,外出游玩是為了放松與愉悅,再進行知識的灌輸會帶給孩子無形的壓力;也反映了兒童公園的科普教育活動項目宣傳不足,未能引起家長的重視,也未能從形式上進行創(chuàng)新,吸引孩子參加。
3.2對兒童公園科普教育類活動項目的喜愛程度
在兒童自主選擇的前提下,會優(yōu)先選擇趣味性強、形式新穎、新鮮刺激的活動項目。在對科普教育類項目的偏好調(diào)查中,兒童對涉及花卉、蔬果等植物類項目喜愛程度最高,占34.1%,這與上文提到的“親近自然”的游園目的相一致。說明孩子們喜歡可以親近植物、土壤、水等自然因素的科普教育活動項目(圖4)。
3.3植物科普教育類活動項目的參與情況
將常見的植物科普教育活動項目分為學習型講座、科普游覽活動、動手類活動、大型花卉展和園博會等。從問卷結(jié)果得知,前三類植物科普活動受歡迎程度相似,而花卉展、園博會為廣州市每年的常規(guī)性活動,規(guī)模大,宣傳廣,得到了更多家長和孩子的關注及參與,在調(diào)查中所占比例也最高,為47.7%。因此,提升活動知名度、加強活動宣傳力度、打造品牌活動是植物科普教育活動得到更多家長及孩子參與的重要提升方法(圖5)。
3.4植物科普教育類活動項目的滿意程度
在調(diào)查中,近八成的受訪者對兒童公園目前的植物科普教育類活動表示“基本滿意”和“比較滿意”,表明兒童公園的植物科普設施及活動尚能滿足家長和兒童的需求。此外,超過九成的家長及兒童“希望兒童公園建有專門的園藝活動區(qū)或植物科普中心”,更有超過五成的家長及兒童希望參與園藝活動和科普中心的植物相關活動(圖6)。
3.5對植物科普教育類活動項目的偏好
調(diào)查結(jié)果反映,超過八成的受訪群體都可能成為兒童公園植物科普活動的參與者。對于植物科普教育類活動項目的選擇,“公園游賞活動”“動手操作類活動”“室外教學活動”的比例較高且相差不大,而“學習型知識講座”的比例為33%。說明家長和孩子更喜歡參與型活動項目,植物科普教育活動形式應以參觀、感受、動手操作為主,通過創(chuàng)新形式、增加互動來提高家長與兒童的參與度。
3.6對兒童公園植物標識的關注度
懸掛植物說明牌有助于家長帶領兒童認識植物、了解植物,是兒童公園中最常用的植物科普教育形式。在調(diào)查中,超過七成的家長表示會關注植物說明牌。當問到“您認為植物說明牌上除了植物名稱之外還應展示什么內(nèi)容?”時,選擇“易懂易記的識別特征”比例最高,其次為“植物養(yǎng)護常識”,說明植物的基本形態(tài)特征、常見植物的養(yǎng)護常識是家長及兒童較為關注的內(nèi)容,在植物說明牌設計上應增加相關介紹(圖7)。
4.總體評價與完善建議
4.1存在問題
4.1.1宣傳力度不足,兒童參與度低
部分科普區(qū)設置了警示牌,這些提示對游人愛護植物起到一定的作用,值得推廣。但總體來說,植物科普教育活動在兒童公園的宣傳不足,園內(nèi)宣傳欄關于環(huán)境教育、植物科普宣傳的展板較少,部分公園的植物科普區(qū)缺少植物說明牌,或者懸掛的高度不適合兒童,不利于園內(nèi)植物科普活動的開展。
13個兒童公園中,只有花都兒童公園的“親親蔬果園”和海珠兒童公園的“開心農(nóng)場”提供了家庭參與蔬菜、瓜果種植的活動。但是參與和參觀人數(shù)相對其他游樂項目少。在海珠兒童公園中,能夠參與種植活動的僅為獲得認養(yǎng)小農(nóng)田資格的幾十個家庭,知識傳播的范圍較小。除此之外,“開心農(nóng)場”的一塊農(nóng)田約8m2,租賃價格為400至500元,且退養(yǎng)不退錢。認養(yǎng)價格過高也是影響家長與兒童參與度的重要因素。
4.1.2開展項目較單一
植物科普教育活動項目主要是以園林植物和蔬果的認知以及農(nóng)作物栽培為主,參與項目類型較為單一。例如,花都兒童公園的“親親蔬果園”和海珠兒童公園的“開心農(nóng)場”都僅為蔬菜、瓜果的種植,還應包括花卉栽培、植物繁殖、盆景制作等方面。
4.1.3科普區(qū)域休息設施不足
植物科普區(qū)內(nèi)缺少休息座椅,造成游客停留時間較短。家長帶孩子參觀植物科普區(qū)都是繞著園區(qū)參觀、拍照,不到20分鐘就已結(jié)束。天河兒童公園的“農(nóng)耕園”科普區(qū)內(nèi)雖設有2座涼亭,但不能坐下休息,而農(nóng)田內(nèi)施肥有異味且蚊蟲較多,使得游客無法長時間停留。
4.1.4公園后續(xù)管理須加強
部分植物科普活動項目后續(xù)管理須加強,如天河兒童公園的陰生植物區(qū)位置較偏僻,植物生長雜亂,家長和兒童極少進入?yún)⒂^。又如海珠兒童公園的“開心農(nóng)場”內(nèi)部分認養(yǎng)農(nóng)田長期無人管理,雜草叢生,也影響了農(nóng)場的景觀效果。
4.2完善建議
4.2.1豐富植物展示品種和形式
植物科普教育活動首先應立足于植物資源,考慮將常見的嶺南鄉(xiāng)土樹種結(jié)合時令花卉、蔬菜瓜果等運用到不同的造景形式中,營造豐富的視覺、觸覺和嗅覺體驗,吸引兒童的注意力。如上海辰山植物園的“植物造型園”,將小葉女貞Ligustrum quihoui修剪成恐龍、大象、長頸鹿、烏龜?shù)热の兜膭游镌煨停瑺I造視覺效果。
4.2.2規(guī)劃各類科普場地
家長帶孩子外出游玩時,會優(yōu)先選擇離家近,車程短的公園或兒童游樂場所。因此,科普場地應分布到各級兒童公園中,每個公園的植物科普活動項目應各有特色,并注重家庭參與。展示型的科普場地如廣西亞熱帶作物研究所植物科普園中的新型植物景點一一“植物小人國”,應用了高新科技技術,通過微縮模型展示童話世界里的“小人國”景觀。另外,在公園中設立科普中心,可為參與型的科普活動提供場地,如舉辦植物科普展覽,設立第二課堂,組織各類比賽等。此類活動既能加深兒童對植物構造的了解,培養(yǎng)兒童的動手能力和耐心,更能激發(fā)他們愛護綠色植物的美好情感。
4.2.3積極組織科普活動
兒童公園中植物的魅力除了自身各種特征所賦予的形態(tài)美,還在于以植物為主題而構成的各種游戲場所帶給孩子們的無窮趣味。常規(guī)性科普活動項目種類應多樣化,也可結(jié)合高新科技展示開展活動。在節(jié)假日特別是特殊節(jié)日時(如兒童節(jié)、植樹節(jié)等)組織豐富多彩的活動,如有獎知識問答、科普征文、種花種樹、葉脈標簽制作、藝術盆栽制作、花藝比賽等活動,通過公園、公益組織、學校等多個平合舉辦,多渠道宣傳來提升活動知名度,擴大活動影響面,打造品牌活動,從而提升家長與孩子對植物科普教育活動的參與度。
4.2.4進一步完善公園管理
應重視兒童公園植物科普項目的后續(xù)管理,營造優(yōu)美舒適的自然環(huán)境,增加并完善植物說明牌等設施。說明牌設計的形式和顏色等方面要更符合少年兒童的心理,懸掛的高度應符合兒童的身高要求,并增加植物辨別特征、植物養(yǎng)護知識等趣味性更強的知識,或通過二維碼鏈接植物百科,加強互動性。
4.2.5培訓科普人員
完善青少年科普推廣人員的培訓。在兒童公園科普活動中,配備專職講解員和志愿者帶領孩子們進行戶外參觀或教學活動。可邀請大專院校園林或植物學專業(yè)的學生作為義務講解員,利用園內(nèi)植物資源,結(jié)合公園游賞活動,為兒童及其他游客系統(tǒng)介紹植物知識。
不管按照廣義的還是狹義的概念,農(nóng)作物種植中的農(nóng)藥品種數(shù)量都極為巨大。在討論如何“去除”這些農(nóng)藥殘留之前,我們先說明兩點常識:
第一、“檢出農(nóng)藥殘留”跟“危害健康”不是一回事。任何農(nóng)藥都需要達到一定的量才會產(chǎn)生危害。這個“不產(chǎn)生危害的量”是由國家標準來進行規(guī)范的。作為“有毒物質(zhì)”,研究其毒性一般在動物身上進行。用不同劑量的農(nóng)藥喂養(yǎng),找出動物“不表現(xiàn)出任何異常的最大劑量”。一般來說,考慮到人和動物的差異以及人與人之間的“體質(zhì)不同”,用這個劑量的100分之一來作為人的“安全劑量”。再根據(jù)人們每天可以吃到食物的最大量,來制定食物中的“安全上限”。可以說,基于目前科學對于該農(nóng)藥的認識,只要不超過這一上限,那么可以認為沒有健康風險。如果有新的科學數(shù)據(jù)出現(xiàn),顯示在更低的劑量下 “也可能有害”,那么就會修改安全標準。
第二、“有多少種農(nóng)藥”跟“有害劑量”是兩回事。不同的農(nóng)藥是針對不同的蟲害或者病害,作用機理一般不同。即使有同類的農(nóng)藥作用會累加,也還是根據(jù)其“殘留量有多大”,而不是根據(jù)“有多少種”來判斷是否有害。也就是說,如果每種的殘留量都低于國家標準,那么危害可以忽略;如果殘留量超標,那么即使只有一種也還是不合格產(chǎn)品。
農(nóng)藥畢竟對于人體沒有價值,而“安全數(shù)據(jù)”也都是通過實驗數(shù)據(jù)來推測制定的。所以,我們還是希望“盡可能降低它們的存在”。通過開發(fā)毒性更低的農(nóng)藥、規(guī)范生產(chǎn)中的使用,是根本途徑。而對于消費者來說,對于手中的果蔬,有哪些方法可以去除“可能存在”的農(nóng)藥殘留呢?
科學界對此進行了許多研究。各種農(nóng)藥特性不同,而任何去除方法都是針對某一特性。也就是說,對一些農(nóng)藥有效的,可能對另一些無效。要想找到一種能去除所有農(nóng)藥的“萬能”方法,基本上不能實現(xiàn)。
比利時學者發(fā)現(xiàn):焯水、去皮、油炸、清洗是最有效的幾種去除農(nóng)藥的途徑。
關鍵詞:智能手機;農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng);現(xiàn)場處理;作物生產(chǎn);病蟲害診斷
中圖分類號:TP181 文獻標識碼: A 文章編號:0439-8114(2013)15-3673-04
農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)(Agricultural expert system)具有大量農(nóng)業(yè)領域的知識和經(jīng)驗,能夠像農(nóng)業(yè)專家一樣對相關的農(nóng)業(yè)問題進行推理和決策。它是人工智能技術在農(nóng)業(yè)領域中的應用,是農(nóng)業(yè)信息化技術的一個重要組成部分,也是目前農(nóng)業(yè)信息化的研究熱點。目前,現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)大多存在著推理過于簡單、知識庫不能跟隨實際情況變化、現(xiàn)場處理能力較弱以及網(wǎng)絡無法充分利用等問題,并且系統(tǒng)一般以PC機為平臺,不利于專家系統(tǒng)的普及和推廣。
近年來,國內(nèi)在便攜式農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)研究方面做了一些探索并取得了一定的成果,國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術研究中心于2003年研究實現(xiàn)了便攜式數(shù)字化農(nóng)業(yè)信息技術產(chǎn)品,名叫農(nóng)務通,在國內(nèi)率先研究開發(fā)了基于PDA的嵌入式操作系統(tǒng) Windows CE 的農(nóng)業(yè)專家數(shù)據(jù)庫信息查詢系統(tǒng);劉小軍等[1,2]、邱小雷等[3]開發(fā)了基于 Pocket PC的小麥栽培管理系統(tǒng);陳立平等[4]開發(fā)了基于掌上電腦的飼料配方系統(tǒng);石禮娟等[5]開發(fā)了基于J2ME的病蟲害診斷專家系統(tǒng)。這些系統(tǒng)雖然具有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理及決策咨詢等功能,卻只針對某一作物或某一功能,難以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的普適性和精確性,并且不支持通過網(wǎng)絡的遠程服務[6]。
智能手機是近年來發(fā)展迅速的移動式智能設備,具有價格便宜、體積小、易攜帶等特點[7]。目前,智能手機價格越來越低,使用越來越廣泛,硬件配置也越來越高,功能越來越接近PC機,使專家系統(tǒng)能夠很好地被使用,并且利用智能手機為農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)搭載平臺,大大提高了其便攜性和普及性,可以將現(xiàn)場處理和通過網(wǎng)絡的遠程處理有機地結(jié)合,更有利于農(nóng)業(yè)專家決策產(chǎn)品的推廣與應用[8]。
1 系統(tǒng)設計
1.1 結(jié)構設計
根據(jù)具體的研究目標和技術要求,系統(tǒng)采用比較流行的專家系統(tǒng)的一般結(jié)構,包括6個模塊:知識庫、推理機、數(shù)據(jù)庫、解釋器、知識獲取及人機接口[9,10](圖1)。
1.2 功能設計
系統(tǒng)主要包括概述、推理、連接、瀏覽4部分,系統(tǒng)功能圖如圖2所示。概述包括常見病蟲害概述和植物學特征概述,為專家系統(tǒng)提供作物培育的一般常用知識,包括作物的生理概述、常見病蟲害概述、施肥管理、水分管理等數(shù)據(jù);為農(nóng)作物的生長提供一般性常識,從而有助于用戶加強對農(nóng)作物的進一步了解,而且還能通過實時查詢資料來解決農(nóng)戶的一般性問題,提高了利用效率。推理包括病害診斷和栽培流程設計,診斷時按照生理病害、苗期發(fā)病、全株發(fā)病、發(fā)病部位依次選擇;栽培流程由播前準備、育苗、定植、定植后管理、植株調(diào)整組成。瀏覽包括常見病害瀏覽和常見蟲害瀏覽。連接部分包括溫度、濕度、光照強度、二氧化碳含量、作物發(fā)病癥狀、生長階段等信息。所接收信息可導入后臺數(shù)據(jù)庫中。
1.3 工作流程
圖3為系統(tǒng)工作流程圖,系統(tǒng)通過加載規(guī)則對用戶進行詢問并反饋信息,將用戶的選擇、回答在知識庫與數(shù)據(jù)庫中通過推理機進行分析判斷,得出的結(jié)果返回給用戶。若當前系統(tǒng)無法解決現(xiàn)有問題,則通過GSM網(wǎng)絡以短消息方式傳送給專家咨詢中心,傳輸信息包括溫度、濕度、光照強度、CO2含量、作物發(fā)病癥狀、生長階段信息等數(shù)據(jù);待專家解答后將解答結(jié)果通過GSM網(wǎng)絡返回給用戶,解答方案不但能解決當前問題,而且可直接導入數(shù)據(jù)庫和知識庫,增加數(shù)據(jù)庫及知識庫的完整性并將結(jié)果存儲到數(shù)據(jù)庫中,完善數(shù)據(jù)庫信息。
復雜問題可以采用遠程服務來解決。通過GSM網(wǎng)絡,利用PC端的后臺專家系統(tǒng)解決當前系統(tǒng)無法處理的問題。溫度、濕度、光照度、CO2含量、作物發(fā)病癥狀、生長階段信息等數(shù)據(jù)按照規(guī)定格式生成傳送文件,通過GSM網(wǎng)絡傳輸?shù)綄<易稍冎行?,解答完畢后再通過GSM網(wǎng)絡以特定格式傳回當前系統(tǒng)。遠程服務結(jié)構圖見圖4。
2 系統(tǒng)的實現(xiàn)及應用
2.1 系統(tǒng)的實現(xiàn)
系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境為Microsoft 2005,調(diào)試環(huán)境為Windows mobile 6.0模擬器,采用C#編程語言設計系統(tǒng)軟件,數(shù)據(jù)庫采用Microsoft SQL Server Mobile Edition。系統(tǒng)搭載平臺為智能手機,其操作系統(tǒng)為Windows Mobile 6.0及以上版本,系統(tǒng)部分界面如圖5所示。
2.2 系統(tǒng)的應用
系統(tǒng)設計完成之后,選取河北省徐水縣遂成鎮(zhèn)大龐村的保定七彩農(nóng)業(yè)觀光園作為實驗基地進行應用試點。基地擁有日光溫室10個,單個參數(shù)為南北長7 m,東西長80 m,脊高3.5 m。該基地當時種植蔬菜為黃瓜,選取了黃瓜管理專家咨詢系統(tǒng)。
在栽培管理過程中,當黃瓜處于苗期管理階段時,根據(jù)具體癥狀準確診斷出了花葉病毒??;當黃瓜進入結(jié)果期,白天溫度保持在20~25 ℃,專家咨詢系統(tǒng)根據(jù)當前環(huán)境的具體參數(shù)及作物生長情況,給出通風預警結(jié)論;夜間前半夜14 ℃左右,后半夜10 ℃以上,專家咨詢系統(tǒng)分別給出相應的增溫預警結(jié)論。
試用結(jié)果表明,與常規(guī)按照經(jīng)驗的栽培管理方式相比,該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,操作簡便,成本低廉,實用性較強,易于被農(nóng)戶接受。使用過程中針對具體情況,能夠大大增強作物栽培管理過程的科學性和精確性,有效提高作物產(chǎn)量和質(zhì)量,實現(xiàn)了農(nóng)民的增產(chǎn)增收。該系統(tǒng)有力地推動了農(nóng)業(yè)信息化“最后一公里”的建設,加快了農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際應用中的普及和推廣,具有較大的推廣價值。
3 小結(jié)
基于智能手機的農(nóng)業(yè)專家咨詢系統(tǒng),采用模塊化設計方法,實現(xiàn)推理機與知識及數(shù)據(jù)庫的分離,不同作物種類只需更換相應的知識及數(shù)據(jù)庫文件即可。無需修改程序即可實現(xiàn)針對不同作物的具體處理。利用混合推理算法,研究在正向推理算法基礎上,增加了反向推理,綜合二者的優(yōu)點采用了混合推理模式,由正向推理幫助選擇目標,由反向推理證實目標的推理方式或者是控制策略,提高了推理的精度和專家系統(tǒng)處理復雜情況的能力以及分析問題的準確性。
通過GSM網(wǎng)絡實現(xiàn)了專家系統(tǒng)的網(wǎng)絡化服務,提高了遠程服務能力和現(xiàn)場及時處理問題的能力;該系統(tǒng)搭載的平臺為智能手機,其便于攜帶和現(xiàn)場處理,有利于農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的普及和推廣。
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不管按照廣義的還是狹義的概念,農(nóng)作物種植中的農(nóng)藥種類都極為巨大。在新聞媒體上,也經(jīng)常出現(xiàn)“某某果蔬上檢出多少種農(nóng)藥”的報道。在討論如何“去除”這些農(nóng)藥殘留之前,我們先說明兩點常識:
第一、“檢出農(nóng)藥殘留”跟“危害健康”不是一回事。任何農(nóng)藥都需要達到一定的量才會產(chǎn)生危害。這個“不產(chǎn)生危害的量”是由國家標準來進行規(guī)范的。作為“有毒物質(zhì)”,研究其毒性一般在動物身上進行。用不同劑量的農(nóng)藥喂養(yǎng)(或者其他方式讓動物接觸),找出動物“不表現(xiàn)出任何異常的最大劑量”。一般來說,考慮到人和動物的差異以及人與人之間的“體質(zhì)不同”,用這個劑量的百分之一來作為人的“安全劑量”。再根據(jù)人們每天可以吃到食物的最大量,來制定食物中的“安全上限”??梢哉f,基于目前科學對于該農(nóng)藥的認識,只要不超過這一上限,那么可以認為沒有健康風險。如果有新的科學數(shù)據(jù)出現(xiàn),顯示在更低的劑量下“也可能有害”,那么就會修改安全標準。
第二、“有多少種農(nóng)藥”跟“有害劑量”是兩回事。不同的農(nóng)藥是針對不同的蟲害或者病害,作用機理一般不同。即使有同類的農(nóng)藥作用會累加,也還是根據(jù)其“殘留量有多大”,而不是根據(jù)“有多少種”來判斷是否有害。也就是說,如果每種的殘留量都低于國家標準,那么危害可以忽略;如果殘留量超標,那么即使只有一種也還是不合格產(chǎn)品。
農(nóng)藥畢竟對于人體沒有價值,而“安全數(shù)據(jù)”也都是通過實驗數(shù)據(jù)來推測制定的。所以,我們還是希望“盡可能降低它們的存在”。通過開發(fā)毒性更低的農(nóng)藥、規(guī)范生產(chǎn)中的使用,是根本途徑。而對于消費者來說,對于手中的果蔬,有哪些方法可以去除“可能存在”的農(nóng)藥殘留呢?
科學界對此進行了許多研究。各種農(nóng)藥特性不同,而任何去除方法都是針對某一特性。也就是說,對一些農(nóng)藥有效的,可能對另一些無效。要想找到一種能去除所有農(nóng)藥的“萬能”方法,基本上不能實現(xiàn)。
2010年的《食品與化學毒性》雜志上,發(fā)表了比利時學者總結(jié)的去除果蔬農(nóng)殘的研究綜述。他們發(fā)現(xiàn):焯水、去皮、油炸、清洗(并結(jié)合其他處理)是最有效的幾種途徑。
其中油炸平均可以去除90%,焯水則接近80%。不過考慮到多數(shù)蔬菜水果并不適合油炸,而油炸本身有帶來高脂肪高熱量,以及破壞其他營養(yǎng)成分,并不是一種好的選擇。而焯水,即放到開水中燙一下就撈出來,高效而對營養(yǎng)成分的破壞比較小,對于很多蔬菜來說更加可行。有意思的是,如果長時間煮,則對農(nóng)藥的去除效率會明顯下降。該綜述的計算結(jié)果是平均不到20%。這有可能是經(jīng)過長時間的加熱,蔬菜細胞被破壞了,到了水中的農(nóng)藥又可能進入到蔬菜中。
加熱對于農(nóng)藥的影響可能比數(shù)字顯示的更加復雜。比如說,有些農(nóng)藥在高溫下會分解,而分解的產(chǎn)物有些無毒,有些卻可能更毒。在不清楚的前提下,通過烹飪前處理來去除,無疑是更好的方案。
清洗是研究得最多的方式。美國康涅狄格州政府的一個部門曾經(jīng)進行過一項規(guī)模比較大的清洗去農(nóng)殘的研究。他們選取了28批次的生菜、草莓等果蔬,分別檢測清洗前后幾種常見農(nóng)藥的含量變化。他們使用了自來水、洗滌靈以及4種專門的“果蔬清洗劑”。結(jié)果發(fā)現(xiàn),每種方法都能顯著降低農(nóng)藥殘留,但是這些專門的果蔬清洗劑的效果與清水沒有區(qū)別。他們還發(fā)現(xiàn),這些農(nóng)藥是否容易被洗掉,跟它們的溶解性關系很小,主要是被清洗時的機械運動所去除的。所以,他們的建議是:在自來水下沖洗30秒以上,伴隨著搓洗。
還有人喜歡用酸水、堿水或者鹽水來浸泡果蔬。這些方式對于某些果蔬、某些農(nóng)藥是有效的,比如一項研究中青椒用2%鹽水浸泡10分鐘后清洗,可以去除80%以上的農(nóng)藥殘留。但是如果有的蔬菜表皮細胞被這些浸泡溶液破壞,那么洗到水中的農(nóng)藥又有可能進入蔬菜中,類似于焯水和久煮的情況。
1.1教學設備陳舊教學手段落后
近年來培訓所用的很多教學設備卻大多是20世紀90年代以前的水平,如手工制作的示教板、掛圖、利用舊機具拆解件制作的教具等。以平南縣農(nóng)業(yè)機械學校為例,近5年除增購2輛多功能拖拉機作教練車外,其他教學設備都沒有更新過。同時,教學手段還是停留在“上理論課—機具實物講解—操作(駕駛)實習”的模式。這些設施條件、教學手段都已經(jīng)不能適應當前農(nóng)業(yè)機械發(fā)展的需要。
1.2教師的知識技能滯后教學水平跟不上
多年來,政府部門對農(nóng)機培訓機構的建設重視不夠,投入資金不足,加上單位收入來源少、效益差,導致培訓教師很少得到進修學習的機會,不能掌握新型農(nóng)機具、新技術應用的理論知識和實際操作技能,從而影響培訓教師自身素質(zhì)和教學水平的提高。
1.3培訓形式單調(diào)農(nóng)民難接受
目前,基層農(nóng)機教育培訓一般還沿用早時的培訓形式,所有接受培訓的人員被集中到培訓單位進行授課、考試。在當前形勢下,農(nóng)民的勞作方式有了很大的變化,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)項目由以前的單一農(nóng)作物種植向多元化經(jīng)濟項目(養(yǎng)殖業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)等)發(fā)展,農(nóng)忙之余的空閑時間較少,而上述的培訓形式約束性較大,已經(jīng)不能適應農(nóng)民的要求。
1.4農(nóng)民受訓意識差
組織培訓難筆者所處的地區(qū)與廣東省毗鄰,當?shù)剞r(nóng)民有到廣東省經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)打工掙錢的傳統(tǒng)。留在本地務農(nóng)者,多為年齡較大、文化程度較低的人,他們對知識、技能的需求不強,很多人認為農(nóng)機具主要進行農(nóng)田作業(yè),駕駛員沒有必要參加技術培訓,會用就行;他們無視安全生產(chǎn),忽視機具使用的經(jīng)濟性。基于農(nóng)民存在這種意識,很難將他們組織起來集中培訓。
1.5培訓單位資金困難
培訓實施難目前,基層農(nóng)機培訓機構的收入主要依靠大中型拖拉機駕駛員培訓,而這塊業(yè)務隨著市場的變化已逐漸萎縮,政策性培訓或示范項目配套培訓收費很低甚至沒有,教職工的工資福利、補助難以保證;對一些惠農(nóng)公益性培訓,上級沒有資金下拔的需墊資,培訓工作很難實施,職能得不到充分發(fā)揮。
2基層農(nóng)機教育培訓工作的發(fā)展對策
針對上述的基層農(nóng)機教育培訓工作的現(xiàn)狀,作為農(nóng)機教育培訓部門必須開拓創(chuàng)新培訓思路,順應社會的發(fā)展和市場的變化,探索出發(fā)展對策。
2.1提高培訓師資素質(zhì)改善教學設備
多渠道為教師爭取進修學習機會(進院校、與農(nóng)機生產(chǎn)廠家進行合作交流等),以開闊他們的視野,增加對現(xiàn)代農(nóng)機技術發(fā)展動向的了解,提高他們的教學水平以及對先進教學手段的運用能力。同時,要淘汰殘舊落后的教學設施設備,添加當前適用的教學設備,如多媒體、電教板、透明模型、電子磁板等,并配置新型的農(nóng)機具作為教學機具。這樣才能緊跟農(nóng)機具現(xiàn)代化的步伐,進一步提高教學培訓的質(zhì)量。
2.2加強相關政策的宣傳
提高農(nóng)民的受訓意識通過媒體廣泛宣傳農(nóng)機培訓的法律法規(guī)依據(jù)(《中華人民共和國農(nóng)業(yè)機械化促進法》、《拖拉機培訓管理辦法》等),并利用農(nóng)機安全監(jiān)管活動、農(nóng)機購置補貼的辦理、“陽光熱線”(當?shù)卣块T宣傳行業(yè)政策法規(guī)、接受群眾行業(yè)監(jiān)督的一項活動)等活動,宣傳農(nóng)機培訓的必要性及有效性,提高農(nóng)民自覺接受培訓的意識。
2.3利用有關項目配套普及農(nóng)機相關知識
近年來,上級部門每年都會給基層安排一些農(nóng)機化推廣項目,如2011年的廣西壯族自治區(qū)的“水稻生產(chǎn)全程機械化”項目、2012年國家的“萬畝水稻育插秧機械化示范”項目。廣西壯族自治區(qū)平南縣農(nóng)業(yè)機械學校利用這些機會,利用項目安排的資金,有效地組織了共13期1300人次的培訓,通過進行水稻生產(chǎn)的栽植、收獲等環(huán)節(jié)所涉及的水稻插秧機和水稻聯(lián)合收割機的安全使用知識、維護保養(yǎng)、操作技術等內(nèi)容的培訓,從而使水稻生產(chǎn)機械化知識的普及收到明顯的效果。
2.4創(chuàng)新培訓形式注重培訓內(nèi)容的實用性
基于當前務農(nóng)人員的勞作狀況、文化素質(zhì)的差異,農(nóng)機培訓必須改變以往的培訓形式,方能吸引更多的務農(nóng)人員來參加。比如采取送培訓下鄉(xiāng)、田間課堂的形式,利用農(nóng)閑時間,采取實用、直觀的教學方式;考慮學用結(jié)合的原則,選取農(nóng)民在實際生產(chǎn)中適用、實用的知識內(nèi)容進行培訓,并將農(nóng)機手在實際使用農(nóng)機具中遇到的問題作為授課的重點內(nèi)容。在培訓中,教員帶著問題去授課,學員帶著問題聽課,學用緊密結(jié)合,提高培訓的質(zhì)量及效果。
2.5充分利用基層組織的示范作用
帶動群眾接受培訓村“兩委”、農(nóng)機專業(yè)合作社成員、農(nóng)機大戶人員等基層組織人員有著較好的文化基礎,不僅對農(nóng)機具常識有一定的了解,而且對學習相關知識技能有著相當高的求知欲,因而能比較容易地把他們組織起來。培訓機構就應充分調(diào)動起這些人的積極性,把他們組織起來集中進行農(nóng)機相關知識培訓,使他們能比較系統(tǒng)地掌握各種類型農(nóng)機具的安全操作技能、維護保養(yǎng)常識,具備一定的農(nóng)機具維修能力;在培訓過程中,培養(yǎng)他們能把自己掌握的知識技能傳授給他人的能力。這樣,這些人員不僅自己的技能得到提高,而且能吸引、帶動周圍的農(nóng)機手參與培訓或得到間接培訓,從而能提高更多農(nóng)機手的技能和素質(zhì)。
2.6與經(jīng)銷商、生產(chǎn)廠家合作減少培訓資金的開支
1.多媒體的使用,提高了課堂教學的效果。
地理學的認知范圍大,許多是學生無法親見和親身體現(xiàn)的,利用多媒體演示,能很好地彌補語言、文字描述的局限性,彌補實踐難以體驗的局限性,能促使學生去推理、想象,把書本中的文字轉(zhuǎn)化為一種動感顯現(xiàn),有助于他們更好地理解地理信息、地理現(xiàn)象和地理原理。從而提高課堂效率,增加課堂容量。我國降水的時空分布以及形成的天然植被的差異,經(jīng)多媒體以圖片的形式展示,獲取比較全面、直觀的認識。多媒體的運用,讓不易理解的重點、難點,如干濕地區(qū)分布范圍,變得生動、形象、具體,清楚易懂,使教學收到了事半功倍的效果,提高了課堂教學的質(zhì)量。
2.注重從學生的生活經(jīng)驗出發(fā),密切聯(lián)系林州地理實際。
因為本課程知識綜合性的特點,決定學生不僅應從教科書中獲得眾多信息,還應該從日常生活及各種有益的活動的中構建“知識信息圈”。在本課教學中,我十分重視聯(lián)系林州的實際,比如上課之初,通過地圖,讓學生確定林州的地理位置。然后在學習了我國整體降水分布特征后,讓學生聯(lián)系林州的降水情況,分析得出林州屬于秦嶺―海河以北的半濕潤地區(qū)。結(jié)合上世紀六七十年代我國當時國情,讓學生思考,林縣人民為什么要在全國最困難的時期,艱苦卓絕地修建紅旗渠?讓學生探究這種自然降水特點對我們的生活(衣食住行)與生產(chǎn)(農(nóng)業(yè)生產(chǎn))等方面產(chǎn)生什么影響等,一環(huán)扣一環(huán),對知識進行介紹、不斷深化和拓展,不僅符合學生的認知規(guī)律,有效落實知識目標,同時培養(yǎng)學生學之致用的能力,注重了對學生進行鄉(xiāng)土教育,培養(yǎng)學生愛鄉(xiāng)之情,進一步落實能力目標和情感目標。
3.注重知識目標的落實,關注學生的自主探究、合作學習的能力培養(yǎng)。
知識是基礎,在沒有任何知識基礎的前提下,一切都是空話,忽視對地理知識常識的學習也是現(xiàn)在地理課堂教學中經(jīng)常出現(xiàn)的一個問題,因此在教學過程中,我特別注意對學生讀圖能力進行訓練和培養(yǎng),因為學生會看地圖,會讀圖,會從地圖中獲取有效信息,是學生學習地理知識必備的一種能力,也是為以后更好的進行地理知識的學習打下基礎。比如學生在學習我國年降水特征與干濕地區(qū)分布這兩個知識重點時,讓學生從這兩個地圖中尋找信息,得出結(jié)論。在學生有了一定知識的基礎上,組織學生進行自主探究、合作學習就顯得事半功倍。
4.學生活動思維性得到體現(xiàn)。
新的教學理念要求賦予學生更多自主活動、實踐活動、親身體驗的機會。但如果課堂活動有量無質(zhì),則活動的價值也就喪失殆盡。一堂課下來熱熱鬧鬧,恐怕留在學生腦海中的只有熱鬧的場景,很難有真正的思維活動。課堂的學生活動是為了更有效的完成教學目標而采取的教學方式,因此流于形式的“活動”是形同虛設的。為了能使全員參與課堂活動并提高其有效性,我努力提高學生活動的 “質(zhì)”的水平。對探究問題或任務的設計要符合學生的認識水平;情境的創(chuàng)設盡力貼近學生的實際生活并能引起學生的共鳴;活動過程中要多加鼓勵,創(chuàng)造“思維性討論”的氣氛,激發(fā)全員的參與欲望,并做到了及時肯定性評價。
5.學生的主角地位得到了根本的體現(xiàn)。
在課堂的探究活動過程中,讓學生充當探討問題的主人。本節(jié)課,我是從引導者變?yōu)榻M織者,傳統(tǒng)的師生角色得到根本性轉(zhuǎn)變。從思維的角度講,學習過程是一種具備發(fā)散性和創(chuàng)造性思維的過程。在教學中,教師需針對不同情況做出適時反饋,引導使之朝有利于知識建構以及能力應用的方向發(fā)展。例如:在講到我國南方的濕潤地區(qū)、西北干旱地區(qū)的自然植被差異時,我先讓學生結(jié)合圖片結(jié)合地區(qū)降水特點來談談成因,這樣不僅可以活躍課堂氣氛、提供互相交流的機會、充分挖掘?qū)W生的潛力、培養(yǎng)學生認識能力,而且可以使學生自己感悟到知識積累的重要性,進而去思考其產(chǎn)生的自然成因,從而提高分析問題、解決問題的能力。
6.地理學科的重要性得到體現(xiàn)。