农学院本科课程教学大钢 《现代农业测控技术》教学大纲 一、基本信息 现代农业测控技术 课程编号 英文名 toltechnologyinagig 课程类 总学时 36 理论学时 3 实验学时 科 学分 预修课程 微积分、物理 适用对象 宝实验班 红程 测控技术》是面 大农 类农业信息工 生开设的 选修 果程简介 充定文及付 以及农业控 用且具有 二、教学目标及任务 现代农业测控技术在农业信息工程学科群体系中具有重要地位，其目的在于培养学生掌现代农业信息测量 原理与方法、农业信息变送模式以及系统分析的方法，同时训练和培养学生独立分析问题的技能和初步的工程设 计实践能力。通过该课程的学习为学生在毕业后从事农业信息化工程等工作打下坚实的理论燕础并提供有益的工 程实 三、学时分配 教学课时分配 章节 章节内 讲课实验实毁合计 第一章 农业测控技术形述 第一节 农业测控的定义及意义 05 第一节 农业测的的内容 05 第二节 农业测榜的体系框想 0ξ 第四节 农业测控技术的研究进展 05 第一音 农业气象信息测试技术 第一节 图读 0.s 第一书 太阳辐射测量及变送技术 05 第三节 光照度测量及变送技术 第四节 大气温湿度测量技术 09 雨量测量及变送器技术 0. 一 农业水体信息测试技术 第一 05 第二节 容解氧测量及变送器技术 电导率测量及变 技 第四 P咀测量及变送技 0.5 氨氮测量及变送技☑ 0.5 第八卫 0.5 第四号 土壤信思测试技术 第一节 0.5 第一节 土蝶含水量测量技术 210
农学院本科课程教学大纲 210 《现代农业测控技术》教学大纲 一、基本信息 课程名称 现代农业测控技术 课程编号 CROP4136 英文名称 Modern measurement and control technology in agriculture 课程类型 本专业推荐选修课 总学时 36 理论学时 36 实验学时 实践学时 学 分 2 预修课程 微积分 I、物理学 适用对象 农学、种子科学与工程、 金善宝实验班（植物生产 类） 课程简介 《现代农业测控技术》是面向大农学类农业信息工程方向学生开设的一门专业选修 课。该课程系统地介绍了现代农业测控系统的基本原理和基本方法，具体包括农业测控系 统定义及体系框架，农业气象信息测试技术，农业水体信息测试技术，土壤信息测试技术， 植物生理信息测试技术，农业导航技术以及农业控制技术。课程内容选材实用且具有一定 前瞻性。 二、教学目标及任务 现代农业测控技术在农业信息工程学科群体系中具有重要地位，其目的在于培养学生掌握现代农业信息测量 原理与方法、农业信息变送模式以及系统分析的方法，同时训练和培养学生独立分析问题的技能和初步的工程设 计实践能力。通过该课程的学习为学生在毕业后从事农业信息化工程等工作打下坚实的理论基础并提供有益的工 程实践。 三、学时分配 教学课时分配 章 节 章节内容 讲课 实验 实践 合计 第一章 农业测控技术概述 2 第一节 农业测控的定义及意义 0.5 第二节 农业测控的内容 0.5 第三节 农业测控的体系框架 0.5 第四节 农业测控技术的研究进展 0.5 第二章 农业气象信息测试技术 4 第一节 概述 0.5 第二节 太阳辐射测量及变送技术 0.5 第三节 光照度测量及变送技术 1 第四节 大气温湿度测量技术 0.5 第五节 风速风向测量技术 0.5 第六节 雨量测量及变送器技术 0.5 第七节 CO2 浓度测量及变送技术 0.5 第三章 农业水体信息测试技术 4 第一节 概述 0.5 第二节 溶解氧测量及变送器技术 1 第三节 电导率测量及变送技术 1 第四节 PH 测量及变送技术 0.5 第五节 氨氮测量及变送技术 0.5 第六节 浊度测量及变送技术 0.5 第四章 土壤信息测试技术 第一节 概述 0.5 3 第二节 土壤含水量测量技术 1
农学院本科课程教学大纲 章节 章节内容 讲课 实验实我合计 第三节 土壤电导率测量技 第四节 土壤养分测量技术 0.5 第五章 植物生理信息测试技术 第一节 述 05 第二节 植物养分测量技术 4 第三节 植物茎流测量技术 9 第四节 植物茎杆直径测带技术 05 第五节 叶绿素含量测量技术 2 第六节 植物叶片厚度测量技术 第六章 农业导航技术 第一节 概状 0.5 第二节 GPS定位 15 6 第三节 北斗导肌 15 第四节 田间变量信息定位测量技术 I 5 第五节 农业机械田间作业自主导航技术 1 第七章 农业控制技术 第一节 的系结揭术 4 第一梦 变量施肥控制系朝 1 筑三甘 结渔罐挥协生系妙 第四拉 定量喷药控制系统 五节 设施环境控制系统 四、教学内容及教学要求 章衣业测控技术概述 一节衣业测控的定义及意义 第二节农业测控的内 节农业测控的体 第四节农业 的研 本点、 点 用的意义。解农业测的内容及研究进展，农业测控的定义 第二章农业气象信息测试技术 黛一节摄球 第二节太阳辐射测量及变送技术 敏一共来昭童乃持 第四节大气温湿度测量技术 策五节风速风向测量技求 第六节雨量测量及变送審技术 第七节C02浓度测量及变送技术 习趣要点：太阳辐射量测量原理，光照度的测量方法，大气温湿度测量原理，风速风向基本测量方法，C02浓 度测量源理及变送方法。 本章凰点、难点：农业气象信息测量方法。 本章教学要求：了解太阳辐射量测量原理，光照度的测量方法，大气温湿度测量原理，风速风向基本测量方法， CO浓度测量原理及变送方法。掌握光电式光照度的测量方法，SHT系列温度传感器的测量方法，HMP45系列湿 度传感器的测量方法，翻斗雨量计测量原理，红外式C0测量原理
农学院本科课程教学大纲 211 章 节 章节内容 讲课 实验 实践 合计 第三节 土壤电导率测量技术 1 第四节 土壤养分测量技术 0.5 第五章 植物生理信息测试技术 9 第一节 概述 0.5 第二节 植物养分测量技术 4 第三节 植物茎流测量技术 1 第四节 植物茎秆直径测量技术 0.5 第五节 叶绿素含量测量技术 2 第六节 植物叶片厚度测量技术 1 第六章 农业导航技术 6 第一节 概述 0.5 第二节 GPS 定位 1.5 第三节 北斗导航 1.5 第四节 田间变量信息定位测量技术 1.5 第五节 农业机械田间作业自主导航技术 1 第七章 农业控制技术 8 第一节 控制系统概述 4 第二节 变量施肥控制系统 1 第三节 精确灌溉控制系统 1 第四节 定量喷药控制系统 1 第五节 设施环境控制系统 1 合 计 36 36 四、教学内容及教学要求 第一章 农业测控技术概述 第一节 农业测控的定义及意义 第二节 农业测控的内容 第三节 农业测控的体系框架 第四节 农业测控技术的研究进展 习题要点：农业测控的定义及体系框架。 本章重点、难点：农业测控的定义及体系框架。 本章教学要求：了解测控技术在农业领域中应用的意义，理解农业测控的内容及研究进展，掌握农业测控的定义 及体系框架。 第二章 农业气象信息测试技术 第一节 概述 第二节 太阳辐射测量及变送技术 第三节 光照度测量及变送技术 第四节 大气温湿度测量技术 第五节 风速风向测量技术 第六节 雨量测量及变送器技术 第七节 CO2浓度测量及变送技术 习题要点：太阳辐射量测量原理，光照度的测量方法，大气温湿度测量原理，风速风向基本测量方法，CO2 浓 度测量原理及变送方法。 本章重点、难点：农业气象信息测量方法。 本章教学要求：了解太阳辐射量测量原理，光照度的测量方法，大气温湿度测量原理，风速风向基本测量方法， CO2 浓度测量原理及变送方法。掌握光电式光照度的测量方法，SHT 系列温度传感器的测量方法，HMP45 系列湿 度传感器的测量方法，翻斗雨量计测量原理，红外式 CO2 测量原理
农学院本科课程教学大纲 第三章衣业水体信息测试技术 氧测量及变送器技术 第三节电导率测量及变送技术 第四节P用测及变送技术 第五节氨氨测量及变送技术 第六节浊度测量及变送技术 习题要点：溶解氧、电导率、P阳值、氨氮及浊度的测量方法。 本章重点、难点：农业水体信息的测量方法。 本章教学要求：了解溶解氧、电导米、PH值、氨氨及浊度的变送技术，掌握溶解氧、电导率、PH值、氨氨及浊 度的测量原迎 第四章土壤信息测试技术 第一节概述 第二节士壤含水量测量技术 第三节土壤电导率测量技术 第四节土壤养分测量技术 习题要点：士堞含水量测量方法，土摧电导率测量方法，士堞养分测量方法， 本章重点、难点：时、频率域反射法测量士壤水分原理，光谱检测法测量士壤养分原理 本教半求：了解驻波法、中子法、张力计法测量土壤含水量的方法，电磁感应法测量士壤电导率的原理，电 化学法测量士壤养分的方法：掌握时、频率域反射法测量土堆水分原理，光谱检测法测量士堞养分原理。 第五章植物生理信息测试技术 第一节瓶过 第二节植物养分测量技术 新直径 绿含量 第六 节植物叶片 分测量方法，植物茎轩直径测量方法，叶绿素含量测量方法。 令量无指检测方法 第六章衣业导航技术 第一节概述 第二节GS定位 第三节北斗导航 第四节田间变量信息定位测量技术 第五节农业机械田间作业自主导航技术 习题要点：GS定义，绝对/相对定位概念，GPS农田坐标变换，北斗导航特点，田间作业自主导航方法。 本章重点、难点：GPS农田坐标变换，GPS动态定位，。 本章数学要求：了解GPS定义，北斗导航特点，田间作业自主导航方法：掌握GPS定位的相关概念，田间变量信 息定位采集技术。 第七章衣业控制技术 第一节控制系统概述 第二节变量施肥控制系统 第三节精确灌派控制系统 第四节定量喷药控制系统 第五节设施环境控制系统 习题要点：控制系统的定 系统模型描述、控制系统分析方法，变量施肥控制系统、精确灌溉控制系统 定量喷药控制系统、设施环境控制系统。 212
农学院本科课程教学大纲 212 第三章 农业水体信息测试技术 第一节 概述 第二节 溶解氧测量及变送器技术 第三节 电导率测量及变送技术 第四节 PH 测量及变送技术 第五节 氨氮测量及变送技术 第六节 浊度测量及变送技术 习题要点：溶解氧、电导率、PH 值、氨氮及浊度的测量方法。 本章重点、难点：农业水体信息的测量方法。 本章教学要求：了解溶解氧、电导率、PH 值、氨氮及浊度的变送技术，掌握溶解氧、电导率、PH 值、氨氮及浊 度的测量原理。 第四章 土壤信息测试技术 第一节 概述 第二节 土壤含水量测量技术 第三节 土壤电导率测量技术 第四节 土壤养分测量技术 习题要点：土壤含水量测量方法，土壤电导率测量方法，土壤养分测量方法。 本章重点、难点：时、频率域反射法测量土壤水分原理，光谱检测法测量土壤养分原理。 本章教学要求：了解驻波法、中子法、张力计法测量土壤含水量的方法，电磁感应法测量土壤电导率的原理，电 化学法测量土壤养分的方法；掌握时、频率域反射法测量土壤水分原理，光谱检测法测量土壤养分原理。 第五章 植物生理信息测试技术 第一节 概述 第二节 植物养分测量技术 第三节 植物茎流测量技术 第四节 植物茎秆直径测量技术 第五节 叶绿素含量测量技术 第六节 植物叶片厚度测量技术 习题要点：植物养分测量方法，植物茎秆直径测量方法，叶绿素含量测量方法。 本章重点、难点：植物养分无损测量方法，叶绿素含量测量方法。 本章教学要求：了解植物茎流测量原理，植物茎秆直径测量原理，植物叶片厚度测量方法；掌握植物养分及叶绿 素含量无损检测方法。 第六章 农业导航技术 第一节 概述 第二节 GPS 定位 第三节 北斗导航 第四节 田间变量信息定位测量技术 第五节 农业机械田间作业自主导航技术 习题要点：GPS 定义，绝对/相对定位概念，GPS 农田坐标变换，北斗导航特点，田间作业自主导航方法。 本章重点、难点：GPS 农田坐标变换，GPS 动态定位，。 本章教学要求：了解 GPS 定义，北斗导航特点，田间作业自主导航方法；掌握 GPS 定位的相关概念，田间变量信 息定位采集技术。 第七章 农业控制技术 第一节 控制系统概述 第二节 变量施肥控制系统 第三节 精确灌溉控制系统 第四节 定量喷药控制系统 第五节 设施环境控制系统 习题要点：控制系统的定义、系统模型描述、控制系统分析方法，变量施肥控制系统、精确灌溉控制系统、 定量喷药控制系统、设施环境控制系统
农学院本科课程教学大纲 本重点、难点：控制系统描述、控制系统分析方法、控制技术在变量施肥、精确灌、定量喷药、设施环境调 本数学求了解控制系统的定义、真型系统模型、简单控制分析方法。了解变量施肥拉制系统、精确灌溉拉 制系统、定量喷药控制系统、设施 不境控制系统的组成和控制特点。 五、考核方式及要求 考核方式：期末考试成绩(70%)+平时成绩(30%) 期末考试考核方式：闭卷 平时表现考核方式：平时作业+缺席情况+课堂表现 六、教材及教学参考书 教材： 自编。 参考书： 《农业应用电子技术与自动化》，黄操军编著，中国农业大学出版社，2010年： 《现代测试技术与系统设计》，申忠如，郭福田编著，西安交通大学出版社，2009年： 《农业物联网导论》，李道完编著，科学出版社，2012年： 《新编传感器技术手册》，国防工科出版社，2002年 大纲修订人：倪军 大蜊审定人：田永超 213
农学院本科课程教学大纲 213 本章重点、难点：控制系统描述、控制系统分析方法、控制技术在变量施肥、精确灌溉、定量喷药、设施环境调 控中的应用。 本章教学要求：了解控制系统的定义、典型系统模型、简单控制分析方法，了解变量施肥控制系统、精确灌溉控 制系统、定量喷药控制系统、设施环境控制系统的组成和控制特点。 五、考核方式及要求 考核方式：期末考试成绩（70%）+平时成绩（30%） 期末考试考核方式：闭卷。 平时表现考核方式：平时作业+缺席情况+课堂表现。 六、教材及教学参考书 教 材： 自编。 参考书： 《农业应用电子技术与自动化》，黄操军编著，中国农业大学出版社，2010 年； 《现代测试技术与系统设计》，申忠如，郭福田编著，西安交通大学出版社，2009 年； 《农业物联网导论》，李道亮编著，科学出版社，2012 年； 《新编传感器技术手册》，国防工科出版社，2002 年 大纲修订人：倪 军 大纲审定人：田永超