随着高等教育事业发展,课程思政理念深入人心,在为涉农类专业课程思政教学指明发展方向、带来创新发展助力 的同时,也对涉农专业课程教育活动提出更高要求。基于此,本文以“农业生态学”为例,分析涉农类专业课程思 政教学模式与教学方法,供广大教育界同人参考。
环境监测课程是高校环境类专业本科教学的基础必修课程。课程内容繁杂,理论与实践性强,学生学习难度大。通过课程过程性改革和环节把控,不仅有利于及时掌握学生学习情况,而且便于掌握教学效果,有利于教师调整教学方法,对知识点进行梳理与补充,提高课程教学质量。
根系作为水稻生长的"发动机",其形态特征直接影响植株的生长发育、营养水平和产量水平.水稻根系不便于直接观测,实现根系形态结构三维建模及可视化研究对改善农田管理、水稻育种和遗传改良等具有重要作用.用L-系统描述水稻根系弯曲的算法复杂,较难提取产生式,产生的分枝根根型比较生硬.为了更好地模拟水稻根系直根和曲根的形态结构,研究基于改进L-系统的水稻根系建模和可视化方法.结合二次均匀B-样条曲线的数学表达式改进传统L-系统的产生式,把根系生长节点作为控制中心,运用二次均匀B-样条曲线函数来表达根轴的弯曲程度,并以动态数据结构存储根系生长节点.对模型模拟值与现场观测值进行相关性分析显示,均方根误差在0.022~0.040之间变化,平均偏差在0.107~0.189之间变化,表明基于改进L-系统的水稻根系模型的准确度较高.以模型作为算法基础,利用Visual C++开发工具和OpenGL开放图形库实现了水稻根系生长可视化仿真系统.系统能够表达水稻根系在不同生长时期的形态特征和生长规律,模拟的真实度较为理想,可以有效满足精确农业的研究需求.
环境影响评价能够从源头有效预防环境污染和生态破坏.基于环境影响评价课程培养目标,以卓越环评工程师为导向,以学生为中心,利用现代信息技术,构建"课前线上自主学习+课中课堂探究协作+课后线上拓展评价"的混合式教学模式.教学实践表明,混合式教学促进了在线自主学习与课堂协作学习的有机融合,激发了学生的学习热情与课堂活力,重构了教学过程和师生关系,实现了统一性和多样性、浅层学习与高阶思维以及知识性和价值性相统一.
根系是水稻获取养分的主要器官,水稻根系三维建模及可视化有助于进一步了解其根系的形态、结构和功能.随着计算机视觉和非侵入性技术的不断发展,根系形态和功能研究已进入数字化和可视化的阶段.近年来许多研究者分别从制作出土根系手绘图、计算机断层扫描(CT)等非侵入性技术、数学建模以及仿真模拟等方面推进水稻根系三维建模及可视化的研究.根系数据的获取是三维建模的有效前提,根据是否破坏根系原有生长环境,根系数据探测被分为破坏性探测和原位探测两类,本文对比分析了两种探测方式的方法和特点.从人工观察测量、机器视觉、光学仪器或断层扫描的三维数字化等方面对水稻根系的三维建模进行了阐述,总结了水稻根系三维建模及可视化的研究进展,并对当下主流三维重构技术进行分类和对比,总结了不同根系三维重构方法在重建效果、成本、操作水平等方面的优劣势.此外,由于根系生长在复杂多变的土壤环境中,不同时期根系的生长发育受土壤紧实度,水分、养分分布等因素的影响而存在差异,且受限于土壤的不透明和不稳定性,更多水稻根系的三维建模研究主要停留在根系基本指标与非环境因素(如土层深度、时间)的统计拟合及单环境因子对水稻根系生理生态的影响上,而根系与多环境因子动态交互方面的研究较少.在高度非结构化的根系数据处理困难的情况下,探究水稻根系与环境的动态转化过程及根系生长与多环境因子的定量关系模型将成为未来根系三维建模研究的重要方向,为构建更具真实意义的可视化模型提供基础.
课程是本科教育的基石,是人才培养的核心要素。基于人才培养目标和课程教学现状,分别从混改背景、设计思路、教学设计和实施等方面展开了基于线上线下相结合的环境科学概论课程混合式教学探索。实践表明,混合式教学有助于学生知识、能力、素质的“宽厚”融合,提高了学生自主学习能力、协作互助能力和高阶思维能力。
[目的]根系建模是虚拟水稻可视化模型中重要的组成部分,是认知以及研究水稻根系形态结构的重要方法,并为精确农业提供依据,本研究旨在构建仿真效果较好的水稻根系模型.[方法]利用水培法开展试验,测定水稻根系各类形态参数.[结果]构建了基于分形L系统的水稻根系模型,包括不定根模型、分枝根模型、旋转角度等信息.首先根据水稻根系形态特征解析出分形L系统的产生式,然后借助MATLAB软件实现了根系的形态模拟,最后根据模拟效果图进一步优化了分形L系统的产生式,提高了模型精度.[结论]构建完成的模型能够较好地模拟水稻根系的生长过程,在智慧农业发展过程中,具有一定的参考价值.
[目的]提出实现自然生长状态下的水稻叶片几何形态参数视觉无损测量,为实时监控水稻的生长状况提供准确的数据,也为农学研究者提供新的技术手段.[方法]类似曲线长度细线测量方法,在叶脉上通过手势交互绘制确定一组控制点,插值生成过控制点的3次B样条曲线,调整控制点使得B样条曲线逼近叶脉方式实现水稻叶片长度测量.在叶片最大叶宽处绘制1次B样条曲线实现水稻叶片最大叶宽测量.采用基于4个方向模板运算的距离变换算法对茎叶夹角图像进行骨架信息提取,并利用Hough变换对提取的骨架信息进行直线检测实现茎叶夹角计算.应用BP神经网络、支持向量机回归和随机森林回归算法对样本数据进行训练,以水稻叶片长度、叶片最大宽度作为输入变量对水稻叶面积进行估测.[结果]B样条曲线逼近方式计算的水稻叶长的平均绝对误差和平均相对误差分别为0.5233 cm和2.33%,叶宽的平均绝对误差和平均相对误差分别为0.0552 cm和6.66%.Hough变换计算的茎叶夹角平均绝对误差和平均相对误差分别为1.27°和2.46%;通过对金优458和中早35两个不同品种结果对比,相较于其他模型,发现BP神经网络模型对叶面积估测结果的均方根误差、平均绝对误差和平均相对误差分均为最低,其中JY458品种的均方根误差、平均绝对误差及平均相对误差分别为1.1892 cm2、1.061 cm2和4.95%,ZZ35品种的均方根误差、平均绝对误差及平均相对误差分别为1.1431 cm2、0.9595 cm2和4.85%.[结论]从图像采集到测量操作过程都不与被测叶片器官进行接触,真正意义上实现了对水稻叶片几何形态参数的无损测量,且操作便捷,测量精度高,误差小,完全能够满足农学研究的需求,为其他植物器官的几何形态参数无损测量提供了一种新的普适方法.
从新疆盐碱土中分离纯化得到一株高效解磷菌PS-3,为改善盐碱地磷素供应提供菌种资源.采用单因素和正交试验,对菌株PS-3的发酵条件和溶磷能力进行分析.结果表明,菌株PS-3较适发酵条件为温度35℃、pH 7和盐浓度1%,其对碳、氮源的利用顺序依次为葡萄糖>麦芽糖>果糖>蔗糖>乳糖,硝酸铵>硝酸钠>氯化铵>硫酸铵>尿素,菌株PS-3最适溶磷条件为2% 葡萄糖、0.01% 硝酸铵、温度35℃、初始pH 7.5、盐浓度2 g/L、接种量4%,在此条件下,其对磷酸三钙的溶解量可达1002.95 mg/L.该菌株具有一定耐盐性和良好的溶磷能力,在生物溶磷方面具有较好的应用潜力.
植物根系结构是其根系的空间构型,水稻根系结构表现出高度的多样性.为了探明水稻根系结构和分布规律,利用水培法开展试验,测定不同生长时期的根系三维空间坐标和形态参数,对水稻根系结构进行高精度的测量.统计分析所测试验数据,确定了根节点的初始位置、各级枝根的生长方向以及根系的生长函数.通过整合水稻根系的拓扑结构,量化其生物学特征,提出基于微分L-系统的水稻根系三维生长模型,以描述水稻根系生长规律,并检验该模型输出结果的精度.借助Visual C++和OpenGL标准图形库实现了水稻根系三维生长可视化模拟系统,直观再现了水稻根系动态的生长过程.对比分析表明,系统对总根长、根表面积和根体积的平均模拟拟合度分别为96.82%、95.86%和93.96%.
以卓越工程师计划为导向,结合环境影响评价工程师职业资格考试内容,对环境影响评价课程的教学内容、教学方法和考核体系进行了改革和实践,为环评岗位人才的培养提供支撑.
烟农专业合作社是一种新型的农民专业合作社组织,是现代烟草农业的快速发展的产物.基于此,本文以江西省抚州市资溪县烟农专业合作社为例,分析和探讨发展现状及运营模式,指出资溪县烟农专业合作社所存在的问题,提出完善发展烟农专业合作社运营模式的建议,有效推动资溪县整个现代烟草农业的发展.
环境监测实验是学生践行环境监测理论和技术方法的重要途径.为了提升学生实验能力培养效果,需要对学生环境监测实验教学、培养要求和目标等进行综合设计,提高教学效果和学生综合能力培养目标,达到环境监测行业岗位人才的社会需求.
职业烟农是现代烟草农业不断发展和壮大过程中产生的一种新型职业群体.在深入分析江西省抚州市当前烟农队伍的现状以及培养职业烟农队伍的重要性的基础上,提出了完善职业烟农队伍建设的策略,为实现现代烟草农业建设提供必要的技术保障.
本文通过掌握烟草生长范围内有害生物密度及其分布,按照烟草标准化规范要求,对有害生物、杂草等进行调查研究,结果表明:病害类以赤星病为主,害虫类以烟蚜和烟青虫为主,有害生物活动高峰均在4—6月,根据有害生物密度及季节调查情况结合烟草生长特点,及时对有害生物进行防治,提高烟叶质量,增加烟农的经济效益。
伴随着国内水处理行业的迅速发展,产量巨大的污泥亟需找到新的资源化方式.本研究利用正交实验方法设计制备污泥吸附剂,并在此基础上考察了制备过程中各因素对吸附剂表面结构及吸附性能的影响,结果表明:微波功率、辐照时间、磷酸浓度以及磷酸污泥质量比均会显著影响污泥基吸附剂的表面官能团、孔结构以及吸附性能,但各因素对三者的影响程度并不相同;以孔结构、表面官能团以及吸附性能为考察指标时,获得的最优污泥基吸附剂制备工艺条件并不相同;污泥吸附剂是一类性能优良的有机污染物吸附剂.综合考虑亚甲基蓝、酸性品红以及碘的吸附时,污泥基吸附剂的最优制备工艺条件为:微波功率420 W,辐照时间16 min,磷酸浓度40%,磷酸污泥质量比0.5:1.
烟草科普站是是烟草科普工作的平台,加强科普工作的力度,提高科普工作的普及性、实用性和成效性,为烟叶发展提供重要保障.基于此,应加强科学技术的普及和推广,充分发挥烟草科普工作促进科技兴烟,推动烟草科普站取得新的突破.
To clarify the spatial distribution characteristics of rice roots,"root box" experiments were con-ducted to collect root distribution data,a 3d shape model of rice roots was built by analyzing the changing regu-larity of root growth with development progress,which could be used to describe quantitatively the dynamic re-lationships between root growth and development of rice and environments,including the initial location of the root nodes,the direction of root growth,location and growth direction of adventitious roots in rice.According to the geometry parameters of rice roots,the three-dimensional morphology of rice roots was built on computer with Visual C++ 6.0 and OpenGL.The results showed that the system was effective.The results mentioned above in-dicated that the model behaves well to predict rice root morphological development,and offered reference for visualization studies on other crops.
伴随着国内水处理行业的迅速发展,产量巨大的污泥亟需找到高效的资源化方式.以污泥吸附剂的表面结构及吸附性能参数为考察指标,利用正交实验方法对制备污泥吸附剂的几项影响因素进行考察和分析.结果表明,吸附剂属于中孔吸附剂,表面碱性能团占主导.微波功率、时间、KOH浓度及碱泥比均会显著影响吸附剂的表面官能团、孔结构以及吸附性能,但影响程度各不相同.吸附质以及吸附剂的结构特性均会影响吸附性能,污泥炭吸附剂对碘、亚甲基蓝以及酸性品红均有着较好的吸附效果,污泥吸附剂的最优制备工艺条件为功率420 W,处理时间8 min,KOH浓度20%,碱泥比为0.5∶1.
To build the dynamic simulation model for rice root growth and to achieve visualization of the root system,this paper uses Ganxin203 as experimental material,and analyses morphological features and growth characteristics of rice root by “root box”experiments.According to the morphological structure characteristic of self-similarity of rice root,using logistic equation analyses of the rice root growth rule,this article designs the L-system of rice root system and in visual C++ 6.0 using OpenGL technology to achieve the 3D visual simulation of rice root.The results show that the model behaves well to express the continue growing of rice root,and provides references for visualization studies in other crops.