学 分

2.0

课程类别

必修课（ ） 选修课（√ ）

理论课（ ） 实验课（ ）

任课教师

冯美臣

职称

副教授

授课对象

年（班）级：2014              专业：农学，农艺

教学目的和要求

本课程是农学、农艺专业的选修课，是现代信息技术和作物栽培学、土壤学、植物保护科学、资源环境科学、地理学等学科交叉的学科，设置本课程的目的，是使学生了解精确农业及其产生背景、理论基础及支撑技术体系，从而使学生在未来的农业生产管理中，实施精确农业理念和精确农业技术。

精确农业是全新的农业生产管理理念，因此，在教学过程中，应重点讲解精确农业的形成过程、本质及其在经济、社会和生态可持续发展中的地位和作用，使学生深入地理解精确农业理念，在此基础上，着重讲解精确农业的支撑技术体系及其应用。

主要教学方法与手段

以课堂多媒体和板书教授为主。

教学重点与难点

教学重点：精确农业概论的基本概念、基本原理和精确农业技术体系在农业上的应用。

教学难点：精确农业技术体系在农业上的应用。

教学进程

第 次课

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教学内容

精确农业概述

精确农业概述

全球定位系统及其应用

全球定位系统及其应用

地理信息系统及其应用

地理信息系统及其应用

地理信息系统及其应用

遥感及其应用

遥感及其应用

遥感及其应用

遥感及其应用

作物生产管理决策支持系统

作物生产管理决策支持系统

农业生物信息采集技术

农业生物信息采集技术

智能化农业机械装备技术

学时

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备注

教材和主要参考资料

基本教材：杨武德等，精确农业概论，北京：中国农业出版社，2016

何 勇等，精细农业，浙江大学出版社，2010

参考文献：

邝朴生等，精细农业基础，北京：中国农业大学出版社，1999

汪懋华等，智能化农业机械装备技术，农业机械，1999（8）

汪懋华等，精细农作展与农业机械装备技术，农业机械，1999（9）

汪懋华等，精细农业的发展与工程科技创新，农业工程学报，1999，15（1）

何勇等，基于GIS农机化发展水平区域划分系统的研究，农业工程学报，2003，19（3）

FENG   Mei-chen et al. Monitoring Winter Wheat Freeze Injury Using Multi-temporal   MODIS Data. Agricultural Sciences in China，2009，8(9)：1053-1062

冯美臣等，基于遥感数据和气象数据的水旱地冬小麦产量估测. 农业工程学报，2010，26(11)：183－188

周次

课时数

4

教学目的

和要求

重点掌握精确农业的概念及意义；理解精确农业产生的背景；了解精确农业的基本技术和发展前景。

重 点

难 点

重点：精确农业基本概念；精确农业产生的背景；精确农业技术体系。

教学进程

（含章节

教学内容、学时分配、

教学方法、 辅助手段）

第一节 精确农业产生背景和含义（2.0学时）

一、精确农业含义

二、精确农业产生的背景

三、精确农业的意义

第二节 精确农业的技术体系（1.0学时）

一、全球定位系统

二、地理信息系统

三、遥感技术

四、农业生物信息采集技术

五、精细农业管理决策支持系统

六、智能化变量农作机械

第三节 精确农业发展概况（1.0学时）

一、 国外精确农业发展概况

二、 国内精确农业发展概况

教学方法和辅助手段：以课堂多媒体教授为主。

（可续页）

备注：

本章思考题

1. 精细农业与传统农业相比较，有什么不同？

2. 精细农业的支撑技术主要有哪些？

3. 探索精细农业在我国的试验示范及推广，有什么现实意义？

主要

参考资料

邝朴生等，精细农业基础，北京：中国农业大学出版社，1999

汪懋华等，智能化农业机械装备技术，农业机械，1999（8）

汪懋华等，精细农作展与农业机械装备技术，农业机械，1999（9）

汪懋华等，精细农业的发展与工程科技创新，农业工程学报，1999，15（1）

课后反思

周次

课时数

4

教学目的

和要求

重点掌握全球定位系统含义及应用。理解全球定位系统的工作原理；了解全球定位系统的组成。

重 点

难 点

重点：全球定位系统的概念、原理及应用。

难点：全球定位系统的原理。

教学进程

（含章节

教学内容、学时分配、

教学方法、 辅助手段）

第一节 全球定位系统概述（0.5学时）

一、 全球定位系统含义

二、 全球定位系统的特点

第二节 全球定位系统的组成（1.0学时）

一、 卫星

二、 地面站组

三、 用户设备

第三节 全球定位系统工作原理（1.0学时）

一、        GPS的基本原理

二、        DGPS工作原理

第四节 全球定位系统应用（1.5学时）

农业飞防应用实例

教学方法和辅助手段：以课堂多媒体教授为主。

备注：

本章思考题

1. 简述GPS的特点？

2. GPS由哪几部分组成？

3. 简述差分GPS的工作原理？

主要

参考资料

邝朴生等，精细农业基础，北京：中国农业大学出版社，1999

何勇等，基于GIS农机化发展水平区域划分系统的研究，农业工程学报，2003，19（3）

FENG Mei-chen et al. Monitoring Winter   Wheat Freeze Injury Using Multi-temporal MODIS Data. Agricultural Sciences in   China，2009，8(9)

课后反思

周次

课时数

6

教学目的

和要求

重点掌握地理信息系统主要功能及应用。理解地理信息系统的工作原理；了解地理信息系统的分类和组成。

重 点

难 点

重点：重点讲解地理信息系统含义、组成、主要功能及应用。

教学进程

（含章节

教学内容、学时分配、

教学方法、 辅助手段）

第一节 地理信息系统概述（2.0学时）

一、地理信息与地理信息系统

二、地理信息系统的分类

三、地理信息系统的组成

第二节 地理信息系统基本功能（1.0学时）

一、 数据输入

二、 图形与文本编辑

三、 数据存贮与管理

四、 空间查询与空间分析

五、 数据输出与表达

第三节 地理信息系统软件（1.0学时）

一、 国外地理信息系统软件

二、 国内地理信息系统软件

第四节 地理信息系统应用（2.0学时）

基于Web的GIS应用实例

教学方法和辅助手段：以课堂多媒体教授为主。

（可续页）

备注：

本章思考题

1. 简述GIS的基本功能，以及它们各自的特点。

2. GIS数据输入有哪几种方法？

3. GIS有哪几种数据格式？实际应用中如何选择？

主要

参考资料

邝朴生等，精细农业基础，北京：中国农业大学出版社，1999

汪懋华等，智能化农业机械装备技术，农业机械，1999（8）

汪懋华等，精细农业的发展与工程科技创新，农业工程学报，1999，15（1）

课后反思

周次

课时数

6

教学目的

和要求

重点掌握遥感的特点及应用。理解遥感的含义和工作原理；了解遥感技术的组成及研究和发展。

重 点

难 点

重点：遥感的概念、特点、组成。

难点：遥感技术在农业上的应用。

教学进程

（含章节

教学内容、学时分配、

教学方法、 辅助手段）

第一节 遥感技术概述（2.0学时）

一、遥感RS含义

二、遥感的特点

第二节 遥感系统的组成（1.0学时）

一、遥感系统的组成

二、遥感技术的研究和发展

第三节 反射光谱特性（1.0学时）

一、地物的光谱特性

二、绿色植物的反射光谱特性

第四节 遥感的应用（2.0学时）

一、土壤水分遥感

二、农作物遥感动态监测与估产

三、农业资源调查、评价、规划和管理

教学方法和辅助手段：以多媒体课堂教授为主。

（可续页）

备注：

本章思考题

1. 什么是遥感？遥感系统有哪些部分的组成？

2. 航空像片有哪些特征？

3. 陆地卫星像片的特征？

4. 试述遥感在作物估产及水分监测中的应用？

主要

参考资料

邝朴生等，精细农业基础，北京：中国农业大学出版社，1999

何勇等，基于GIS农机化发展水平区域划分系统的研究，农业工程学报，2003，19（3）

FENG Mei-chen et al. Monitoring Winter   Wheat Freeze Injury Using Multi-temporal MODIS Data. Agricultural Sciences in   China，2009，8(9)

冯美臣等，基于遥感数据和气象数据的水旱地冬小麦产量估测.农业工程学报，2010，26(11)

课后反思

周次

课时数

4

教学目的

和要求

掌握作物生产管理决策支持系统及应用。理解农业专家系统的分类和特征，了解专家系统的应用。

重 点

难 点

重点：专家系统含义、分类、组成；决策支持系统含义、决策过程。

难点：决策支持系统应用。

教学进程

（含章节

教学内容、学时分配、

教学方法、 辅助手段）

第一节 作物生产管理决策的生成（1.0学时）

一、 作物生产管理观念变化

二、 作物生产管理决策的生成步骤

第二节 专家系统ES（2.0学时）

一、 专家系统含义

二、 专家系统分类

三、 专家系统基本特征

四、 专家系统组成

五、 专家系统应用实例

第三节 决策支持系统DSS（1.0学时）

一、 决策支持系统含义

二、 决策过程

三、 决策机制

四、 小麦生产管理决策支持系统

重点讲解作物生产管理决策支持系统。教学方法和辅助手段：以多媒体课堂教授为主。

备注：

本章思考题

1. 简述作物生产管理观念变化及其意义。

2. 什么是专家系统？专家系统的组成如何？

3. 简述专家系统分类。

4. 什么是决策支持系统？

5. 简述决策过程。

主要

参考资料

邝朴生等，精细农业基础，北京：中国农业大学出版社，1999

何勇等，基于GIS农机化发展水平区域划分系统的研究，农业工程学报，2003，19（3）

FENG Mei-chen et al. Monitoring Winter   Wheat Freeze Injury Using Multi-temporal MODIS Data. Agricultural Sciences in   China，2009，8(9)

课后反思

周次

课时数

4

教学目的

和要求

重点掌握农业生物信息采集技术，理解生物信息采集原理，了解作物监测技术。

重 点

难 点

重点：气象、土壤和作物信息的采集方法。

难点：气象、土壤和作物信息的采集原理。

教学进程

（含章节

教学内容、学时分配、

教学方法、 辅助手段）

第一节 气象信息采集（1.5学时）

一、农田自动气象站实例

二、智能式传感器

三、集成温度传感器

四、辐射信息采集

五、风速信息采集

六、湿度传感器

第二节 土壤监测（1.5学时）

一、土壤水分测定

二、土壤水、盐含量的电磁监测

三、土壤营养成分监测

四、地表状况监测

第三节 作物监测（1.0学时）

一、氮肥营养监测

二、识别植物与土壤

三、识别作物与杂草

教学方法和辅助手段：以课堂多媒体教授为主。

备注：

本章思考题

1. 举例说明土壤监测的方法和原理。

2. 简述识别作物与杂草的方法、原理及意义。

主要

参考资料

邝朴生等，精细农业基础，北京：中国农业大学出版社，1999

FENG Mei-chen et al. Monitoring Winter   Wheat Freeze Injury Using Multi-temporal MODIS Data. Agricultural Sciences in   China，2009，8(9)

课后反思

周次

课时数

4

教学目的

和要求

重点掌握作物产量分布图的生成，了解作物处方图的生成及智能型变量控制农业机械。

重 点

难 点

重点：作物产量分布图的生成；作物处方图的生成；智能型变量控制农业机械及原理。

难点：作物产量分布图及处方图的生成。

教学进程

（含章节

教学内容、学时分配、

教学方法、 辅助手段）

第一节 具有测产功能的谷物联合收获机（1.5学时）

一、测产功能

二、麦赛福格森公司的MF40型联合收获机

三、纽荷兰公司(New Holland Co)的TX一64联合收获机

第二节 智能型变量控制农业机械（1.5学时）

一、精确种植的农机体系

二、精确变量施肥机

三、精确变量喷药机械

四、精确变量灌溉系统

五、精确变量播种机

第三节 农机监控系统（1.0学时）

一、田野之星(Fieldstar)系统

二、英国RDS公司精细农作软件系统

教学方法和辅助手段：以课堂多媒体教授为主。

（可续页）

备注：

本章思考题

1. 目前支持精细农作的变量处方农业机械有哪些？

主要

参考资料

邝朴生等，精细农业基础，北京：中国农业大学出版社，1999

汪懋华等，智能化农业机械装备技术，农业机械，1999（8）

汪懋华等，精细农作展与农业机械装备技术，农业机械，1999（9）

汪懋华等，精细农业的发展与工程科技创新，农业工程学报，1999，15（1）

课后反思