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培养方案

2025年度智慧农业装备“微专业”培养方案

发布者:  时间:2025-09-25 10:19:40  浏览:

一、培养目标

本专业培养具有良好职业道德和人文素养,具有高度的社会责饪感和团队协作精神;具备农业智能装备领城相关基本理论、基本方法及基本技能,具备较好的科学思维能力和解决农业智能装备领域复杂工程问题的能力;能够从事农业智能装备工程科学研究与应用系统设计、制造、试验与项目管理,具有工程实践能力和自主学习能力。能在企事业和科研机构发挥骨干作用并具有领军素养的高素质复合应用型人才。

本专业培养具有良好的系统思维能力,掌握智慧农业装备与技术的基础理论和专业知识,具有较好的实践能力,掌握智能装备研发、农业信息技术应用、精准农业实施的基本方法,能够综合使用数字化与智能化工具解决社会发展和企业生产中有关智慧农业装备设计、运维及农业生产智能化的实际问题的高素质复合型人才。在社会与专业领域发展的预期培养目标为:

知识目标:掌握数学、自然科学等基础知识,精通智能农业装备设计原理、农业信息技术、精准农业技术、装备智能控制等核心知识,了解农业工程管理、物联网技术、大数据分析等相关领域知识,构建全面的智慧农业装备与技术交叉融合知识体系。

能力目标:具备智慧农业装备研发、调试与运维技术与实践操作能力,能独立完成项目,熟练运用数字化设计、智能控制开发、农业数据分析工具。拥有良好沟通协作和创新能力,可与团队协同创新,解决实际问题。

价值目标:塑造正确价值观,培养职业道德与人文素养,将个人发展与国家需求结合,以积极态度为社会贡献,注重技术应用的社会效益与人文价值。

思政目标:增强政治素养,坚定政治立场。强化思想道德教育,践行核心价值观。树立远大理想信念,为实现农业农村现代化与乡村振兴战略而努力拼搏,担当社会责任。

二、结业要求

本微专业要求学生学习并掌握智慧农业装备与智能控制技术的基本理论和方法,受到科学研究的初步训练,能够运用所学知识和工程实践技能解决实际问题;具备包括系统思维在内的科学思维能力,能解决智慧农业领域问题的动手能力以及装备智能化研究与开发技能;具有良好的创新和创业意识、竞争意识和团队精神。

毕业生应获得以下几方面的知识、能力和素质:

1.掌握农业机械设计、机器人技术、智能控制、农业科学专业基础知识,能运用系统分析与工程实践的方法解决智慧农业装备设计、调试、运维中的实际问题;

2.了解农业物联网、大数据分析、农业机器人、精准农业技术等领域理论、技术及应用的新发展,具有较强的创新意识;

3.具有个人工作和团队协作的能力,具有创新精神和自主学习与适应发展的能力。

三、招生对象与条件

本专业面向全校所有学生招生,需要学生修过高等数学、概率论与数理统计2门课程。

四、修读要求

(一)修业年限

基本修业年限为1年,最长修业年限不超过2年。

(二)结业要求

本专业要求学生学习完规定的8门课程,修习学分16

(三)结业方式

经微专业举办单位审核、教务处审定后,达到微专业结业要求标准的授予微专业证书。

五、课程设置

智慧农业装备微专业课程设置及教学进程计划表

课程名称(中英文) 课程代码 学分 总学时 学时分配 考核方式 开课单位 开课学期
理论 实践 线上学时 线下学时
智慧农业导论Introduction to Smart Agriculture
1 16 16 0 0 16 考查 机械电子工程学院 1
机械设计基础Fundamentals of Mechanical Design
2 32 28 4 0 32 考试 机械电子工程学院 1
农业机械学Agricultural   Mechanics
2 32 28 4 0 32 考试 机械电子工程学院 1
3D数字化技术应用Application of 3D digital technology
2 48 0 48 0 48 考查 机械电子工程学院 2
检测与智能控制技术Detection and Intelligent Control   Technology
2 32 24 8 0 32 考试 机械电子工程学院 2
农业人工智能Agricultural AI
2 32 24 8 0 32 考试 机械电子工程学院 2
农业机器人技术Agricultural Robot Technology
2 32 24 8 0 32 考试 机械电子工程学院 3
智能农业装备Intelligent   Agricultural Equipment
3 48 40 8 0 48 考试 机械电子工程学院 3
合计 16 272 184 88 0 272 - - -

注:本表中的“开课学期”特指“微专业”开课学期。

1.总学时=理论学时+实践学时(实践教学含实验和上机教学),总学时=线上学时+线下学时;

2.线下理论教学学时不低于总学时30%,实践学时不应低于总学时的20%

3.课内实践教学按照16学时/学分计算,独立设置的实验实训课程按照24学时/学分计算。

4.“考核方式填写线上考试、线下考试或考察;

5.开课单位填写任课教师所在二级学院,使用简写方式。

六、课程简介

1.智慧农业导论:主要学习农业智能装备系统组成、智能装备产品设计过程以及智能装备实例讲解。通过本课程的学习使学生掌握农业智能装备的基本知识,了解农业智能装备(系统)涉及的相关技术,对典型农业智能装备及农业智能装备专业有全面的认识,使学生在今后的专业课程学习以及工作中具有综合应用多学科知识的能力。

2.机械设计基础:主要学习机构的结构分析、平面机构的运动分析和力分析、机械的效率与自锁、机械的平衡、机械的运转及其速度波动的调节、连杆机构及其设计、凸轮机构及其设计、齿轮机构及其设计、齿轮系及其设计、其他常用机构等。通过本课程的学习,使学生能认识机械、了解机械,并掌握分析机械的基本方法,掌握机构分析与设计的基本理论和基本方法,培养学生的创新精神和机械系统运动方案设计的能力。

3.农业机械学:主要学习耕地机械、整地机械、播种机械、育苗移栽机械、中耕机械、植保机械、收割机械、脱粒机械、谷物联合收获机械等农业机械。正确理解和掌握各种农业机械的构造、原理、使用方法和维护保养技术;熟悉农机新技术、新机具、新理论,具备创新能力和实践技能;能够进行农业机械的性能试验和参数确定,具备一定的设计能力。

4.3D数字化技术应用:学生利用SolidWorks软件学习草图绘制、零件建模、装配体设计及工程图生成等关键内容。从基础的拉伸、旋转特征创建,到复杂曲面造型、焊件设计,逐步提升设计能力。结合机械、电子、产品设计等多行业案例,让学生学会运用该软件解决实际设计问题,为投身农业机械设计、机械制造等行业筑牢基础 。

5.检测与智能控制技术:主要学习传感器原理与应用,掌握温度、压力、图像等传感器的信号采集与转换技术;检测电路设计,学习放大、滤波、模数转换等信号调理电路的分析与搭建;智能控制算法,涵盖 PID 控制、模糊控制、神经网络等算法原理及 MATLAB 仿真实现;工业控制系统集成,学习 PLC 编程、SCADA 系统组态及现场总线技术;机器视觉检测,包括图像采集、缺陷识别等算法开发与 Halcon 软件应用;结合智能制造生产线、智能仓储等案例,通过传感器标定、控制系统调试等实训,培养从信号检测到智能决策的全流程技术应用能力。

6.农业人工智能:主要学习农业数据采集与预处理,掌握传感器、无人机遥感等数据获取技术及噪声过滤、特征提取方法;机器学习基础,涵盖监督学习(如作物病虫害识别分类)、无监督学习(农田长势聚类分析)等算法原理与 Python 实现;农业智能系统开发,学习基于深度学习的图像识别(例如果实成熟度检测)、语音交互技术在智能农机中的集成;精准农业应用,包括变量施肥决策模型、作物生长预测仿真系统搭建;结合温室智能控制、农产品品质溯源等实战案例,通过项目实训掌握 AI 技术从数据到农业解决方案的全流程应用。

7.农业机器人技术:主要学习农业机器人机械结构设计,掌握轮式 / 履带式移动底盘、多自由度机械臂的构型原理与三维建模;传感器系统集成,学习视觉(双目相机、激光雷达)、力觉、GPS 等传感器在农田环境中的数据采集与融合技术;运动控制技术,涵盖路径规划(A I算法、ROS 导航)、轨迹跟踪及避障策略的程序实现;智能作业系统开发,包括基于深度学习的作物识别(如杂草与作物区分)、果实采摘机械臂控制算法;典型农业机器人实训,如无人植保机自主喷洒、果园采摘机器人作业流程调试,结合农田实地测试强化机器人系统调试与运维能力。

8.智能农业装备:主要学习智能平地机械、深松分层施肥与精量播种技术、植物保护机械、精准农业航空技术、智能灌溉机械、收获机械、自动导航技术、现代果园管理、设施农业机械、畜牧与养殖技术、人工智能在农业机械的应用等基本内容。正确理解和掌握智能农业装备的基本概念、基本理论和工程技术应用范围,培养学生抽象思维能力、逻辑推理能力、运算能力、数学建模能力和自学能力、综合运用所学知识分析智能农机装备问题和解决农机装备问题的能力。获得更重要的新农人素养,获得实事求是的精神、科学的态度和方法,提高学生的综合素质。

专业负责人:李曰阳

人:赵志桓