农业信息技术课程教学大纲 Agricultural Information Technology 课程编号：1613111 课程类别：专业课 适用专业：农学（农业信息技术） 先修课程：软件工程、Visual Basic程序设计 后续课程：地理信息系统、农业遥感 总学分：3.0学分其中实验学分：0.5学分 教学目的与要求：通过本课程的教学，使学生了解农业信息技术的基本内涵、主要研究内容 及发展趋势：了解农业激据库、农业模拟模型、虑拟农业及管理信息系统、决策支持系统、 专家系统、农业信息服务系统的概念、特征与功能及研制过程与方法：了解精确农业的概念 与特征、支持技术及实施过程，初步理解遥感、地理信息系统 球定位系统 机器视觉击 术农业应用的原理与方法：理解农业信总技术是重要的专业选修课，是对计算机基础、程序 设计语言、软件工程以及耕作、栽培、遗传育种等先修课程的一个综合与提升：理解农业信 息技术是一门实践性很强的硬技术，通过实验教学，使学生掌握农业信息系统的程序设计、 模型构建、开发实现的基本方法和基本技能，培养学生发现问题、分析问题与解决问题的能 力。 教学内容与学时安排 学时分配 序号 章名 讲实上讨习其小 授验机论题它计 1 农业信息学基础 33 6 2 农业数据库及管理信息系统 3 3 3 农业专家系统 3 3 4 农业模拟模型 33 6 5 虚拟植物与虚拟农业 3 3 6 农业机器视觉技术 3 3 7 农业遥感技术 3 3 8 农业地理信息系统 3 3 9 农业决策支持系统 43 4 314 10 农业信息服务系统 11 精确农业技术 4 4 12 农业信总学发展趋势和前景展望 3 2 5 第一章农业信息学基础 (6学时》 1、教学基本要求
农业信息技术课程教学大纲 Agricultural Information Technology 课程编号：1613111 课程类别：专业课 适用专业：农学（农业信息技术） 先修课程：软件工程、Visual Basic 程序设计 后续课程：地理信息系统、农业遥感 总 学 分：3.0 学分 其中实验学分：0.5 学分 教学目的与要求：通过本课程的教学，使学生了解农业信息技术的基本内涵、主要研究内容 及发展趋势；了解农业数据库、农业模拟模型、虚拟农业及管理信息系统、决策支持系统、 专家系统、农业信息服务系统的概念、特征与功能及研制过程与方法；了解精确农业的概念 与特征、支持技术及实施过程，初步理解遥感、地理信息系统、全球定位系统、机器视觉技 术农业应用的原理与方法；理解农业信息技术是重要的专业选修课，是对计算机基础、程序 设计语言、软件工程以及耕作、栽培、遗传育种等先修课程的一个综合与提升；理解农业信 息技术是一门实践性很强的硬技术，通过实验教学，使学生掌握农业信息系统的程序设计、 模型构建、开发实现的基本方法和基本技能，培养学生发现问题、分析问题与解决问题的能 力。 教学内容与学时安排 序号 章 名 学 时 分 配 讲 授 实 验 上 机 讨 论 习 题 其 它 小 计 1 农业信息学基础 3 3 6 2 农业数据库及管理信息系统 3 3 3 农业专家系统 3 3 4 农业模拟模型 3 3 6 5 虚拟植物与虚拟农业 3 3 6 农业机器视觉技术 3 3 7 农业遥感技术 3 3 8 农业地理信息系统 3 3 9 农业决策支持系统 4 3 4 3 14 10 农业信息服务系统 3 3 11 精确农业技术 4 4 12 农业信息学发展趋势和前景展望 3 2 5 第一章 农业信息学基础 （6 学时） 1、教学基本要求
(1)了解农业信息学的发展背景与形成过程，掌握农业信息学的定义、内 涵与基本特征： 2、教学基本内容 第一节农业信息学的形成 农业信息学的发展背景：农业信息学的形成过程。 第二节农业信息学的定义、内涵与特征 一、农业信息学的定义 信息学、农业信息学的定义。 二、衣业信息学的内涵 *农业信息学体系的构成：农业信息学的理论基础：农业信息学的技术体系；农业信息 学的应用系统。 三、农业信息学的基本特征 农业信息学的基本特征：农业信息学研究与应用的目标。 第三节农业信息学研究的关键技术 农业信息学研究的关键技术：农业数据库技术、农业信息监测技术、农业空间信息管理 技术、农业系统模拟技术、农业人工智能技术、农业管理决策技术、农业信息服务技术的各 自内涵与相互关系。 第四节农业信息学的作用与应用 农业信息学的地位与作用：农业信息学的国内外应用实践。 3、实验内容 实验一、GPS使用与面积量测(3学时) 实哈性质.哈证性实：哈 实验内容：分组量测荷花池校区、文汇路校区面积及文汇路校区试验农田面积 实验目的和要求：初步了解GPS工作原理：掌握GS定位仪的使用方法，并进行实地测量： 掌握应用经纬度与空间距离换算方法计算目标对象的面积。 注意点：空间距离换算方法。 第二章农业数据库及管理信息系统 (3学时) 1、教学基本要求 (1)理解农业数据库及农业管理信息系统的概念与特征及发展趋势： (2)了解农业数据库及管理信息系统的研制过程以及其在农业上的应用
（1）了解农业信息学的发展背景与形成过程，掌握农业信息学的定义、内 涵与基本特征； （2）理解农业信息学研究所涉及的关键技术； （3）了解农业信息学的地位与作用及国内外应用实践。 2、教学基本内容 第一节 农业信息学的形成 农业信息学的发展背景；农业信息学的形成过程。 第二节 农业信息学的定义、内涵与特征 一、农业信息学的定义 信息学、农业信息学的定义。 二、农业信息学的内涵 *农业信息学体系的构成；农业信息学的理论基础；农业信息学的技术体系；农业信息 学的应用系统。 三、农业信息学的基本特征 农业信息学的基本特征；农业信息学研究与应用的目标。 第三节 农业信息学研究的关键技术 农业信息学研究的关键技术；农业数据库技术、农业信息监测技术、农业空间信息管理 技术、农业系统模拟技术、农业人工智能技术、农业管理决策技术、农业信息服务技术的各 自内涵与相互关系。 第四节 农业信息学的作用与应用 农业信息学的地位与作用；农业信息学的国内外应用实践。 3、实验内容 实验一、GPS 使用与面积量测（3 学时） 实验性质：验证性实验 实验内容：分组量测荷花池校区、文汇路校区面积及文汇路校区试验农田面积。 实验目的和要求：初步了解 GPS 工作原理；掌握 GPS 定位仪的使用方法，并进行实地测量； 掌握应用经纬度与空间距离换算方法计算目标对象的面积。 注意点：空间距离换算方法。 第二章 农业数据库及管理信息系统 （3 学时） 1、教学基本要求 （1）理解农业数据库及农业管理信息系统的概念与特征及发展趋势； （2）了解农业数据库及管理信息系统的研制过程以及其在农业上的应用
2、教学基本内容 第一节农业数据库的概念与特征 一、数据库的概念与结构 数据库的概念与结构、功能与特性：农业数据库的概念 二、农业数据库系统的特征 *农业数据库的分类：*建立农业数据库的要求：农业数据库技术发展趋势 第二节农业管理信息系统的概念与特征 一、管理信息系统的概念与结构 管理信息系统的概念：管理信息系统的特点：管理信总系统的结构：管理信总系统的开 发过程：管理信息系统的发展趋势， 二、衣业管理信息系统的特征 *农业管理信息系统的概念：*农业管理信息系统的作用：*农业管理信息系统的特征。 第三节农业数据库系统及管理信息系统的研制与应用 一、农业数据库的研制 农业信息综合基础数据库的开发流程 二、衣业管理信息系统的研 *农业管理信息系统的类型及各自特点：*农业管理信息系统的组成：*农业管理信息系 统的开发流程。 三、衣业数据库及管理信息系统的应用 农业数据库的应用领域与发展现状及案例分析：农业管理信总系统的应用领域与发展现 状及案例分析。 第三章农业专家系统 (3学时) 1、教学基本要求 (1)了解专家系统、农业专家系统的概念，理解农业专家系统的特征、结 构与功能： (2)了解农业专家系统的研制过程及其应用。 2、教学基本内容 第一节农业专家系统的概念、特征与功能 一、衣业专家系统的概念 专家系统、农业专家系统的概念：农业专家系统的作用。 二、衣业专家系统的特征 *农业专家系统的特征：*农业专家系统的特点：农业专家系统的应用领域。 三、农业专家系统的结构与功能 *农业专家系统的构成及各自功能
2、教学基本内容 第一节 农业数据库的概念与特征 一、数据库的概念与结构 数据库的概念与结构、功能与特性；*农业数据库的概念。 二、农业数据库系统的特征 *农业数据库的分类；*建立农业数据库的要求；农业数据库技术发展趋势。 第二节 农业管理信息系统的概念与特征 一、管理信息系统的概念与结构 管理信息系统的概念；管理信息系统的特点；管理信息系统的结构；管理信息系统的开 发过程；管理信息系统的发展趋势。 二、农业管理信息系统的特征 *农业管理信息系统的概念；*农业管理信息系统的作用；*农业管理信息系统的特征。 第三节 农业数据库系统及管理信息系统的研制与应用 一、农业数据库的研制 农业信息综合基础数据库的开发流程。 二、农业管理信息系统的研制 *农业管理信息系统的类型及各自特点；*农业管理信息系统的组成；*农业管理信息系 统的开发流程。 三、农业数据库及管理信息系统的应用 农业数据库的应用领域与发展现状及案例分析；农业管理信息系统的应用领域与发展现 状及案例分析。 第三章 农业专家系统 （3 学时） 1、教学基本要求 （1）了解专家系统、农业专家系统的概念，理解农业专家系统的特征、结 构与功能； （2）了解农业专家系统的研制过程及其应用。 2、教学基本内容 第一节 农业专家系统的概念、特征与功能 一、农业专家系统的概念 *专家系统、农业专家系统的概念；农业专家系统的作用。 二、农业专家系统的特征 *农业专家系统的特征；*农业专家系统的特点；农业专家系统的应用领域。 三、农业专家系统的结构与功能 *农业专家系统的构成及各自功能
第二节农业专家系统的研制与应用 *农业专家系统的开发过程：知识获取的概念与任务、方式：知识表达的方法：知识库 与模型库的构建方法：料农业专家系统开发平台的结构与功能、构件与使用方法：农业专家 系统的应用及案例分析。 第四章农业模拟模型 (6学时) 1、教学基本要求 (1)理解农业模拟模型的概念、特征、作用与功能，了解模拟模型的类型 及各自特点： (2)了解农业系统的等级性、水平与过程，熟悉农业系统模拟的原理与技 术： (3)了解农业模拟模型基本算法及农业模拟模型的研制步骤： (4)了解农业模拟模型的应用及其与其它技术的耦合。 2、教学基本内容 第一节农业模拟模型的概念、特征与功能 一、衣业模拟模型的概念和类型 *模拟模型、农业模拟模型的概念：*模拟模型的类型及各自特点。 二、衣业模拟模型的特征 *农业模拟模型的特征：农业模拟模型与动态分析的比较：农业模拟模型与统计模型的 比较。 三、农业模拟模型的作用与功能 *农业模拟模型的作用：*农业模拟模型的功能。 第二节农业系统的等级性和水平 一、农业生产系统的等级性 农业生产系统的层次或等级。 二、衣业生产系统的水平和过程 农业生产系统的水平及其相应过程。 第三节农业系统模拟的原理与技术 一、系统分析方法 农业模拟模型涉及的领域：*农业模拟模型的技术基础：*系统分析的方法及其作用。 二、机理性与经验性的关系 *农业模型的机理性或经验性选择的决定因素：*机理性与经验性模型的优缺点及相互关 三、模拟研究的尺度 *农业模拟研究尺度具有的特性及各自内涵。 四、农业模拟支持研究 农业模拟支持研究的含义及特点：农业模拟支持研究的主要方面
第二节 农业专家系统的研制与应用 *农业专家系统的开发过程；知识获取的概念与任务、方式；知识表达的方法；知识库 与模型库的构建方法；*#农业专家系统开发平台的结构与功能、构件与使用方法；农业专家 系统的应用及案例分析。 第四章 农业模拟模型 （6 学时） 1、教学基本要求 （1）理解农业模拟模型的概念、特征、作用与功能，了解模拟模型的类型 及各自特点； （2）了解农业系统的等级性、水平与过程，熟悉农业系统模拟的原理与技 术； （3）了解农业模拟模型基本算法及农业模拟模型的研制步骤； （4）了解农业模拟模型的应用及其与其它技术的耦合。 2、教学基本内容 第一节 农业模拟模型的概念、特征与功能 一、农业模拟模型的概念和类型 *模拟模型、农业模拟模型的概念；*模拟模型的类型及各自特点。 二、农业模拟模型的特征 *农业模拟模型的特征；农业模拟模型与动态分析的比较；农业模拟模型与统计模型的 比较。 三、农业模拟模型的作用与功能 *农业模拟模型的作用；*农业模拟模型的功能。 第二节 农业系统的等级性和水平 一、农业生产系统的等级性 *农业生产系统的层次或等级。 二、农业生产系统的水平和过程 农业生产系统的水平及其相应过程。 第三节 农业系统模拟的原理与技术 一、系统分析方法 农业模拟模型涉及的领域；*农业模拟模型的技术基础；*系统分析的方法及其作用。 二、机理性与经验性的关系 *农业模型的机理性或经验性选择的决定因素；*机理性与经验性模型的优缺点及相互关 系。 三、模拟研究的尺度 *农业模拟研究尺度具有的特性及各自内涵。 四、农业模拟支持研究 农业模拟支持研究的含义及特点；农业模拟支持研究的主要方面
五、析因方法与系数化 析因法的主要特征：系数互作的计算方法。 六、遗传参数 遗传参数的定义：遗传参数的设定及前提条件 七、模型开发环境与工具 模型开发的硬件环境：模型开发的软件环境。 八、构件化程序设计 *构件化程序设计的特点：软构件的基本标准 九、农业生长彩 统的表示方法 系统的界定：模拟模型的结构成分：概念模式与图示：输入输出的原则。 第四节农业模拟模型的研制步骤 *浓业模拟模型研制的步骤及各自内容：模型检验方法。 第五节农业模拟模型基本算法构建 农业模拟模型的基本结构与算法及案例分析。 第六节农业模拟模型的应用 农业模拟模型的应用领域：模拟模型与其他技术的耦合。 3、实验内容 实验二、农业建模与程序实现(3学时) 实验性质：验证性实验 实验内容：用编程软件（如VB)设计斯坦福(Stanford)差值法进行氮肥合理运筹程序 实验目的和要求：初步了解农业建模原理：掌握用VB等编程软件实现农业决策的方法。 注意点：程序的可靠性检验。 第五章虚拟植物与虚拟农业 (3学时) 1、教学基本要求 (1)理解虚拟植物的意义、概念及其特征，了解虚拟植物的构建方法： (2)了解虚拟现实与虚拟农业的基本概念及其应用。 2、教学基本内容 第一节虚拟植物的概念与意义 一、虚拟植物的概念与特征 *虚拟植物的概念：*虚拟植物的主要特征。 二、虚拟植物的意义 *虚拟植物的意义与作用
五、析因方法与系数化 析因法的主要特征；系数互作的计算方法。 六、遗传参数 遗传参数的定义；遗传参数的设定及前提条件。 七、模型开发环境与工具 模型开发的硬件环境；模型开发的软件环境。 八、构件化程序设计 *构件化程序设计的特点；软构件的基本标准。 九、农业生长系统的表示方法 系统的界定；模拟模型的结构成分；概念模式与图示；*输入输出的原则。 第四节 农业模拟模型的研制步骤 *农业模拟模型研制的步骤及各自内容；模型检验方法。 第五节 农业模拟模型基本算法构建 农业模拟模型的基本结构与算法及案例分析。 第六节 农业模拟模型的应用 农业模拟模型的应用领域；模拟模型与其他技术的耦合。 3、实验内容 实验二、农业建模与程序实现（3 学时） 实验性质：验证性实验 实验内容：用编程软件（如 VB）设计斯坦福（Stanford）差值法进行氮肥合理运筹程序。 实验目的和要求：初步了解农业建模原理；掌握用 VB 等编程软件实现农业决策的方法。 注意点：程序的可靠性检验。 第五章 虚拟植物与虚拟农业 （3 学时） 1、教学基本要求 （1）理解虚拟植物的意义、概念及其特征，了解虚拟植物的构建方法； （2）了解虚拟现实与虚拟农业的基本概念及其应用。 2、教学基本内容 第一节 虚拟植物的概念与意义 一、虚拟植物的概念与特征 *虚拟植物的概念；*虚拟植物的主要特征。 二、虚拟植物的意义 *虚拟植物的意义与作用