2学时（90分钟）

一、基本说明

课程名称

智慧农业导论

授课专业

全校研究生

授课年级

一年级

使用教材

自编教材《智慧农业导论》高等教育出版社

二、教学理念&理论指引

目标导向

贯彻“新工科”教改精神，秉持 OBE 理念，全面对标工程教育认证标准，确保课程目标达成。

学生中心

以学生为中心制定课程目标，围绕学生学习主线设计实施教学活动，以学生解决计算机工程问题能力水平衡量课程目标达成情况。

思政融合

结合课程内容，有机融入思政元素，强化社会主义核心价值观教育，激发学生爱国情操和创新、奉献精神。

改革创新

高阶对标，借鉴吸收国内外一流高校先进经验，改革课程体系、内容设置和教学模式，及时反映前沿技术和产业发展。

持续改进

形成教学活动闭环，准确评价反馈，即时落实改进措施。

三、教学目标

（一）知识目标：

1. 理解智慧农业系统的组成。

2. 掌握智慧农业系统系统分析与设计的基本原则。

（二）能力目标：

通过学习新一代信息技术、智慧农业的发展历程，掌握不同的系统开发方式的特点与开发步骤，提高学生对智慧农业系统的分析、设计与实现的能力。

（三）思政育人目标：

通过讲解神威·太湖之光超级计算机的案例，培育学生严谨认真、坚持不懈、勇于的科技创新精神，培养学生知农爱农的情怀；培养学生的民族自信心与自豪感。

四、教学内容分析

只有把高科技和农业结合起来，才能实现智能农业。智慧农业系统涉及到许多高新技术。这些技术的应用可提高农场效率并使作物或牲畜生产周期自动化、智能化。越来越多的公司正致力于机器人创新，以开发无人机、无人驾驶拖拉机、机器人收割机、自动浇水和播种机器人。从机器人、无人机到计算机视觉软件，各种新技术的进步彻底改变了现代农业。

智慧农业在人们进入互联网时代才得以发展起来，那就不能仅仅就智慧农业系统本身来思考它的含义、作用和价值。应该运用互联网思维来审视、探讨和发展智慧农业，打造智慧农业系统生态圈，形成智慧农业价值链，使智慧农业发挥超强的作用和生命力，创造更大的价值。

智能温室利用传感器、智能控制系统、通讯、物联网、大数据和云计算等信息技术以及设施农业工程技术，通过与园艺技术相结合、内置多种蔬菜生长所需的适宜环境参数和蔬菜栽培知识，搭建温室智能化软硬平台，实现对温室中温度、湿度、光照、二氧化碳、营养液等因子的自动监测和控制，并可根据历史数据和实时监测数据，实现蔬菜病虫害的预测预警，保证蔬菜高产、安全和经济效益。

图2-1智能蔬菜种植温室

在知识经济时代，最核心的资源，一个是数据，智慧农业系统中传感器获取的大量数据是生产管理的基础、重要资源；另一个就是知识工作者（Knowledge Worker），智慧农业系统中，我们的农民和农场主不再是苦力劳动者，而是知识工作者。农场或者企业的管理也会从传统的多层次走向更加扁平、更加网络、更加生态的方式，让Knowledge Worker真正能够创造价值。智慧农业系统生态圈的建立经历数字化、网络化、智慧化、互联网思维等过程。

图1计算机前沿技术—“大智移云物”五者关系”

图2-2智慧农业系统生态圈

五、思政案例分析

思政案例之二：神威·太湖之光

思政切入点：超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机，多用于国家高科技领域和尖端技术研究，是一个国家科研实力的体现，它对国家安全，经济和社会发展具有举足轻重的意义，是国家科技发展水平和综合国力的重要标志。

思政育人目标：通过讲解神威·太湖之光超级计算机的案例，培育学生严谨认真、坚持不懈、勇于的科技创新精神，培养学生知农爱农的情怀；培养学生的民族自信心与自豪感。

案例内容：神威·太湖之光超级计算机是由国家并行计算机工程技术研究中心研制、安装在国家超级计算无锡中心的超级计算机。神威·太湖之光超级计算机安装了40960个中国自主研发的“申威26010”众核处理器，该众核处理器采用64位自主申威指令系统，峰值性能为12.5亿亿次/秒，持续性能为9.3亿亿次/秒。

2016年6月20日，在法兰克福世界超算大会上，国际TOP500组织发布的榜单显示，“神威·太湖之光”超级计算机系统登顶榜单之首， 不仅速度比第二名“天河二号”快出近两倍，其效率也提高3倍；11月14日，在美国盐湖城公布的新一期TOP500榜单中，“神威·太湖之光”以较大的运算速度优势轻松蝉联冠军；11月18日，我国科研人员依托“神威·太湖之光”超级计算机的应用成果首次荣获“戈登·贝尔”奖，实现了我国高性能计算应用成果在该奖项上零的突破。2017年11月13日，全球超级计算机500强榜单公布，“神威·太湖之光”以每秒9.3亿亿次的浮点运算速度第四次夺冠。

习近平总书记指出：“科技兴则民族兴，科技强则国家强。树高千尺，根深在沃土。强大的科学技术和独立自主的创新能力是国家进步民族复兴的第一生产力。”学好我们的专业课，不断实践创新，才能更好地为社会做出贡献。

六、教学重点、难点

项目

内容

解决措施

教学重点

理解智能蔬菜种植温室系统的主要组成部分以及涉及到的相关技术；

通过视频播放、课件演示、学生交流、师生交流、案例分析讲解等形式，解决教学重难点。

教学难点

理解智慧农业系统生态圈

七、教学步骤与时间分配

本节是第一章“绪论”的第2讲，根据《智慧农业导论》课程的教学大纲要求，学生通过本章的学习，主要学习以下内容：

1.了解智慧农业系统涉及到的主要信息技术包括：传感技术、物联网技术、大数据、云计算、通信技术和人工智能技术等。（1学时）

2.智能蔬菜种植温室 （0.5学时）

3.智慧农业系统生态圈 （0.5学时）

八、教学方法与策略

（一）教学方法

项目案例驱动法：课前学生自学“智能蔬菜种植温室”项目的视频资料，给学生布置案例任务；课中交流讨论，在此过程中让学生理解智慧农业系统涉及到的主要信息技术，最后由教师总结，引出智慧农业系统生态圈的概念；课后学生整理案例总结报告。

（二）学习方法

1. 协作学习法：把学生分成若干个小组，每组的成员互相协作来完成任务。

2. 讨论交流学习法：在教师的引导下，学生分组讨论并交流智慧农业系统中主要设计的计算机应用的前沿技术，每组随机选出代表作陈述发言，最后进行学生点评、师生互评。

九、课堂总结

互联网思维就是在（移动）互联网+、大数据、云计算等科技不断发展的背景下，对市场、用户、产品、企业价值链乃至对整个商业生态进行重新审视的思考方式。农业这个传统产业的老板、企业家更要有互联网思维。过去认为电商是商业的事、主播是广电的事、网络是通信行业的事等等，看起来与农业无关，现在谁还说无关，甚至离了这些就没法工作，已成为智慧农业的重要组成部分。所以要发展智慧农业，其思维方式要逐渐从互联网的角度去想问题。