涉农高校劳动育人视角下耕读教育模式创新研究

以“亦耕亦读”为核心理念的耕读教育,不仅作为涉农高校加强劳动教育的一种重要途径,更重要的是将中华优秀传统文化耕读与传家传承下去,具有全面的育人功能,如修德、长智、强体和塑美等。结合涉农高校开展耕读教育的现状归纳分析问题,从思想认识、顶层设计、课程建设、师资和机制建设方面提出意见建议。提出构建“543”耕读教育模式,即抓住劳动养成的“五个环节”,实施“四维一体”动态调整方略,利用“三全育人”服务保障,提升耕读教育实效,厚植涉农学子“三农”情怀。

课程思政视域下农业机械化及其自动化专业人才培养模式

课程思政作为协同育人有力抓手,是专业知识教育与思想政治教育的拓展与强化。乡村振兴战略下,对于农业高校来说,如何提高专业教育与思政教育融合度,对培养学生的家国情怀与服务乡村振兴起着不可忽视的作用。以农业机械化及其自动化专业学生培养为例,对农业机械化及其自动化专业学生的培养现状、存在问题、人才培养手段和初步成效等方面进行论述,探索课程思政下农业机械化及其自动化专业的人才培养,以期为高校课程思政及农业机械化及其自动化教育提供借鉴与参考,为农业高校人才培养提供理论和实践支持。

串联式拖拉机液压功率分流无级变速箱的设计

为了在小功率拖拉机及其农业机械上实现无级调速,设计了一种串联式液压功率分流无级变速箱。首先,对无级变速箱的传动方案进行了介绍;其次,详细阐述了变速箱的参数设计和结构设计流程;再次,构建了该液压功率分流无级变速箱与静液压无级变速箱的效率计算模型,并通过试验获取了模型的关键参数;最后,根据效率模型的计算结果,对两种无级变速箱的传动效率和调速特性进行了比较。研究结果表明:所设计的无级变速箱不仅结构简单、成本可控,且具有较之于静液压无级变速箱更佳的效率特性。研究所得结论可为我国中小功率无级变速拖拉机和农业作业机械的研制提供理论依据和方法支撑。

基于机器视觉的鸡胴体质量分级方法

提出一种基于机器视觉技术的鸡胴体质量分级方法。使用数码相机在肉鸡屠宰厂随机采集95幅鸡胴体图像,对采集图像预处理后,提取出鸡胴体投影面积、轮廓长度和胸宽等6个图像特征。然后以这6个特征参数为输入,利用95个样本为训练集,通过回归分析的方法,分别建立预测鸡胴体质量的一元线性回归模型和多元线性回归模型,找出预测质量的最佳模型,最后采集5组共100个样本为验证集,对最佳分级模型进行验证。结果显示,鸡胴体图像的6个特征参数中,基于投影面积的一元线性模型决定系数最大,为0.827;基于投影面积等4个特征量的多元线性模型决定系数最大,为0.880。根据样本数据的学生化残差剔除了8个异常点的数据,修正后的多元线性模型决定系数为0.933,并将其作为最佳模型。利用最佳模型对验证集样本进行质量分级,模型对鸡胴体质量等级判定的平均正确率可达89%。结果表明基于图像特征的鸡胴体自动分级方法是可行的。

基于定向定量堆放的马铃薯收获机设计

在研究小型马铃薯收获机的基础上,设计了一款能根据收集薯块质量往特定方向堆放的马铃薯收获机,主要由挖掘装置、输送装置及定向定量堆放装置等组成。在马铃薯收获机的后部设计一个四分区临时集薯器,能根据所收获马铃薯的质量来打开集薯器,将收集的马铃薯向中间或者一侧堆放,从而实现了马铃薯的连续挖掘及收集薯块的定向定量间隔堆放,可在较大程度上降低人工捡拾的工作量,同时避免拖拉机碾压伤薯。

有机污泥干燥特性与干燥模型研究

为了有效处理含水率较高且体积庞大的有机污泥,实现与低温热解工艺相结合,进一步完善污泥处理与利用知识体系,研究了干燥温度与升温速率对污泥干燥过程中的质量、失重率、含水率、热量的影响。同时研究了不同温度下污泥的干燥速率和含水率的变化规律,并建立了污泥干燥的数学模型。实验结果表明:从不同干燥特性曲线可以看出,污泥的干燥特性符合理论的3个阶段,预热时间极短,恒速阶段持续时间也不长,最后的减速阶段时间最长。干燥终温为240℃时污泥干化时间最短,速率最快。二次模型的预测值与实测值决定系数为0.992 4,均方根误差和残差平方和分别为0.035和0.032,与其他数学模型相比,二次模型对污泥干燥过程的拟合优度最高。

鸡胴体表面稀释污染物的连续投影-多元线性回归-受试者特性分析检测

建立基于连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)-多元线性回归(multiple linear regression,MLR)-受试者特性(receiver operating characteristic,ROC)分析鸡胴体表面稀释污染物识别方法。首先采用高光谱成像系统获取了20个涂有稀释污染物的鸡胴体图像,再利用SPA从1 232个波长中提取出10个特征波长,然后通过MLR方法构建识别函数和特征波长光谱值之间的回归模型,最后通过ROC分析方法,确定出能够获得高真阳性率(true positive rate,TPR)和低假阳性率(false positive rate,FPR)的最佳分类阈值,并据此对鸡胴体表面稀释后的污染物进行检测。结果显示,利用SPA-MLR-ROC分类器检测20个污染鸡胴体样本,检出污染区域的TPR达到98.08%,FPR仅为0.39%,高于波段比算法以及双波段算法检测相同样本的准确率,可见,SPA-MLRROC分类器方法检测鸡胴体表面稀释污染物获得了较好的效果,但由于样本数量有限,还需要具有较大样本量的研究来进一步验证此方法检测结果的稳定性。

马铃薯收获机的定向堆放装置研究

设计了马铃薯收获机的定向堆放装置,重点研究了该装置的工作原理。另外,设计了一款四分区集薯器,从时间、行程、质量3个方面讨论了定向堆放装置的开启方式,并对3种开启方式进行了性能对比:配重开启方式具有方便调节收集薯块质量、结构简单、不需要额外电源等优点,且使得每一次定向堆放的薯块质量大致相同,更适合用在马铃薯收获机上。

农业有机废水的三维电解试验及参数优化

研究以13.275 mg/L亚甲基蓝溶液为试验对象模拟农业有机废水,分别以电解时间(5、10、15、20、25、30和35 min)、pH值(2、4、6、8、10和12)和电流密度(2、4、6、8、10和12 mA/cm^2)为工艺条件进行单因素试验;以电解时间、pH值和电流密度为因素设计3因素3水平L9(33)正交试验,处理效果以废水中的COD去除率和脱色率为参考标准,得到以Fe2O3-GAC为三维电极的电解试验处理有机废水的最佳参数组合。试验结果表明,三维电解处理该废水的最佳工艺参数为电解时间30 min、电流密度8 mA/cm^2和pH值为6,在最佳参数下,废水COD去除率可达59.7%,脱色率达到88.5%,实现较好的处理效果。