《农业智能装备工程导论》课程教学大纲

农业智能装备工程导论（AgriculturalIntelligentEquipmentEngineeringCognition）课程基本信息课程编号：04021164课程总学时：8实验学时：0学时课程性质：必修课程属性:专业类开设学期：第3学期适用专业：农业智能装备工程对先修的要求：学习本课程应具备农业装备方面的基础理论知识。先修课程：三维数字化设计与表达、现代工程图学对后续的支撑：人工智能基础、智能农业装备与精细农业、农业机械学、农业装备控制工程一、课程的教学理念、性质、目标和任务农业智能装备工程导论隶属于农业工程学科。农业工程学科属于应用技术学科，是各种科学技术在农业中应用的综合与分析，它包括了传统工程技术及农业生物因素、环境因素及社会、经济因素之间相互关系。本课程使学生进一步深入了解国内外新型智能农业装备机械在现代化农业生产中的应用，特别是自动化、智能化、信息技术与新型智能农业装备技术结合将会极大的提高农业机械的生产效率和拓宽应用范围。学生通过对本课程的学习，获得现代智能农业装备技术及相配套的自动控制技术必要的基本理论、专业知识和使用新装备的基本技能，具有对新型农业机械设备进行设计和应用的能力，为从事现代智能农业装备机械化规划与管理、教学与科研、营销与服务等相关的工程技术工作打下良好的基础，尤其着重贯彻解决农业工程问题的正确思维方法。把基础研究、应用基础研究和推广前研究有机的结合起来。二、课程教学的基本要求（1）掌握农业工程学科的基本组成与学科内涵；理解农业工程各分支学科的研究对象与研究方向以及各学科之间的有机联系；了解农业工程学科与技术在国内外的最新发展状况与发展趋势；（2）掌握现代农业装备的类型、作用、相互联系以及与农艺之间的关系；（3）让学生了解新型智能农业装备的内容及所涉及的科学技术领域，掌握新型农业装备组成的结构原理及设计方法；（4）运用电子控制技术用于农业机械监控的基本原理和设计方法；（5）了解现代农艺、生物、电子及信息技术与农机技术结合的内涵和基本思路。三、课程的教学设计1.教学设计说明以模块化教学内容为载体，采用任务驱动教学法、案例分析教学法等多种手段，通过平时考核、期末理论考试综合评价方式，使学生掌握农业智能装备工程基本知识和发展现状，同时培养学生具有团队协作与创新精神，打好进行后续课程学习的基础。2.课程目标及对毕业要求的支撑序号课程目标毕业要求1目标1：能够将自然科学、工程基础和专业知识用于农业智能装备工程领域的复杂工程问题。12目标2：能够设计针对农业智能装备工程领域的复杂工程问题的解决方案，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。233目标3：能够基于科学原理并采用科学方法对农业智能装备工程领域的复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。4理论教学内容及学时分配（8学时）第一章概述学时数：2教学目标：通过本章节课堂教学，让学生了解现代化农业与农业机械化的关系，国内外农业机械化发展状态，我国的现代化农业的特点及运用现代化农业生产工具的必要性。教学重点和难点：让学生充分了解目前我国发展农业现代化在农业装备需求和使用方面存在的问题及解决问题的对策，传统农业机械与课程提出的农业装备是什么关系。主要教学内容及要求：了解：现代化农业与农业机械化的关系。理解：新时期的农业装备现代化。掌握：国内外发展概况。熟练掌握：我国农业机械化发展面临的问题与对策。教学组织与实施：以多媒体教学为主的方式进行班级授课，做好备课、上课、布置和检查作业、课下辅导等环节；增加班级分小组合作学习的方式，让学习小组对课程的重点、难点等进行讲解，促进学生主动学习的积极性，提高老师与学生、学生与学生之间的交流互动。第二章自动化技术在农业机械装备中的应用学时数：2教学目标：通过本章节的学习让学生了解自动化技术的基础知识，熟悉自动控制系统的组成及原理，掌握机电一体化技术、计算机技术、电机电器技术信息与网络控制技术基本要素，在科技技术的推动下，自动化技术及机电一体化技术在农业装备中的应用范围。教学重点和难点：教学重点和难点内容主要有自动控制和信息处理两个方面﹐包括理论、方法、硬件和软件等，同时需要前期了解学生对计算机、单片机、传感器等电子技术及检测设备的知识掌握能力，具体在农业装备机械上有哪些方面可以实现自动控制和智能操作。要求学生在课堂学习的同时，注意查阅与本课程相关的国内外文献资料，掌握国内外该领域发展的最新动向。主要教学内容及要求：了解：自动化技术知识简介。理解：机电一体化技术概述。掌握：机电一体化技术在农业上的应用。熟练掌握：农业机器人。教学组织与实施：以多媒体教学为主的方式进行班级授课，做好备课、上课、布置和检查作业、课下辅导等环节；增加班级分小组合作学习的方式，让学习小组对课程的重点、难点等进行讲解，促进学生主动学习的积极性，提高老师与学生、学生与学生之间的交流互动。第三章新型农机动力装备学时数：2教学目标：通过本章节课堂教学，让学生了解用于农业生产中机械化工具所使用的机械动力的类型，在前期掌握农用拖拉机、电动机结构和工作原理知识的基础上，更深一步了解目前有哪些新的动力机械和新的技术用于生产，特别是电子技术、新型柴油机排放控制技术如何应用到新型拖拉机上面。教学重点和难点：本章教学重点集中在新型农用动力根据使用对象的分类；高压共轨柴油机的结构原理，与传统柴油机的区别，新型柴油机高压共轨系统的组成原理，工作过程；自动化控制技术在农业机械方面的应用等。学习难点是四代高压共轨系统各自的特点，应结合实验实习课去了解掌握。主要教学内容及要求：了解：农业机械动力的分类。理解：农业机械动力新技术。掌握：电子技术在农机动力装备上的应用。熟练掌握：现代柴油机共轨电控系统。教学组织与实施：以多媒体教学为主的方式进行班级授课，做好备课、上课、布置和检查作业、课下辅导等环节；增加班级分小组合作学习的方式，让学习小组对课程的重点、难点等进行讲解，促进学生主动学习的积极性，提高老师与学生、学生与学生之间的交流互动。第四章精细农业与农业机械化新技术学时数：2教学目标：通过本课程的学习，应使学生了解和掌握精细农业技术的有关基本理论、基础知识和它的发展趋势，为精细农业技术的研究和实施奠定一个良好基础。教学重点和难点：教学重点以信息技术、遥感技术、传感技术、变量作业技术等为基础，掌握精细农业的基本原理和基本知识，并具有从事精细农业研究和实施的初步能力。以3S技术为主线，了解和掌握精细农业研究的基本原理和实施方法，掌握GPS（全球定位系统）设备和GIS（地理信息系统）软件的应用方法，了解RS（遥感系统）技术的基本原理及应用方法。教学难点是变量作业机械的组成结构，如何利用GPS、GIS和传感器实施田间土壤属性信息与作物生物信息采集。主要教学内容及要求：了解：精细农业技术与智能化农业装备。理解：精细农业技术体系与技术支撑。掌握：电子信息技术发展与农业机械化技术创新。熟练掌握：精细农业中的变量控制技术。教学组织与实施：以多媒体教学为主的方式进行班级授课，做好备课、上课、布置和检查作业、课下辅导等环节；增加班级分小组合作学习的方式，让学习小组对课程的重点、难点等进行讲解，促进学生主动学习的积极性，提高老师与学生、学生与学生之间的交流互动。五、实验教学内容及学时分配（0学时）无。六、课程思政经过对农业智能装备工程导论中思政重要基本元素的挖掘与整理，根据课程教学的重要战略地位和内涵，科学合理系统的设计思政具体内容和教学方式，寓思政文化教育于课程教学中，达到思政文化教育与专业的有机结合渗透、互补。利用文化教育授课工作主要环节所蕴含的思想道德要求、科研革新思想精神、爱国主义情感、传统思想文化精神、民族自豪感与使命感、性格养成等内涵，充分发挥文化教育思想价值的引导功能。通过该课程的学习，不仅要求学生掌握基本的知识技能，增进学生自身能力的提升，更要提升学生的思想深度和广度，帮助学生树立高尚的理想信念，明确前进的方向。七、教材及教学参考书1.选用教材：（1）理论课教材：农业机器人，近藤直、门田充司、野口伸共编著，中国农业大学出版社，2009年（2）实验课教材：无（3）实习指导书：无2.参考书：（1）精细农业，何勇、赵春江编著，浙江大学出版社，2010年（2）机电一体化技术，刘宏新主编，机械工业出版社，2015年3.推荐网站（线上资源）：（1）“互联网+”现代农业，/course/HUNAU-1205865810；（2）农业机械与设施，/sCou