他以不懈的创新精神和敏锐的洞察力,在农机事业的道路上,不忘初心,永不停歇。

付君,1983年出生,教授,博士生导师,中共党员,现任吉林大学生物与农业工程学院院长助理、农业机械工程研究院副院长、仿生科学与工程研究院副院长、中国农机学会丘陵山区农林机械分会副主任委员、中国农机学会青年工作委员会副主任委员、中国农机工业协会丘陵山区农业机械分会副会长、中国农机工业协会收获及场上作业机械分会副秘书长、吉林省农委农机专家。

付君从事农机科研教学工作12年,在农机科研院所、企业和高校有丰富的工作经历,是我国农业机械领域少有的具有产学研背景的青年科技工作者。他主持参与国家自然科学基金、国家重点研发计划课题、吉林省重点科技攻关计划等项目20项;主持参与研发7个系列20种农机产品,均实现产业化并出口盈利5000余万元;累计发表SCI/EI等学术论文31篇,申请发明专利27件,获得国家技术发明二等奖,中国机械工业科学技术进步一等奖、吉林省专利优秀奖、全国首届农业工程类青年教师教学竞赛特等奖等8项奖励,获吉林省优秀博士学位论文、长春市高技能职工、吉林大学十佳研究生等荣誉称号。

 

不忘初心,扎根农机事业

山东是我国农业大省,素有“粮棉油之库”之称,小麦、玉米、地瓜产量大,在全国占有重要地位。付君出生于齐鲁大地,受家庭影响,很小就参加农业劳动,耕地、播种、收获等各种农活全都干过。据他回忆,相比耕地和播种作业,小麦、玉米收获作业更加辛苦。怀着农业机械解放劳动力的美好愿望,2003年,付君考入山东理工大学轻工与农业工程学院学习,源于和农业的不解之缘,毕业后顺利进入山东省农业机械科学研究院工作。6年时间,他脚踏实地、潜心钻研。然而,为了更好的提高自己,在农机事业中奉献自己的力量,他果断辞职,远离家乡,前往吉林大学生物与农业工程学院农机系继续深造。博士期间获吉林大学十佳研究生,国家奖学金等多项荣誉,申请发明专利10项,发表论文4篇。2016年,以破格副教授和硕士生导师身份,加入吉林大学生物与农业工程农机系进行农业机械研究。近年来,付君在农机科研中,始终坚持实事求是、理论联系实际的原则,带领团队成员建设全价值仿生收获实验室,自制各类试验装置10余套,提高了研发可靠性,便利了教学工作。他将个人的发展与农机学科的发展融为一体,始终怀揣着对农机事业的热爱,在科研教学工作中勤奋执着。定期访问基层农机用户、农机企业,了解农机产品中的实际问题,积极参加行业协会、学会的各项活动,主动学习国家政策。党的十九大以来,付君以乡村振兴战略为中心,主动向企业、用户及学生讲解农机政策,并将农机研发、农业发展、乡村振兴相互联系,坚定农业机械发展的方向。

 

热衷科研,潜心农机发明创新

玉米是我国第一大粮食作物,产量位居世界第二。玉米的粮、经、饲及新能源新材料价值巨大,是保障国家粮食及饲料安全的战略性物资。然而,欧美玉米收获机械适用种植密度高达10000株/亩,国产机械平均不足4500株/亩;我国密植玉米机械化收获损失及损伤占种植纯收入的11.56%、13.29%,而国外不足2.5%、2%。因此,密植玉米的摘穗、剥皮、脱粒机收损失与损伤大、及芯轴与秸秆的离田难是公认技术难题,密植玉米降损增值收获技术与装备需求迫切。

针对这一重大技术需求,发明密植玉米仿生摘穗、仿生变量剥皮、仿生降损脱粒成为3项核心技术。针对国际通用的玉米“拉伸”摘穗技术断裂应力大的原理局限性,及高速拉伸碰撞诱发果穗损伤与籽粒损失大、能耗高的性能缺陷,付君和他的团队构建出玉米果穗机械采摘“仿生拉-弯”断裂机理及技术,研制出仿生摘穗装置,解决了啃伤、漏摘等难题,被国内外同行评价为“世界第2种摘穗原理”。根据玉米果穗苞叶结构特征和力学特性,模仿人类双手交叉换向剥皮的机械原理,揭示了轴-径双向加载的剥皮机理,突破了果穗不同尺度轮廓变量加载应力的技术瓶颈,克服了现有技术单向定量剥皮籽粒啃伤大、苞叶粘附残留多的技术缺陷,实现了东北玉米跨尺度、变量加载低损高效剥皮,研制出具有仿生变量剥皮功能的玉米收获机。针对我国玉米收获期含水率高、籽粒硬度低的农艺特征,及高速圆周碰撞损伤应力大、低速揉搓效率低、冲击和揉搓2种脱粒原理不能并用的原理瓶颈,他提出了“仿生揉搓+冲击”多功能脱粒原理,设计出具有揉搓功能表面结构的冲击脱粒部件,解决了破碎大、脱粒不净等难题,攻克了揉搓、冲击不能并用的国际公认技术瓶颈。上述技术实现摘穗、剥皮及脱粒降损增值,果穗漏摘率≤1.7%,果穗啃伤率≤2%,苞叶剥净率≥99.2%,籽粒损伤率≤0.91%。

同时,付君针对密植玉米籽粒直接收获存在的芯轴价值流失大和干涉次年播种质量难题,揭示了轴流变间隙联合收获机理,首创玉米籽粒-芯轴联合收获技术,克服了国外技术存在的物料流受载空间非连续变化、加载失稳、振动衍生等弊端,突破了物料加载失稳、渐变物料流恒定加载技术瓶颈,研制出世界首台玉米籽粒-芯轴联合收获机,芯轴回收率≥99.5%,籽粒总损失率≤1.1%,实现籽粒与芯轴一机同步、低损高效联合收获,为提高籽粒商品价值、芯轴多元利用价值提供关键技术装备支撑。

此外,针对密植玉米摘穗收获存在的秸秆价值流失大及分段收获往复碾压耕层技术难题,他提出集摘穗、剥皮、捡拾、打捆于一体的穗-茎兼收技术,突破了果穗与秸秆异机分时作业、无土捡拾、同步压捆技术瓶颈,实现了在同一台机器上完成果穗集箱与秸秆打捆,秸秆成捆率≥98.8%,秸秆含土率≤0.5%,秸秆总损失率≤1.47%,为提高秸秆利用价值和次年播种质量提供关键技术支撑。该技术被国际农业和生物系统工程学会誉为“世界独一无二”。

上述技术成果授权发明专利24件,发表学术论文48篇(SCI/EI检索24篇),培养研究生19名,出版专著2部;获吉林省科技进步奖一等奖、农业机械科学技术奖等一等奖、第二十届中国专利奖优秀奖、中国农机行业年度产品金奖及创新奖。此成果被7家企业应用,新增产值48.19亿元,新增利润2.49亿元,在全国玉米主产区推广应用累计12.18万公顷,经济、生态和社会效益显著。

 

教书育人,培养农机事业人才

作为吉林大学生物与农业工程学院的青年教授,付君主讲农机专业的核心专业课《农业机械学》,对课件、试验、教案等进行了全面梳理和创新,不仅获得全校第八届青年教师教学大赛一等奖,而且获得了全国首届农业工程类青年教师讲课竞赛特等奖。作为全校唯一一位副教授,获批了全省首批课程思政教学改革示范课程立项,主讲的《农业机械学》成为全省首批、全省农业工程类唯一一门课程思政“学科育人示范课程”(等同于省级精品课程)。同时,他还主持了2项校级本科教学改革项目,提出、实施了“白天田间实习-晚上实习讲座”的生产实习新模式,受到督学及广大师生一致认可,极大促进了学生理论联系实际的能力意识。此外,组织实施了本科生毕业设计、课程设计改革,构建了量化评价体系,实现图纸评审和论文评审匿名量化评审,强化了学生工程意识和知识综合运用能力。基于农业机械化及其自动化的农机与农艺融合特征,面向未来智慧农业的发展需求,结合当前仿生学、人工智能的发展趋势,通过“仿生-智能-农机”的多学科交叉融合,对课堂教学中必修课与选修课、实践教学中的农机装备与仿生原理、农机装备与智能系统等领域,开展交叉学科育人路径探索,对比评价仿生智能农机在交叉育人体系下的成效,为农业机械化及其自动化专业的新工程教育培养模式探索可行路径、体系及评价机制。

付君在日常科研教学工作中,为人正直,能够承受科研压力,能够感染周围人员,具有干事创业的拼搏精神和团结奉献精神。此外,他提出紧密结合科学技术发展新特点、新趋势,反思传统优势专业农业机械化及其自动化存在的专业交叉、人才培养不足及创新培养模式,以提高学生的创新能力和解决新工程问题的能力。他还提出应紧密围绕乡村振兴和全面建成小康社会的中国特色农业发展背景,挖掘现代农业与高端农机装备发展新动力,从高校层面探寻人才培养新模式,为农业发展、农机工业发展注入新动力。付君教授在致力于农机研究的同时,仍在考虑为农机行业培养新鲜血液。他以不懈的创新精神和敏锐的洞察力,在农机事业的道路上,不忘初心,永不停歇。