农业机械化工程农业机械化工程.doc

农业机械化工程 一、项目定义 项目名称：农业机械化工程 项目所属领域：农学 涉及的主要学科：农业机械化工程（国家重点学科）、农业 生物环境与能源工程、农业经济管理、农产品加工及储 藏工程、食品科学 项目主要研究方向： ● 农业机械动力系统分析及其相关技术 ● 精确农业及其智能机械设计创新与环境控制 ● 地面机械仿生理论与技术 ● 农业机械化系统分析与管理工程 ● 农产品转化增值工程 二、项目背景 1. 项目建设意义 二十一世纪我国面临人口、资源、环境等多重压力。只有实现农业现代化，使农业在可持续发展的道路上健康迈进，才能使我国农业肩负起保障16亿人口粮食安全的重任。农业工程是农业现代化的重要组成部分，是实现高产、优质、高效、低耗农业可持续发展的工程保障，以生物、信息技术应用为先导的新的农业科技革命对农业工程，特别是农业机械化工程的发展提出了新的挑战，使其内涵发生了很大变化，强调多学科交叉和高新技术化，国际竞争日趋激烈。加入WTO为中国农业工程的发展带来了新的机遇与挑战。国家重点学科肩负着不断提供创新成果和高层次人才培养的重任，本建设项目本着面向新的农业科技革命、发展学科前沿、应对国际竞争、服务农业现代化的国家目标，服务于区域经济建设的原则，拓宽研究领域，重点发展精确农业、绿色农业、生态农业、可持续发展农业所需的农业机械化工程理论与技术，加强农业机械化发展战略及规划管理研究，确立了农业机械动力系统分析及其相关技术、精确农业及其智能机械设计创新与环境控制、地面机械仿生理论与技术、农业机械化系统分析与管理工程、农产品转化增值工程五个具有明显优势与特色的研究方向。经过建设特别是国家“211工程”“九五”建设，在学科学术队伍、科研能力与水平、人才培养能力与水平、实验研究条件和对外学术交流等方面取得较大进展。国家“211工程”“十五”建设项目的实施，将给农业机械化工程重点学科带来新的机遇，充分发挥吉林大学在信息科学技术、生物科学技术、经济管理科学的学科优势和相互交叉渗透，发挥综合性大学在农业机械化工程学科建设中的作用，努力使农业机械化工程学科赶上国际同类先进学科的水平。这对于我国农机工业和农业机械化工程的高层次人才培养和技术进步，实现农业现代化，具有重要的意义。 2．国际水平 随着可持续经济与现代化农业的发展，发达国家的农业不仅采用先端的信息技术、生物技术和工程技术，而且也同时贯穿先进的管理技术。尤其是伴随着农业机械的自动化、精确化、工厂化农业以及设施农业、农产品的储藏加工流通、农业机械和农产品的现代化管理的发展进程，农业生产正在日益走向信息化、智能化和数字化。 国际上，农业机械动力系统研究主要集中在两个方面，一是绿色农业动力系统研究与开发，一是提高松软地面通过性能的农业机械行走机构研究。绿色农业动力系统研究开发主要以电动机械代替目前广泛使用的燃料机械，例如日本国家农业机械研究所研制电动拖拉机，这些还处于研究阶段。关于松软地面机械步行机构研究，吉林大学陈秉聪院士主持研究的成果处于国际先进水平，在其研究中引入逆向工程学理论与方法。而逆向工程学研究在国际上发展迅速，以英、美等发达国家为主要代表，如英国华威大学华威制造集团，他们主要是将逆向工程学方法应用于制造业，以模具制造应用最为广泛。松软地面机械行走机构研究在国际上普遍采用常规设计方法，本学科则采用非常规步行的方法。 目前，美国、英国、加拿大和法国等一些农业科研部门、大学、农业装备企业已组织开展有关“精确农业”方面的专题研究。支持“精确农业”示范应用的基本技术手段已开始应用，美国有5%耕地采用精确农业技术，预计2010年精确农业技术将在发达国家得到普及。近年来，韩国、巴西和马来西亚等国已开始试验示范。我国的近邻日本这个小片耕地作业的国家也已进行小块田地“精确农业”应用研究。荷兰、日本、美国等国家的温室，在进行了大量的理论研究的基础上，都实现了计算机控制，目前正向完全自动化的方向迈进。他们利用现代技术方法与理论，研究温室气候因素的模型和控制，在其各自的外界气候条件下取得了较好的研究成果和应用。日本最近提出了在植物工厂、温室等设施内起步开展SPA(Speaking Plant Approach)系统即基于生物信息的植物对话型的系统控制方法研究。 土壤等粘湿物料对地面机械的粘附、滑动阻力及磨损是影响地面机械作业效率和使用性能的重要因素，并在较广泛的工程领域中存在，农业机械高效节能工作部件研究受到高度重视。国外采用流体润滑、高压电渗、塑料贴面、陶瓷涂层等方法，美国开发的电渗技术的电压达到48伏。本学科开展的工程仿生理论与方法在国际上领先，例如仿生电渗的电压只需24伏，仿生技术成为解决地面机械及其与粘附、摩擦、磨损相关领域中的高效节能关键技术问题的重要手段。仿生研究具有多学科交叉性，国外在航空