关键词：地理信息系统，专家系统，智能决策支持系统
图1 马常杰、陈守余提出的G-IDSS参考模型框架
3.结语
智能决策支持系统既发挥了专家系统以知识推理形式解决定性分析问题的特点，又充分利用了决策支持系统以模型计算为核心的解决定量分析问题的特点，将定性分析和定量分析有机的结合起来，使解决问题的能力得到进一步的提高。但是它不能直观、精确而灵活地描述组织对象的位置布置、空间分布等地理信息，也不能描述组织对象所处的自然环境和社会环境信息。精准农业实现的全过程均依赖于地理信息。论文参考网。论文参考网。因此，针对精准农业的特点，将GIS和IDSS结合起来，辅助决策分析是至关重要的。
地理信息是实现精准农业的核心系统，它管理所有的农业信息，并对空间信息进行分析，对精准农业实施给出精准的作业方案。论文参考网。我国基于计算机网络系统的GIS软件在城市建设、农田规划和土壤养分管理方面已广泛应用。目前研究的关键问题是开发出具有自主产权的用于精准农业的基于计算机网络农田管理决策系统。将GIS与IDSS相结合，发挥各自优势，使计算机技术在农业中的应用更加实用化、智能化，对于提高农业现代化的科学性和工作效益将有深远的意义。
【参考文献】
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关键词：农业水土工程 研究对象特点 研究生培养
中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）03（b）-0200-02
水土资源作为经济社会发展不可替代的基础支撑，是我国现代农业建设不可或缺的首要条件。耕地逐年减少，水资源日趋短缺等一系列问题造成的粮食减产、区域地下水位大幅度下降、水土环境退化、土壤荒漠化等一系列与农业水土工程学科紧密相连的资源环境问题，正在制约着当前的社会经济持续发展。如何促进我国农业水土工程研究发展和研究人员培养成为相关研究机构和高校亟待解决的问题之一。
1 农业水土工程的形成与发展
农业水土工程学科是研究水、土运移规律与持续高效利用的理论与技术，是合理利用农业水土资源，创造良好的农业水土环境，为农业可持续发展服务的科学。作为以地学、生物学、气象学为理论基础，以工程学为技术基础的应用科学，农业水土工程学科在我国曾先后被称为“农田水利”和“农田灌溉”，国际上普遍采用“水土工程”名称，我国于1990年由国务院学位委员会学科评议组定名为“农业水土工程”。
农业水土工程是在农田水利工程基础上发展起来的[1]。明代著名科学家徐光启最早把西欧水利科学技术介绍到我国并在《农政全书》中系统地论述了农田水利有关问题，这是我国关于农业水土工程的最早著作。随着农业生产的进步，农田水利作为一门科学逐渐形成，不断完善，本世纪二三十年代，我国著名水利专家李仪祉先生主持兴建了泾惠渠等关中大型灌溉工程开启了以现代科学技术为基础的农田水利科学。我国关于“农田水利”最早的解释出现在李仪祉先生的《农田水利之合作》中。30年代中期李仪祉的《农田水利讲义》和沙玉清的《农田水利学》，对“农田水利”作了进一步科学地概括，形成了我国农田水利科学的初步体系。40年代初我国出现了“农业水利”一词。50年代以后，原苏联的影响起着很大作用。80年代以来，欧美的影响又逐渐增长，一些专家认为可以用“灌溉排水”来代替“农田水利”[2，3]。
早期的农业水土工程学科只是从水的角度出发，以水为出发点。随着现代农业科学技术的发展，研究人员认识到“水、土、作物”三者是紧密相关的，应该将三者作为一个整体来研究，才能有效地发挥各自的作用。
近20年来，我国农业水土工程学科发展迅速，取得了一大批研究成果。西北农林科技大学农业水土工程学科，围绕我国西北及干旱、半干旱地区的农业节水与水资源持续利用问题进行了诸多方面的研究。中国农业大学成立了中国农业水研究中心。2003年武汉大学的水资源与水电工程科学国家重点实验室成立，河海大学的水文水资源与水利工程科学国家重点实验室也为农业水土工程学科的发展做出了积极贡献[4]。东北农业大学、沈阳农业大学等高校相继成立了农业水土工程专业。
2 农业水土工程研究对象的特点
农业水土工程的研究对象是以降水（灌溉）―土壤水―作物水―光合作用―干物质量―经济产量的转化关系和高效调控作为研究主线，从水分调控、水肥耦合、作物生理与遗传改良出发，探索提高各个环节中水的转化效率与生产效率的机理。就属性来说，其属于自然造物占主导地位，并受人为因素影响，是一种具有工程意义的自然过程，是人类农业生产历史产物，其形成受人类农业生产科技进步支配。同时，作为一门单独的学科又赋存于农业工程系统中，保持着与其他学科的相互依存和相互作用关系。
农业水土工程从根本上是以水的转化效率和生产效率为基础，以工程应用为目的的动态研究过程。农业水土工程领域具有多学科相互交叉、各种单项技术互相渗透的显著特征。包括水利工程学、土壤学、作物学、生物学、遗传学、材料学、数学和化学等多学科有机地结合。农业水土工程研究对象以及研究手段是复杂的，这种复杂性主要体现在以下几点。
（1）研究对象的复杂。农业水土工程既要研究工程技术，又要研究包括农业水文学理论，流体力学与水力学理论，土壤物理学与土壤水动力学理论，地表物质（水分、溶质、泥沙）迁移与能量转化理论，植物水分生理与抗逆性生理理论，农业气象学理论，农田生态学理论等。必须将相关理论与农业水土工程的核心理论与技术相结合才能够推动农业水土工程学科的发展。
（2）研究手段的复杂。为解决复杂现实的工程问题采取的实践手段复杂多变，必须理论与实践相结合。同时，不断改进研究手段，这是一个动态的过程。农业水土工程学科研究手段的更新和新技术的应用，包括计机技术、核技术、信息技术、红外技术、遥感技术、电测技术、示踪技术、现代工程技术以及先进的灌排技术与设备的应用等，同时采用数值计算方法、系统工程学、模糊数学、应用随机过程、系统动力学、信息论控制论、预测学与技术经济学等方法，借助这些技术与方法，才能从整体上考虑水―土壤―作物―大气之间关系，实现地表物质迁移与能量转化的定量描述，才能科学地确定其调控方案使该领域由单纯的实验性质变为一门有较严格的理论基础和定量方法的科学[5]。
（3）农业水土工程系统是开放性的。在其演化过程中不断地有新学科的加入，这又影响着系统的演化行为。
（4）系统具有时间属性。包括工程时间尺度，自然演替时间尺度，工程时间尺度既要关心其工程运营期间的稳定性，又受到自然演替时间尺度的限制，水―土壤―作物―大气之间的能量转换与传递属于短时间的尺度问题。对于不同生长期的水―土壤―作物―大气之间的能量转换与传递又属于长时间的尺度问题。
（5）存在着控制性条件。从水分调控、水肥耦合、作物生理与遗传改良出发，探索提高各个环节中水的转化效率与生产效率的机理。可以利用植物本身生理功能调节和挖掘植物本身的节水潜力；利用现代信息技术，开发作物水分信息采集与精量控制灌溉技术，提升传统节水技术的现代化水平；利用现代新材料技术，解决节水设备与产品研发中的材料与工艺问题，提升节水农业关键设备与重大产品的技术水平；推进常规节水技术的标准化、规范化、模式化、定量化和集成化，促进其大规模的应用，充分挖掘其节水的效果；在高效利用常规水资源的前提下，进一步挖掘劣质水、天然雨水等非常规水资源的利用潜力[4]。
3 农业水土工程专业教学不足及对策
通过对农业水土工程专业研究对象的特点和现代高校本科生、研究生的培养模式分析可知，农业水土工程专业研究生的培养存在严重不足。现针对存在的不足，分析其产生的原因并提出相应的对策。
3.1 本科教育与研究生教育脱轨
本科阶段各专业划分明显，即使存在交叉也多是专业基础课上的共享。例如农田水利专业就很少涉及土壤学，植物生理学，生态学等农业水土工程研究生必须具备的专业基础知识。这些知识的获得要等到研究生阶段才能够接触，这就导致问题的出现，如植物生理学，生态学的基础课程没有学习，影响这两门课程的学习效果。农业水土工程专业研究生各相关专业本科生都可以报考，导致研究生知识结构不同，偏农学的本科生报考农业水土工程专业研究生，虽然在土壤学，植物学，生态学方面基础较好，但是水利和数学等就成为了制约其发展的瓶颈，因为偏农学的本科生在本科阶段数学学习要求相对较低，水利方面的知识更是难以接触。农业水土工程专业是以水分在土壤―植物―大气中的运动为主要研究对象，以期达到农业水土资源的高效利用，在这个系统中，水分由土壤向植物的运动规律起关键性作用，农田水利专业本科生从事农业水土工程专业研究在知识储备上占优势，建议农田水利专业的本科生报考农业水土工程专业研究生，同时加强农田水利专业本科生农业生态系统及植物生理生态相关知识的学习。康绍忠在1993年建议在有条件的高校试办农业水土工程专业本科班[5]，这将大大提高农业水土工程专业研究生的质量。
3.2 教育资源分配不均
作为科研人员，研究生指导教师所承担的科研项目数量和研究内容是不同的，甚至一些导师没有科研项目，科研经费不足，从而影响了学生直接参加科研课题的机会。这一差别不但在各高校之间存在，在同一所高校或研究机构内部区别也很大，造成教育资源分配不均。建议全国统一设立专门的研究生科研基金，用于研究生的培养。另外，各高校农业水土工程专业研究生课程设置区别很大，1992年康绍忠在他的文章中提出应在农业部所属教材编审委员会下设立农业水土工程专业教材编审小组，讨论全国农业水土工程专业研究生教材的统一编写问题及有关课程的教学大纲，这一举措有利于农业水土工程专业研究生培养质量的提高。
3.3 学生掌握学科前沿不充分
学生从本科阶段进入研究生学习，学习方式需要有一个转变过程，现行的本科学生教育模式过于强调已有知识的传授，缺乏对未知领域的开拓和思考，本科灌输式教学使得学生只能被动地接受知识，制约其思考的主动性和探索性，研究生阶段只有主动探索性学习才能够完成相应的知识储备，这就造成了部分学生过渡时间较长，开始进入探索性研究阶段还没有完全掌握本领域的前沿。我国部分院校存在2年制硕士研究生，培养时间过短，研究生质量在时间上难以保证，建议农业水土工程硕士研究生采取3年制培养方式。我国大部分高校文献检索能力有限，教师和学生不能获得本领域国际最新研究成果，建议各高校加大对文献数据库建设的投入，或者进一步促进资源共享，为研究人员提供方便。
面对日益严峻的水土资源状况和粮食危机问题，要求在高等学校进行教学改革和探索，培养适应时代需要、高水平的农业水土工程学科人才，为解决我国国民经济可持续发展以及生态安全等重大战略问题做出应有的贡献。
参考文献
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关键词 智能电脑甘蔗专家系统；不足；发展方向；德宏州
中图分类号 S126 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）04-0331-01
智能农业专家系统是指运用人工智能技术，总结和汇集农业领域的知识技术、不同层次农业专家长期积累的大量宝贵经验，以及通过试验得到的各种资料数据及数学模型等，用计算机语言由智能工程师开发能够指导农业生产的计算机软件。它来源于人类专家的头脑又高于人脑，最后应用于生产的指导方案，它不是某个科学家、教授、技术人员或某个专家的知识和技术，而是一群专家集体智慧，群体经验通过计算机的反映[1-2]。因此，只要有一个成熟的系统软件，就可以带着专家群体的智慧，超越时空，跳出人为的因素，走向田间地头，进入千家万户，把农业技术直接交给广大农民[3]。为此，德宏州科技局科协组织开发了德宏州智能电脑甘蔗专家系统。甘蔗智能系统功能齐全，准确性高，通俗易懂，操作方便，实用性强。以准确的数据来指导甘蔗生产，达到低耗高能的目的。
1 智能甘蔗专家系统的开发
2000年，德宏州科技局科协决心把电脑农业高新技术引入德宏指导农民发展甘蔗生产。因此，在德宏州成立甘蔗专家组，收集甘蔗生产的信息资料（天气、海拔、温度、水资源、土壤性质等），综合专家组长期积累的大量宝贵经验，以及长期通过甘蔗生产试验得到的各种资料数据及数学模型等，经过反复论证、设计和研究，制订了符合德宏州实际的甘蔗种植生产情况的方案。通过坚持不懈的努力，充分利用各方面的有利因素，德宏州“智能甘蔗专家系统”完成了初步的方案。
2 智能甘蔗专家系统试验
“点”和“面”有机结合，德宏州甘科所“点”上用严谨的科学态度测出了各阶段精确试验数据，平均提高甘蔗糖分0.9%，提高甘蔗产量9 .795 t/hm2。“面上”通过2000/2001、2001/2002 2个榨季推广试验，华侨、景坎、平原3个糖厂共试验416.8 hm2，平均提高甘蔗糖分0.8%，提高甘蔗产量7.5 t/hm2，但是“智能甘蔗专家系统”是一个综合系统工程，不仅涉及甘蔗种植技术、专家经验、电脑软件，而且还与环境有紧密联系，在应用中存在以下几方面问题：一是智能软件系统中人―机界面不友好，输入数据比较麻烦，不快捷，二是氮、磷、钾原在一定范围内应该按实际检测值输入，使之更加精确，三是防病虫害、除草等方面不适合德宏州情况。针对上述问题，专家成员采用“理论―实践―理论”，对甘蔗智能系统进一步修改，完善人―机界面，删除了操作复杂、对甘蔗生产无关紧要的许多参数；针对土壤分析的氮、磷、钾改为按实际检测N、P、K含量进行输入；并对除草、虫害等方面不适合德宏州情况进行了修正。通过此次修改使系统更准确、更科学。
3 智能甘蔗专家系统推广应用成效
通过德宏州实施“智能甘蔗专家系统”的经验看，其效益主要包括以下几点：①紧紧抓住既要提高产量又要提高糖分的要求，解决了“产量―糖分”之间的矛盾，既保证蔗农甘蔗产量的增加，又满足了糖厂对甘蔗多产糖的需求，使甘蔗生产更合理化；②糖厂效益；（以州甘蔗所精确测试为依据）智能化种植法比常规法可提高重量纯度2.48%；降低还原糖0.09%，提高甘蔗含糖分0.52%，糖厂每入榨1 t蔗可多产白糖4.16 kg（按85%回收率计），糖厂每入榨1 t甘蔗可增收12.48元。用智能软件，可多产白糖507 kg/hm2（按117.39 t/hm2计），糖厂增加收入1 512.3元/hm2。如果电脑种植666.67 hm2，可多产糖338 t，增收101.42万元。全州种植4.67万hm2，可增收7 070万元，经济效益十分可观；③使用智能软件可增加产量9.795 t/hm2，多投入成本453元/hm2，仍可增收4 270万元。④对甘蔗种植有了科学方法，民族贫困科学技术较为落后的地区，就能应用智能软件科学的指导农民使用氮、磷、钾肥配方施用，合理使用农药等，做到经济合理。
4 存在的不足
一是病虫害还未进入动态防治；二是人机界面不够完善，操作不够简单，还须进一步完善修改；三是专家组成员对糖厂试验基地跟踪、指导不够；四是德宏州尚未有土壤分析实验室，必须到保山化验，土壤分析滞后；五是科研、试验经费不足，糖厂也遇到前所未有的困难，制约了该系统的推广使用。
5 发展方向
一是加强对智能甘蔗系统软件的推广工作的领导，真正做到认识到位，领导到位，工作到位；二是逐步成立电脑甘蔗系统办公室，配备相应的电脑及软件，组织培训，通过有目的、有步骤、有计划的稳步推广使用，使德宏州甘蔗生产跃上一个新的台阶；三是用严谨科学态度进一步修改、完善智能甘蔗系统[4]。
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在中央关于推进城乡统筹协调发展的战略部署下，已有多个大城市把城市农业发展定位于都市型现代农业，实现了由传统生产型城郊农业向具有多功能性都市型现代农业的转变，推动了中国特色的都市型现代农业在理论与实践方面的发展。
为更好地总结都市农业12年来的理论和实践经验，研究和促进城乡统筹背景下都市型现代农业和休闲农业的科学发展，中国农学会拟于*月上旬在*市召开第八届全国都市型现代农业与休闲农业产业学术研讨会。现将有关事项通知如下：
一、会议议题
本次会议的主题为：“城乡统筹与都市型现代农业、休闲农业产业创新发展”。
主要议题有：城乡统筹与都市型现代农业的新格局；都市型现代农业的多功能性；都市型现代农业主导产业创新发展与典型模式；都市型现代农业的科研教学体系建设；政府在建设都市型现代农业中的作用；影响未来中国都市型现代农业可持续发展的关键问题与对策；休闲农业的理论建设；休闲农业成功案例与典型模式；休闲农业产业的经营与管理；国内外在都市型现代农业与休闲农业产业发展方面的进展；都市型现代农业与休闲农业发展方面的体制机制创新。
二、会议时间和地点
*月*日在*市召开，*月*日报到。
三、组织形式
会议由中国农学会主办，中国农学会都市农业分会、*市农学会承办。
四、主要内容
（一）本次会议将作为第*中国科协年会第26分会场，与会代表参加中国科协年会主会场活动，参与都市型现代农业与休闲农业学术研讨会的交流，参观*市都市型现代农业和休闲农业的示范单位。
（二）召开中国农学会都市农业分会理事会，并对多年来在都市型现代农业和休闲农业理论与实践创新方面做出重要贡献的专家进行表彰。
（三）商讨建立“城市农学会协作网”，发挥学会体系优势，促进都市农业与休闲农业的发展。
五、会议征文
（一）论文征集
请围绕本次会议的议题撰写相关论文，论文格式详见附件1。
（二）其它资料征集
我国都市农业发展的相关专著、完成的相关课题、各地都市农业的发展规划、各地推动都市农业的政策和保障措施、各地都市农业的主要模式、都市型现代农业主导产业与休闲农业产业（企业）的成功运作模式及相关照片等。
中国农学会都市农业分会将组织有关专家对征文进行遴选、汇编成《都市型现代农业与休闲农业产业创新发展》，并作为《中国农学通报》（增刊）发行。
（三）征文投送
论文投送截止日期为2009年7月1日（当地邮戳为准）。
1、请通过中国科协通用会议系统网上注册个人信息（）；
2、征文和报名表的电子版请同时发送至castnh@和castnh@两个邮箱；
3、请将征文及资料的纸质版邮寄至中国农学会学术交流处。
六、联系方式
联系地址：北京朝阳区麦子店街20号楼
中国农学会学术交流处100125
联系人：周宪龙、康亚军、王全辉
电话：010-5919449759194487
传真：010-59194449
农业部人力资源开发中心
1.1什么是ES
到目前为止,还没有确切的关于ES的定义,一般认为〔4〕:所谓ES就是在专家知识的基础上,具有自动推理的智能软件系统,这样的系统把专家在解决问题过程中使用的知识分成事实和规则,以适当的形式存储到计算机中并构成知识库,依据用户提供的信息,运用存储的有关知识,选择合理的推理机制,能以人类专家的水平去解决有关问题,在某些方面甚至可以超过人类专家。一般认为ES是一种计算机程序,但与传统的程序相比,ES又有自己的特点,主要表现为:ES具有丰富的经验和高水平的技术;能进行符号操作;能根据不确定或不精确的知识进行推理;具有自我知识和自学习功能,能对系统作出的结论进行解释;具有非计算机专业人员易于接受的人机接口;同人类专家一样,ES会出错。
1.2ES的结构
ES的基本结构是以MYCIN系统为代表的基于规则的专家系统(Rule-BasedExpertSystem)。包括知识库、推理机、综合数据库、人—机接口、解释程序和知识获取等六部分(见图1),这是目前流行的ES结构〔4〕。其中,知识获取、知识库、推理机是ES的核心。知识库:用于存放常规知识和领域专家的专家知识;推理机:在一定控制策略下针对数据库中的当前信息,识别和选择知识库中对当前问题的有用知识,按规定的规则进行推理;数据库:存放具体问题在当前求解状态下的可供推理的符号或事实;知识获取:在推理过程中实现系统的自学习;解释机制:回答用户的提问,对系统得出结论的求解过程或系统的当前状况提供说明;人—机接口:将专家和用户的输入信息翻译成机器可接受的形式,同时把系统的输出转为人类易于理解的形式。
1.3ES的功能
ES具有如下基本功能〔1,4,5〕:
1.3.1存储功能存储问题求解所需的专家知识、初始数据和推理过程中涉及的各种信息。
1.3.2咨询功能回答用户提出的某个专门领域的问题。
1.3.3解释功能对系统给出的结论进行解释,相当于人类的“专家”。
1.3.4学习功能系统在推理过程中,能不断增加和修改自己的知识,相当于人类的“学生”。
1.3.5教育功能通过回答有关问题,向非专业人员提供某个专门领域的知识,达到教育学生和训练新手的目的,相当于人类的“教师”。
1.4ES的发展
综合国内外,ES的发展可归结为如下四个阶段〔1,2,4,5〕:
1.4.1孕育(1965年以前)1956年人工智能产生,为ES的诞生奠定了基础。
1.4.2产生(1965年～1971年)1965年～1968年美国Stanford大学计算机系Feigenbaum等人根据化合物的分子式及其质谱数据,研制出帮助化学家推断分子结构的计算机程序系统DENDRAL,获得极大的成功。该系统解决问题的能力已达到专家水平,在某些方面甚至超过同行领域的化学家。这标志着人工智能的一个新的研究领域——专家系统的产生。
1.4.3成熟(1972年～1977年)这一时期ES的观点逐渐被人们广泛接受,从而先后出现了一批卓有成效的ES,典型代表是1974年E.H.Shortliffe等人研制的用于治疗感染性疾病的MYCIN系统。在此期间,知识组织形式、系统的人—机接口、解释机制、知识的获取、不确定性推理等技术得到了进一步的发展和成熟。
1.4.4发展(1978年以后)这一时期ES渗透到了非常广泛的领域。第一个农业专家系统在美国的伊利诺斯大学诞生,我国自80年代也开始了农业ES的研究〔7〕。
2农业专家系统的必要性
农业专家系统就是ES在农业上的应用,现代化农业的发展及农业的特点决定了大力研究、开发、应用农业专家系统的必要性。
2.1农业现代化的发展要求农业ES
现代农业已发展到高度综合的层次,对农业生产决策的科学性和时效性提出了更为迫切的要求。我国传统的农业生产管理方法越来越表现出它的局限性,这既表现为决策过程的盲目性,又表现为研究成果推广应用的低效率、低质量,与发达国家的以电子信息为标志的现代化农业生产管理形成了鲜明的对比。用电子信息技术改造我国传统农业已是我们的必然选择,专家系统技术提供了一种全新的处理复杂农业问题的思想方法和技术手段,农业ES的开发应用将加强信息和智能的综合应用,强化农业生产管理决策的科学性。
2.2农业系统的特点要求农业ES
农业系统是由生态系统、经济系统、社会系统和技术系统在特定的时间和空间上组合而成的复杂大系统,它是一个多因素、多层次、多目标,关系纵横交叉的人工—自然复合系统。这一系统的复杂性、动态性、模糊性是其它系统无法比拟的。对于这样复杂的系统,人们难以了解它的全部机理,只能在一定程度上作局部的解释和了解。对农业系统的研究除了建立数学模型进行定量分析外,还应该充分利用专家的知识与经验进行定性判断,做到定性分析与定量分析相结合。又由于农业系统的影响因素众多,且这些因素间的关系复杂,边界模糊、不确定性强、可控性差,所以农业生产与管理问题的合理解决,需多学科、多知识的综合利用。ES以其快速的计算能力和不寻常的推理能力,特别是它具有根据不精确、不完整或不完全可靠的前提进行推理的能力,将在有效解决农业生产管理问题的同时,有效地完善农业生产管理技术体系。
3农业专家系统的类型及进展
3.1农业ES的类型
综合国内外近几年开发的农业ES,按其功能和结构的主要特征,归结为如下五类〔2,8,9〕:
3.1.1启发式专家系统(HeuristicExpertSystem)这类系统以某些领域专家的经验知识为基础,按传统方式建立ES。启发式ES适用于那些目标明确、内容较窄的应用价值较高的领域,但这类系统的知识获取工作量大。典型的例子是Florid大学的两位昆虫专家建造的用于大豆病虫害的管理系统SOY-BUG。
3.1.2实时控制专家系统(Real-timeControlExpertSystem)它利用来自传感器检测装置的数据,运用专家处理问题的经验,依据状态条件的变化去自动调整或控制某些参数或装置。由于这类系统涉及的领域极端狭窄,目标非常明确,知识获取工作量较少,因此比启发式ES更为成功。在农业上,这种系统多用于温室的自动调节与控制,典型的例子是美国的MISTING系统。
3.1.3基于模型的专家系统(Model-basedExpertSystem)这类系统把模型与知识库结合在一起,利用ES为模型提供参数对模型结果进行解释,以便用户更好地使用已被验证的模型。基于模型的ES不仅能整理、解释模型的运行结果,还能表达深层次的因果关系,这是一般ES做不到的。另外,由于这类ES能把定量和定性分析、符号处理和数据处理有效地结合起来,因而具有广阔的应用前景,这将是未来农业科研和人工智能领域的重要研究方向。最著名的农业专家系统COMAX就属于这一类。
3.1.4专家数据库(ExpertDatabase)目前国内外建立了许多功能强、结构好的数据库系统,包含了大量有价值的信息。但库容量和复杂性已成为使用数据库的巨大障碍。专家数据库是将ES和数据库相结合,以改善数据库的可检索性和对数据库信息的解释能力,从而使决策者方便地从大型数据库中获取有用的信息。典型的例子是美国研制的用于选择良种的专家系统CUE。
3.1.5专家系统开发工具(Problem-SpecificShell)这是一种辅助专家系统开发的软件工具,主要用来帮助研究人员获取知识,知识表述、知识运用,方便地进行ES的结构设计。目前已有许多成功的ES外壳,如SELECT、CALEX、LEVELS、VP—Expert等,但都不太适合农业专家系统的开发。因此,农业ES开发工具的研制也是今后的研究课题。
3.2农业ES关键技术的研究进展
知识表示和逻辑推理是研制农业ES的两个关键技术。知识表示方法由最早的语义网络逐步发展到产生式规则、框架结构、逻辑谓词等。其中产生式规则是农业专家系统中最流行的知识表示方法,而逻辑模式则是到目前为止能够表达人类思维和推理的最精确、最成功的方法。由于农业系统的复杂性,使得农业ES中知识的种类多样化,仅用一种方法不能表示所有知识,常把几种方法结合起来使用。目前用得较多的有〔6〕:混合系统——把几种不同的知识表示方法统一在同一推理模式下;组合系统——包含不同的知识表示方法,并对不同的表示方法提供不同的推理策略;层次系统——对各种知识进行分层,不同层次的知识采用不同的表示方法和推理策略。逻辑推理过程是知识的选择与运用的过程。知识的运用称为推理方式,农业ES中用得最广泛的推理方式是假言推理。由于农业ES中知识的不确定性,因此作为经典演译推理的扩充,不确定性推理在农业ES中越来越受重视。知识的选择过程称为控制策略,包括推理方向的控制和推理规则的选择两方面。推理方向由最先的正向推理发展为反向推理和正反混合推理。在推理过程中,对知识库中知识的搜索有深度优先和广度优先,目前大多数的农业ES采用深度优先搜索,二者的结合将是今后的发展趋势。
4ES在农业上的应用状况
4.1ES在国外农业上的应用
国外ES在农业上的应用始于70年代后期,80年代中叶有了迅速的发展〔2〕。最早的是美国Illinois大学的植物病理学家和计算机学家共同开发的大豆病害诊断专家系统PLANT/ds〔9〕,未经训练的普通人使用该系统能够识别大豆病害症状,并提出治理方案,测试表明,其诊断能力超过了真正的专家。以后,美国、日本、英国、荷兰、澳大利亚、加拿大等国家相继开发了其它一些农业ES。从分布区域看,美国占绝大部分,几乎占80%,其它国家(包括中国)只占20%;从应用领域看,涉及到作物栽培、施肥、病虫害防治、杂草控制、森林环保、家畜饲养、农业经济效益分析、储存管理、市场管理等方面〔2〕。国外最成功的农业ES是美国农业部农业研究局作物模拟研究所于1983～1985年研制的棉花管理专家系统COMAX—GOSSYM〔9〕。COMAX是在棉花植物生长模拟模型COSSYM的基础上发展起来的第一个基于模型的农业ES〔29〕。在研制过程中,COMAX考虑了影响棉花生长的多种因素:在植物方面有根、茎、叶、花蕾和棉桃;在土壤方面有水文特征、肥力、养分的传输、阻抗、水分释放、容重等;在气象方面考虑了每日为基础的最高气温、最低气温、太阳辐射、降雨量等。COMAX能在农场内为棉花管理提供咨询,以确定灌溉、施肥、施用脱叶剂和棉桃开裂的最佳方案。美国的农场推广应用COMAX系统后,每英亩纯盈利达60美元以上,给美国的棉花生产带来了巨大的经济效益。
4.2ES在我国农业上的应用
我国从80年代开始农业ES的研究,第一个农业ES是由中国科学院合肥智能机械研究所开发成功的施肥咨询专家系统〔8〕。“七•五”至“八•五”期间,中科院合肥智能研究所研制了《施肥专家系统》,中国农科院作物所完成了《小麦、玉米新品种选育的专家系统》,植保所开发了《粘虫测报专家系统》等。这些系统的开发和应用取得了良好的社会和经济效益,基本上代表了我国农业ES的水平〔9〕。北京农科院于“八•五”期间开发的《小麦管理专家系统ESMCW》〔7〕体现了我国农业ES的最新进展。该系统是在分析处理近100万个实验数据和500多条知识的基础上建立起来的基于模型的专家系统,具有气象条件预测、生长发育模拟预测、管理决策咨询、计算机网络通讯、系统维护、结果输出等六个功能,经北京昌平县于1990～1992年使用,小麦单产明显提高,产投比提高8～10%。近几年的文献表明,我国农业ES的开发应用虽起步较晚,但发展较快,应用范围也较广泛,涉及到作物栽培〔7,10,11〕、新品种培育〔12,13,14〕、病虫害防治〔15,16〕、生产管理〔17,18,19〕、节水灌溉〔20,21〕、农产品评价〔22,23〕等方面。
4.3我国农业ES的述评
综合分析90年代以来的文献,对我国农业ES述评如下:
4.3.1农业ES的水平参差不齐,总体水平偏低虽然自1985年以来,我国农业ES有了较大发展,但与世界先进水平相比,无论在技术上还是在应用效果上都有很大的差距。现有的系统在质量和水平上也存在较大的差异,有些所谓的“专家系统”缺少知识库和推理机这两个专家系统的核心部分,名不符实。
4.3.2农业ES的性能较差,达不到“专家”的要求ES是一个能在特定领域内,以人类专家的水平去解决该领域中困难问题的计算机程序〔23〕,这表明,ES强调的是高性能。而ES的性能水平主要是它拥有的知识数量和质量的函数〔24〕。对于农业ES来说,其知识库中拥有的知识越多,质量越高,解决问题的能力也就越强。目前我国开发的农业ES中,知识的数量较少,质量较差,大多只是常识和基本原理知识,缺乏启发性知识和真正的专家知识。
4.3.3农业ES在技术方面的障碍突出ES在开发技术上主要有三方面的障碍〔2〕:一是知识的不完备性与脆弱性;二是推理的单一性和呆板性;三是系统的学习功能差或不具备学习功能。农业ES在这些方面的表现更为突出,使得许多农业ES的应用达不到预期的效果。
5我国未来农业ES的发展思考
有人预测90年代是农业ES研制的高潮,今后10年是农业ES广泛应用的时代〔9〕。针对我国农业ES的现状,借鉴国内外成功的经验,对未来我国农业ES的发展提出一些粗浅的看法。
5.1大力开发专用农业ES
专用农业ES是针对农业生产管理中的某类问题而开发的应用软件。开发专用农业ES具有费用少、周期短、实用性强的特点,而且这类系统易于见效,其使用效果易于被人们认识,对宣传和普及农业ES具有重要作用,国内外一些成功的ES已经证明了这一点〔23〕。
5.2注重农业ES的合理选题
农业是一个复杂的人工—自然复合系统,涉及的领域多,很难严格指出哪些领域适合开发农业ES,哪些领域不适合。但一个适合于开发ES的问题必须满足三个先决条件〔22〕:一是存在与之合作的领域专家;二是领域专家采用启发式方法解决问题;三是专家知识能够用语言表达清楚。以上三个条件应是农业ES合理选题的基准。
5.3注重多学科多技术的综合应用
农业ES与模拟模型是本世纪兴起的新信息技术〔8〕。农业ES和农业模拟模型的耦合,将是未来农业知识工程领域的重要研究课题。模糊逻辑技术是二十一世纪的核心技术〔25〕。专家提供的知识大多含有经验成分,具有不确定性、相似模糊性。因此,未来农业ES的开发中,用模糊逻辑作为处理不确定性的框架,能更好地解决传统方法不能或不能有效处理的许多问题。另外,与大中型资源数据库、农业专家或知识库、遥感、决策支持系统、现代控制技术、计算机网络的有机结合,可以极大地丰富农业ES的功能和使用价值。
关键词：农林院校；GIS原理课程；教学方法
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）09-0133-02
地理信息系统简称GIS，是20世纪60年代中期开始发展起来的新技术。其是指在计算机软硬件支持下，把地理数据以一定的格式输入、编辑、存储、更新、显示、制图、综合分析和应用的技术系统。地理信息系统具有强大的处理空间数据的能力，如图形数字化、地理数据的空间分析、地形数据的三维模拟、虚拟场景、地图输出等[1]。自1963年加拿大测量学家R.F Tomlinson提出了地理信息系统这一术语以来，由于计算机技术及网络技术的发展，使地理数据的编辑、存储及传输效率得到了极大的提高，在社会的各行各业得到了广泛的应用，特别是从简单的基础信息管理转向更复杂城乡规划与管理及城市交通、水力水电等的实际应用，逐渐成为人们解决复杂空间辅助决策的工具，促进了地理信息产业的形成并得到了长足的发展。随着GIS向产业化方向深入和发展，GIS技术已经渗透到包括农业在内的许多领域。在县域的资源环境的管理和调查中，地籍管理、城市的管网建设与维护、自然资源调查、流域管理、生态环境的建设与管理等方面都得到了广泛的应用。GIS技术发展的起源就是要解决林业资源清查、农业土地调查等任务而提出的，这就需要了解或掌握农业领域的相差知识与理论，高等农业院校在这方面有着得天独厚的优势。GIS技术在农业领域的应用水平也反映出该地区农业管理与发展的水平，中国又是一个农业大国，农业的发展迫切需要一大批掌握农业知识或理论的GIS应用型人才来实现。近年来随着GIS技术发展和应用，其在解决农业领域的一系列问题具有很强的优势。农业院校许多专业的研究领域都与地理空间有关，如：农作物估产、精确农业、景观生态学、水土流失治理、土地管理、地籍调查与管理、环境管理、资源环境与城乡规划、农业区划等，取得了非常丰硕的成果。因此GIS技术作为现代高新科学技术，在农业及林业领域将得到普遍应用和迅猛发展。
一、农林院校GIS课程内容体系
1.GIS理论教学体系。由地理信息系统基础知识、地理数据结构及文件组织、空间数据的采集与处理、空间数据库、空间分析、地理信息系统产品输出、地理信息系统设计与建立和地理信息系统在各专业领域的应用8部分构成。①地理信息系统基础知识：包括地理信息系统的基本概念，基本构成，地理信息系统的形成与发展，GIS技术的应用。②地理数据结构及文件组织：包括空间信息的概念及描述方法，空间数据的拓扑关系，栅格和矢量数据编码方法及其相互转换和空间数据库的特点、结构以及数据库模型。以ArcGIS10.0软件为例，利用coverage数据格式与shape数据格式的农业相关数据进行比较，如土壤数据、土地数据以及农作物信息数据等，剖析数据结构及文件的组织形式。③空间数据的采集与处理：包括空间数据的采集方式，空间数据的压缩处理方法，空间数据质量及元数据。以农业领域中的空间数据采集与处理的特点与方法为例，如土壤信息，作物信息等加以详细介绍与举例。重点讲述已有图形的录入和CAD、MAPGIS及MAPINFO等数据的转入。④空间数据库的建立：重点介绍面向对象的数据模型和常用平台软件采用的数据模型。⑤空间分析：包括GIS中模型的概念，空间查询与量算的方法，空间分析原理及方法。⑥GIS产品输出：包括空间决策支持与专家系统，地理信息系统产品输出，电子地图的特点及制作过程。主要以作物施肥专家系统、耕地评价信息系统等为例加以介绍。⑦GIS设计与建立：GIS系统定义、系统总体设计、系统详细设计、系统实施、系统测试及维护等的方法、步骤、工具以及GIS设计项目管理与质量保证的相关理论方法。⑧GIS应用：GIS在区域规划管理、农业信息管理、环境监测、道路交通管理、地震灾害和损失估计以及军事等方面的应用。
2.GIS课程实践教学体系。地理信息系统是一门理论性、实践性都很强的课程，GIS教学不仅仅是让学生了解一些理论和发展趋势，更重要的是让学生通过更多的实践学习，培养自己利用现代高科技技术手段获取地理信息、运用地理信息、处理地理信息的能力，为今后的工作和研究做技术上的准备。从学生知识结构和学习规律出发，在地理信息系统课程中，强调理论与实践相结合，因而在本课程的实践教学中注重学生设备操作能力、软件应用能力、程序设计能力和分析解决专业问题能力的培养，要求学生进行空间数据的输入、处理，设计空间查询、分析量算及统计程序，掌握各种空间分析的原理、步骤、插值处理及空间信息分类的方法，空间数据的输出等。
二、GIS课程教学方法改革
中国科协副主席冯长根，农业部国家首席兽医师于康震研究员，中国农业大学副校长李召虎教授，中国畜牧兽医学会名誉理事长、中国科学院院士、中国农业大学吴常信教授，中国畜牧兽医学会名誉理事长、中国农业大学张沅教授，中国畜牧兽医学会名誉理事长、中农发集团原副董事长区仲生高级农经师，中国畜牧兽医学会理事长、中国工程院院士、华中农业大学陈焕春教授，中国农业工程学会理事长、农业部规划设计研究院院长朱明研究员等领导、专家出席开幕式。
中国工程院院士、中国农业工程学会名誉理事长、中国农业大学汪懋华教授，中国畜牧兽医学会动物微生态学分会理事长、四川农业大学程安春教授，中国科学院亚热带农业生态研究所印遇龙研究员，福建省农业科学院院长刘波研究员，南京农业大学朱伟云教授，荷兰瓦赫宁根大学André Aarnink研究员，美国明尼苏达大学猪生产咨询委员会主任、推广教育主任Wayne Martin，马来西亚博特拉大学热带农业研究所首席研究员Liang Juan Boo，哈佛大学副教授Haining Shi，美国明尼苏达大学李玉芝副教授，美国蛋品工业中心主任、美国依阿华州立大学Hongwei Xin教授，丹麦DLG公司技术总监Plamen Nikolov等知名专家作了《工程技术与中国畜牧业的可持续发展》、《动物微生态与粘膜免疫》、《生猪机体氮代谢及其减排调控研究进展》、《保障生态安全的无害化养猪微生物发酵床工程化技术体系》、《反刍动物瘤胃甲烷生成机理及其营养调控》、《环境与福利友好型猪舍系统》、《猪和鸡的小规模生产和市场系统》、《利用水稻秸秆日粮减少瘤胃的甲烷排放》、《粘膜免疫与肠道感染》、《对美国猪舍系统的评估》、《美国蛋鸡产业现状与研发机遇及蛋品工业中心（EIC）的作用》、《环境控制与饲养管理》的报告。
会议设立了2个分会场，共有48位国内畜牧兽医界及相关领域的专家、教授和青年学者做了内容丰富的专题交流，特邀嘉宾在分会场从本学科角度阐述改善生产的策略与技术，而来自公司的技术研发专家则从具体技术上深入浅出地阐明环境控制设备的优点和效果。
一、日本的植物保护体系
植物保护(plantprotection)作为一个学科，其含义在不同的国家有着较大的差别，在我国植物保护一词广义上指通过各种途径保护植物免受一切不利因素的影响，而狭义上的植物保护仅针对病、虫、草、鼠等有害生物，即应用植物检疫、农业防治、物理防治、生物防治及化学防治等综合措施有效控制这些有害生物对农林业的危害，以保证农林业的健康生产。
而日语中的“植物保护”一词，则是从植物生态、森林保护、生态环境调节、水利土壤改造、土壤植物营养等角度出发保护植物，防止种的灭绝，维持种的多样性，与有害生物防治有关的词汇是“植物防疫”。为此．日本政府专f1制定了“植物防疫法”，作为指导植物有害生物防治的根本法规，内容包括总则、国际植物检疫、国内植物检疫、紧急防治、指定有害动植物的防治、都道府县的防治、杂则，以及罚则等内容…。根据该法律，日本构建了一个。
由中央和地方、政府和民间系统构成的完整的植物保护体系。中央和政府层面有农林水产省消费与安全局下设的植物防疫课．主管全国植物防疫的行政管理工作，下设总务班、防治班(负责病虫害发生预测预报、防治指导、农林水产航空事业及病虫害防治技术的改进等)、国内检疫班(负责日本国内的植物检疫、病虫害的侵入警戒及经济防治等)、检疫计划班(负责国际植物防疫条约、植物检疫措施等国际标准的制定，病虫害危害度分析及调查研究等)、检疫业务班(负责与植物检疫有关的业务调整、进口植物检疫、植物防疫所的管理等)及专家组(负责与两国间进出口检疫条件协商有关的事务及出口植物的检疫)。通过对进出口植物的检查，发现病虫害及时取缔，对病虫害进行调查研究，根据植物防疫法有关规定．对病虫害发生及时预警，加强对药剂和防治的保障。
下设的植物防疫所主要承担进出口植物的检疫工作。而地方上，各都道府县均设有负责植物防疫的农林水产部(或农林部、农政部)及专门从事病虫害防治的病虫害防治所。目前日本全国共有病虫害防治所53个，平均人数在10人左右，其主要职责包括：病虫害预测预报，病虫害防治计划的制订．植物检疫，对基层市町村、农民和农民组织开展的病虫害防治工作进行指导和支持．农药试验示范、药效试验，指导农药正确使用，以及农药市场管理等。病虫害防治所业务经费由中央、地方共同承担．基本上各负担50％。此外，全国还有病虫害防治员4200多人，多由农协、农户和基层政府职员等兼任，接受病虫害防治所的业务指导，负责各市町村的植保工作并存防治所和农民之间起一个技术桥梁的作用。各都道府县的病虫害防治所还与当地的农业试验场、园艺试验场等科研单位、农业改良普及中心等农业团体合作设立“都道府县及市町村防治协议会”．制定整个都道府县的病虫防治实施方针。
日本病虫害防治的民间系统主要是农业协同组织．简称农协(JA)，类似于我国的合作社。该组织作为农民的合作组织，在组织农民从事农产品生产、加工、销售，向农民提供生产资料购买、金融、共济、技术经营指导等产前、产中、产后服务，促进农村城市化过程中发挥了积极作用。特别是在基层，农协在农业技术推广中发挥了重要作用。农协的设立上至全国．下至各市、町、村，形成了一个非常庞大的网络，触及面很广各农协几乎都设有营农指导员．作为活跃在农业生产第一线的技术普及员，以农协会员及其家属为对象，在生产、经营等方面给农民以指导．其指导范围涉及农业领域的方方面面，但以担任研究、制订农业生产与经营计划，指导农作物病虫害防治、推广新品种和新的作物栽培技术等为主，并为农家购置农机和设施提供咨询，在会计业务、税务知识方面提供指导和帮助：向农民提销信息和相关服务。可以说，农协营农指导员是植物保护知识的直接传授者，在日本的植物病虫害防治中起着非常重要的作用。
日本的植物保护工作本着测报先行、综合治理、安全用药、保护环境的原则开展，实现了由计算机网络技术、多媒体技术、专家咨询系统、远程咨询系统和远程诊断系统等现代技术构建的植物保护网络化，建立了JPP—NET植物防疫信息综合网，并适时进行大面积飞机喷洒防治。日本是世界上农药残留标准最严格的国家之一，对各种农药在每种栽培植物上的农药残留标准做出了严格的要求．乱用药、滥用药、使用违禁药物的现象很少。在病虫害的防治中，非常注重化学防治以外措施的应用，很好地体现了有害生物综合治理(IntegratedPestManagement，简称IPM)的理念。其农药的流通也严格按照国家的法律进行。农药企业生产的农药主要通过两条途径到达农民手中。其一为农协途径，即通过JA全国农业协同组合经其投资的经济联合会到达或直接到达各地的农协组织后销售给农民；其二为非农协途径，即依次通过农药批发商和零售商两个环节销售给农民。对农药的销售采取严格的许可制度。
二、日本植物保护人才的培养体系
日本的植物保护人才培养也分为研究生、本科生和专科生三个层次，其中本科生和研究生的培养由一些综合性的或农业高等院校进行，而专科生由设置在地方的农业大学校(2年制)完成。本文主要对本科生的培养加以介绍。植物保护一级学科下含植物病理、农业昆虫、杂草和农药学四个方向，目前我国植物保护专业的专业课程有《普通植物病理学》、《农业植物病理学》、《普通昆虫学》、《农业昆虫学》、《杂草学》和《植物化学保护学》6门课程，另有与四个方向有关的专业选修课多门．以青岛农业大学为例．共有《害虫生物防治》、《植物病害生物防治》、《昆虫生态与预测预报》、《植病流行学》、《植物免疫学》、《农药环境毒理学》、《农药毒理学》、《植物检疫》、《昆虫学研究法》、《植病研究法》、《农田杂草控制》、《昆虫生理学》、《农药残留与检测技术》、《资源昆虫学》、《昆虫病理学》、《菌物资源学》、《生物农药》、《农药加工技术》、《植物病毒病害及综合治理》、《分子生物学》、《农药施用方法与技巧》、《植物细菌病害及防治》、《植物线虫病害及防控技术》、《贮粮害虫》、《农螨学》等25门课程，其中前15门为专业限选课。
通过四年的学习，要求培养的学生同时掌握与三个方向有关的基础理论、专业知识和基本技能．具备敢于实践、不断探索和创新的意识，以及自我提高和创造性解决实际问题的能力，能够胜任与植物保护相关的各项工作。日本与我国不同．其大学均未设植物保护专业，植物保护人才的培养往往结合在农学专业里面。虽然能比较系统的学习与植物病、虫、草害有关的知识，但对农药知识的学习较少，农药相关人才的培养主要通过与化学及应用化学相关的专业来实现。以日本唯一的一所农业本科院校东京农业大学为例，其培养目标瞄准“次生代农业”(即对人类及环境友好型农业)，通过学习次生代农学理论与技术，培养能够应对粮食自给、食品安全、地球环境等问题的能力，在农业经营方面敢于挑战现有生产方法，围绕农业可持续生产能够对今后农业生产做出贡献的人才。根据需要在该专业内设置了农学与园艺两个培养方向，其中农学方向共设置课程103门(含毕业论文)，即必修课29门，任选课74门。
实习从大一开始，《农业实习》课程要求学生深入校办农场，体验食用作物-工艺作物、草地•饲料作物、果树、蔬菜、花卉及农机等领域的农业生产，领略农业生产的快乐与困难：大二开始以解决食品及病虫害问题为目的，通过《生物学实验》等掌握研究的方法；大．二开始进入研究室．与指导教师及研究生一起进行专门的研究l6。该方向的具体课程如下：
第一学年：有《作物生产学》、《土壤学》、《遗传学》、《育种学》、《植物病理学》、《昆虫学》、《园艺学》、《农业实习》、《农学原论》、《信息学基础》、《英语》、《共通演习》和《新生seminar}13门必修课及《健康福祉概论》、《心理学概论》、《艺术》、《日本国宪法》、《经济入f1》、《生物学》、《化学》、《数学》、《物理学》、《国际学习》、《英语听力》、《体育》、《基础生物》和《文章表现》24门任选课。
第二学年：有《生物学实验》、《农业实习》和《英语》3门必修课及《农业气象学》、《植物营养学》、《农作业系统论》、《资源植物论》、《食用作物学》、《工艺作物学》、《草地饲料作物学》、《植物育种学》、《植物工学》、《植物病原微生物学》、《昆虫分类学》、《环境科学》、《生物化学》、《动物福祉》、《植物生理生态学》、《生命伦理》、《文化人类学》、《现代社会的问题》、《国际关系思考》、《地学》、《英语会话》、《中国语》、《德语》、《法语》、《西班牙语》和《职业设计》等26门任选课。
第三学年：农学方向有《作物学实验》、《遗传育种学实验》、《植物病理学实验》、《昆虫学实验》、《作物学演习》、《遗传育种学演习》、《植物病理学演习》、《昆虫学演习》8门必修课及《实验计划法》、《杂草学》、《农产物市场论》、《植物防疫论》、《植物病原微生物学》、《昆虫生态学》、《昆虫机能利用学》、《动植物园论》、《生命科学》、《分子生物学》、《知识产权论》、《实用性生命有效利用》、《农业与生态系》、《农业经营学》、《植物生长调节论》、《民族植物学》、《自然再生技术论》、《地球环境政策论》、《科学与哲学》、{TOEIC英语》、《实习》及《商业礼仪}22门任选课。
第四学年：农学方向有《作物学演习》、《遗传育种学演习》、《植物病理学演习》、《昆虫学演习》、《毕业论文》5门必修课及《商业英语》和《科学英语》2门任选课。毕业后以就职者占多数，为67．1％，其次为攻读研究生占11．6％，自主创业者占6．7％，其他占14．6％。就职者中，以综合最多，技术次之，其他依次为营业、销售、服务、公务员及研究，分别占23．2％、17．9％、13．7％、7．9％、3．7％、3．2％和O．5％，其他24．1％。其中，就职最高的5个行业是零售业、服务业、食品加工业、批发业及教育，各占20．5％、15．2％、10．6％、9．3％和7_3％。根据学科发展与人才培养的需要，该校的农学方向还设置了作物生产与植物保护两个领域，前者下设作物学和遗传育种学，后者下设植物病理学和昆虫学各两个研究室，为学生的培养提供了保障。
论文摘要:根据农林业的特点及其差异特征，提出了高等林业院校的农林经济管理专业培养对象主要是林业行业经济管理型人才、林业经济管理研究型人才和新型林业经营者3种专门人才，与之相对应，课程体系的设置是农林业经济理论和政策、资源与环境、企业经营、基础经济理论和管理理论以及农林业技术与实践课程5大课程模块。另外，农林经济管理专业更应该偏重经济理论课程的设置，而高等林业院校的农林经济管理专业应侧重资源与环境理论课程的设置。
当前，中国正面临的是一个产业结构、就业结构、技术结构、城乡结构快速变化，全球化和多样化的速度与程度不断提升的社会。对此，教育部在《关于深化教学改革，培养适应21世纪需要的高质量人才的意见》中，对在教学领域中教育思想和观念的转变，第一强调就是“树立人才培养要更加积极主动地适应社会发展需要，坚定不移地走‘产学研3结合’的人才培养道路的思想”。为满足社会对农林经济管理专业人才的需求，高等林业院校根据社会经济形势的变化，及时调整林业经济管理专业的培养目标显得尤为重要。中国农林业经济管理教育工作者，在中国经济体制由计划经济向市场经济转轨过程中，对农林经济管理专业的培养目标层面上的改革作了许多有益探索。这些研究大多是将农林业作为一个产业看待，多侧重于微观管理方面对农林业经济管理专业培养目标的改革进行探讨。尽管有的考虑了农林业的生态和社会效益，将农林业作为一个公益事业部门的角度来考虑农林业经济管理专业改革，但没有将农林业自身的特点、农业与林业的差异从理论上加以澄清;有的没有将培养目标与课程设置之间的关系阐述清楚;有的没有将所提出的理念落实到具体的课程设置;有的则将农林业的生态和社会效益相关的课程作为一般的选修课程加以设置，没有能够突出农林业在改善和优化环境中的基础地位和作用。本研究试从林业经济转型的需要、农林业的特点及其差异性这一角度，对农林经济管理专业培养目标的改革作些粗浅的探讨。
1改革的依据
1.1林业经济转型的需要
伴随着《物权法》的出台，以林业产权制度改革为主体的林业经济改革的不断深人，中国林业正处于由计划经济体制向市场经济体制转型的重要时期，围绕着农林业生产经营的社会经济环境和林业经营格局正发生着显着的变化。具体而言:首先，在林业生产经营方式上，开放的和实现产供销、林工商一体化的产业化经营尽管还不普及和不成熟，但已略显端倪。其次，林业经营的资源和要素的配置组合部分地实现了市场调节，仍带有很强计划经济色彩的林地和林木这2个主要的生产要素正随着林权制度改革的深人将向以市场调节为主转变，具有一定规模的微观林业经济组织的形成正方兴未艾。第三，无论是林业物质性产品，还是林业公益性产品，尽管都还是供应短缺条件下的数量型林业，但社会对公益性产品的需求也越来越大。第四，林业生产结构仍然是以木材产品为主，非木材产品的比重不大。尽管在现行经济核算体系下，森林的多功能价值许多还难以得到补偿，但国家对其价值再现的投人逐年增加。第五，林业经济增长还主要依靠土地、气候等自然力、劳力、资金等物质要素为主，技术和信息等现代物质要素的贡献偏低。第六，林业发展主要面向国内市场，但是，越来越受到国际资源和国际市场的约束和挑战，市场竞争将愈趋激烈。第七，林业从为工业作贡献转向工业反哺林业，物质技术装备和资本有机构成逐步提高，林业综合实力将不断加强。
林业微观经济组织的大量涌现及其规模化经营将是今后林业经济变化的主要特征及其发展的主要方向。具体而言:首先，随着林业产权制度改革的不断深化，中小型国有林业企业将转制于民营、私营及合作经营等。其次，随着农村市场经济的不断发展，农户自主经营意识的提高和各种社会力量对林业经营的参人，他们根据各自拥有的生产要素及资源优势、个人特长及市场需要，不断调整与寻求适合自己的主导产业及经营门路，从而使原来基本类同的生产经营农户或其他从业者，逐渐发生了从业分离，专业分化，形成了各种类型的专业化或各有侧重的户营经济或小型风险企业。诸如造林大户、果园大户、苗木大王、花卉大王、药材大王、食用菌大王乃至各类养殖大户、森林人家、木材加工大户、木材及林产品流通大户、服务大户等各种类型专业大户的出现，同时又带动了其他农户的从业分化。把在这一形势下涌现出来的下乡创业者或规模经营的职业经理人、中介组织的经营者(经纪人)、林产品的流通业者等专业性人才称之为新型林业经营者。他们与以家庭承包责任地和自留地为主要劳动对象、以家庭成员为主要劳动力、以家庭承包地的劳动产品及其劳动力的输出为主要收人，以传统经验为主要技术手段、以广种薄收的粗放经营为主要经营方式、以简单再生产维持家庭生活为主要经营目标等传统的林业经营者有着本质的不同。再者，随着石化资源等非再生性资源的锐减和生物科学技术的突破，以植物性资源为主的绿色产品、可再生资源的规模性生产和产业化开发与利用将成为21世纪的新兴产业，这一新兴领域的风险企业将迫切需要具有生物知识和生态环境保护知识及意识的企业管理者和创业者。这些新型行业的经营者将是农林经济管理专业的重要培养对象之一。 转贴于
1. 2农林业的特点及其差异特征的客观要求
与工业等其它行业相比，农林业的生产和经营中实际使用的技术含量不高，受自然力的影响和空间条件的约束，生产的可控制程度不高，限制了农林业的大规模集中决策、集中生产和集中交易，难以形成生产的标准化、规格化和定量化，生产经营的组织化程度也不高，在目前技术水平条件下，农业种植业、养殖业和营林业不可能像工业一样做到精确的企业化的管理。在现实中，农林复合经营仍是农户经营的主流，微观经济组织的管理是以承包或租赁经营为主要手段而展开的。因此，对农林业的经营组织的管理应该主要是依靠经济和法律手段实行宏观调控。一般而言，农林经济管理专业人才的培养应该以基础经济理论和专业经济理论方面的课程为主，侧重于经济知识方面的学习。
另一方面，由于农业和林业在生产经营上存在着显着的差异性，作为高等林业院校和高等农业院校的农林业经济管理专业的侧重点应该有所不同。其原因:一是林业的生产周期比农业更长。农作物一年可产出2 —3茬，甚至可连续产出，投人能及时得到回报;而林木生长最短也要五六年，有的长达四五十年，付出的劳动一般要几年或十几年，甚至更长时间才能得到收益。农地的收获主要反映投人的劳动，而林地的收益主要来自于地租。二是与农业相比，林业在资源使用和产权交易上具有更强的经济外部性。在国民经济部门中，农业和林业与生态系统的关系最为密切。与农业相同，林业的生产过程中生态系统起着决定性的作用，但是，森林是陆地上生态系统的主体和基础，森林的生态功能是农作物所远不能及的。在现行的国民经济核算体系下，森林生态效益基本上不能实现内部化。三是由于森林具有生态和社会效益，致使林业生产经营上受到了较大的限制。按现行的国家政策，流转后的农地可以在大农业的范畴内进行多用途变换，受限制的程度相对较小;而商品林地却只能进行林(竹)木的培育，林地的性质不能改变;至于生态公益林还有更为严格的林种和树种限制，在采伐上也只允许抚育性采伐和更新性采伐。四是与农业相比，林业生产更需要一定的生产经营面积以达到适度规模经营。林业生产活动也是通过利用有构造的生命自然力进而利用其他自然力的活动，在森林培育上需要形成一定面积以构成一个小的生态系统环境，一方面有利于林木的生长，另一方面有利于森林生态和社会效益的发挥;在采伐利用上也必须考虑到这一生态系统的恢复和形成。这既有经济上的需要，更重要的是林业生产经营特性上的需要。五是森林的可逆性低。即破坏容易，恢复难，农作物1茬失败可在第2茬恢复，而林木则要花一个轮伐期的时间，而且难于看护管理，如果立地的生态环境遭受严重的破坏，造成林地的石漠化或沙化，则林地森林植被难以恢复或永久不能恢复，这就要求高等林业院校农林经济管理专业应设置资源与环境方面的课程。另外，在目前农林业的生产技术水平条件下，农户的农林复合经营这一状况不可能有较大的改变。但是，林区的农业生产活动仅仅是为改善其自身生活为主的行为，而非其主业。对此，与高等农业院校相比，高等林业院校的林业经济课程更侧重于森林资源培育、利用、保护和林业产业发展的问题，而农业经济课程应侧重于农户经济和农户经营管理上。
2培养目标的确定及课程体系的设置 1培养目标
随着中国社会经济的不断发展，林业的生产经营结构和社会对林业的需求也在发生着显着的变化。对此，社会对农林业经济管理专业的主要需要应该是:林业行业经济管理型人才、林业经济管理研究型人才和上述的新型林业经营者等3种人才。具体而言:林业行业经济管理型人才主要是指掌握一定的经济和管理基础理论，熟知国家林业经济管理的相关政策和法规，将来主要从事林业行业管理的专门型人才。林业经济管理研究型人才主要是指熟练掌握经济和管理基础理论，了解国家林业经济管理的相关政策和法规，将来主要从事林业经济管理理论与政策研究的专门型人才。新型林业经营者主要是指掌握经济基本理论和企业管理知识，了解国家林业经济管理的相关政策和法规，将来主要从事农林业关联企业管理的专门型人才和农林业关联企业的创业者。 转贴于
因此，高等林业院校的农林经济管理专业的培养目标可设定为:以森林培育专业为依托，着重培养具有系统的经济科学、管理科学、环境科学的基础理论和相关的农林业科学基础知识，具有经济意识、生态意识和环境保护意识，接受调查、规划、技术经济分析、计算机应用等方面的基本训练，掌握农林经济管理、企业经营管理、区域经济发展与规划、政策研究等方面的基本方法和技能，能在农林企业、工商企业、非营利组织、教育科研单位和各级政府部门从事行政管理、企业管理、政策研究、区域发展规划与设计等方面工作的德、智、体、美全面发展的应用型专门人才。 2课程体系设置
根据农林经济管理专业培养目标的定位，对课程体系的设置做一个粗略的划分，即将林业经济管理专业知识内容分为基础经济理论与管理理论、农林业经济理论和政策、资源与环境、企业经营和农林业技术与实践课程5大模块。其中，农林业经济理论和政策、资源与环境和企业经营这3大模块是与所培养的3类人才相对应的专业基础和专业课程模块。具体而言:基础经济理论与管理理论模块包括微观与宏观经济学，新制度经济学，管理学原理，财政与信贷，统计学原理，会计学原理，管理心理学，博弈论，经济法等。农林业经济理论模块课程包括发展经济学，区域经济学，林业经济学，政策学及农林业政策，农户经济学等;资源与环境模块包括生态经济学，资源经济与管理学，环境经济与管理学，生态系统管理，林业与环境法学等;企业经营模块包括创业学，财务管理，农户经营学，农业项目投资与评估，人力资源管理，市场营销学，电子商务等。农林业技术与实践课程模块包括农林学概论，森林经理学，财经应用文写作，社会经济调查，专业认知实习，专业调查实习，专业课程实习和综合实习等。
农林经济管理专业作为一门应用型的学科，学生必须了解农林业的一般技术和生产过程，应以农林业技术概论教授为主，加大实习的比重，使学生掌握农林业的基础技术知识。其次，对于一些不成熟的课程的教学(如农林业企业的创业学)，可通过一些影像、照片、案例等教学手段来实现和提高教学效果。另外，目前各高等林业院校的农林经济管理专业的招生普遍减少，许多只招收一个专业班级，建议本科生试行导师制，让学生参加老师的科研课题，加强学生实际工作能力和科学研究能力的培养等。
3结语
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