具体描述
本书是根据教育部有关精神，针对高职高专教育特点，由中国机械工业教育协会和机械工业出版社组织全国80多所院校编写的21世纪高职高专规划教材之一。全书共分9章，分别介绍了机床的基本知识，车床、铣床、磨床，齿轮加工机床，钻床、镗床、插床、拉床，数控机床，特种加工机床，机床的安装、调试及维护等。本书每章后附有复习思考题，供教学与自学参考。
本书内容丰富，取材新颖，重点突出，重视知识的应用及实践技能的培养，可作为2年制和3年制高等职业技术教育及职大、开放性教育的教材，也可供有关工程技术人员参考。
现代农业机械化与可持续发展 本书聚焦于21世纪全球农业面临的挑战与机遇，深入探讨了先进农业机械技术在提升生产效率、优化资源利用以及促进生态可持续性方面的关键作用。 --- 第一章：全球农业格局的演变与挑战 引言： 农业，作为人类文明的基石，正经历着一场由技术驱动的深刻变革。随着全球人口持续增长，耕地资源日益紧张，气候变化带来的极端天气频发，传统粗放型的农业生产模式已难以为继。本章将剖析当前全球农业体系所面临的多重压力，为理解现代农业机械化的必要性奠定基础。 1.1 人口增长与粮食安全压力： 联合国数据显示，到2050年，全球人口预计将接近100亿。这意味着粮食产量必须在未来三十年内显著增加，尤其是在发展中国家。这种增产需求并非仅仅是扩大种植面积，更依赖于单位面积产量的提高。讨论了粮食供应链的脆弱性，从田间到餐桌的损耗问题，以及机械化如何通过精准的采收和加工环节减少损失。 1.2 气候变化与农业适应性： 气候模式的不可预测性，如干旱、洪涝和病虫害的地理扩散，对农业生产的稳定性构成了严峻考验。分析了传统农业对气候波动的敏感性，并引出了对能够适应不同气候条件、提高抗逆性的新型农业机械的需求。重点探讨了如何利用机械化手段进行抗旱灌溉管理和高效排水。 1.3 资源约束与环境承载力： 水资源短缺、土壤退化和生物多样性丧失是全球农业发展的三大环境瓶颈。过度依赖化肥和农药不仅增加了生产成本，也对生态系统造成了长期损害。本节详细阐述了传统农业中资源浪费的现状，并预示了未来农业必须向“减量增效”的精细化管理模式转型。 1.4 劳动力结构变化与代际更替： 农村劳动力老龄化和青年劳动力向城市转移的趋势日益明显，导致农业生产环节出现“用工荒”。这使得劳动密集型的传统作业方式越来越难以维持。探讨了自动化和机器人技术在解决农业劳动力短缺问题上的潜力与紧迫性。 --- 第二章：精准农业技术体系的构建 精准农业（Precision Agriculture, PA）是基于信息技术和数据的决策支持系统，旨在对农田进行空间和时间上的差异化管理。本章是全书技术应用的核心部分。 2.1 空间信息获取技术： 精准农业的基石是对农田的精确“感知”。详细介绍了地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS/GNSS）在农田定位、作业轨迹跟踪中的应用。重点分析了遥感技术（RS），包括无人机（UAV）搭载的多光谱、高光谱传感器在作物长势监测、营养诊断和病虫害早期识别中的优势与局限。 2.2 作物生长模型的应用与数据融合： 讲解了如何将收集到的环境数据（气象、土壤）与生物数据（作物生理指标）输入作物生长模型，以预测产量和需求。强调了“数据融合”的重要性，即整合来自不同传感器和平台的异构数据，形成统一、可靠的管理决策基础。 2.3 可变速率技术（VRT）的实施： 这是精准农业实现“按需供给”的关键环节。系统阐述了变量施肥、变量播种和变量喷药等技术的工作原理。分析了VRT设备（如变量播种机、智能喷头）的设计特点、控制算法以及与处方图（Prescription Map）的对接流程，确保农资投入的精确性和空间均一性。 2.4 农田管理决策支持系统（DSS）： 介绍了一系列软件和平台，它们将数据分析结果转化为操作层面的指令。讨论了基于人工智能和机器学习的病虫害预测模型，以及如何利用DSS优化灌溉计划和轮作方案，实现资源效益最大化。 --- 第三章：先进农业作业装备与自动化升级 本章着重于机械化技术如何从传统的“替代人力”升级为“优化过程”，实现作业的智能化和无人化。 3.1 智能高效的播种与耕整机械： 探讨了深松、免耕、保护性耕作技术的发展，这些技术对土壤结构和保墒至关重要。详细介绍了具备实时土壤传感器反馈的智能深松机和集成式联合整地机，它们能够根据土壤硬度自动调整作业深度和角度。 3.2 节水与精准灌溉装备： 水肥一体化技术是现代农业节水减排的核心。分析了变量喷灌、滴灌系统与土壤湿度传感器的集成。介绍了能够根据蒸散量和作物需水曲线自动调节喷洒量的智能灌溉系统，以及其在不同地形和土壤类型下的适用性。 3.3 农业机器人与自动化作业： 农业机器人代表了未来发展方向。本节详细分类介绍了已投入或即将投入使用的农业机器人： 除草机器人： 利用计算机视觉识别杂草，采用激光或微量化学喷洒进行定点清除，极大减少了除草剂的使用。 采摘机器人： 针对水果、蔬菜等高价值作物的精细化采摘，研究了软体抓手、3D视觉定位等关键技术。 自主导航作业平台： 介绍无人驾驶拖拉机、联合收割机在农田中的实际应用案例，重点分析了RTK高精度定位技术在保证作业路径厘米级精度上的作用。 3.4 作物健康监测与无人机应用： 重点区分了巡检无人机和施药无人机。巡检无人机用于快速、大面积的影像采集和分析；施药无人机则关注雾化技术、喷洒效率和飘移控制，确保农药有效到达目标，同时降低环境污染。 --- 第四章：可持续农业机械化的生态与经济效益评估 本章旨在量化先进农业机械化对环境改善和经济效益提升的具体贡献，并探讨其推广面临的社会经济障碍。 4.1 环境可持续性指标分析： 通过案例研究，量化了精准施肥和变量灌溉对氮磷流失的影响，展示了机械化在降低温室气体排放（如减少深耕引起的土壤有机质氧化）方面的潜力。讨论了生物质能源（秸秆、残余物）的机械化收集与转化技术，实现农业废弃物的资源化利用。 4.2 经济效益模型构建： 分析了从高投入到高回报的转化路径。计算了采用精准播种技术后种子成本的节约率，以及通过优化农药使用量带来的直接成本降低。同时，评估了由于产量稳定性和品质提升带来的间接收入增长。 4.3 推广障碍与政策建议： 认识到先进机械化技术普及的现实挑战，包括初期投入成本高昂、技术操作复杂性、以及农村地区网络基础设施的限制。提出针对性的政策建议，如补贴机制设计、技术培训体系的建立，以及促进大型农机共享服务的模式创新。 4.4 国际合作与技术标准： 探讨了全球范围内农业机械标准的趋同与差异，以及跨国技术转移在加速落后地区农业现代化进程中的作用。 --- 结语：迈向智慧、韧性的未来农业 现代农业机械化不再是单纯的工具升级，而是集成信息技术、生物科学和工程学的复杂系统工程。本书期望为农业管理者、政策制定者和农业工程研究人员提供一个全面的框架，以应对未来粮食生产的挑战，构建一个既高效又对地球负责的智慧农业生态系统。
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