Реферат: Программа дисциплины "современные проблемы науки в агроинженерии"

ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ В АГРОИНЖЕНЕРИИ"


ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Учебная программа по курсу "Современные проблемы науки в агроинженерии" разработана на основе государственных требований к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки магистра техники и технологии в ТГПУ им. Л.Н. Толстого на ФТЭСХ по направлению 110300.68 – "Агроинженерия" (магистерская программа "Профессиональное обучение в агротехнических учебных заведениях"), изложенной в ГОС ВПО № 314 с/маг (в цикле дисциплин предметной подготовки, как дисциплины специализации СДМ) и с учетом обязательного минимума содержания специального технологического компонента, входящего в содержание образовательной области технология (ООТ).

Актуальность преподавания курса "Современные проблемы науки в агроинженерии" очевидна, так как он является составной частью технологической подготовки будущего магистра по направлению 110300.68 "Агроинженерия" (магистерская программа "Профессиональное обучение в агротехнических учебных заведениях"), изложенной в ГОС ВПО № 314 с/маг.

В настоящее время во всем мире наблюдается бурное развитие техники, базирующееся на достижениях науки, что позволяет реконструировать работающую технику и создавать изделия, работающие на совершенно новых принципах.

Для настоящего времени характерна разработка прикладной науки, позволяющей ускорить и повысить эффективность внедрения научных открытий. Единственным ограничением этого процесса на данном этапе являются технико-экономические возможности общества, целесообразность разработок в конкретных сферах деятельности человека и возможностях и средствах наиболее быстрого освоения обществом достижений НТП.

Повышение надежности деталей узлов и механизмов в процессе их эксплуатации и сокращение затрат на их содержание является одной из актуальных проблем общества.

Курс "Современные проблемы науки в агроинженерии" является интегративным, так как раскрытие его содержания базируется на ранее приобретенных знаниях, умениях и навыках, полученных при изучении дисциплин предметной подготовки и специальных: "Материаловедение", "Обработка конструкционных материалов", "Детали машин", "Теплотехника", "Гидравлика", "Электротехника", "Автомобиль", "Тракторы и сельскохозяйственные машины", "Гидропневмопривод", "Электрооборудование".

^ Основной целью изучения курса "Современные проблемы науки в агроинженерии" является не только формирование у будущих магистров данного направления знаний основ проектирования современных изделий, используемых в области сельскохозяйственного производства, но и практических навыков по планированию, организации и выполнению проектных работ, которые необходимы для поддержания жизнедеятельности техники.

Курс "Современные проблемы науки в агроинженерии", разработанный для подготовки магистров технологического образования не претендует на освоение фундаментального знания - классического образования в этой области, а в первую очередь обязан сформировать технологическое мышление в области проектирования операций и технологий сельскохозяйственного производства, и соответствующих им узлов, механизмов и машин сельскохозяйственной техники, являющихся неотъемлемой частью техносферы, в которой человечество проводит большую часть жизни.

Преподавание интегративного курса "Современные проблемы науки в агроинженерии" на завершающей стадии обучения проводится для магистров технологического образования в 1X семестре, что позволяет не только обогатить обучающихся специализированными знаниями, являющимися неотъемлемой частью технологической подготовки, но и повысить уровень профессиональной подготовки, позволяющей использовать полученные умения и навыки не только в педагогической деятельности, но и в повседневной жизни.

Проведенный анализ межпредметных связей и их использование обеспечивает не только последовательность и преемственность в изучении материала, но и исключает его дублирование, а также позволяет осмысленно подходить к выполнению поэтапных заданий, а также при написании курсовых и выпускных квалификационных работ.

Программой курса предусмотрено закрепление теоретических знаний и приобретение необходимых умений формируемых в процессе выполнения практических работ, приведенный перечень которых носит рекомендательный характер и в основном определяется квалификацией педагога, проводящего занятия, а также не в меньшей степени состоянием учебно-методического и материально-технического обеспечения.


^ Программа курса "Современные проблемы науки в агроинженерии"

Введение. Цели и задачи курса, его связь с другими дисциплинами и место в формировании технологического мышления.

Тема 1. Структурный анализ технологических процессов возделывания сельскохозяйственных культур.

Различие климатических зон и особенности структуры почв в Тульской области. Основные возделываемые культуры и животноводческие направления. Современные технологии возделывания зерновых, кормовых культур, картофеля и сахарной свеклы. Возможности генной инженерии. Принципы многопольного севооборота. Повышение урожайности за счет внесения удобрений и подкормки на стадии роста и вегетации растений. Необходимая энергоемкость сельскохозяйственного производства и ее современный уровень в нашей стране.

Тема 2. Свойства почвы как объекта механической обработки. Методы изучения физико-механических характеристик почвы

Гранулометрический состав, каменистость, структура и строение почвы. Плотность, пористость и механические характеристики почвы. Технологические операции, процессы и системы обработки почвы – резание, отделение пласта, оборот, рыхление, перемещение, перемешивание, подрезание сорняков. Классификация обработок и системы обработки почвы. Агротехнические требования к вспашке.

Тема 3. Принципы и схемы глубокого рыхления почвы и построения основных узлов плугов специального и общего назначения.

Рабочий процесс и классификация плугов. Основные преимущества и область применения. Технология и организация работ пахотных агрегатов. Обработка пластов с одновременным рыхлением. Основные элементы пахотных машин: корпус, лемех, отвал, полевая доска, предплужник, нож, углосним. Типовые конструкции навесных и прицепных плугов. Прогрессивные конструкции плугов: оборотные, поворотные, фронтальные плуги. Специальные плуги: с гидропневматическими предохранителями, ротационные, ярусные, с дисковыми ножами, плуги – рыхлители, плуги для скоростной вспашки, чизельные плуги – глубокорыхлители.

Тема 4. Условия разрушения поверхностного слоя и физические основы процессов воздействия на поверхностный слой механических систем.

Физико-механические свойства поверхностного слоя почвы для различных условий. Операции: рыхления, дискования, дробления и принципы разработки механических устройств для реализации данных операций. Технологическая операция – лущение и основные типы устройств. Возможности фрезерования поверхностного слоя и подрезания сорняков. Основные элементы конструкции культиваторов, почвообрабатывающих фрез и плоскорезов. Механические системы рыхления и уплотнения почвы -катки: кольчатые, шпоровые, водоналивные.

Тема 5. Основные факторы, обеспечивающие производительность и равномерность внесения удобрений.

Основные сведения об удобрениях: азотных, калийных фосфорных. Технологии внесения удобрений и подкормок. Способы внесения удобрений и агротехнические требования. Агрегаты для подготовки удобрений к внесению. Погрузчики и перегрузчики. Разбрасыватели минеральных удобрений, машины для внесения пылевидных удобрений. Внесение жидких подкормок. Внесение навоза.

Тема 6. Технологически инновации и научные разработки, используемые при создании машин для посева и посадки.

Принципы обеспечения равномерности и заданной нормы высева семян. Конструкции высевающих аппаратов и автоматические системы управления. Пневматические высевающие аппараты. Конструкция и принцип работы зерновых сеялок для средней зоны России. Зернотуковые сеялки. Сеялки стерневые для ветроэррозионных зон. Особенности сева пропашных культур. Основы построения конструкций картофелесажалок.

Тема 7. Оптимизация основных операций и их конструктивное оформление при уборке зерновых культур.

Основные районированные технологи уборки зерновых культур. Принцип выбора оптимальной технологии. Основные операции, выполняемые уборочными комбайнами и условия формирования их производительности. Конструкции узлов комбайнов: жаток комбайновых и валковых, наклонных камер, молотильного барабаны, соломотряса, копнителя, грохота и т.п. Особенности и преимущества двух барабанных и роторных молотилок. Соломоизмельчители. Распределение энергии по агрегатам комбайна.

Тема 8. Современные подходы, реализующие в конструкциях сельскохозяйственных машин основные требования к качеству заготовки кормов.

Основные виды грубых кормов и технологии их приготовления. Технологии заготовки сена и сенажа. Агрономические требования, предъявляемые к качеству кормов. Конструкции типовых агрегатов, используемых призаготовке кормов: косилок, косилок – плющилок, граблей, подборщиков – копнителей, волокуш, копновозов и скирдометателей. Принципы формирования тюков и рулонов: подборщики – измельчители и пресс – подборщики. Закладка сена и сенажа на зимнее хранение.

Тема 9. Методы повышения производительности работ при выращивании пропашных культур.

Технологии возделывания картофеля и сахарной свеклы. Особенности построения пропашных тракторов и орудий для междурядной обработки. Методы совмещения технологических операций и агрегатирование сложных пропашных и уборочных машин - картофелекопалки и картофелеуборочные комбайны. Комплекс для уборки сахарной свеклы: ботвоуборочная, корнеуборочная машины и самоходный свеклопогрузчик.

Тема 10. Возможности интеграции основных операций послеуборочной обработки зерновых культур.

Технологические процессы и агротехнические требования. Способы очистки и сортирования. Основные узлы зерноочистительных и семяочистительных машин. Энергоемкие сельскохозяйственные операции сушка и сортировка зерна. Оборудование для активного вентилирования зерна. Агрегаты и комплексы для послеуборочной обработки зерна.

Заключение и перспективы развития сельскохозяйственной техники.


Автор: доктор технических наук, профессор Ушаков М.В.