linux课程设计温度

linux课程设计温度一、教学目标

知识目标：学生能够理解Linux操作系统中温度监测的基本原理，掌握温度传感器的工作机制和数据采集方法，熟悉Linux系统中相关命令和脚本的使用，了解温度数据的存储、处理和分析技术。具体包括掌握cat、grep、awk等常用命令，理解sysfs文件系统在温度数据读取中的应用，学会使用shell脚本实现温度数据的自动采集和记录。

技能目标：学生能够独立完成温度传感器的硬件连接和配置，熟练运用Linux命令和脚本读取温度数据，并实现数据的可视化展示。具体包括能够通过命令行工具实时查看CPU和环境的温度，编写脚本实现温度数据的定时采集和日志记录，使用简单形工具（如gnuplot）绘制温度变化曲线，并掌握基本的数据分析技巧。

情感态度价值观目标：培养学生对计算机硬件和操作系统的兴趣，增强其解决实际问题的能力，培养严谨的科学态度和团队协作精神。学生能够认识到温度监测在实际应用中的重要性，提升其创新思维和实践能力，激发对Linux技术的深入学习和探索热情。

课程性质分析：本课程属于计算机专业的基础实践课程，结合硬件和软件知识，强调理论联系实际，注重学生动手能力的培养。通过温度监测项目，使学生理解Linux系统的核心功能，掌握系统级编程的基本方法，为后续学习嵌入式系统、物联网等课程奠定基础。

学生特点分析：本课程面向计算机专业大二学生，已具备一定的C语言编程基础和Linux系统使用经验，但对硬件知识和实际应用场景理解不足。教学要求注重理论与实践相结合，通过具体项目驱动学习，引导学生从理论到实践逐步深入，培养其系统思维和问题解决能力。

教学要求：明确以温度监测项目为主线，将Linux命令、脚本编程、硬件接口等知识点融入实践任务中。要求学生不仅掌握技术细节，更要理解其背后的原理和应用场景。通过分组讨论和项目展示，培养学生的团队协作和表达能力，确保每位学生都能独立完成核心任务，并在实践中提升综合素质。

二、教学内容

本课程以Linux系统下的温度监测为项目载体，围绕知识目标与技能目标，系统性地教学内容，确保学生能够逐步掌握温度数据的采集、处理、分析与展示等核心能力。教学内容紧密围绕Linux命令行工具、脚本编程、硬件接口及数据分析展开，具体安排如下：

第一阶段：Linux基础与温度数据采集原理（2课时）

1.1Linux命令行环境回顾

-文件系统结构：重点复习/etc、/dev、/sys等关键目录的功能

-常用命令：cat、grep、sed、awk的核心用法及组合应用

-权限管理：用户权限与设备权限的设置方法

1.2温度传感器工作原理

-概述：DS18B20、LM35等常见温度传感器的特性与应用场景

-信号类型：模拟信号与数字信号的区别及处理方法

-接口技术：I2C、SPI、GPIO等硬件接口的基本概念

1.3Linux温度数据采集机制

-sysfs文件系统：/sys/class/thermal目录的结构与内容

-读取方法：通过cat命令获取温度数据及单位转换

-设备驱动：内核驱动与用户空间程序的交互方式

教材关联：参考教材第3章"Linux文件系统"、第5章"常用命令"及第8章"设备驱动程序"相关内容

第二阶段：温度数据采集与脚本编程（4课时）

2.1硬件环境搭建

-硬件清单：温度传感器、开发板（如RaspberryPi）、连接线

-接口配置：GPIO引脚分配与电路连接方法

-驱动安装：i2c-tools等必要驱动程序的编译与配置

2.2命令行温度监测工具

-内核模块：thermal_zone模块的加载与参数配置

-实时监测：cat、watch命令的应用场景对比

-数据过滤：grep、awk实现温度阈值报警功能

2.3Shell脚本开发

-基本语法：变量、条件语句、循环控制的结构化应用

-文件操作：温度数据的持久化存储方法

-定时任务：crontab实现自动采集与日志轮转

教材关联：参考教材第9章"Shell脚本编程"、第12章"系统监控工具"及实验指导书"硬件接口编程"部分

第三阶段：数据处理与可视化（3课时）

3.1温度数据格式化处理

-数据清洗：去除异常值的方法与实现

-单位转换：摄氏度与华氏度的互算脚本

-统计分析：计算平均值、最大值/最小值的脚本实现

3.2数据可视化技术

-gnuplot基础：绘制温度变化曲线的命令语法

-实时表：动态更新的数据可视化方法

-形界面：简易GUI工具（如GTK）的温度显示实现

3.3系统集成与优化

-性能优化：减少采集间隔与内存占用的方法

-日志管理：结构化存储与检索策略

-远程监控：通过SSH实现远程数据访问

教材关联：参考教材第15章"数据分析基础"、第16章"数据可视化工具"及附录"项目集成指南"

第四阶段：综合项目实践（3课时）

4.1项目设计

-需求分析：温度监测系统的功能模块划分

-方案评审：多方案比较与选型决策

-任务分解：小组分工与进度管理

4.2实现与测试

-代码实现：各模块的编码与调试

-系统集成：模块间的接口设计与联调

-性能测试：采集频率、延迟等关键指标评估

4.3项目展示与文档

-结果演示：系统功能与性能的现场展示

-技术文档：设计说明、测试报告的规范撰写

-源代码管理：Git版本控制与协作流程

教材关联：参考教材第17章"软件工程实践"及实验指导书"综合项目"部分

教学进度安排：

-第1周：Linux基础与温度原理

-第2-3周：数据采集与脚本编程

-第4-5周：数据处理与可视化

-第6周：综合项目实践与展示

教材章节覆盖：

-Linux基础篇：第3、5、8章

-脚本编程篇：第9章

-设备接口篇：第12章

-数据处理篇：第15章

-项目实践篇：第17章及实验指导书

三、教学方法

为达成教学目标，充分体现Linux课程的实践性和应用性，本课程采用多元化的教学方法组合，确保理论与实践深度融合，激发学生的学习兴趣和主动性。

1.讲授法

-重点内容：系统讲解Linux命令行基础、温度传感器原理、sysfs文件系统等核心概念

-教材关联：配套教材第3章"Linux文件系统"和第8章"设备驱动程序"的理论部分

-实施方式：采用"概念-实例"递进模式，结合动画演示sysfs目录结构，用类比方法讲解硬件接口原理

-控制时长：每次讲授控制在20分钟内，穿插提问环节，确保学生理解

2.案例分析法

-案例选择：以实际的温度监测系统（如服务器散热监控）作为分析对象

-方法实施：展示完整的项目实现流程，引导学生分析每一步的技术选择依据

-教材关联：对应教材第12章"系统监控工具"中的案例研究部分

-互动设计：提出开放性问题，如"如何优化数据采集频率"，引发讨论

3.实验法

-实验设计：分层次设置实验任务，从单命令操作到脚本开发逐步深入

-实验内容：

-基础实验：通过cat/sys/class/thermal/...命令观察温度数据

-进阶实验：编写脚本实现温度阈值报警

-综合实验：搭建完整监测系统并优化性能

-教材关联：覆盖实验指导书中"硬件接口编程"和"脚本开发"部分

-安全要求：强调硬件操作规范，设置备用开发板应对故障

4.讨论法

-讨论主题：围绕"不同温度传感器的优劣比较"等开放性问题展开

-形式：采用分组讨论+代表汇报的模式，每组分配不同传感器类型

-教材关联：结合教材第17章"软件工程实践"中的团队协作内容

-成果评估：根据讨论深度、技术理解准确度进行评分

5.项目驱动法

-项目实施：以小组形式完成温度监测系统开发，模拟真实开发流程

-阶段控制：设置需求分析、设计评审、编码实现、测试优化等阶段

-教材关联：完整覆盖实验指导书"综合项目"部分

-成果形式：提交完整文档+系统演示+代码仓库

教学方法搭配原则：

-理论教学占比40%，实践环节占60%

-每课时包含至少2种教学方法组合

-实验法占比不低于50%，确保动手实践机会

-项目驱动贯穿始终，实现知识体系构建

四、教学资源

为支持教学内容和多样化教学方法的有效实施，本课程系统配置了以下教学资源，确保覆盖知识学习、技能训练和项目实践全过程，丰富学生的综合学习体验。

1.教材与参考书

-主教材：《Linux系统编程基础》（第3版），人民邮电出版社

-关联内容：第3章"设备文件与sysfs"、第7章"shell脚本高级特性"、第8章"设备驱动接口"

-参考书：

-《Linux命令行与shell脚本编程大全》（第2版）：提供命令行操作和脚本编写的全面技术参考

-《嵌入式Linux开发实战》：补充硬件接口和驱动开发的技术细节

-《计算机系统硬件基础》：辅助理解温度传感器与计算机硬件的交互原理

-教材配套资源：获取配套实验指导和代码示例（ISBN:978-7-115-XXX）

2.多媒体教学资源

-在线课程：MIT"OperatingSystems/ProcessManagement"课程中的Linux设备驱动部分（链接：MIT）

-视频教程：

-B站"Linux设备驱动开发"系列（共12期）：涵盖sysfs文件系统操作方法

-YouTube"RaspberryPiGPIO教程"（频道：ElectroBOOM）：演示硬件接口基础

-教学PPT：包含所有知识点谱、实验步骤示和项目架构

-教学软件：

-GDB调试器：用于脚本和系统命令的调试验证

-Wireshark：捕获I2C通信数据，分析传感器信号传输

3.实验设备与环境

-硬件平台：

-核心设备：RaspberryPi4（4GBRAM）×每人1台

-温度传感器：DS18B20数字温度计（精度±0.5℃）、LM35模拟温度计

-控制模块：LED指示灯、蜂鸣器（用于阈值报警）

-连接件：杜邦线、面包板、稳压电源

-软件环境：

-操作系统：RaspbianBuster（4.19内核）

-开发工具：GCC9.3、Git2.25、Python3.8、gnuplot5.0

-特殊工具：i2c-tools（包括smbus）、thermal-tools

-环境配置：预装所有必要驱动，配置好SSH远程访问，提供虚拟机镜像（用于离线实验）

4.项目资源

-项目模板：提供标准化的温度监测系统代码框架（含Makefile）

-设计文档：包含接口规范、性能指标、测试用例模板

-参考实现：5个不同难度的温度监测系统示例代码库（GitHub链接）

-模板文档：《Linux项目开发规范》（包含代码风格、文档标准）

5.辅助资源

-在线社区：Linux中国论坛、StackOverflow（标签：raspbianthermal）

-技术手册：RaspberryPi4硬件手册、各传感器数据手册（PDF电子版）

-教学反馈：建立课程问卷系统（问卷星），每课时收集学生反馈

五、教学评估

为全面、客观地评价学生的学习成果，本课程采用多元化、过程性的评估体系，将知识掌握、技能应用和项目能力综合考量，确保评估结果能有效反映教学效果和学生学习状况。

1.平时表现评估（30%）

-课堂参与：记录提问质量、讨论贡献度（占总分10%）

-教材关联：对应教材第17章"软件工程实践"中的团队协作评价要求

-实验操作：评估实验完成度、问题解决能力（占总分20%）

-具体指标：是否独立完成基础实验、调试效率、记录规范性

-实验内容覆盖：包括sysfs数据读取、脚本编写、硬件连接等环节

-评估方式：采用"操作检查+现场提问"模式，每个实验后进行快速考核

2.作业评估（30%）

-作业设计：

-阶段性作业：针对Shell脚本开发的分步练习（如阈值报警脚本）

-理论作业：分析不同温度传感器技术参数差异

-评分标准：

-技术正确性：代码功能完整性、算法合理性

-技术规范性：代码风格、注释完整性（参考教材第9章规范）

-创新性：提出改进方案或优化思路

-提交要求：提交代码文件+设计文档，要求包含测试用例

3.考试评估（40%）

-闭卷考试（20%）：考察Linux命令、sysfs机制、脚本基础等理论知识

-题型设置：选择题（20%）+简答题（30%）

-考试范围：覆盖教材第3、9章核心知识点

-实践考试（20%）：在虚拟机中完成温度监测系统搭建

-考核内容：

-硬件连接与驱动配置

-数据采集脚本开发

-系统集成与性能测试

-评分维度：功能实现度（60%）、代码质量（30%）、文档完整性（10%）

4.项目评估（综合融入各环节）

-项目评审：分小组进行系统演示，评估展示效果、问题解决能力

-互评机制：各小组对其他小组项目进行评分，占项目总分20%

-成果要求：提交完整代码库、设计文档、测试报告（参考教材实验指导书格式）

5.评估反馈机制

-周度反馈：通过问卷星收集实验难点，调整后续教学内容

-期末分析：统计各题型得分分布，分析教学效果，优化下学期方案

六、教学安排

本课程总学时为48学时，其中理论教学12学时，实验与实践教学36学时，按照学期中后段（第8-14周）集中安排，每周3次课，每次4学时（2学时理论+2学时实践），具体安排如下：

1.学期进度规划

-第8周：绪论与Linux基础（理论2学时+基础实验1学时）

-理论内容：课程介绍、Linux文件系统回顾（教材第3章）、温度监测系统概述

-实验内容：熟悉开发板环境、查看sysfs温度文件

-第9周：温度传感器原理与硬件实践（理论2学时+硬件实验2学时）

-理论内容：DS18B20/LM35工作原理（教材第5章）、I2C/GPIO接口基础

-实验内容：传感器硬件连接、驱动安装与基础测试

-第10周：命令行数据采集与脚本入门（理论2学时+脚本实验1学时）

-理论内容：cat/grep/awk应用（教材第5章）、shell脚本基础语法（教材第9章）

-实验内容：编写读取温度数据的脚本、实现简单可视化

-第11周：脚本进阶与数据处理（理论2学时+综合实验2学时）

-理论内容：循环/条件语句进阶、数据清洗方法

-实验内容：阈值报警脚本开发、数据格式转换

-第12周：数据可视化与系统优化（理论2学时+优化实验1学时）

-理论内容：gnuplot基础（教材第15章）、性能优化策略

-实验内容：绘制温度曲线、优化采集频率

-第13周：项目实践与分组（理论1学时+项目讨论1学时）

-内容：分组讨论需求、分配任务、完成初步设计

-教学地点：实验室+小组讨论室

-第14周：项目实施与期末准备（实验2学时）

-内容：完成系统开发、准备项目演示材料

2.教学时间安排

-时间段：每周二、四下午14:00-18:00

-调整机制：

-若遇实验设备故障，临时调整为理论教学+课后补实验

-学生作息：避开午休时段，课后安排答疑时间

3.教学地点

-主要地点：计算机实验室（配备64台RaspberryPi开发板）

-备用地点：多媒体教室（用于理论教学和项目展示）

-环境要求：实验室温度控制在18-25℃，确保传感器测试准确性

4.特殊安排

-期中检查：第10周末进行实验考核，覆盖前两周内容

-项目中期评审：第12周末进行小组互评

-考试安排：实践考试安排在第14周最后2学时，闭卷考试在第15周

5.考虑因素

-学生兴趣：在项目选题中预留开放性选项（如智能家居联动）

-作息时间：每周五下午安排机动调整时间，解决学生突发事件

七、差异化教学

为满足不同学生的学习风格、兴趣和能力水平，本课程实施差异化教学策略，通过分层任务、弹性资源和个性化指导，确保每位学生都能在原有基础上获得最大程度的发展。

1.分层任务设计

-基础层：完成教材核心任务，掌握温度数据采集的基本方法

-教材关联：覆盖《Linux系统编程基础》第3、9章基本要求

-实验内容：实现基础温度读取脚本、完成传感器硬件连接

-拓展层：在基础任务上增加功能或优化性能

-教材关联：深入教材第15章数据可视化、第12章系统监控工具

-实验内容：开发带形界面的温度监控工具、实现远程数据推送

-挑战层：设计创新性功能或改进系统架构

-教材关联：参考《嵌入式Linux开发实战》高级应用章节

-实验内容：设计多传感器融合系统、实现温度异常预测算法

-实施方式：通过项目任务书不同难度标识区分，学生自主选择

2.弹性资源供给

-多媒体资源：提供基础版（PPT+代码）和进阶版（源码分析+论文）教学视频

-参考书：为拓展层学生推荐《Linux设备驱动开发》技术书籍

-技术论坛：建立课程专属讨论区，按主题划分子版块（如GPIO编程、脚本优化）

-教学进度：基础层学生可提前完成实验，拓展层学生可延长项目周期

3.个性化指导机制

-小组配置：每组至少包含不同能力层次的学生，实施互助学习

-教师指导：每周安排固定答疑时间，重点关注基础层学生

-教材关联：对应教材第17章"软件工程实践"中的导师指导环节

-进度跟踪：教师对每组项目进度进行周检，提供针对性建议

-评估调整：根据学生阶段性表现，动态调整任务难度或提供额外支持

4.差异化评估方式

-作业设计：基础层侧重命令行应用，拓展层增加脚本复杂度要求

-项目评估：采用"基础分+附加分"模式，对创新性设计给予额外奖励

-附加分标准：功能创新（20分）、性能优化（15分）、文档质量（10分）

-反馈方式：为不同层次学生提供差异化反馈，基础层侧重方法指导，拓展层侧重技术深度

5.实施保障

-教师培训：定期教师培训，学习差异化教学策略

-资源更新：每学期根据学生反馈更新分层资源库

-效果评估：通过问卷和访谈收集学生对差异化教学的满意度

八、教学反思和调整

为持续优化教学效果，本课程建立常态化教学反思与动态调整机制，通过多维度数据采集和系统性分析，确保教学活动始终贴合学生学习需求，实现教学相长。

1.反思周期与维度

-周度反思：每次实验课后，教师记录学生完成度异常案例（如30%以上学生卡在sysfs路径识别）

-教材关联：对应教材实验指导书中常见问题解答部分

-月度评估：结合作业数据和实验考核结果，分析知识点掌握情况

-指标：针对教材第9章shell脚本分号的误用错误率进行统计

-学期总结：期末通过问卷（包含课程目标达成度量表）收集学生整体反馈

-教学日志：记录每次课后对教学环节的即时评价（如案例分析法效果）

2.数据采集与分析方法

-过程性数据：实验记录单（包含错误类型统计）、代码提交时的静态分析报告

-互动性数据：课堂提问回答质量评分（1-5分制）、小组讨论录音（匿名处理）

-反馈性数据：通过问卷星收集的每周满意度评分（5分制）及开放性建议

-分析工具：使用Excel进行错误类型交叉分析，SPSS处理问卷量表数据

3.调整策略与实施

-内容调整：

-若发现《Linux系统编程基础》第8章设备驱动部分理解率低于60%（通过月度测试）

-实施方案：增加sysfs驱动模型的可视化演示（使用draw.io绘制类）

-补充资源：提供ARM架构设备树配置简化教程（链接：文档）

-方法调整：

-若实验数据显示50%学生无法完成LM35模拟信号读取任务

-实施方案：将硬件实验分解为3个阶梯子任务，增加示波器波形对比环节

-教学地点：临时改用电子实验室进行分步指导

-资源调整：

-若问卷显示70%学生认为项目文档模板不够清晰

-实施方案：更新《Linux项目开发规范》为PDF模板，增加Markdown示例

-补充资源：提供LaTeX排版的参考文档模板（GitHub链接）

4.长效改进机制

-建立课程改进雷达，量化跟踪各项指标的改善程度

-每学期末提交《课程改进报告》，包含问题分析、解决方案及效果验证数据

-将教学反思结果纳入教师个人发展计划，作为职称评审的参考依据

-实施跨学期跟踪，对比采用不同教学调整策略后的考核通过率差异

九、教学创新

为提升教学的吸引力和互动性，本课程引入现代科技手段和创新教学方法，打破传统教学模式局限，激发学生的学习热情和探索欲望。

1.沉浸式教学环境构建

-虚拟实验室：利用QEMU模拟器搭建虚拟RaspberryPi环境，支持远程实验操作

-教材关联：补充《Linux系统编程基础》第2章虚拟化技术内容

-增强现实（AR）辅助教学：开发AR应用，扫描温度传感器实物显示其sysfs路径和实时数据

-技术实现：使用ARKit框架开发iOS端辅助工具，关联教材第8章设备驱动可视化需求

-混合式教学：课前通过Moodle平台发布预习视频（如3Blue1Brown的微积分动画）和编程练习

-教学设计：针对教材第9章复杂脚本逻辑，采用"翻转课堂"模式强化理解

2.互动式教学技术

-实时数据共享：利用JupyterNotebook实现课堂代码协同编辑，教师动态展示学生代码

-技术实现：通过NBGrader插件自动批改基础实验代码，覆盖教材第9章语法要点

-碎片化评估：使用Kahoot!平台进行终端命令快速问答，每节课随机抽取5题

-数据分析：统计各知识点掌握率，动态调整实验难度（参考教材第5章命令应用）

-仿真实验：采用CircuitVerse平台搭建温度传感器电路仿真，验证硬件设计

-教学价值：补充教材中缺乏的硬件设计环节，强化软硬件结合理解

3.创新性考核方式

-可编程考核：将实验考核改为"代码拍卖"模式，学生展示项目后由其他小组出价竞标

-考核标准：根据功能完整性、代码质量设定"价格区间"，教师最终裁定

-开源贡献：鼓励学生将项目代码提交至GitHub，参与Linux社区项目改进

-教学设计：作为教材第17章"软件工程实践"的延伸，培养开源协作能力

4.技术保障措施

-设备升级：实验室配备4K显示器支持AR应用渲染，开发板升级至RaspberryPi5

-平台维护：建立教学资源私有云，存储所有创新教学素材（含许可证）

十、跨学科整合

本课程通过设计跨学科项目，促进计算机技术与物理、电子、数学等学科知识的交叉应用，培养学生的综合学科素养和系统思维能力。

1.物理与电子学科整合

-传感器原理教学：邀请物理专业教师开展专题讲座（每月1次），讲解热力学定律

-教材关联：补充《计算机系统硬件基础》第4章传感器原理部分

-实践应用：指导学生测量半导体材料的温度系数，验证物理公式

-电路设计项目：联合电子工程课程开展"智能温控系统"跨学科设计

-项目内容：设计基于PID算法的温度调节电路，计算机部分实现数据采集

-技术融合：将电子电路知识（教材第2章）与Linux设备驱动（教材第8章）结合

-安全规范教育：物理实验室安全员讲解高温环境下的设备操作规范

-实施效果：降低实验事故发生率，强化工程伦理意识

2.数学与统计学科整合

-数据处理方法：邀请数学教师讲解温度数据拟合算法（每周1学时）

-教材关联：覆盖《Linux系统编程基础》附录数据处理章节

-实践应用：使用Python实现多项式拟合，分析传感器非线性误差

-统计分析项目：要求学生用R语言分析全年温度数据，预测未来趋势

-项目成果：提交包含假设检验、置信区间计算的统计报告

-技术支持：提供JupyterLab环境支持数学建模与编程结合

-微积分应用：通过动画演示偏导数在温度场分布计算中的意义

-教学设计：将抽象数学概念与实际工程问题关联，增强学习动机

3.工程与艺术设计学科整合

-智能家居项目：邀请设计专业教师指导用户界面（UI）设计

-项目实践：开发带3D模型的Web可视化界面，展示温度变化

-技术融合：将《Linux系统编程基础》形编程知识与艺术设计结合

-工程伦理讨论：跨学科研讨会，探讨"温度数据隐私保护"议题

-教学价值：培养技术伦理意识，拓展工程思维维度

4.整合效果评估

-学期末开展跨学科能力测评：包含电路分析、数学建模、设计思维等模块

-长期跟踪：通过毕业设计选题比例统计，分析跨学科知识应用情况

十一、社会实践和应用

为培养学生的创新能力和实践能力，本课程设计与社会需求紧密结合的社会实践和应用活动，使学生在真实场景中应用所学知识，提升技术解决实际问题的能力。

1.校内实践项目

-校园环境监测：学生团队开发校园温湿度、光照度监测系统

-教材关联：实践《Linux系统编程基础》第12章环境监测应用案例

-项目实施：系统部署于书馆、实验室等场所，数据接入校园物联网平台

-智能实验室设备：改造实验室空调温控系统，实现基于传感器数据的智能调节

-技术应用：融合GPIO控制、网络通信（MQTT协议）等技术

-教学价值：强化系统设计能力，培养节能环保意识

2.社企合作实践

-企业真实项目：与本地智能家居公司合作开发温度监测模块

-项目内容：基于RaspberryPi开发带移动端上报功能的温度传感器

-技术要求：符合企业接口规范，要求支持OTA升级

-教学效果：积累行业项目经验，了解企业开发流程

-企业导师进课堂：每周邀请工程师开展技术讲座（每月1次）

-讲座主题：Linux驱动开发最佳实践、嵌入式系统测试方法

-教学设计：补充教材中缺乏的企业级开发经验

3.创新竞赛实践

-指导学生参加"挑战杯"等科技竞赛：开发智能农业温控