中国大田无人农场关键技术研究与建设实践

智慧农业是现代农业的发展方向,无人农场是实现智慧农业的重要途径。为了探索和推广无人农场在现代农业中的应用,华南农业大学对大田无人农场的关键技术进行了深入研究,包括无人农场作业环境、作业对象和作业机械装备信息的数字化感知技术;土地整治、耕整、种植、播种、田间管理和收获方案的智能化决策技术;农机自动导航和农机精准作业的精准化作业技术;农作物生长、农机运维和农场经营管理的智慧化管理技术。2020年在广东增城创建全球首个无人农场,实现了五大功能,包括耕种管收生产环节全覆盖,机库田间转移作业全自动,自动避障异况停车保安全,作物生产过程实时全监控,智能决策精准作业全无人。取得了显著的经济、社会和生态效益,2021年广东增城水稻无人农场种植的优质丝苗米十九香产量达到9934.35 kg/hm^(2),比当地的平均产量高32%;2023年湖南益阳千山红镇再生稻无人农场两季产量达到17988 kg/hm^(2),说明了人不下田也能种地,也能种好地。截至2023年11月,在国内15个省启动了30个无人农场的建设,包括水稻、小麦、玉米和花生4种作物,实践结果证明了无人农场和智慧农业发展的巨大潜力,为解决“谁来种地”和“如何种地”提供了重要途径。

血清miRNA-21-5p、miRNA-5189-5p表达水平对行根治性前列腺切除术老年前列腺癌患者预后的评估价值

目的分析血清微小RNA(miRNA)-21-5p、miRNA-5189-5p表达水平对行腹腔镜根治性前列腺切除术(LRP)的老年前列腺癌患者预后的评估价值。方法选取2014年1月至2018年9月该院收治的行LRP治疗的213例老年前列腺癌患者作为研究对象,根据5年随访结局将患者分为预后优良组(87例)和预后不良组(126例)。收集患者术前临床基线资料及血清miRNA-21-5p、miRNA-5189-5p表达水平。采用Logistic回归分析筛选影响患者预后的因素,并以独立危险因素构建预后预测模型,绘制受试者工作特征(ROC)曲线分析其预测价值。结果多因素Logistic回归分析结果显示,患者血清前列腺特异性抗原(PSA)水平、切缘阳性、血清miRNA-21-5p与miRNA-5189-5p表达水平均为行LRP的老年前列腺癌患者预后的独立危险因素(P<0.05),以独立危险因素构建联合预测模型,各因素单独预测行LRP的老年前列腺癌患者预后的曲线下面积均小于4项联合(P<0.05)。结论血清miRNA-21-5p、miRNA-5189-5p表达水平对行LRP的老年前列腺癌患者预后的预测具有较高价值。

直播稻播前不同土壤火焰温度条件下杂草种子发芽率试验

杂草的有效控制是降低直播稻稳产风险的重要措施,播前土壤火焰处理是以非化学方法在进行播种前抑制杂草种子萌发的有效手段。为明确土壤火焰处理中温度场对杂草种子发芽率的影响规律,采用数值模拟方法对燃料分流部件中集管结构参数进行了研究,数值模拟和验证试验结果表明,当集管内径d为20 mm、气体输入流量为1.0~3.5 m^(3)/h时,最大流量偏差系数Δη在3.0%以内,支管间气体流量分配较均匀。基于数值模拟结果设计了火焰燃烧装置,研究6种输入流量(1.0~3.5 m^(3)/h)的液化石油气燃料对火焰高度和火焰温度分布的影响,以拖拉机行进速度、燃料输入流量和土壤深度作为试验因素,进行了全因素试验,采用稻田间常见的杂草种子研究温度场对杂草种子发芽率的影响规律。试验结果表明,在常温常压工作环境下,火焰高度和火焰温度最高值均随着燃料输入流量的增大而增大;当拖拉机行进速度为2.36 km/h,燃料输入流量为2.5、3.0、3.5 m^(3)/h时,土壤温度最高值可分别达到92.83、116.58、156.83℃;相比未经火焰处理的对照组,当土壤温度达到92.83℃时,在α=0.05的显著性水平下,千金子、异型莎草种子发芽率显著降低,但马唐、鳢肠种子发芽率受影响不显著,当土壤温度达到116.58℃和156.83℃时,4种杂草种子发芽率均显著降低;当土壤温度达到156.83℃时,马唐、鳢肠、千金子和异型莎草4种杂草种子发芽率分别降低94.82%、87.81%、86.54%和84.05%。田间试验结果表明,土壤火焰处理对稗草、马唐、鳢肠和异型莎草有显著的抑制萌发作用,其相对除草率Y≥80.00%。

链接现实与未来:高职院校在技能型社会建设中的可能作为

在技能型社会建设中高职院校到底应该做什么,能做什么?这需要对技能型社会的需求和高职院校的能力进行分析后才能回答。结合对技能型社会需求与高职院校能力的分析认为,高职院校在服务技能型社会建设中的可能作为就是链接现实与未来。在综合考虑现实社会需要和教育终极追求的基础上,高职院校应重点致力于在三个领域有所作为:一是多维目标下的技能供给;二是大职教观下的技能服务;三是数字化转型下的技能创新。

湖北高职院校服务技能型社会建设:基础优势与未来选择

湖北省高职院校近年来发展取得巨大进步,积累了不少教育优势,同时,也还存在一些突出问题,主要表现在顶层设计超前谋划不够系统、专业布局对接产业不够紧密、技能提升队伍建设不够多元、基础建设功能提升不够明显。在技能型社会建设背景下,高职院校高质量发展的未来选择包括:重视顶层设计,完善现代职教体系;优化专业布局,突出类型特色;加强技能培训,建强技能人才队伍;强化基础建设,实现提质培优。

无人农机作业环境感知技术综述

推进农业装备智能化能够有效解决农业劳动力短缺的问题。环境感知是农业装备智能化的首要条件。然而,农业环境的动态变化和非结构化特性限制了无人农机的环境感知能力。该文对无人农机的作业环境信息感知技术进行全面梳理,首先介绍了无人农机作业环境的典型要素和各类感知传感器,并分析了不同传感器的优缺点,然后分别从障碍物感知、作物行感知和农田边界及高程信息感知等方面,对无人农机作业环境信息感知技术进行归纳总结,最后讨论了无人农机作业环境信息感知技术面临的挑战及发展趋势,旨在推动环境感知技术在农业领域的应用,促进农业机械的智能化转型。

直播稻苗期自动灌排系统的设计与试验

【目的】提高直播稻成苗率,依据直播稻苗期田面水分的农艺要求,设计一种适用于直播稻苗期的自动灌排系统,并验证其田间应用效果。【方法】设计适用的微喷灌溉方案和排水装置,通过LoRa通信对各设备进行无线组网控制,基于模糊控制算法制定了适用于直播稻苗期的灌排制度,从而实现自动灌排系统的各项功能;以控制系统性能指标、排水装置性能指标、苗期田面湿润状况和成苗率作为评价指标验证其应用效果。【结果】①控制系统设备动作延迟为0.398 s、系统决策时间为1.348 s、系统信息监测偏差为±1.48%;②自动排水装置启闭时间4~6 s、待机电流21.7 mA;③采用本研究的方法进行自动灌排,在苗期(播种后的15 d内)土壤水分保持在85%以上,田间成苗率达到83.9%。【结论】直播稻苗期自动灌排系统在保证高效低功耗的情况下实现了精准控制田面土壤水分,可保持田面湿润并达到合格的成苗率,有较好的田间应用效果。

秸秆排水体联合间歇抽真空处理疏浚泥试验研究

为明确秸秆排水体联合间歇式真空处理高含水率疏浚泥的加固效果,对不同真空间歇时长下的疏浚泥展开室内模型试验,研究了不同真空间歇时长下疏浚泥的处理效果。研究结果表明:和恒定真空加载方式相比,采用间歇式真空可降低排水体滤布的淤堵,提高真空在土中的传递效率,从而改善真空预压处理后疏浚泥的加固效果。通过综合对比分析,对文章所使用的秸秆排水体和疏浚泥来说,采用中间间歇12 h再施加真空荷载的模式处理疏浚泥效果更佳。相对传统恒定真空加载模式,疏浚泥的累积出水量提升15%,十字板剪切强度提高32.7%,土体含水率降低19.3%。除此之外,秸秆的降解会影响排水体的真空传递效果;随着秸秆的持续降解,10 d左右后,秸秆排水体内部的真空度开始呈现明显下降的趋势。

癌症幸存者营养状况管理及随访对策的研究进展

通过介绍癌症幸存者营养状况及影响因素、营养状况评估方法、营养管理策略及随访现状,探讨营养管理在国内外癌症幸存者中的研究现状,为癌症幸存者营养相关研究的进一步开展提供参考,以期提高癌症幸存者营养水平,规范化其管理路径。

职业教育与技能型社会耦合的逻辑、价值与路径

职业教育作为技能型社会建设的重要主体,必须与技能型社会建设进行有效嵌入和深度 耦合。这一耦合在实践中有三方面的逻辑支撑,即技能形成、教育改革和产业升级;在价值旨归上 表现为推动技能战略不断创新、促进技能形成体系不断完善和助力技能人才高质量发展。实现耦 合的具体路径主要有 :完善国家技能战略,推动职业教育与技能型社会的深度融合;创新校企合作 模式,增强职业教育与技能型社会的耦合韧性;推进产教融合改革,促进职业教育与技能型社会的 灵活互动;建设技能开发体系,实现职业教育与技能型社会的自主联通。

四轮转向喷杆喷雾机平移换行导航控制系统设计与试验

针对传统喷杆喷雾机在转弯、换行过程中调头空间有限、转向半径大、易碾压作物等问题,提出了一种可利用车辆平行移动来实现换行作业的控制方法。基于平移换行方式设计了四轮转向喷杆喷雾机的导航控制系统,该控制系统采用RTK(Real time kinematic)定位模块和姿态传感器进行组合导航,以喷雾机位置信息和姿态信息作为输入,在四轮转向运动学模型基础上,结合运动学解算实现了喷杆喷雾机非转弯调头换行的自动导航跟踪控制,根据喷雾作业要求设计了基于有限状态机的自动作业策略。开展了传统PID(Proportion integration differentiation)控制器与单神经元PID控制器的实地对比测试。在常规方形硬质平整地块试验时,搭载常规PID控制器的喷雾机在平移换行过程中的最大跟踪偏差、平均绝对偏差为7.63、4.27 cm,而搭载单神经元PID控制器的喷雾机在平移换行过程中的的最大跟踪偏差、平均绝对偏差为6.48、3.24 cm。在常规方形田间地块试验时,搭载常规PID控制器的喷雾机在平移换行过程中的最大跟踪偏差、平均绝对偏差为11.01、6.66 cm,而搭载单神经元PID控制器的喷雾机在平移换行过程中的最大跟踪偏差、平均绝对偏差为8.60、4.47 cm。试验表明,单神经元PID控制器与传统控制器相比,具有较好的控制精度与适应性,解决了传统换行方式转向半径大而需要较大的转向空间的问题,为宽幅喷杆喷雾机的地头转向和换行提供解决方案。

喷杆喷雾机旋翼悬浮式喷杆自动收放控制系统研究

旋翼悬浮式喷杆分别融合了地面机械和空中无人机的优点,可简化复杂的桁架结构并通过旋翼下压风场能减小雾滴飘移造成的二次污染,具有较好的应用前景。传统的收放方式难以收放旋翼悬浮式喷杆,为此提出了一种以正四边形滚筒为主体的喷杆自动收放装置,建立了喷杆收放过程的D-H坐标系和正运动学模型,通过牛顿-欧拉法构建了动力学模型,并采用三次均匀B样条曲线轨迹规划获取了喷杆收放最优轨迹。以喷杆收放的运动时间、关节冲击和能量消耗为多目标函数,通过NSGA-Ⅱ算法求解Pareto解集,选取解集中喷杆展开时间为56、61、66、71、76、81 s,喷杆收卷时间为54、59、64、69、74、79 s轨迹进行喷杆收放试验。试验结果表明:喷杆运动时间与喷杆角度标准差存在显著性关系,运动时间越短,喷杆稳定性越差、关节冲击越大、能量消耗越多。取喷杆收放时间59、61 s对应轨迹为喷杆收放最优轨迹时,滚筒转速与规划转速的平均跟踪误差不超过0.201(°)/s,关节3、4、5实际运动角度与规划角度的平均跟踪误差不超过6.201°,喷杆能较好地跟踪最优轨迹完成收放。该研究验证了喷杆自动收放装置的有效性和喷杆收放最优轨迹的准确性。

高职师范生语言表达能力培养的路径探析——以##学院小学教育专业为例

在新时代背景下,师范生急需提升语言表达能力以满足自身需求和职业要求。师范生语音的规范意识薄弱、阅读能力不足、表达意识欠缺、锻炼平台不够等原因直接影响语言表达能力。加强“阅读”学习、创设不同情境、创新第二课堂,寓语言能力培养在日常生活及课堂教学之中,营造语言表达能力提升的环境与氛围,发挥第二课堂在培养表达能力中的作用,是改变当下问题的对策。

营养风险指数对老年卵巢癌患者术后并发症的预测价值

目的探讨营养风险指数(NRI)对老年卵巢癌患者术后并发症的预测价值。方法纳入2019年1月—2021年12月于江苏省肿瘤医院明确诊断为卵巢癌并行手术治疗的147例老年患者为研究对象,分为并发症组(n=45)和无并发症组(n=102)。评估患者的NRI评分,比较不同NRI评分组患者并发症的发生率。通过二元Logistic回归分析明确影响术后并发症的危险因素并构建风险模型。结果NRI>100、97.5≤NRI≤100、83.5≤RI≤97.4及NRI<83.5的患者分别有58例(39.46%)、11例(7.48%)、63例(42.86%)和15例(10.20%)。NRI>100组、83.5≤NRI<100组和NRI<83.5组在体质量指数(BMI)、白蛋白、血红蛋白和并发症发生率方面差异具有统计学意义(均P<0.05)。与无并发症组相比,并发症组BMI更小、前白蛋白和白蛋白水平更低、血红蛋白水平更低、肿瘤直径更大、FIGO分期更高、手术时间更长、NRI评分更低(均P<0.05)。患者前白蛋白低(OR=0.99)、血红蛋白低(OR=0.95)、FIGO分期高(OR=2.24)、手术时间长(OR=1.02)及NRI评分低(OR=0.85)是可能影响并发症发生率的危险因素。本研究所构建的风险模型鉴别是否发生术后并发症的曲线下面积为0.86,敏感性和特异性分别为80.0%和74.5%。结论NRI低与术后并发症密切相关;联合NRI与其他临床、实验室和手术指标有助于评估老年卵巢癌患者术后并发症的风险。

P300/CBP相关因子在BCa细胞DNA损伤修复与肿瘤干细胞干性维持中的作用

目的探究P300/CBP相关因子(PCAF)在人膀胱癌(BCa)细胞DNA损伤修复与肿瘤干细胞干性维持中的作用。方法利用Ad-PCAF RNAi转染人膀胱癌细胞系5637,荧光显微镜和Western blot检测转染效果,选择顺铂诱导膀胱癌细胞DNA损伤,MTS法检测损伤细胞的增殖活性,免疫荧光染色检测损伤细胞内PCAF与γ-H2AX的募集情况,细胞彗星实验分析顺铂诱导细胞DNA损伤的程度;从膀胱癌细胞中分选CD44^(+)标记的肿瘤干细胞,Western blot检测Bca干细胞标志物67LR、OCT4及YAP1蛋白表达水平变化,细胞成球实验检测细胞干性变化。结果Ad-PCAF RNAi转染5637细胞后,明显抑制了细胞中PCAF表达(P<0.05);在下调PCAF表达后,20、40、60、80、100 nmol/L的顺铂处理下5637细胞活性下降,增强了5637细胞对顺铂的敏感性,细胞内γ-H2AX焦点形成明显增加,细胞拖尾较长,拖尾细胞数目和尾距均增加(P<0.05);经分选得到CD44^(+)比例为93%且67LR、OCT4及YAP1蛋白呈阳性表达的膀胱癌干细胞,通过下调PCAF表达,肿瘤干细胞的球体体积变小,成球个数也减少(P<0.05)。结论通过下调PCAF的表达能够抑制膀胱癌细胞DNA损伤修复,调控肿瘤干细胞的干性维持。

素馨花水提物及其主要成分对3T3-L1细胞成脂分化的影响

该研究探讨素馨花水提物(WE)及其化学成分在3T3-L1前脂肪细胞上的降脂作用。通过将3T3-L1细胞诱导为成熟脂肪细胞,油红O染色定量和检测甘油三酯(TG)含量判断素馨花样品对脂滴的抑制作用;液质联用仪分析WE中化学成分;MTT检测素馨花及其成分对3T3-L1细胞增殖的影响;Western Blot检测AMPK、C/EBPα、FAS、ACC、CPT1、Bax、Bcl-2等蛋白表达。结果发现,WE能剂量依赖性抑制脂滴形成,其中高浓度WE(500μg/mL)能降低中性脂质含量23.59%,降低TG含量30.20%,在脂肪积累早期作用最显著,并证明其活性成分主要是橄榄苦苷,含量为13.77%。WE及橄榄苦苷能激活AMPK(123.19%和115.98%)和其下游靶点ACC(451.06%和1050.0%)的磷酸化、下调其下游靶点FAS(81.72%和60.50%)的蛋白表达,减少脂肪形成,提高CPT1(164.84%和292.19%)蛋白的表达,加快脂肪酸氧化;抑制C/EBPα(68.97%和34.57%)的表达,影响3T3-L1细胞分化;上调Bax(154.60%和139.37%)、下调Bcl-2(41.10%和45.62%)蛋白的表达,诱导脂肪细胞凋亡。结果提示,WE能在3T3-L1细胞分化过程早期抑制细胞生长、分化和脂肪合成并促进脂肪酸氧化从而有效抑制脂质积累,机制上可能通过调控AMPK和Bax/Bcl-2通路。

喷杆喷雾机旋翼悬浮式喷杆自动调平控制系统研究

现有的大型喷杆喷雾机的喷杆大多采用传统桁架结构,随着喷杆长度的增加,配套机构、设计复杂度及整机质量相应增加,整机质量大,农田中行走的通过性差,陷车风险高;喷杆平衡控制难度加大,降低了整机的可靠性和便利性;特别是在水田喷施作业中,大型喷杆喷雾机的功能受到很大限制。本文提出了一种旋翼悬浮式喷杆,分别融合地面机械高续航、载重大和空中无人机作业灵活、受地形地貌限制小的优点,并设计了自动调平控制系统以实现喷雾机喷杆在喷施作业过程中保持水平姿态。分析了喷杆的受力情况,对自动调平控制系统进行了辨识和建模,采用“陀螺仪+激光雷达”进行双传感器融合控制的方式,开展了旋翼悬浮式喷杆自动调平控制算法的仿真试验、台架试验和田间试验。试验结果表明:采用双传感器融合的模糊PID控制算法优于单传感器的角度PID控制算法,可较好地避免出现失稳状态;在田间试验中,当喷杆进入稳定状态后,整根喷杆各点离地高度均值在1.4~1.5 m之间,标准差不大于0.1027 m,具有较好的水平度;所采集的10个不同时刻喷杆各点高度均值的变异系数为1.40%,说明喷杆悬浮高度的稳定性较好。该研究验证了旋翼悬浮式喷杆作业方法的可行性。

国家职业技能培训体系下职业院校的机遇、挑战与变革

《“十四五”职业技能培训规划》是我国首次编制的国家级职业技能培训五年专项,其提出的构建以企业为主体、职业院校为基础、政府推动与社会支持相结合的职业技能培训体系,为职业院校参与国家职业技能培训提供了机遇,也带来了挑战。对此,职业院校必须加强自身变革,主要实施路径有:突出类型化特征,全面落实学历教育与培训并举的法定职责;强化高质量发展,全面融入并有效服务技能型社会建设;增强办学适应性,全面服务产业转型与技术升级;建设信息化资源,全面提升职业技能培训质量和技能供给能力。

基于势科学和教育立场的高水平专业群建设反思

基于势科学与教育的立场,高水平专业群是建立在专业基础上,为提高人才培养能力和水平,多个差别大、联系紧的专业自主组合的具有专业特色、世界水平的育人共同体。高水平专业群具有跨专业性、教育性、现代性、共治性等特征。从势科学与教育的立场理解,专业群发展的主要目标是为培养复合型技术技能人才营造教育信息势,以提高人才培养质量和水平,而营造教育信息势则需要专业群要素具有"差别大、联系紧"的特征。为此,高水平专业群的发展应该坚持全要素性、有序性、生态性发展取向。

新时代小学全科教师培养目标的定位分析

全科教师培养目标是全科教师培养的关键要素之一,对整个培养过程具有导向、激励和评价等功能。在确定小学全科教师培养目标时必须以马克思关于人的全面发展的学说为哲学基础,以素质教育思想为教育基础,以习近平总书记关于教育工作的论述作为政治基础,以人民至上的国家治理改革为根本依循,以乡村振兴战略为现实基础,以农村教育综合改革为核心指向。通过培养目标定位分析、目标内涵分析和目标评价建议等对新时代小学全科教师培养目标进行精确定位。