时间:2023-10-18 10:18:53
导语:在农业资源与环境的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)04-0042-04
一、引言
在环境资源可持续发展利用的倡导下,农业资源与环境专业不仅是农业科学的基础组成,还与环境、自然资源的合理利用密切相关。本专业培养具有农业资源与环境方面的基本理论、知识和技能,受到农业资源调查与规划、土壤肥力、植物营养与合理施肥、环境监测与评价、生态环境整治与效益分析、农产品品质检测、计算机技术等方面的基本训练,具备农业资源高效和可持续利用、对农业资源与环境进行信息化管理等方面的基本能力的高素质科学技术人才。通过学习培养,学生可获得基本的数理化理论知识,掌握农业资源的管理与利用、农业环境保护、土壤改良、生态农业建设等方面的基本知识;掌握农业资源调查、环境质量评价、化学及现代仪器分析、植物营养的研究方法、科学施肥、农业再生资源利用、土地资源与利用规划、资源信息管理等方面的方法与技术等。当今新兴农业的发展,农业资源的不合理利用,人为污染物的排放,都给农业的可持续发展带来了严重的问题。因此,“十二五规划”提出:全面提高高等教育质量,加快世界一流大学、高水平大学和重点学科建设,扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模的背景下,根据农业资源与环境专业现有的人才培养特点,培养跨领域综合性技术人才,应对不断发展的科学技术给农业带来的问题,解决生产实践遇到的困难就显得尤为重要。
环境评价是一门技术性较强的应用性学科,是农业资源与环境专业的本科选修课程。教学任务是使学生掌握有关环境评价的基本理论知识和专业技能。主要介绍评价标准、污染源调查与评价、环境质量现状评价及影响评价。通过课程的学习,学生要在掌握各类环境评价的基本原理和方法的同时,了解环境评价的性质、目的和方法,初步掌握和开展各类环境评价的基本技能。因此,本文结合福建农林大学资源与环境学院的农业资源与环境专业现有的本科培养模式,结合当今社会发展的需求,以《环境评价》课程为例,对农业资源与环境专业人才培养模式进行探究。
二、现有课程设置和教学存在的问题
1.培养内容单一化。农业资源与环境专业的培养目标是培养具备农业资源管理与利用、农业环境保护、土壤改良、生态农业建设等方面的基本能力的高素质农业科学技术人才,但现有的培养内容及课程设置主要还是注重对植物营养和土壤学方面的知识培养,其相关课程占专业核心课总学分的100%,对于资源管理、资源利用、环境保护等相关课程的知识涉及较少,资源管理利用相关课程只开设了土壤调查与制图一门,占专业选修课总学分的7%,环境类相关课程占专业选修课总学分的32%。学生缺少资源利用环境保护相关理论和技术,特别是对专业相关的农业资源以及土地资源管理等课程的开设更是较少,然而管理的思想又是本专业学生所应具备的知识。
2.缺少专业认识相关介绍。农业资源与环境专业的相关课程设置主要是由任课老师和相关教授在教学大纲的要求下进行设置,学生对于课程及专业认识较为浅薄,不了解课程设置的目的及各门课程的相关性,只是机械化被动地接收老师所介绍的内容,对在同一学年特别是低年级开设的课程之间的相关性和必要性缺乏认识,致使学到的知识支离破碎,互相之间没有很好地形成完整的知识体系。
3.实践动手能力弱。农业资源与环境专业学生不仅应具有较强的专业知识,还应具备良好的实践动手能力。本专业在教学过程中过于偏重基本理论知识的教授,而缺乏对学生动手实践能力的培养,虽然培养方案中专业实践教学环节也有27.5学分,但由于受到实践场所、实践经费和师资力量等多种因素的影响,实践教学的效果和质量却不尽人意,长此以往会造成学生只知道“为什么”,而不知道该“怎么做”,甚至连最基本的知识也因缺少实践而不巩固。
4.忽视学生个性培养。核心课程的开设,是培养学生基本专业技能的保证,而选修课的开设,是学生个性和情趣培养的重要手段。目前的选修课实际是必修选修课,学生没有选择权,只能被动地接受所开设的选修课程。一方面,所开设的课程有限,学生必须全部选修,失去“选修”含义;另一方面,学生没有自主选择权,不能依据自身实际需求合理选择课程。
另外,高考录取学生,只是通过单一的分数进行录取,进入大学后对于学生个人在智力和兴趣方面的差别没有足够的重视。有的学生对应用工作感兴趣,愿意服务社会,有的学生更喜欢进行学术研究。喜欢学术研究,有进一步深造打算的学生会更努力地学习,而喜欢社会工作的学生却没有实践能力评定机制,成绩也不理想。在现有的培养机制下,缺乏适应“学术型”学生和“实践应用型”学生差异性的培养。学校是给学生提供锻炼机会的场所,应该实行个性化培养方案,探究推行“学术型”和“实践应用型”相结合的培养模式。
教学改革的重要性不言而喻,通过改革,对教育资源的重新利用和分配,开发和引导学生,使其能独立运用所学到的知识探索问题,解决问题,指导学生发现自身不足,完善自己,发展自我。教育部于1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》,对本科专业目录进行了调整,将原土壤与农业化学(部分)、农业环境保护(部分)、渔业资源与渔政管理(部分)以及农业气象合并为农业资源与环境(090403),隶属于环境生态类[1]。农业资源与环境专业是一个交叉性、多学科结合的学科,涉及到土壤、水分、气候、土地资源和农业资源的利用和生态环境建设的各个方面[2]。对于我校农业资源与环境专业的改革应该在教育部颁布的基本框架下,按照“宽口径、厚基础、强能力”的原则,科学、合理地进行改革[2]。首先我们不应该只是仅仅重视专业技能的培养,还应通过课程的教育让学生获得基本社会适应能力和塑造健全健康的人格。其次,农业资源与环境是一门实用型和技术型相结合的具有综合性和基本性的专业学科,作为农林类高校,我们不仅要为农林发展提供专业型人才,还要培养能满足社会发展的需要,具有学习能力、分析能力、解决问题能力的复合型人才。
三、环境评价为例的教学改革措施
本文针对前面提出的问题,以环境评价课程为案例,该课程教学改革,使学生进一步巩固和掌握了本课程所学的基本理论和技术知识,加深了学生对课堂讲授内容的理解与应用,强调实践环节,提高了学生学习主动性和兴趣,培养了其综合运用理论知识进行污染源调查评价、环境质量评价的能力,掌握环境影响报告书的基本编写技能,及环境背景调查,污染源调查的内容、方法和步骤。并对本校农业资源与环境专业63位学生进行了改革效果问卷调查(问卷发放63份,有效问卷60份),表1显示,16.7%的学生认为该课程的学习非常重要,45%的学生认为该课程对专业学习重要,只有15%和0.3%的学生认为不太重要或不重要。在对环境评价课程教学质量的调查中,其不满意率仅为1.7%,超过90.0%的学生对环境评价课程的教学质量感到非常满意或满意或比较满意。因此,环境评价课程改革效果的探析,可以为探索农业资源与环境专业教学改革提供借鉴。
1.以学生为主体,老师引导教学。学生不应该只是被动地接收知识,在教学过程中,通过课程的理论学习和实践锻炼,要养成基本的学科素养,提高认识能力,分析问题、解决问题的能力尤为重要。以学生为主体的教学,明确了教师在课堂中的地位,老师不再作为课堂的主角,满堂灌输知识,而是积极配合学生去探索知识,起到引导学生的作用。通过教师的教学,学生对所学的知识有了客观认识,提高了学生对知识的理解与运用的能力。在环境评价课程改革教学过程中,学生对于课堂互动性的总体满意度较高,18.3%的学生对课程互动性非常满意,43.3%的学生感到满意,而有6.7%和3.4%的学生对其互动性不太满意和不满意。与此同时,在对学生关于课堂内容理解的调查,只有8.3%的学生能够完全的理解,大部分理解的比例为38.3%,基本能理解的43.3%,少部分理解和不理解的占到10.1%。为了提高学生对课堂内容的理解,提高与学生的互动,教师还应加强与学生的沟通,特别是那些对课堂互动性不满意以及对课堂知识没有全部或大部分理解的学生之间的交流,积极帮助他们融入教学课堂中,提高课堂的教学质量。
2.丰富教学内容,注重实践。对于课堂知识的传授,教师首先应该让学生对课程内容有基本了解,使学生明白为什么要学习该课程,应该学什么,以及如何学。在被访的学生中,13.3%的同学能经常地从课堂教学中受到启发,75.0%的学生能在偶尔或个别时候在课堂上受到启发,11.7%的学生基本没有从教学过程中受到启发。在课堂教学中,一方面教师应该将相关课程融合在一起教学,另一方面借鉴先进的经验,特别是中西方在该学科有价值的理论,让学生能够在多元文化中清晰辨别,思考问题,为今后继续研究或社会实践提供多元思想保证和机会。同时,练习作业作为课堂教学延伸的一部分,可以提高学生理解课堂内容,提高理论知识实践运用能力,针对环境评价是一门技术性较强的应用型学科,学生们普遍认为做习题练习已经不能满足其需求,如图1所示,只有5%的学生认为通过做习题是较合理的;实物模拟(25.0%)、案例分析(33.3%)以及调研(24.2%)等综合实践能力强的练习类型更是受到学生的偏爱。因此,要针对不同学科的背景和特点,综合考虑分析适宜的作业类型,选择更能锻炼学生能力的作业。
理论教学内容与教学实践是紧密结合的,实践教学有利于学生提高和加深对理论知识的学习和理解,而且可以增强学生的感性认识,是理论联系实际的重要环节[3]。因此在教学改革过程中,要注重与社会需求的内、外在联系,以学生为基本点,以自我需求为原则,以社会需求为导向,提供多平台的实习机会,培养学生掌握利用现有相关资源分析解决问题的能力。对受访学生的了解,95.0%的学生对《环境评价》的课程实习(区域环境主要污染物调查)持肯定态度,其中,10%的同学非常满意,58.3%的同学满意,26.7%同学感觉还可以,仅有5.0%的学生对实习效果不满意。如图3,然而在对学生关于环境评价课程哪方面还需要改进的调查中,有52.0%的学生认为,其实习的条件还需要进一步的提高。因此,在课程改革实施过程,很大一方面需要加强实习实践平台的建立,为学生提供能充分发挥其想象力与创造力的机会。
通过理论知识与实践培养相结合,不断加强和培养学生的知识运用和实践动手能力,加强创新思维的培养,培养学生集中精神进行科学研究和朴质肯干的勤奋刻苦的精神。农业资源与环境专业的学生,实验操作与资源调查规划是其基本的专业技能,进行课程的改革要加强学生创新思维与实践动手能力的培养,培养学生分析和解决问题的能力。
3.教学方法和方式的改进。学习是一个循环渐进的过程,为更好地掌握知识,教师的课堂讲解首先是引导学生建立基本的逻辑结构,其次在后续的教学中应该对这个逻辑结构进行不断地知识和概念的补充,从易到难,渐进地教学,并在教学中逐步培养学生学习能力和思辨能力。在对农业资源与环境专业学生调查中,课程的教学方式的改进也是学生关心的问题(图3示),43.0%的学生认为其教学方式还有待进一步的提高,进一步调查发现学生更喜欢多元化的教学方式,除传统的教学方式的教师教授占20.0%,学生还希望通过学生讨论(22.0%)、网络教学(15.0%)、学生专题报告(16.0%)、案例教学(25.0%)、其他的方式(2.0%)等多样化的教学方式提高自己对知识的理解,从多角度获取知识。多种方式结合的教学模式,一方面有利于学生从不同渠道获取知识,培养学生获取知识的能力;另一方面,探究多种方式联合教学,可以考虑到不同学生学习方式的差异,让学生依据自己学习习惯选择适宜的学习方式。因此,通过教学方法的改进,将多样化的教学方式引入教学改革,满足不同学生对知识接受方式和程度差异。
4.考核机制的转变。从某种意义上讲,大学是培养学生分析问题、解决问题的能力。因此对于所学的知识不应以是否记得为考核标准,传统的考核方式中,对课堂上学习过程的考核不太重视,期末考试考核占有较大比例,这样的考核会让学生只注重期末临时的复习,突击复习,死记硬背,失去学习的意义。如图4,学生对于环境评价课程的考核方式各持不同意见:闭卷考试(14.3%),开卷考试(23.3%),提交论文(10.0%),案例分析(11.0%),平时成绩结合考勤(17.0%),综合考核(21.4%)等都是学生普遍接受的考核方式。因此,在立足于学生基础上,实行多元化的考核模式,期末考试可作为其课程考核成绩的一部分计入。将考核形式由书面考核转变为书面文字表达与知识在解决问题中的运用为标准,在课程结束后,通过考察学生综合利用所学知识,分析问题,解决问题的能力,使其总结所学知识,达到综合考察学生的目的。
四、结言
2l世纪是以信息技术为先导的知识经济时代,高等教育作为教育结构中的高层次教育,受到的影响更明显、更突出,呈现出国际化、现代化、个性化以及多元化的特征,这就是知识经济推动下对人才素质培养的需要,是高等教育发展的必然趋势[4]。大学教育已经由精英教育逐步发展到现在的大众化教育,如何能在普及大众化教学的过程中,摸索出一条具有农林类高校特色,适合培养农业资源与环境学生多学科意识的教育模式。因此,以上环境评价课程教学改革的探究,不仅从课程教学的方式方法,课程教学内容,加强实践、考核方式等方面进行了探索,而且更重要的是应进行学生和教师角色的转变,课堂是学生的课堂,教师作为指导者,让学生充分融入课堂,提高课堂教学质量。农业资源与环境专业课程的改革,可以在现有环境评价等课程教学改革的基础上,考虑不同学科的特点,综合考虑学生在个性培养上的差异,推进农业资源与环境专业课程改革的习进程。如何多方面地考虑学生因素,使得改革更具难度和主观性。我们无法探索符合所有学生的培养模式,只有符合绝大多数学生需要,保证培养合格的社会人才,同时也要创造让优秀学生进一步深造的机会。推进“基础+模块”的教学模式,不仅对所有学生要加强基础教育,拓宽其知识,还要依据学生今后发展的方向弹性计划,因人施教,培养复合型的创新人才[5]。只有有了体制的保障,师资的支持,才能让学生在适合自己的环境下慢慢地进行熏陶和转变,自我探索,自我认识,自我提高。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部高等教育司.普通高等学校本科专业目录和专业介绍[M].北京:高等教育出版社,1998:190-191.
[2]李旭霖,崔德杰,史衍玺,等.农业资源与环境专业学科群建设及课程体系设置[J].高等农业教育,2008,卷(10):56-58.
[3]伍钧,吴晓斌,邓仕槐,等.农业资源与环境专业(本科)实践教学体系改革的研究[J].四川农业大学学报,2000,18(增刊):35-38.
[4]张文修.适应21世纪社会发展需要培养具有创新能力的人才[J].学位与研究生教育,2001,(1):6-7.
[5]王救国,毛达如.对办好农业资源与环境专业的三点思考[J].高等农业教育,2001,(4):40-41,44.
附件1:
《环境评价》课程教学改革调查问卷
亲爱的同学,您好:
为了进一步改善《环境评价》教学质量,提高学习效率,促进师生间和睦融洽的关系,提高同学们实际学习应用能力,提高农业资源与环境专业的学术氛围,培养社会需要的专业技术人才,增强就业竞争力。您的意见对我们十分重要,希望您认真填写,忠心感谢您对教学工作的配合!
您的性别:
男?摇女
1.您认为《环境评价》课程在整个专业学习中:
A 重要?摇?摇B 比较重要 C一般 D 不太重要 E 没有用处
2.您对《环境评价》教学的质量是否满意:
A 满意 B 比较满意 C 一般 D 不太满意 E 不满意
3.您对《环境评价》课堂教学的互动性是否满意:
A 满意 B 比较满意 C 一般 D 不太满意 E 不满意
4.您是否能够理解《环境评价》课堂教学的内容:
A 完全理解 B 大部分理解?摇?摇 C 基本理解 D 少部分理解 E 都不理解
5.您在《环境评价》的课堂教学中是否受到启发:
A 经常 B 有时 C 偶尔 D 很少 E 没有
6.您认为《环境评价》课的作业布置是否合理:
A 合理 B 比较合理 C 一般 D 不太合理 E 不合理
7.您喜欢的《环境评价》课的作业类型应当是:(多选)
A 实务模拟 B 案例分析 C 做习题 D 写论文 E 调研 F 其他
8.您对《环境评价》课的考试方式是否满意:
A 满意 B 比较满意 C 一般 D 不太满意 E 不满意
9.您认为《环境评价》课的考试方式应该是:
A 闭卷考试 B 开卷考试 C 提交论文 D 案例分析 E 平时成绩结合考勤情况 F 综合考核 G 其他
10.您认为《环境评价》课教学的实习的效果如何:
A 很好 B 比较好 C 一般 D 比较差 E 很差
11.您认为《环境评价》课教学的方式包括:(多选)
A 教师讲授 B 学生讨论 C 网络教学 D 学生专题报告 E 案例教学 F 其他
12.您觉得本课程在哪方面还需要提高或改进
A 教师水平 B 教学态度 C 教学方法 D 实习条件
关键词:环境监测;课程;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)15-0048-02
教育部在1997年本科专业目录调整中,将原土壤与农业化学、农业环境保护、渔业资源与渔政管理以及农业气象合并为农业资源与环境专业(以下简称农资专业)。环境监测是面向农学院农资专业学生所开设的一门专业必选课程,该课程的主要任务是使学生掌握有关环境监测的基本理论知识;了解环境监测方案制定实施的原则;同时通过实践教学,提高学生的动手能力和专业综合素质。
长江大学自2003年合并成立时设立农资专业并开设环境监测课程,根据专业特点和教学资源条件,针对该课程理论与实践并重,且对实践技能要求高的特点积极进行教学改革。经过多年的探索并学习有益的经验,在课程学时设置、教学内容、教学方法和手段以及成绩考核方面都取得了较大的进步,初步形成了一套适合于本专业特点的较完善的教学体系,教学效果良好。
一、调整优化课程授课学时分配及授课内容
1.调整课程总学时及学时分配。环境监测课程原有总学时为40学时,理论课和实验课学时均为20学时。根据该课程特点及学科发展和人才培养需要,在重新修订教学计划时,将总学时调整为48学时,增加了8学时的实验课。在实践教学环节,将课程实习由0.5周增加到1周,即新增加0.5周用于完成2个综合性的设计实验。
2.优化理论课教学内容。我校农资专业环境监测课程选用教材为奚旦立主编的《环境监测》,该教材全面涵盖了当前环境监测领域的主要内容,但对本专业的学生来说则明显偏多。因此对课程内容进行适当调整:首先,对教学内容进行整合和优化,将各章节中重复的内容提取出来详细讲解一次即可,如水体、大气、土壤等不同环境要素中相同监测项目的测定等;其次,删减一些实际应用少、行业性强的监测项目,并注意与本专业已学过的《分析化学》、《仪器分析》、《土壤农化分析》等课程教学内容的区别和有机结合,如环境监测中的相当部分监测项目的测定原理和方法,对本专业学生来说已较熟悉,可适当删减。此外,随着我国近年来有关环保政策法规和环境标准的不断出台以及环境监测技术不断发展,及时调整、更新和补充课程内容。整合优化后避免了不必要的重复,为在有限学时下顺利完成教学任务奠定了坚实基础。
3.强化实践教学内容。《环境监测》是一门实践性极强的课程,其实践教学内容是课程教学的重要组成部分。因此,合理设置该课程的实践教学环节显得非常重要。基础性实验课方面,尽可能开设了有较强的典型性、代表性和一定的综合性的实验项目。通过实验操作增强了学生对实验原理的理解和正确使用监测仪器的能力。另外,原有的基础性实验课模式是以教师详细讲解实验原理和步骤之后学生按部就班进行操作,不利于学生对完整实验操作技术的掌握,目前的实验教学中教师主要是发挥指导性作用,实验全过程尽可能由学生独立完成,包括材料准备、试剂配制等。同时,改变传统的得到检测数据即完成实验的做法,要求学生对照实验结果查找问题、分析原因并及时评价,培养学生规范、严谨的实验作风。
环境监测除实验室中的检测外,还包括监测方案的制定、采样点布设、样品采集保存、监测技术的选择、数据处理等一系列过程。为使学生掌握完整的环境监测过程,增加了综合性设计实验,主要针对大气和水两个环境要素进行。大气环境综合性实验要求完成校园空气质量监测,水环境综合性实验要求完成受学校农场稻田总排水渠影响的太湖港河的水质监测。实验开始前,召集各组学生讨论、讲解各自实验方案,经老师指导修订成可行的监测方案。在实验过程中,对出现的问题进行分析,共同提出针对性解决方案。实验结束后要求各小组总结汇报,指导教师进行针对性讲评。通过综合性实验提高了学生的主观能动性和分析解决问题的能力,同时也培养了团队协作能力。
在课程实习中还组织学生到本地的环境监测部门进行实地参观和学习,使学生对环境监测工作产生最直观的认识,从而提高了学习的兴趣和积极性。同时还邀请监测站的技术人员为学生讲解操作规范、数据处理等内容,培养学生求真务实、标准规范的工作态度。
二、完善教学手段和方法
在充分把握课程特点基础上,通过实践和总结,初步形成了《环境监测》独特的教学方法体系。首先,坚持教师讲授、学生自学与师生共同讨论总结相结合的教学方法。理论课重点讲授各章节中重要的概念、监测原理及新技术等,与其他课程重复以及非重点的内容,则在给出提纲后由学生自学讨论,最后教师作必要的概括总结;实验课重点讲授实验原理、关键性的操作技能,对出现的问题,则通过师生共同讨论来分析查找原因,最后由教师作讲评和总结。其次,坚持理论与实践相结合的教学方法。通过合理安排实验课使其与理论课教学内容紧密衔接,促进理论知识的消化吸收,而对于部分抽象和难于理解的理论,则通过边做实验边讲解,最后进行理论总结方式进行,加深对理论知识的理解和掌握。再次,采用多媒体教学手段。在课件中引入大量图表、图片、动画等,提高了授课效率,弥补了理论课时不足,又使抽象的讲授变得更加直观、生动,增加了学生的学习兴趣。由于实验室仪器设备的更新速度跟不上新型仪器的发展速度,则通过仿真实验动画等生动直观地演示其工作原理及操作技术过程,从而快捷和高效地拓展学生的环境监测知识。另外还采用了其他多样化的教学手段和方法,如典型案例分析教学法、启发式教学法等。
三、改革成绩考核体系
成绩考核评定对学生的课程学习具有导向作用,考核应着眼于学生能力的培养和综合素质提高,建立更加科学合理的课程成绩考核体系是教学改革的重要方面。首先,根据教学学时和内容的调整,相应改革了考核的指标和权重,由理论考试占60%,基础性实验占20%,参观实习占20%,调整为理论考试占40%,基础性实验占20%,综合性实验占20%,参观实习占20%,提高了实践教学部分所占的比重。其次,改革了考核内容和方式。在基础性实验成绩评定中,在原考核依据上,增加实验结果误差分析及改进建议,提高学生分析问题解决问题的能力。在综合性设计实验成绩评定中,增加了监测方案制定的小组讨论汇报和监测实验全过程的总结答辩,既考核了学生的专业综合技能和创新能力,又培养了团队协作精神。完善的成绩考核体系不仅增加了学生对成绩的认可程度,而且增强了学生的课程学习兴趣,提高了学生的综合素质。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部高等教育司.普通高等学校本科专业目录和专业介绍[M].北京:高等教育出版社,1998.
[2]张娇,史衍玺.农业院校环境监测课程实习教学改革探索[J].安徽农业科学,2013,41(12).
[3]熊双莲,胡荣桂,赵竹青.环境监测课程的教学与实践[J].云南农业教育研究,2007,(4).
基金项目:长江大学教学研究项目“农业资源与环境专业学科基础课和核心课教学质量保证体系构建与实践”(JY2009036)。
关键词:农业资源环境信息系统;教学模式;研究型教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)15-0116-02
教学模式改革是课程教学改革中提高教学质量的关键环节。随着信息技术的快速发展和普及,信息技术在农业资源与环境领域的应用越来越广泛和深入。西北农林科技大学资源环境学院自2005年开设《农业资源环境信息系统》课程以来,作为地理信息科学专业的方向选修课,课程内容主要是应用现代信息技术,研究农业资源的优化配置和合理利用,拓展学生在土地、土壤、水资源、气候、施肥和农业环境污染等领域的专业知识,重点是学习GIS对资源环境等领域的信息化管理和研究手段,是一门以信息技术为基础、多学科综合的专业技能课。
目前社会对地理信息科学专业毕业生实践能力的要求不断提高,如何进行有效的教学模式改革,完善实践教学体系已经成为当前急需解决的问题。我们采用座谈和调查问卷结合的方式,广泛吸收师生的各种合理建议。同时收集和分析各种相关信息文献,借鉴国内外不同高校的教学实践和研究成果,并结合我校本专业的学科设置、学生知识结构等特点,基于先进性、综合性、创新性等原则,建立了新的具有我校农、林、水综合特色的《农业资源环境信息系统》课程教学模式。
一、研究型教学模式
研究、创新能力培养是研究型大学教育的重要职能之一。在教学中过程中恰当地引入科学研究的新进展和新成果不仅可以丰富教学内容,而且可以让学生接触科研前沿,对培养学生科研思维、提高学生研究能力有重要作用。《农业资源环境信息系统》课程内容的难点主要是各个农业资源与环境项目模型的建立过程、相关模型的原理及其与地理信息系统的结合方式等,本身就属于课题研究性质。教学中主要通过以下形式加以实施。一是将科研项目及其成果引入课堂,让学生体验理论知识和实践相结合的重要性。将地理信息和遥感科学系各位老师承担完成的“县域耕地地力评价”、“测土配方施肥信息系统”、“农田生态环境信息获取与作物长势监测技术研究”等研究成果作为案例,在课堂上讲述和分析,对开拓学生的视野,启发学生的创新意识,科研意识及提高学习兴趣,均有很好的效果。二是充分利用学校、学院、系不同层次的科研平台,通过组织学生参观重点实验室、大型仪器、参加学术研讨活动、鼓励学生积极参加GIS设计大赛、申报学校各类科创项目,让学生有充分机会近距离感受学术研究的氛围,学习研究、创新的技能和方法。三是建立全程学习的模式,课程学习不仅仅限于课程开课期间,还要求学生利用大三下学期刚好是毕业论文(设计)选题时间这一有利时机,根据自己的兴趣,结合课程内容,让学生参与到各位导师的科研项目中去,多查阅文献,了解最新的研究进展,极大地提高了课程学习的针对性和有效性,培养了学生的实际动手能力和创新能力。
二、一体式教学模式
《农业资源环境信息系统》这门课程的专业跨度大、综合性和实践性强,作为一门重要的专业方向课,其知识结构、内容体系以及教学方法直接影响着课程的教学效果。在教学过程中采用精讲多练,融“教、学、用”为一体、着重强化学生能力、素质培养的一体式教学模式。一是教学内容与相关专业课程的有效衔接,根据本专业的课程体系对教材内容进行合理取舍,对水资源信息系统、气候资源信息系统等内容薄弱的环节进行适度的扩展和延伸,并每年将一些最新的研究进展补充进教学内容,使其和本领域科技发展同步;二是在教学中注重基础理论与实际应用的紧密联系,注重案例式、问题式教学,基础理论的讲授结合实际问题表述概念、阐述原理,既强调内容的系统性,又注重可操作性,课程的实验内容和教材各章节内容紧密相关,并保持同步,加深了学生对理论知识的理解与掌握。例如,本课程中涉及的六大农业资源要素相关模型的基本原理和建立过程均属于各章教学内容的难点,但我们通过系统性梳理和归纳,从数学方法的角度把它们归并为关联分析类、预测类、最优化类三大类,然后逐步深入地讲述,层层展开,对比分析各种模型的特点、适用条件和模型参数的原理,从而使学生深刻领会了每一个资源要素中常见典型模型的内涵;三是突出学生在教学活动中的主体地位,从以教为主转变为以学为主,激发学生的能动性和学习兴趣。通过布置课后作业、课堂提问等环节,并采用现实中已经开发成功的信息系统作为演示,让学生自己操作,增强教学的互动性,充分体现学生在学习过程中的主体地位。实验课程只给学生提供实验数据和基本要求,实验过程和步骤则由学生独立思考和操作完成,利用GIS技术在三维显示等领域的优势,让实验结果深入、生动、有趣。把学习的主动权还给学生,将传统单一的“学完了再做”的方式,变为“边学边做”、“边做边学”等多种教学方式,为复合型、创新性人才培养模式的建立打下良好的基础。
三、网络化教学模式
《农业资源环境信息系统》课程充分利用了网络信息技术发展的成果进行网络教学。一是充实了学校引进的由清华大学教育技术研究所开发的网络教学综合平台中关于本门课程的网络内容,开设了教师介绍、课程介绍、教学材料、课程答疑讨论区、课程作业、试题试卷库、精品课程内容、教学邮箱、研究型教学、在线测试、课程通知等栏目。建立起多视角、多功能、全方位、立体化教学模式系统,提供了一个支持师生在网上进行课下教学活动的环境;二是充分利用了互联网提供的海量网上基础地理数据库和相关教学资源,通过向学生推荐国内外著名的地理相关数据库网站,让学生下载和浏览,查询和挖掘网络中各种珍贵的基础数据和学习资料,培养学生从数字(空间)的角度观察世界,研究未知领域的能力,给了他们一个全新的解决问题的思维方式;三是通过这一网络教学平台,让学生利用教学视频、多媒体教学课件进行自主学习和复习,加强了对课堂教学内容的理解和体会。利用网上的试题库对学习内容进行自主训练和自我检测,利用网上交互式学习平台与学生进行专题讨论、在线答疑、在线寻求帮助等。通过几年的不断完善与应用,学生反映效果良好,达到了网络教学预期的目的。
四、换位式辅助教学模式
在教学过程中,适当地采用换位式教学方法,引导学生作为课堂的主体,在沟通中培养兴趣,在辩论中阐明道理,能够营造良好的教学氛围,增强学生的参与意识,变被动为主动,培养他们的主动学习意识和能力,实现以学生为中心,提高学生综合素质的目的。具体做法:一是让学生自由组合建立5人左右的讨论小组,根据课程内容中土地、土壤、水资源、气候、施肥和农业环境污染六个专题信息系统选择自己感兴趣的一个主题,小组成员按照自行分工、人人参与的原则,查阅最新文献(近三年),收集资料,并制作PPT,讲授、质疑、讨论、完善,形成小组的汇报材料;二是课程授课结束后,安排专门的专题讨论会,让各小组分别汇报自己的成果,老师和其他同学进行提问,专题讨论的成绩计入课程总成绩中。学生在主动参与、合作探究、过程体验、交流展示、质疑讨论的过程中学习了知识,锻炼了能力,也打下了积极探索与科学研究的良好基础。
五、注重实践能力的教学模式
实践是创新的基础,是从理论到实践再到理论的升华过程,是实现从感性到理性的自然飞跃,也是将知识转化为能力的基本途径,在学生能力培养和综合素质提高方面具有独特的作用。《农业资源环境信息系统》这门课程从开设之初就十分重视实践课程内容的安排。一是购入所有相关硬件设施和软件平台,建立了ArcGIS软件上机实践实验基地,得到了美国环境系统研究所(ESRI)的大力支持,与ESRI西安公司协议共建ArcGIS教学实验中心,保证了实践教学环节的顺利进行;二是加大实验训练的课时量。农业资源环境信息系统理论课程时间为32课时,实验课时16课时,占总课时的三分之一,保证了本门课程实践训练环节的质量;三是实践教学的课程内容主要设置了综合性的地理分析问题和专题信息系统的设计,教师通过要点提示,向学生指出实验目标与操作之间的主要关系,然后由学生独立思考后完成;四是增加了实践内容成绩考核的分值。虽然选择闭卷考试作为该门课程的成绩评定之一,但闭卷考试成绩仅占总成绩的40%,专题讨论占20%,实验成绩则占40%,着重考查学生灵活运用地理信息技术解决实际问题的综合分析和实践能力。
总之,课程教学模式改革是实现教学效能最大化的重要环节。不同的教学模式适合于不同的课程和人才培养需求。《农业资源环境信息系统》课程采用的研究型、一体式、网络化、换位式辅助教学和注重实践能力的教学模式在教学实践中体现了我校以“农”为特色,特别注重科学研究和实践能力培养,网络信息技术综合运用的多学科交叉融合的课程特色,实现了预期的教学目标,有利于高等农业院校培养综合性、复合型人才的战略目标的实现。
参考文献:
[1]王文静.中国教学模式改革的实践探索――“学为导向”综合型课堂教学模式[J].北京师范大学学报(社会科学版),2012,(1):18-21.
省人大农业和资源环境保护委员会收到省人民政府提请省人大常委会审议的《浙江省森林消防条例(草案)》后,于5月8日召开全体会议,对条例草案进行了审议。此前,我们就森林消防管理问题,由常委会领导带队赴吉林、辽宁、江西、福建进行学习考察,4月中旬组织力量赴杭州、宁波、温州、湖州、绍兴、衢州、丽水七市及部分县(区、市)征求意见,4月下旬又在杭征求了省级有关部门的意见。现将调研情况和审议意见报告如下:
森林火灾是一种突发性强、破坏力大、处置救助较为困难的自然灾害,是目前世界上破坏森林资源安全、威胁人类生存环境最为严重的灾害之一。近年来,我省森林火灾居高不下,呈上升趋势,给森林资源、生态环境和人民生命财产都造成了极大的危害。1989年10月省人民政府颁布实施的《浙江省森林防火实施办法》,虽对预防和扑救森林火灾起了积极作用,但随着形势的发展,有的条款已不相适应。为适应新形势的需要,更加有效地防控森林火灾,制定《浙江省森林消防条例》很有必要。
农业和资源环境保护委员会认为,省政府提请审议的条例草案,总结了近年来我省森林消防工作一些好的做法,借鉴了外省森林消防立法一些成功经验,内容基本符合上位法的规定和我省的实际情况,建议提请本次省人大常委会会议审议。同时,对条例草案提出以下修改意见。
一、关于森林消防责任问题
认真落实森林消防责任是搞好森林消防工作的关键。调研中,各地反映,森林消防工作属于抢险救灾性质,直接关系国家和人民生命财产安全,是一项涉及面广但又很重要的社会性工作。条例草案中对森林消防责任虽已作了规定,但在各级人民政府、森林消防指挥部、森林消防主管部门和林业行政主管部门四者所承担的职能和职责上,还存在着职能重叠、交叉、责任主体不清等问题。建议条例草案进一步理顺以上四者关系,明确其职能和职责,以确保森林消防责任落实到位。
二、关于野外用火管理问题
加强野外用火管理是森林消防工作的重点,也是个难点。调研中,有的地方提出,野外用火事关群众的生产生活,一方面,随着林区体制改革的不断深化以及林业种植结构调整和林农耕作习惯的改变,生产性用火已由原来的集中用火转向分散用火,季节性用火转为常年性用火,堆烧用火转为随意点火;另一方面,春节、清明节、“五一”、“十一”等节假日期间,燃放鞭炮、祭祀活动、野炊烧烤等非生产性用火增多,给森林防火带来困难。条例草案中只对森林防火期及防火期内生产性用火作了规定,对防火期外及非生产性用火却没作具体规定。为了更好地分类施治,科学管理,建议条例草案在正确处理好全年森林防火和森林防火期关系的同时,对传统、零散、随意的非生产性用火也作相应明确的规定,以便规范非生产性用火行为。
三、关于森林消防队伍建设问题
森林消防队伍建设是搞好森林防火的组织保障。近年来,发生在我省重点部位、扑救比较困难、燃烧时间较长、过火面积较大的森林火灾,90%以上是由专业(半专业)森林消防队伍扑灭的。但由于目前我省农村专业扑火力量不足,加上缺少必要的培训和演练,难以应对突发的森林火灾。处置森林火灾具有高度危险性和时效性,专业扑救显得格外重要。条例草案第十一条已对森林消防队的建立作了规定。为确保这支队伍建设落到实处,建议条例草案明确由省人民政府制定森林消防队伍建设与管理办法。
四、关于首席消防员制度问题
建立首席消防员制度是减少火灾损失和防止人员伤亡的重要举措。调研中,不少地方提出,森林火灾扑救工作时效性和专业性强,危险性大,稍有不慎,将直接威胁人民群众的生命财产安全。而首席消防员一般熟悉本地区森林植被、地形地貌,精通森林防火业务并具有丰富实践经验和指挥扑救火灾能力。尤其在各级党政领导负有主要责任而又不熟悉森林消防工作的情况下,当林区初现火情时,就如何加强扑救森林火灾的科学指导,听取首席消防员的意见,提高指挥的科学性,即快速出动、高效扑救、安全撤退,把森林火灾损失降到最低程度,就显得十分重要。为确保这项制度在我省有效实施,建议条例草案增加对重点林区建立首席消防员制度的有关规定。
五、关于森林消防设施建设问题
加强森林消防设施建设是搞好森林消防工作的一项重要内容。调研中,不少地方提出,森林消防工作是一项社会公益事业,需要各级政府投入和支持。而我省重点林区又都地处欠发达地区,由于地方财力有限,森林消防设施相对比较薄弱,无法满足当地森林消防的需要。条例草案中对此虽已作了规定,但对欠发达地区来说仍然比较困难。为确保欠发达地区森林消防设施建设到位,建议条例草案明确由省人民政府制定森林消防救助办法,以最大限度地满足欠发达地区森林消防的实际需要。
摘要:农业是中国可持续发展的核心和关键,作为人类生存和农业发展基础的农业资源应受到更加广泛的重视。本文从农业资源角度出发,探讨了中国农业可持续发展的内涵、特征和农业可持续发展面临的农业资源问题,提出了中国农业可持续发展的对策。
农业是中国国民经济的基础,农业可持续发展是中国可持续发展的根本保证和领先领域,农业可持续发展就是要使农业具有长期持续发展的能力。而农业资源如土地、水资源、劳动力和资金等作为农业生产的物质基础和条件,直接影响着农业发展和社会发展,应得到更加广泛的重视。因此,本文从农业的可持续发展的角度来探讨中国的农业可持续发展。
1中国农业可持续发展
《中国21世纪议程》对中国农业可持续发展进一步明确为:保持农业生产率稳定增长,提高食物生产和保障食物安全,发展农村经济,增加农民收入,改变农村贫困落后状况,保护和改善农业生态环境,合理、永续地利用自然资源,特别是生物资源和可再生资源,以满足逐年增长的国民经济发展和人民生活的需要。从农业资源角度来理解,农业可持续发展就是充分开发、合理利用一切农业资源(包括农业自然资源和农业社会资源),合理地协调农业资源承载力和经济发展的关系,提高资源转化率,使农业资源在时间和空间上优化配置达到农业资源永续利用,使农产品能够不断满足当代人和后代人的需求。
1.1农业可持续发展关键在于保护农业自然资源和生态环境。农业可持续发展就是要把农业发展、农业资源合理开发利用和资源环境保护结合起来,尽可能减少农业发展对农业资源环境的破坏和污染,置农业发展于农业资源的良性循环之中。大力发展文化科技教育事业,提高农村人口素质,是农业可持续发展的保证,是形成自觉保护资源环境的前提。
1.2提高农业生产效益,优化农业投入结构。全面发展农、林、牧、副、渔各业,实现生产经营适度规模化,农业生产结构合理化,农产品品种多样化和品质优良化,实现农业生产的高产、优质、高效和低耗,变原来的粗放经营为集约经营,达到农业可持续发展的目的。
1.3农业可持续发展是指农村经济和社会经济全方面的持续发展。实现农业可持续发展不单纯地是追求数量上的增加,而是要实现农民日益富裕、农业社会全面进步,使农村的资源环境、人口、经济和社会相互协调,共同发展。
2中国农业可持续发展面临农业资源危机
2.1人口增长和农村贫困问题给农业可持续发展带来了巨大压力
人口过快增长特别是农村人口过快增长与农村教育、医疗卫生等条件发展不相适应,加剧了人口数量与质量的矛盾,造成了农村劳动力素质难以提高和充分就业等问题;现有近5000万的贫困人口分布农村,贫困造成资源环境恶化,资源环境恶化又加剧贫困,最终对农业发展产生严重的制约,造成了人口增多一贫困-资源环境恶化一经济发展减缓的恶性循环。
2.2农业生产所需的主要农业自然资源面临短缺危机。主要表现为:一,近30年来中国耕地总体数量不断减少。据统计资料,1996年,我国30个省、市(区)中,已有14个省、市(区)人均耕地在0.067hm2以下,占总数的47%,其中有7个省、市(区)人均耕地不足0.053hm2,低于联合国规定的人均耕地0.053hm2的警戒线,尽管如此,占用、毁坏的耕地情况仍未好转。再加上耕地质量下降和人口增加,造成人均耕地减少、土地负担指数上升和耕地失衡等耕地资源危机。二,农业用水危机正在加深,农业每年缺水达3.0x1010m3,受旱面积约2.0xl07hm2,全国有8000万农村人口饮水困难,300个城市缺水;乱开滥采地下水,造成地下水位持续下降,漏斗面积不断扩大。如华北已经形成了1.5-2万km2的地下水位漏斗区,地下水位每年平均下降1.5m,导致灌溉成本不断上升。
2.3农业资源污染严重,生态环境日趋恶化
农业资源
农业资源是指人们从事农业生产或农业经济活动中可以利用的各种资源,包括农业自然资源和农业社会资源。农业自然资源主要指自然界存在的,可为农业生产服务的物质、能量和环境条件的总称。它包括水资源、土地资源、气候资源和物种资源等等。农业社会资源指社会、经济和科学技术因素中可以用于农业生产的各种要素,主要有人口、劳动力、科学技术和技术装备、资金、经济体制和政策以及法律法规等。
在农业发展过程中,农业资源已成为评价和衡量农业可持续发展的重要指标,是农业可持续发展的基础。所以,节约和合理开发利用农业资源,解决农业资源日益尖锐的供需矛盾,实现农业资源的可持续利用,是实现农业可持续发展的关键
中国农业可持续发展面临农业资源危机
·人口增长和农村贫困问题给农业可持续发展带来了巨大压力
人口过快增长特别是农村人口过快增长与农村教育、医疗卫生等条件发展不相适应,加剧了人口数量与质量的矛盾,造成了农村劳动力素质难以提高和充分就 业等问题;现有近5000万的贫困人口分布农村,贫困造成资源环境恶化,资源环境恶化又加剧贫困,最终对农业发展产生严重的制约,造成了人口增多——贫困——资源环境恶化——经济发展减缓的恶性循环。
·农业生产所需的主要农业自然资源面临短缺危机
首先,近30年来中国耕地总体数量不断减少。据统计资料, 耕地由1957年的人均0.173公顷下降至1995年的0.08 公顷。到1996年,我国30个省、市(区)中,已有14个省、市(区)人均耕地在0.067 公顷以下,占总数的47%,其中有7个省、市(区)人均耕地不足0.053 公顷,低于联合国规定的人均耕地0.053 公顷的警戒线,尽管如此,占用、毁坏的耕地情况仍未好转。再加上耕地质量下降和人口增加,造成人均耕地减少、土地负担指数上升和耕地失衡等耕地资源危 机。
其次,农业用水危机正在加深,主要表现在:(1)农业和城市缺水严重。农业每年缺水达3.0?010立方米,受旱面积约2.0譴07 公顷,全国有8000万农村人口饮水困难,300个城市缺水。(2)水涝灾害严重。90年代成灾面积已经相当于50年代的273%,严重影响了中国农业的生产和发展。(3)乱开滥采地下水,造成地下水位持续下降,漏斗面积不断扩大。如华北已经形成了1.5~2万平方公里的地下水位漏斗区,地下水位每年平均下降1.5m,导致灌溉成本不断上升。
·农业资源污染严重,生态环境日趋恶化
工业“三废”污染急剧向农村蔓延。环境监测表明:在全 国7大水系中,近一半的河段污染严重,流经城市河段82%受到严重污染,25000km的河流污染物超标,受污水、工业废弃物和城市垃圾危害的农田达 0.1亿公顷;化肥、农药和农膜等大量使用带来了严重的农业污染,中国农药施用量每年以10%的速度递增,1995年为26.8万吨,预计2000年将达30万吨,农药和化肥的超量使用使得农药残留超标率和检出率很高,化肥的使用已使粮食增产出现了边际负效应。农药化肥等的滥用不仅使土壤、水体和大量农 产品受到污染,导致不少农作物高产地区的农田生态平衡失调,病虫害越治越多,耕地污染、水污染及农产品质量下降等问题也日益严重起来。
乡镇企业的高速发展也对农业资源环境造成了严重污染。随着乡镇企业的高速发展,乡镇企业占整个工业污染的比重已由80年代中期的11%增加到1997年的45%,“三废”污染的农田面积已达0.1亿公顷,比1983年增加了2.5倍,约有15%的农田受到不同程度的污染;每年因为污染,粮食减产100亿千克以上,直接损失达125亿元,给土壤和水资源造成严重破坏。这样不仅污染了农业生态环境,造成资源恶化,制约了乡镇企业的发展,而且严重影响了农业的可持续发展。
由于对农业自然资源掠夺式的开发利用,如陡坡毁坡毁草等,形成了“边治理、边破坏”和“局部有所改造、整体继续恶化”的被动局面,使得土壤侵蚀严重,水土流失严重,森林生态功能降低,土地沙漠化仍在发展。
中国面临的农业资源问题已经非常严重,再加上一些休耕、免耕等保护农业自然资源、恢复生态环境的措施执行不力,严重影响到农业可持续发展。在市场经济下,如果单纯地追求经济效益,忽视农业资源保护,就会使目前已经恶化的局势进一步加剧,导致农业生产严重缺少后劲;制约农业发展进而制约中国整个经济发展。
结束语
世界农业经历了从原始农业、传统农业到现代农业的发展历程,在此过程中无论是西方发达国家的“石油农业”还是发展中国家的“绿色革命”,它们在创造了农业增产奇迹同时,也带来了土壤退化、环境破坏、病虫害爆发等一系列农业生态问题,它们所追求的高效都是建立在能源巨大消耗和环境破坏基础上的,以投入产出进行成本核算,“高效”的意义殆尽,只能说是一种“高消耗”的农业。20世纪80年代以来全球可持续发展思潮的涌动使人们开始重新审视现代农业发展模式引发了全球农业可持续性的思考。1991年4月,FAO在荷兰召开的“农业与环境”国际会议上所通过的《登博斯宣言》,给持续农业以新的完整定义:管理和保护自然资源基础,调整技术和机构改革方向,以便确保获得和持续满足目前几代人和今后世世代代人的需要。这种持续发展能保护土地、水资源、动植物遗传资源,而且不会造成环境退化,同时技术上适当,经济上可行,能被社会所接受[1]。发展可持续农业是目前全球的一项共识,而集约高效利用农业资源则是实现农业可持续发展的重要途径。在农业资源利用过程中,既要维持或不断提高资源利用的潜力,降低农业生产风险,又要保持农业生产环境的趋良性,促进经济和社会的健康发展。在判定农业自然资源利用效率时,不能仅以农产品产出状况为依据,判别“高效”利用的第一位标准是农业自然资源的开发利用必须是可持续的[2]。所以,有学者认为必须从更大范围和尺度来界定农业资源高效利用。衡量农业资源利用高效与否的标准应该包括以下几个方面:节约利用资源,资源利用率高;有效利用资源,资源产出率高;投入少产出多,经济效益高;不造成资源退化、枯竭,可持续利用资源;不污染环境,保持高质量的农业生态环境[3]。由此可见,持续农业对农业资源高效利用提出了现实要求,而农业资源高效利用正是农业持续发展的重要前提和根本保证。
2农业资源利用效率评价方法
2•1比值分析法
比值分析法是一种简便而又实用的方法,农业资源效率计算可以表达为[5]:Rec=E0-N0Ri(1)式中:Rec为广义的农业资源效率,Ri为资源消耗量或占有量,E0为有效价值产出,No为伴随该资源消耗利用过程产生的负面效应价值。利用比值分析法可以直接求算资源利用效率[4];还可以通过计算资源消耗系数来间接求算资源利用效率[5]。消耗系数越大,资源的利用效率就越低。比值分析法计算农业资源利用效率具有形式简单、涵义明确的特点,当所消耗的资源数量比较容易量化,其数据易于获得,并且所要评价的对象具有同质性,形成的评价指标具有可比性时,通常会用比值分析法。但使用比值分析法的关键是投入要素和产出要素数量的确定以及纲量的统一。由于农业资源利用效率评价中社会、生态、经济资源的投入难于量化,也很难在投入与产出之间建立统一的量纲,因此,比值分析法在这一方面受到了限制。比值分析法通常是对单因素进行评价,不利于发现阻碍整体资源潜力充分发挥的限制因素,为了更全面地了解农业生产系统特征,高效配置农业资源,开展相应的技术体系集成,还需结合其他评价方法展开。
2•2生产函数法
利用生产函数进行农业资源利用效率评价是指通过生产函数的建立与参数的求解,将实际观察值与生产函数所要求达到的水平相比,来反映资源利用效率,并且分析各投入要素对产出的影响大小[6~9]。其基本表达式为[10]:Y=f(X1,X2,…,Xn)(2)式中:Y表示某一农产品的产出量;X1,X2,…,Xn表示参与该农产品生产的n项资源投入;f是投入转化为产出的函数关系。在所有的n项资源投入中,有些是可控的,有些是不可控的,还有一些是当前条件下无法观测的。通常研究的是可控投入对产出的影响,而把不可控和不可观测投入作为一个随机扰动项,因此,农业生产函数又可以表示为[10]:Y=f(X1,X2,…,Xk)+ε(3)式中:前k项投入表示可控投入;ε为代表随机扰动项的随机量。利用生产函数进行农业资源利用效率评价内容包括:利用生产函数模拟出固定投入下的理论最大产出,采用实际产出/理论产出来评价农业生产过程中的效率;采用同样原理评价固定产出条件下最佳生产过程与被评价生产过程投入量之间的关系;采用农业生产函数中的系数(产出弹性),评价各投入要素对产出的影响;计算农业科技进步贡献率,通过把除要素投入以外的其它所有因素对产出的综合影响均看作科技进步的作用,常以余值或残差的形式来评价农业科技进步对农业资源利用效率的影响。生产函数方法是针对同一农业部门(或单位)而言,不同农业部门(或单位)借助于回归分析技术各自建立的生产函数模型是无法进行比较的。生产函数法是目前分析科技进步效果较为普遍的一种方法,但是它不能反映科技投入是如何影响科技进步进而影响农业资源利用效率的,这样就容易导致人们对科技投入的忽视,最终延缓科技进步。
2•3包络分析法
包络分析法(DataEnvelopmentAnalysis)是美国著名运筹学家Chares和Cooper等人在1978年提出的,主要采用数学规划方法,利用观察到的有效样本数据对决策单元(DecisionMakingUnits,DMU)进行生产有效性评价。DEA法用一组输入———输出数据来估计相对有效生产前沿面,这一前沿能够很方便地找到,生产单位的效率度量是该单位与确定前沿相比较的结果。应用DEA法可以进行农业资源相对生产效率评价[11]及农业技术效率评价[12]。应用DEA法进行农业资源相对生产效率评价时,需要考察不同农业生产区域(作为决策单元),选取它们的主要投入指标作为输入,选取一些主要的产出指标作为输出。应用模型求各决策单元的最优解θ*,值为1的决策单元对应着最高的投入产出效率,从技术有效和规模有效的角度,它们构成了投入产出效率最高的一类农业生产区。由于行业投入产出的效率高低总是相对的,总可以将DEA有效的决策单元剔除,再对余下的单元进行DEA评价,以确定在余下的农业生产区中哪一个行业的投入产出效率最高,且构成一个类别(对应的θ*值为1)。经过有限多轮的DEA评价,就可以将不同发展水平的农业生产区按投入产出效率的高低自然而客观地分成不同的类[13]。在农业资源利用效率评价中当某些数据不易于直观获得,尤其是评价对象结构较为复杂时,DEA法显出其优势。利用DEA模型进行评价可以得到一些相对性的结果,有利于具有相同类型的部门(或单位)之间进行对比,同时也可以对于同一部门不同时间段进行对比与评价[14]。该法主要用于多投入,多产出系统的相对效率的评价。其与生产函数的区别在于所估计前沿面的差别。生产函数的前沿面是一种理论前沿,代表一种理想状态,而DEA的前沿面是一种相对有效生产前沿面,具有实际意义。但是DEA方法评价的结果只是农业资源利用效率相对高低,并不能说明相对效率低的原因,还需要结合其他方法来找出提高效率的对策;同时,有关DEA的模型大多没有考虑实际生产过程中的随机不确定性,因此评价结果与实际情况间会产生一定的偏移。在这一方面,国内外的许多学者正在进行研究与改进,如Banker[15]和肖渡[16]等把统计方法引入DEA,提出了用最大似然估计法处理DEA中的随机性;O1esen和Petersen[17]使用可信度域的分段线性包络方法提出了概率约束DEA模型;Cooper[18]等把满意度概念引入DEA,提出了满意度DEA模型等。
2•4能量效率分析的评价方法
农业资源利用效率评价指标体系中除包括水、土、气、生等单项资源利用效率评价指标外还包括物质、能量转化效率等一些综合性指标。能量效率分析就是要研究系统的能量流,从能量利用转化的角度进行效率分析。在研究能量流的过程中,利用能量折算系数把各种性质和来源不同的实际投入产出物质转换成能流量,通过计算机和统计分析确定系统内各成分间各种能流的实际流量。对于农业生产系统,主要是研究其辅助能量投入产出以及转化率的大小,包括生物辅助能,工业辅助能,人工辅助能,产出能等。目前能流分析方法有统计分析法、输入/输出分析法、过程分析法三种[19]。以输入输出法为例,首先测定输入输出实际的流量,利用能量折算系数统一量纲;在此基础上,进行能量效率分析,分别计算各种辅助能的能量利用效率(总产出能/各辅助能投入),太阳能利用率(系统能量总产出/系统太阳能输入),总的能量利用效率(总产出能/总投入能)以及能量投入边际产出等;还可以利用统计的方法,对各辅助能投入与能量总产出之间进行回归分析,寻找农业生产中的限制性因子;应用灰色系统理论的关联分析方法对影响能量总产出的各项投入因子的重要性进行量化分析,寻找较能影响系统产出的因素;计算各种能量的投入比例,分析系统的能量投入结构,以反映能量投入效果,确定能量投入是否合理[20]。能量效率分析把各种性质和来源根本不同的物质均以能量单位表示后进行比较和数量研究,然而,不同类型能量并不可比较和加减,例如,农业生态系统输入的石化能和生物能存在根本差异,同是石化能煤炭燃烧产生的1J能与1J电能也存在极大差异,不可作简单相加和比较。能量效率分析无法对系统的能物流、货币流、人口流、信息流进行综合分析,能量单位也不能用于表达生态与经济效率的关联。能量效率分析主要计算系统能量的产投比,显示投入能对产出能形成的效率,但通常对于自然资源能量的投入(如雨水能等)考虑得比较少,因此,其分析结果得出的各种产投比并不反映自然的巨大作用和贡献,不能表示生态效益。
2•5因子-能量评价模型
因子-能量评价模型是基于能量分析,以能量作为评价“媒介”,采用能量的形式,将诸多功能、性质、量纲等都不一致的因子置于统一的衡量指标下[21,22];不同于能量效率分析的是,它以能量运动转化的衰减过程为评价主线,不仅是对辅助能的评价,而且更多地是对自然资源利用效率的评价,评价过程也具有更好的层次性。因子-能量评价模型将农作物产量形成过程划分为若干环节,每个环节加入一个资源因子,对应一个理论产量,随着环节的深入,影响因子逐渐增多,理论产量呈衰减趋势。通过建立因子间相互关系来寻找限制性资源因子及其定量制约程度。因子对生产过程的影响主要通过以下几个方面体现:因子-能量损失量(相邻理论产量的差值);因子-能量衰减率(差值与上一级理论产量的比值);资源组合利用效率(实际产量与各级理论产量的比值)。因子-能量评价模型最大的优点体现在通过“能量”作为载体,将不同类型、性质的评价对象统一在相同的量纲下,具有不同类型、不同部门、不同时段、不同区域的可比性。但由于模型中的阶段变量均来源于不同生产级别的农业生产力模型的计算结果,因此,在实际应用中无论评价思路、评价环节划分、还是评价结果都受到农业生产力模型研究进展及其精确程度的制约。同时,在实际工作中,划分评价环节时,由于生产方式、制度及管理等因子难以量化,对应的因子评价工作难以进行。
2•6能值评价方法
能值(Emergy)是由著名生态学家Odum创造的一个新词,其定义为:一流动或贮存的能量所包含的另一种类别能量的数量,称为该能量的能值[23]。在实际应用中通常以太阳能值为标准来衡量其它各类能量的能值,即一定数量的某种类型的能量中所包含的太阳能的数量。将单位数量(1J、1kg等)的能量或物质所包含的太阳能值称为“太阳能值转换率”。能值的提出是系统能量分析在理论和方法上的一个重大飞跃。借助太阳能值转换率,生态系统的能量流、物质流和货币流等,均可换算为统一的能值。因此系统研究包含了自然和经济资源,而且这些作用流可以直接加减和相互比较,从而实现了系统生态分析和经济分析的有机统一。能值分析已被大量用在生态系统可持续性评价研究当中。利用能值分析可以得出一系列反映农业生态与经济效率的能值指标体系,与传统的能量分析相比,能值分析一方面延用了能流分析的一些基本思路与方法,反映系统投入—产出的情况,而且能够更深刻地反映系统的能量等级、环境容纳能力,生态经济效率等,从而更好地说明系统的结构功能特征。根据能值分析的基本原理,可以构造以下常用的利用能值进行农业资源利用效率评价指标。这些指标从不同的侧面反映农业资源利用系统特性,也可以综合这些指标对系统进行效率与可持续性总体评价。能值评价方法的最终结果表现为不同农业资源在能值数量及其综合评价指标上的差别,不同资源的能值最终以能值表示的价值来体现,从而掩盖了不同类型的资源所包含的不同性质和类别的价值,及其相关的社会、经济、生态服务功能。对于具有相同能值含量的石头与金子,该评价方法最终显示的将仅是数量相同的能值,这在一定程度上掩盖了石头与金子所包含的内在差别。如何将能值评价与不同资源类型所包含的社会、经济、生态服务价值建立直接的联系,是能值分析中需要深入探讨的问题。能值分析评价方法在农业资源利用效率方面的应用尚处于初级阶段,如何准确求得各种能量的太阳能转换率,如何揭示能值内在差异,如何建立能全面评价系统特性的指标体系将是今后研究的重点。
2•7指标体系评价方法
为评价目标建立评价指标体系是较基础而常用的方法,在农业资源利用效率研究中建立评价指标体系,根本目的在于通过制定适当的度量指标,并依据指标间的前后、左右关系,形成有序而全面的评价指标系统,用以定量反映和衡量农业资源利用的有效性状况,识别和诊断不同地区、不同类型和不同模式农业生产和再生产过程中的限制性因素及其制约程度,藉以勾绘出农业发展的资源利用基本轮廓[25]。农业资源利用效率评价指标体系建立的基本思路为:由本底指标推算潜力指标,通过对现实生产力与潜力的对比计算出效率指标。其中,效率指标是评价值指标体系的核心和关键。在基本原则和思路的指导下,国内学者从多方面进行了深入探讨,建立了类别多样的农业资源利用效率评价指标体系,如李道亮等从农业资源高效利用基本内涵出发,充分考虑资料来源和实现可能性,建立了农业资源综合利用效率评价指标体系和辅助指标体系[26];为便于研究分析,徐勇将农业生产系统概念性划分为农业自然生产和经济生产两个相互嵌套的过程,并将农业资源利用效率评价指标体系从结构上划分为自然资源评价指标体系和社会经济资源评价指标体系两大类,每个大类各含五个亚类,每个亚类又分别由本底指标、潜力指标和效率指标组成,并以效率指标为基础形成评价指标体系[25];谢高地等人则在此基础上,按衡量标准类别将评价指标划分为资源利用效率评价指标、资源利用社会满足程度评价指标、经济评价指标、环境评价指标和可持续评价指标5个类别,而在指标层次方面,则沿用两大类10个亚类思想,经过进一步的综合与基础层次归位而设计为综合评价指标层和基础评价指标层两个层次[2]。指标体系方法虽然比单纯用模型方法评估更为全面,但是指标体系的研究中仍然存在以下问题:①有些指标看似合理,但由于数据不易获得,实际操作起来就很困难;②有些指标在选择上存在概念模糊和交叉现象,不少具体指标之间存在较高的正、负关联性[27];③指标数据太多,不便操作。同时,评价指标体系中权重或贡献率的确定也是很困难的技术问题,目前国内研究中常采用层次分析法、特尔菲法等方法,有很强的主观性。
3结语
关键词:农业循环经济;发展模式;可持续发展
中图分类号:F323 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2012)08-00-01
一、前言
上世纪60年代,“循环经济”(recycle economy)由美国经济学家波尔丁提出。为了解决经济发展和生态环境之间的矛盾,1992年“可持续发展”在联合国发展大会上被提出,西方发达国家兴起了一种被称为“循环经济”的新型经济发展模式。所谓循环经济是一种社会生产和再生产活动,以资源的高效利用和环境的友好保护为主要特征,以最小的成本实现最大的经济效益和环境效益。在我国,循环经济正逐渐应用到农业建设方面,在借鉴传统农业经验的基础上,将经济学和生态学的原理应用在农业生产活动中,结合先进的科学技术和现代管理手段,建立起了集经济效益、生态效益和社会效益于一体的现代化农业。[1]发展农业循环经济,科学的、最大限度的利用农业资源和环境条件,实现我国农业的持续健康稳定发展。
二、发展农业循环经济势在必行
(一)发展农业循环经济的必要性
我国是一个农业大国,现当今我国的农业资源和生态问题都比较突出。先来看农业资源方面,我国人口密度大、人均资源贫乏,土地和水资源的人均占有量仅占世界平均水平的1/3和1/4,矿产资源的人均资源更是不足世界平均水平的一半。再来看生态问题,由于农业人口占全国人口的70%,在农业生产过程中,化肥、农药、农机具等的大量使用造成土壤和大气的污染,另外迅猛发展的养殖业产生的畜禽粪便排入河中造成水污染,总体来看,农业污染比较严重。目前,中国农业和农村发展中面临的生态问题亟待解决,传统型的农业经济发展模式严重威胁农业、农村经济的发展,循环型农业经济是农业可持续发展的必然选择。
(二)发展农业循环经济的重要性
我国是农业大国,发展农业循环经济有着重要的战略意义。第一,有利于“三农”问题的解决。解决“三农”问题最有效的途径就是发展和完善农业循环经济,通过减少对农业资源的消耗和对农业生态环境的破坏,增加资源的可用量。第二,有利于减轻资源和环境的压力。农业循环经济实现了农业内部层次物质、能量的相互交换,使农业生产环境得到改善。第三,有利于解决农产品供需之间的矛盾。通过对农产品进行初、深加工解决农产品供给对初级农产品有限需求之间的矛盾。第四,有利于农业生产结构的优化。发挥区域优势,开发出适合区域发展的循环经济模式。第五,有利于提高农产品的质量。农业循环经济提高了农产品的生态标准和安全性能,从而增强我国农产品在国际市场上的竞争力。
三、我国农业循环经济发展的几种模式
(一)生态绿色农业发展模式
生态绿色农业发展模式是在保护生态环境的前提下,根据生态学、生态经济学等原理,通过先进科学技术的运用建立起来的多层次、多功能、多结构的综合农业生产体系,这种发展模式的目标是生产无公害绿色农产品。依据我国南北地区气候的差异性,各地区开发出了不同的生态模式,北方地区利用沼气、太阳能、大棚等养殖牲畜,牲畜的粪便又可作为沼气池的肥源和种植业的有机肥,提高了养殖业和种植业的综合效益。南方地区则利用地区优势,实施“三结合”工程,使沼气、厕所和猪舍有机结合起来,高效利用农业资源。西北地区因地制宜,以农带牧、以牧促沼、以沼促种植业,成功开发出了牧、沼、粮、草、果五配套的生态模式。
(二)四维立体集中化发展模式
借鉴发达国家的经验,在发展农村循环经济的实践中,我国设计出了“四维立体集中化”发展模式。四维是指农业资源、农业环境、农业生物以及人文科技这四个子系统。在具体的农业生产活动中,以农业资源为基础、农业环境为目标、农业生物为保障、人文科技为条件,四维集中,共同构建农业生态系统。目前我国存在丘陵山地立体、庭院立体、水体立体以及农田立体这四种高效农业结构。开发立体农业,集约经营有限的土地资源,充分发掘各项农业资源的潜力,缓解人口与土地之间的矛盾,提高资源的利用率。与此同时,利用科技力量增强土地的生产力,提高农业环境的质量,生产出安全绿色的农产品,实现生态和经济的“双赢”,促进现代农业的和谐发展。
(三)都市休闲消费型发展模式
“都市休闲消费型”发展模式是随着经济的不断发展而兴起的一种新型农村循环经济模式。这种模式是以游客观光消费为目的旅游经营活动。利用都市化或城郊或农村范围内的自然环境、田园景观及农业设施,为游客提供观光旅游的场所和服务,向游客宣传和普及农业文化知识。通过科学的规划和设计,这些生态景观集生产、加工、销售于一体,一方面改善和保护了自然生态环境,另一方面还具有强大的经济功能。除此之外,“都市休闲消费型”发展模式还具有丰富人民精神生活、促进了城乡文化交流的文化功能和社会功能。
四、结论
综上所述,发展循环经济对开发可再生资源和全面建设生态经济有着重要的意义。但是目前我国农民在发展农业循环经济方面的意识还不强,能力还不足,导致农业循环经济发展速度缓慢。[2]所以我们要增强农民发展农业循环经济的意识,提高农民素质,引导农民根据本地实际情况选择正确的发展模式,使我国农业的循环经济能够持续健康向前发展。
参考文献:
关键词 农业资源;技术创新;科技价值链;系统创新
中图分类号 F426 [KG*2]文献标识码 A [KG*2]文章编号 1002-2104(2011)02-0124-06
农业是资源密集型产业,农业科技的进步实质上就是人类对农业资源的保护和开发利用能力的提升,其关键在于农业资源型技术创新的大量涌现。本文将农业资源系统理论与农业技术创新学的理论与方法相结合,重点阐述基于科技价值链的农业资源型技术创新三环模式及链接机制。
1 农业资源型技术创新的类型
农业资源主要包括土地资源、生态资源、生物资源、人力资源和科技资源等。农业资源型技术创新实质上就是以提高各类农业资源利用率为核心的农业技术改造和技术革新,如提高土地利用率、光能利用率、肥料利用率、水资源利用率、劳动力利用率等,农作物品种改良、新种植制度、新栽培技术、新农药、新化肥、新农机及农业工程等,无一不是把提高农业资源利用率作为重中之重。由此可见,农业资源型技术创新是各类农业技术研发的核心目标。农业资源型技术创新的价值体现在经济效益、社会效益和生态效益上。从农业资源型技术创新的实际看,并非其技术创新必有经济效益,有许多农业资源型技术创新属于公益性农业技术创新,无法进行商业化,也无法进行知识产权保护,也不可能从市场上获得高于机会成本的利润,但这类农业资源型技术创新往往具有巨大的社会效益或生态效益,给人类带来新的社会福利。
另一类可营利的农业资源型技术创新称为经营性农业技术创新。大多数农业资源型技术创新属于公益性农业技术创新,多以社会效益为主,经营性农业技术创新只是其中一部分。据对科技部国家科技成果网分类数据库公布的我国科技成果统计数据分析,1996年-2006年6月,经营型农业技术创新占我国19248项农业科技登记成果的23.74%,占我国17 496项农业应用成果的25.69%,占我国7 779项农业高新技术成果的28.76%,在这三类成果中,经营性农业资源型技术创新平均占25.39%。总起来看,经营性农业资源型技术创新占农业科技成果总量的1/4,但这些农业科技产业化技术仅有一小部分可能被企业采纳并转化成功。而公益性农业资源型技术创新在农业各类技术领域都占大多数。这一方面反映出我国农业资源型技术创新的效率不高,另一方面也与农业资源型技术创新的特性有关。一般而言,农业资源型技术创新具有一般技术创新共有的特性,如系统性、非线性、动态性、外部性及风险性等,也有农业资源型技术创新固有的特性,如外部性强、风险性高、周期性长、独占性差、带动性广、扩散性强等[1]。
在农业资源型技术创新方面,我国经过半个多世纪的奋斗和积累,取得了巨大的进步,超级杂交水稻、转基因抗虫棉等方面的科技成果处于国际领先水平,产生了大批国际先进水平的科技成果。但与世界发达国家相比,我国仍有一定的差距,总体上技术创新水平相差15年左右,在科技成果转化率方面相差更远,约落后30年左右。例如,“十五”期间,我国农业科技进步贡献率达48%,而发达国家为70%-80%。作物良种利用覆盖率,发达国家达100%,我国为80%-90%。化肥有效利用率,发达国家为50%-60%以上,我国为30%左右。灌溉水利用率,发达国家为70%-80%以上,我国为30%-40%。发达国家已全面实现农业机械化,而我国的农业机械化在机具、装备及质量技术水平方面,只相当于20世纪60年代国际上的一般水平,我国的机耕利用率为55.3%,机播率为19%,机收率为10.5%[2]。
黄钢等:农业资源型技术创新三环模式及链接特性中国人口•资源与环境 2011年 第2期如何从我国农业科技资源分布的实际情况看,充分发挥好多元化农业技术创新主体的协同创新作用,更加快速高效和资源节约地提高农业资源型技术创新的资源利用效率?如何以科技价值链系统创新管理理论为基础,正确认识农业资源型技术创新从创新理念到大规模产业化的规律,这对于提高我国农业资源型技术创新能力和农业资源的利用率,具有十分重要的意义。
2 基于科技价值链的农业资源型技术创新三环模式首先,应明确科技价值链的概念与内涵,进而阐述基于科技价值链的农业资源型技术创新三环模式及其链接机制。
2.1 科技价值链的概念与内涵
科技价值链(Science―Technology Value Chain)是指从技术创新源到技术市场化开发的全过程中,由一系列相互独立、相互联系的创新主体链接起来的、使科技开发价值不断增值的创新链条集合体[3]。农业资源型技术创新价值链是指从农业技术创新源到科技成果产业化开发的全过程中,由一系列相互独立、相互联系的创新主体链接起来的,使其科技开发价值不断增值的农业资源型技术创新链条集合体。这一创新链条集合体包括从创新来源、原创构想、技术设计、实验原型、技术孵化、技术商品、标准品种技术到新品种市场开发等8类功能节点,企业、科研机构、大学、投资者、政府、中介机构、推广机构等若干创新主体都是其价值链中的网络组织成员,它们在农业资源型技术创新价值链构建中分别承担着不同功能节点的创新功能。以农作物种子作为农业资源型技术创新的典型代表,表1剖析了种子技术创新价值链的功能节点及结构特征。
2.2 农业资源型技术创新的三环模式
技术生命有机体在其系统发育成长过程中,有三个阶段与技术创新有紧密关联,形成了由相关功能节点按技术创新的生长逻辑链接而成的三个关键创新环,即研发创新环、孵化创新环和市场创新环,它们分别对应于技术创新的孕育期、婴儿期和成长期,这一模式称为基于科技价值链的农业资源型技术创新三环模式,简称“三环模式”。图1描述的基于科技价值链的农业资源型技术创新单链型三环模式,是最基本的经过抽象后的模式,实际情况远比这一模式复杂得多,存在着双链式、多链式和网链式等多种三环模式衍生子模式,共同构成了以三环模式为基本结构的复杂网络系统[4]。
创新环研究创新环孵化创新环市场创新环技术发育期技术孕育期技术婴儿期技术成长期技术创新
发育阶段研发创新阶段孵化创新阶段市场创新阶段功能节点构成S,O,D,EE,I,CC,P,M
2.3 研发创新环
研发创新环(R&DCycles)是三环模型中的第Ⅰ环,包括从创新来源(S)原创构想(O)技术设计(D)实验原型(E)四个功能节点以及由这四个功能节点构成的多重循环创新链环。
研发创新阶段的输入集即运筹决策子系统是创新来源S,输出集是实验原型E,从SODE的多重循环创新是运作子系统。运筹决策子系统的中心是研发创新子系统的“序参量”[5]。按照农业资源型技术创新目标,创新组织将大量丰富的来自市场需求和技术新进展的各种信息经过整合,以项目建议、创新方案等信息形式指向系统预期的技术创新目标。在创新目标指引下,经过对创新来源和原始构想的多次评估、筛选,再作出决策,将少数优
新来源S种子科技价值链的起始点,种子技术创新的基础:种质资源收集、保护;创新、利用;育种和生物技术创新各类专利、专有技术及新品种权为标志大学、研究机构、企业、专业协会、投资及中介机构等品种原
创构想O从知识和技术向市场和应用转变的关键转折点:市场导向的育种目标创新;实现育种目标的方法创新;围绕目标的种质资源创新以具有市场应用前景的育种创新方案为标志大学、研究机构、企业、专业协会、投资及中介机构等品种技
术设计D育种创新方案的技术细化:资源、方法、技术、目标的整合;可操作方案的具体化以可操作的品种创新方案为标志大学、研究机构、企业、专业协会、投资及中介机构等品种实
验原型E育种创新方案的产品化:选育新品系、新组合;预备试验;区域试验;生产试验;农艺学试验;品种审定以形成具有市场应用前景的新品种权为标志大学、研究机构、企业、新品种实验体系品种技
术孵化I新品种产业化开发:育种家种子基本种子签证种子标准种子;新品种种子体系;多点生产试验与示范;标准化栽培技术研究与示范;种子生产标准化和基地培训;小农户种子繁育计划与种子质量控制以成熟的产业化新品种、新技术为标志企业为主、研究机构、推广机构、农民专业协会品种技
术商品C将成熟的新品种在商业化中推广应用:种子大规模生产标准化管理;种子加工、贮藏、物流;质量控制:签证、检验;营销网络建设与销售;高产示范与售后技术服务以新品种市场占用率逐步提高为标志企业为主,研究机构、经销商推广机构、农民专业协会标准品
种技术P品种生产、繁育制种、高产栽培及加工技术,质量控制等技术标准化各类新品种技术标准企业为主,研究机构、经销商推广机构、农民专业协会品种市
场开发M系列新产品在市场中大规模应用:种子大面积生产标准化;质量控制;加工、贮藏、物流;市场开发与营销拓展;广告宣传与高产示范;售后技术服务品种创新收益超过投资,占有率大幅度提高,形成知名品牌企业为主,经销商推广机构、农民专业协会
选项目进入“技术设计――实验试错――反馈修正”的反复循环,依据技术原理,按照实施的规则、程序,实现客体状态的物质、信息、能量转换。最终达到输出符合技术创新目标的实验原型E。实质上,这一过程是按创新组织制定的技术创新定向目标而进行信息收集、加工、处理的技术创新过程,也是实现优化技术的人工定向选择和创新管理的过程。研发创新阶段农业资源型技术创新的主要特点:
(1)构建丰富的创新源是基础:从技术进化论的角度讲,优化的技术是从大群体中筛选出来的,是在一定条件下的定向选择。丰富的创新源就是供决策者评估筛选的创新样本群体,创新源越丰富,变异群体越大,筛选出优化技术实验原型的机率越高。丰富的创新源是研究创新阶段多出成果、快出成果的关键。
(2)重视鼓励不同的技术路径:不同的创新团队往往有不同创新思路,因而创新组织在选择众多的创新项目时,要重视选择具有不同技术路径的创新方案,在不同技术路径背后包含着不同的核心技术思想。
(3)要保持适度的选择压力:在研发创新初期,选择压力要小,要让各种不同的创新思路都有发展的机会,到了技术设计阶段,要逐步加大选择压力,加强多因素、多功能、多指标测试。
在品种技术创新中,种质资源是最重要的创新源。作物育种的重大突破、优良新品种的选育,无不源于优质品种资源和关键性基因资源的发现和利用。种质资源的保护和利用关系到人类社会的可持续发展、生物多样性及人类生存安全问题,需要做大量的基础研究和应用基础工作。因而,发达国家各国政府给予高度重视,都拔付巨款用于种质资源研究。许多国家设有国家种质资源专门研究机构。
2.4 孵化创新环
孵化创新环(Incubation Cycles)是三环模型中的第Ⅱ环,包括实验原型E技术孵化I技术商品C三个功能节点以及由这三个功能节点构成的多重循环创新链环。
这一阶段的输入集是实验原型E,运作子系统通过以工艺流程创新为主的EIC的链环式多重循环,优选出主流设计,再围绕主流设计完善规模化工业生产工艺。输出集是基本定型的创新产品C。这一阶段。实质上是优选主流设计、优选创新工艺的人工定向选择和创新管理的子过程。这一阶段的“序参量”仍然是技术创新定向的目标[6]。
孵化创新阶段,可以形成大量的专利、专有技术和品种权等知识产权。这一阶段,也是技术转让的重要时机,是进入技术交易和合作开发的重要阶段。近年来,高新技术产业中出现了许多从事研发孵化的专业化公司,也有许多专门进行技术孵化的高科技风险投资公司[7]。孵化创新阶段,技术孵化平台建设至关重要,主要是需要用于中试和小批量生产的通用型设施设备、各种测试仪器设备,这部分设备投资大大高于研发创新阶段。目前我国大学、科研院所技术孵化平台建设较差,而应作为技术创新主体的企业在技术孵化平台建设的投资有限。这是我国科技成果转化率低的制约瓶颈因素之一。
农业生产的主要对象是有生命的生物体,其根本的特点是农业的经济再生产和自然再生产的过程交织在一起。在农业生产中,自然生态环境对农业生产有较强的影响力。因此,在技术孵化环节必须对农业资源型技术创新的成果适用性进行广泛全面的测试,确定适宜新品种性技术的相关条件,制定相应的技术标准,选择适当的栽培技术,建立严格的质量控制体系。这样才可能为后续的大规模生产提供详细规范的执行依据,最大限度的降低农产品质量风险。
2.5 市场创新环
市场创新环(Market Innovation Cycles)是三环模型中的第Ⅲ环,包括技术商品C标准产品P市场开发M三个功能节点以及三个功能节点构成的多重循环创新链环。市场创新环的创新能力是CPM功能节点创新链接组合的函数。
这一阶段的输入集是经过优化的创新技术产品C(包含新产品、新技术、新服务),CPM运作子系统主要是以技术标准化为核心,输出集则是定型的、标准化的创新产品M。这一过程起支配作用的“序参量”是经过市场测试的技术创新的定向目标。市场创新阶段农业资源型技术创新的特点是:
(1)以产品标准化为核心进行渐进性技术创新。产品和工艺创新的频率大幅度下降,技术创新的重点是围绕产品标准化,降低生产成本、稳定质量和提高生产效率,涉及新产品技术标准化、管理标准化、工作标准化等。
(2)市场测试是技术创新的重要组成部分。技术创新目标就是要通过创新产品从市场上获取创新收益,因而市场顾客的认同程度、购买欲望、满意度、反馈改进意见等都是重要的测试指标。
(3)创新风险增大。因为这一阶段要加大规模化生产的专用设施设备投资,原材料购买和生产、经营周转金要大幅度提高,如果在市场营销方面或质量管理方面出现大的损失,企业很难收回全部创新投入,因而也就达不到进入市场开发功能节点的度量指标。
这一阶段,在市场需求旺盛的前提下,创新产品标准化成为技术创新的重中之重。在国际农产品竞争中,发达国家就利用技术法规、技术标准、合格评定程序、包装与标签规范、商品检疫制度和绿色环保要求等措施设置了重重技术壁垒,使我国大批农产品价格竞争优势难以发挥作用。我国目前尚有80%的农产品标准未与国际标准接轨。我国技术标准体系建设中存在着诸多问题,缺乏先进性、原始化、配套性、实用性等。如欧盟对进口茶叶农药残留量限量达56项,德国56项,英国13项,日本64项。而我国迄今只规定了两项指标(六六六和滴滴涕残留量),严重影响我国企业的茶叶出口[8]。
2.6 技术特征值
通过对农业资源型技术创新三环模式技术特征值变化的分析,发现其主要技术创新参数呈现连续性变化的趋势,对不同创新阶段的技术系统管理具有一定的参考价值。表2分析了农业资源型技术创新三个关键创新环20项技术创新相关参数的变化趋势。
从研发创新环到市场创新环,创新投入、创新风险、技术价值、技术可保护性、市场化程度、顾客满意度、生产投[CM)]
表2 农业资源型技术创新三环模式特征值的变化趋势
Tab.2 Trends of the changes in the characteristic values
in the three cycle model of technical innovation of the
agricultural resources
技术特性
Characteristics研发创新环
R&D cycle孵化创新环
Incubation cycle市场创新环
Market innovation
cycle创新频率高低创新投入低高创新风险低高创新淘汰高低技术价值低高期权价值高低投资回报高低竞争能力弱强技术保护低高技术稳定弱强技术新颖强中技术标准低高商业开发低高顾客满意低高生产成本高低生产投资低高盈利特性低高内部协同弱强环境和谐低高组织控制弱强资、盈利性及环境和谐性等呈现出由低到高的变化趋势,而创新频率、淘汰率、技术期权价值、技术投资回报、单位生产成本等则呈现出由高到低的变化趋势。概括起来讲,有三个方面的变化特征:(1)创新投入逐步增大;(2)技术价值持续增值;(3)创新管理逐步强化。
3 农业资源型技术创新价值链系统链接特性
在农业资源型技术创新过程中,由各功能节点组配链接成链接单元,再由链接单元链接成关键创新环,进而构成三环模式链条集合体系统网络,这一“点元环链网”的逐级链接构建科技价值链创新系统的过程,表现出定向有序性、无限多样性、互利共生性和价值递增性等创新价值链接的规律性特性。
3.1 定向有序性
系统链接的定向有序性包含三层意义。其一,农业资源型技术创新价值链的系统链接是以技术创新目标为指向的。从技术创新源S到大规模技术市场化M的全过程中,企业始终以其技术创新目标为指向,分阶段实现从技术创新源到技术市场化的定向链接,称之为面向市场的正向链接。
其二,系统链接是有序的。在技术创新源S到大规模创新技术产业化M的农业资源型技术创新价值链三环模式中,从科技价值链上一功能节点只能与其相邻的下位功能节点链接才是技术创新的正确有效、合乎技术创新发展规律的链接,除此而外的各种跨越中间过程的正向链接属于错误链接之列。
其三,顺序链接单元具有不可替代性。由于系统链接必须是定向有序的,因而农业资源型技术创新价值链三环模式中各种顺序链接单元都有其特定的创新功能,其在三环模式中的地位和创新作用具有不可替代性。
3.2 无限多样性
系统链接的无限多样性,是指在农业资源型技术创新价值链三环模式中,可以产生无限多样的技术创新链接组合和链接方式。可从三个方面分析。
第一,同一核心技术可以衍生出无限多样的农业资源型技术创新产品。在农业资源型技术创新价值链三环模式中,在技术创新源S到大规模创新技术市场化M过程中,任何市场化的创新产品都是由8个功能节点的创新集合体,即:
Ω=(X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8;∑;T) (1)
Ω为技术集合体,Xi=代表功能节点,(I=1,2……8),∑代表环境影响,T:代表时间
S与M之间有六个中间功能节点,每一个功能节点都可以有N种次生变化,若六个中间功能节点都产生n种次生变化,则源于同一核心技术从原创构想O到产品标准化P的六个功能节点,可能产生N6种类型的农业资源型技术创新价值链组合。
第二,技术基因重组的无限多样性。技术杂交、基因重组、交叉、融合、相互渗透是农业资源型技术创新的主要途径,若源于两个核心技术系统之间进行杂交、重组、交叉、融合,按指数定律,则可能产生N6•N6=N6+6=N12。若有M多种技术交叉融合,则可能产生N6M种技术组合,有:N=(1,2……∞),M=(1,2……∞),则N6M∞。
第三,技术集合系统的多样性。按迈克尔•波特的论述,技术遍布企业价值链之中,企业是各种技术的集合体[9]。这一点启迪我们,每一个企业作为一个技术集合系统,其技术创新能力都不同,同一技术创新组合与不同的企业结合,必然产生不同甚至相差很远的创新效果。这进一步增加了农业资源型技术创新系统链接的无限多样性。
3.3 互利共生性
在农业资源型技术创新的实践中,基于科技价值链三环模式的技术创新全过程可以由一个科技和经济实力强大的企业全程做完。但在大多数情况下,农业资源型技术创新价值链三环模式的技术创新往往是由以某一旗舰企业为核心,经过大学、科研院所和多个企业组成的协同创新利益共同体系统网络来完成的。由于多种内部和外部驱动因素的共同作用,促使多个企业、科研机构、大学链接成由多种科技价值链构成的农业资源型技术创新价值网络系统,合作创新成为农业资源型技术创新价值链创新系统生成、构建、运行、维护、更新、发展的重要机制,处于同一科技价值链链条上或在同一科技价值链价值网络体系中的各成员组织成为了合作链条上的组织节点,形成了组织成员之间以利益为纽带的互利共生关系。互利共生关系由于能达到所有参与组织成员互利共赢的效果,必然成为像科技价值链这种网络化成员组织合作创新的主要形式。协作利益和分配机制是农业资源型技术创新价值链系统的基础。
3.4 价值递增性
从技术创新源到大规模成果市场化的过程,也就农业资源型技术创新价值链系统各功能节点的逐级链接,实现价值升值的过程。农业资源型技术创新的价值,对于创新者来说是创新收益;对于主持或参与创新的企业来说,是企业的价值增长和利润的增长;对创新产品的用户来说,是顾客愿意为创新产品支付的价格。因此,农业资源型技术创新的价值应该是技术价值、企业价值和顾客价值的统一。如果一项技术创新成果最终通过农业资源型技术创新价值链三个阶段8个功能节点,实现了科技价值链的系统创新,则必然为企业、顾客和创新者带来创新收益。反之,若未能通过,则其或胎死腹中,或半途夭折,或进入技术休眠期,或给企业带来巨大损失,最终未能完成农业资源型技术创新价值链的系统创新。
终上所述,基于科技价值链的农业资源型技术创新三环模式为加强农业资源型技术创新和提高其转化效率提供了重要的系统管理理论依据。一是强调了农业资源型技术创新的阶段性,任何试图绕过农业资源型技术发育阶段的人为作法都是违反技术发育成长规律的。二是强调了技术创新源在农业资源型技术创新全过程中的核心基础作用。技术创新源是农业资源型技术创新的基础,没有“创新源”,就不会有“创新流”。三是强调了加强农业资源型技术创新转化系统管理的重要性。其最大特点,就是把从技术创新源到大规模技术市场化开发的农业资源型技术创新转化全过程视为多元化创新主体以利益为纽带链接而成的多元组织节点链条集合体,通过科技价值链条上中下游所有组织节点的紧密合作,加强农业资源型技术创新和技术转移,降低交易成本,提高专业化水平,增强协同创新效率,从而达到农业资源型科技价值链系统中的所有组织节点技术创新运作效率最优化、利益最大化的目的。
参考文献(References)
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on Agricultural Resources
HUANGGang LIYing WANGHong
(Sichuan Academy of Agricultural Sciences,Chengdu Sichuan 610066, China)