农业信息技术范例

［摘要］

本文探索了“农业信息技术”课程研究性教学的实施模式和要求。研究性教学的实施模式，必须符合学生的认知规律，有利于学生创造性地掌握教学内容，有利于学生发现和理解课程所涉及的众多不同专业的知识之间的内在联系，有利于培养学生解决实际问题的能力。“农业信息技术”课程研究性教学要求教师必须拥有驾驭众多学科专业知识的能力，能够以恰当的方式发挥启发和引导作用，确保研究性教学获得显著效果;要求学生以“主角”的心理定位，主动、独立地完成研究，积极、自信地进行公开展示和辩论。

［关键词］

农业信息技术;农业信息技术人才;教学

一、前言

人类社会已步入了信息社会的时代。农业信息技术就是信息技术与农业科学有机结合的一门新兴交叉学科，是信息技术服务于社会生产的典型案例。我国农业生产正面临着耕地面积逐年下降、水资源短缺问题日益突出、农业从业人员数量短缺等诸多挑战。应对这些严峻挑战，必须依靠科技创新，实现由以定性为主的传统模式向以定量为主的标准化、信息化发展方向转变。农业信息技术为实现信息化、数字化和智能化的农业信息管理与决策提供技术支持。［1］我国对农业信息人才的培养起步较晚。目前，仅有扬州大学、中国农业大学、南京农业大学等个别高校在农学、植物保护等专业开设了农业信息技术方向。［2－3］农业信息技术人才，特别是既精通农业科学，又擅长信息技术的专门人才严重缺乏。［3－4］如何快速培养出高素质、高水平的农业信息技术人才，是高等农业院校必须认真思考的问题。“农业信息技术”是农业信息技术专业的核心课程。该课程传统的教学方式比较重视“教”，而忽视“学”;重视知识的传授，而忽视学习能力和研究能力的培养。研究性教学摈弃了教师的强灌性传授，着眼于学生的创新精神和实践能力的培养。［5－6］学生通过教师的指导或引导，在一种类似科学研究的情境中主动探索、主动思考和主动发现。目前，全国高校已经在一些学科进行了研究性教学的探索和实践，逐步认识到研究性教学在培养人才中的重要性。［7］然而，“农业信息技术”课程的研究性教学的探索和研究目前却鲜见报道。

二、“农业信息技术”课程研究性教学的实施模式

摘要：介绍了我国发展农业信息技术的必要性和紧迫性及国内农业信息技术发展取得的成绩，与国外农业信息技术的差距，提出了未来发展的建议。以期为我国农业信息技术研究、发展提供支持。

关键词：农业信息技术；精准农业；农业物联网；发展建议

我国是农业文明的起源国之一，农业在中华民族发展的历史长河中，占有着极其重要的地位，古人云：“仓廪实而知礼节”、“民以食为天”，粮食的丰欠关乎国人的吃饭，国家的稳定，历朝历代的统治者无不把农业的发展放在重要位置。从新中国成立到改革开放，历届党和国家领导人都把农业现代化作为我国农业的发展目标。我国农业的长期粗放经营在一定时期、一定阶段促进了农业的发展，但现阶段我国农业人口占到国内人口的一半以上，农业效益低，农产品在国际市场没有竞争力；农药、化肥的大量使用，造成空气、土壤、水污染严重；人口增加、工业发展、耕地面积减少，这一切成为我国农业发展的瓶颈，亟待破解。而信息技术与农业的有机结合产生的农业信息技术为破解这一瓶颈提供了解决方案。西方农业发展的时间证明：21世纪是信息农业时代，实现农业高速、健康发展，信息技术是农业发展的重要推动力。

1农业信息技术在国外的发展历程

英、美、法、奥等发达经济体农业人口占到国内人口的不足10%，农产品满足国内需求的同时大量出口，农业高度集约化、机械化的背后是强大的农业信息技术的支持。发达经济体的农业农业信息技术的应用始于20世纪70年代，从开始的以农业统计计算为主的农业计算机应用到20世纪80年代的农业专家系统，90年代的精准农业技术；2008年以来的农业物联网和农业机器人技术在生产中已广泛运用。世界先进农业发展的实践证明：农业专家系统、精准农业技术与装备、农业机器人、农业大数据等农业信息技术和产品已成为重要的农业投入，能显著减少劳动力消耗，提高农业资源利用率，提高农业效益，促进农业的快速增长。在种业方面，以孟山都和先锋为代表的世界先进种业企业，他们已将信息技术全面应用于科研和生产，如精准化设计育种计划；精准化创造遗传变异或改良生物性状；精准化获得育种材料的基因、表现型和环境型数据；精准化鉴别和选择有益的遗传变异等。在生产上，把气象信息、品种选择、病虫害识别、精准施肥、灌溉、土壤检测等融入精准农业信息系统，为种植者提供科学高效的管理决策，从而使收益最大化。

2我国农业信息技术的发展现状

我国农业信息技术的发展起步较晚，20世纪80年代才开始起步。由于农业生产对农业专家的迫切需求，借鉴国外农业专家系统的成功经验，中科院合肥智能机械研究所研发的小麦施肥专家咨询系统在农业生产中发挥了重要作用。此后，国内学者相继研发出了小麦赤霉病预报[1]、水稻推荐施肥[2]、小麦条锈病流行程度趋势预测[3]、麦田一代黏虫测报[4]等。20世纪90年代我国信息农业开始向精准农业即数字化农业迈进，截止到2010年底，构建和完善了小麦[5-6]、水稻[7]、玉米[8]以及主要温室作物生长模型[9]和生产管理决策系统。特别是突破了车载土壤水分与压实复合传感器[10]、光纤式农田土壤有机质含量检测[11]等一批重大关键技术，研制出了农机机载控制终端、作业导航指示器[12]等配套产品。从2011年至今，我国信息农业进入了农业物联网技术全面开发应用阶段。南京农业大学开发的农田感知与智慧管理使大田作物规模化栽植、生长动态精确监测、诊断；轻简农田作业机械自动导航；肥药精准施用等农业精准作业与动态调控技术成功应用于农业生产，在江西、安徽、河南取得了较好的应用示范效果。2017年7月，国务院《新一代人工智能发展规划》指出要研制农业智能传感与控制系统、智能农业装备、农机田间作业自由系统等，为未来信息农业的发展指明了方向。

［摘要］为加快信息技术与传统农业结合速度，促进农业信息化发展，进而提高农业经济效益，以农业信息化必要性为切入点，阐述农业信息化的主要内容和必要性，并对如何促进农业信息化建设提出相关对策建议。

［关键词］农业信息化；农业经济效益；必要性；发展对策

农业是我国国民经济重要组成部分，对提高人民生活质量，促进社会主义市场经济稳定增长具有重要意义。目前，我国农业正处于转型时期，面临农产品质量监管不严、农民收入增长较慢等问题，需进一步促进农业信息化、城镇化、市场化发展，积极应用更为先进的农业生产及管理技术，转变农业生产方式，从根本上提升农业生产效益。随着社会逐渐趋向于现代化发展，信息技术被广泛应用到农业生产经营中，并为促进农业信息化发展，提高农业经济效益奠定了坚实基础。基于此，以农业信息化必要性为切入点，对如何促进农业信息化建设进行相关研讨，以期为加快信息技术与传统农业结合速度，实现农业可持续发展目标提供一定的决策参考。

1农业信息化主要内容

1．1农村社会、经济信息化

农村社会、经济信息化对农业发展及农村人口变化、教育及收入水平具有直接影响［1］。现阶段调查农村社会及经济情况需依靠当地统计部门以及农村管理机构参与，通过信息化技术，实现全国及地区性的计算机联网，通过信息处理及信息传输，让国家及地方管理部门均可全面了解到农村社会与经济发展情况，为日后农业建设重要事项改革提供重要理论依据。

1．2农业资源、环境信息化

摘要：区块链是一种新型信息技术手段，有助于农产品在生产、加工、流通和质检环节建立标准模式。基于区块链的技术优势，分析洞庭湖区农业信息化的发展理念和路径，旨在促进农业信息化技术的创新与推广。

关键词：区块链背景；洞庭湖区农业经济；信息化管理水平

随着社会经济的不断发展，我国农业经济管理信息化的重点转至农产品精加工、农业社会化服务、农业质量管理等方面。区块链是一种新型信息技术手段，能够获得安全性能更高的数据库，收集和储存安全庞大的数据，有助于农产品在生产、加工、流通和质检环节建立标准模式，确保农产品的产供销全过程优质安全。基于区块链的大背景，分析洞庭湖区农业信息化的发展理念和路径，旨在促进农业信息化技术的创新与推广。

1洞庭湖区农业信息化发展规划

1.1规划背景

早在2016年，中央将区块链的战略高度提升到国家层面，逐渐运用到各个领域。近年来，区块链正在加速与各行各业融合，逐渐融入普通老百姓的生活。农产品二维码是消费者直接感知到的区块链技术服务。依赖区块链农产品追溯技术，只要扫描一张专属二维码，就可以看到一只小龙虾的产地和经销商。在农业生产之中应用区块链技术，能够使农业信息变得更透明更具信服力，有助于农业稳定快速发展。农业生产是洞庭湖的支柱产业，但其信息化建设面临一系列问题，成为该区域发展的短板。党中央提出实施乡村振兴发展战略，为洞庭湖区解决短板问题提供方向，即在改良和优化原有农业生产体系的基础上，加大农业信息化建设力度，构建现代化的农业发展模式，为洞庭湖区的湿地利用、转型和可持续发展奠定基础。

1.2发展理念

摘要：《2006—2020年国家信息化发展战略》中提出了大力发展服务“三农”的信息服务的战略方针[1]。发展农业信息化，是我国现代化建设和实现乡村振兴战略的重要组成部分。随着信息技术快速发展，在我国的农业生产中得到了广泛应用，专家系统、人工智能技术、大数据技术、物联网、嵌入式技术正在促使传统农业的生产方式发生变革，成为提高农业生产力最有效的手段。通过信息技术升级农业生产，发展带动农业现代化。实践是检验真理的唯一标准。作为农业综合服务平台的软件开发工程师，结合本人实际工作经验和公开数据，本文着重论述了现今阶段信息技术在农业中的实际应用，以及当前农业信息化实践成果。

关键词：农业信息化；信息化实践；信息技术；农业现代化

1信息技术在农业实践的发展

1.1农业信息化的早期发展。随着通用计算机“ENIAC”于1946年2月14日诞生，计算机技术开始兴起，飞速发展，最初是在美国等西方国家，随后才进入中国，随着国家改革开放，经济、工业、科技发展，信息产业和信息技术也得到了广泛应用和飞速发展。信息技术的应用领域越来越广泛。农业信息化也开始作为农业现代化重要的一环，开始发展起来。我国是农业大国，传统的农业向信息化农业发展的需求更加迫切。在我国农业现代化的进程中，计算机技术和信息技术也开始应用于农业生产。在美国，应用农业信息化，可以追溯到20世纪50年代初。那时，用计算机处理线性规划等问题，得到一些美国的农业经济学家的首先应用。随后60年代，美国的农业科研和决策部门已经开始普遍使用计算机；到80年代，已经农业生产实现了计算机化、自动化。我国的计算机研究起步晚于欧美，将计算机技术应用到农业上更晚于欧美，也导致我国的农业的信息化的发展起步较晚。直到70年代初期我国开始在农业中应用计算机，但是一直到80年代才有了比较好的发展。80年代初我国先在农业系统工程方面应用了计算机。农业信息化应用领域随着计算机应用技术的发展进步和大量农业应用软件的开发，便得到了不断扩展，现如今已包括从宏观的农业经济管理到微观的植物光合作用，几乎囊括了农业领域中的所有方面[2]。

1.2现阶段信息技术在农业中的发展。过去信息技术在农业中一般作用只是提供信息服务，如通过搜索引擎查找相关资料、知识、交易数据等，在电子商务发展起来之后，也有农户开网店，利用网络的便利提高收入。如今计算机技术在农业中的应用更加广泛，从种植业、养殖业、畜牧业逐步的扩大到农牧业、渔业、林业，不再局限于数据、知识获取、科学研究。更是扩大到数据分析、生产管理。信息技术在农业方面的应用，也从科学计算、数据管理逐渐发展到信息处理、实时控制以及通过计算机模拟技术实现农业模拟试验等。信息技术成为农业生产中非常重要的工具，并帮助农业生产活动获得更高的质量、效率以及效益。农业本身就是极其复杂且含有众多因素的庞大系统。即包括生产前，生产中，生产后，又包括农耕、养殖、畜牧，关系到经济、人文社会，也包含生态自然。信息技术在农业上的常见应用领域，如数据整理、分析、自动化。这种应用领域体现为各种农业管理平台。常见的农业管理平台有为农服务平台、农资管理、作物管理、土地资源管理、畜牧家禽生产管理，农产品进销存、财务管理、自动化养殖、环境控制、环境监测、农业信息服务平台等。随着计算机技术的应用范围的不断发展增加，领域越来越广泛，无论是在信息，数值的处理，还是在计算分析等方面都显示出巨大作用。已经成为现代信息技术发展的标志，其应用都可划分为数据分析，自动化控制、计算机模拟、数据整理、预测等方面。

1.3信息技术在农业的未来发展趋势。信息技术发展已经进入了新的阶段，21世纪以来随着网络技术、多媒体技术、人工智能技术、物联网技术、大数据技术、云计算技术的迅速发展，信息技术的发展将走向了更高层次的专业化、集成化、规模化、数字化和全球化，这将给传统农业带来史无前例的技术革命。信息技术在农业中进入了一个新的发展时期。可以通GeographicInformationSystem（地理信息系统）、GlobalPosition⁃ingSystem（全球定位系统）和RemoteSensing（遥感技术）实现精确管理、精准种植。可以利用大数据分析各种条件对种植养殖生产的影响，对农业生产进行模拟，甚至是对农业活动进行预测预报。利用互联网，农业产业链和上下游厂商可以更高速的沟通、持续高效获得市场信息，于是农民就可以实时调整作物、养殖产品和生产、销售。避免盲目扎堆经营，产品互相碾压。

2现阶段信息技术在农业中的应用

摘要:为了适应现代农业信息技术的逐渐发展，基于农业信息化技术发展意义与应用优势，系统阐述了农业信息化发展中的全球定位系统技术、地理信息系统、变量控制技术、农业生物信息采集技术、决策支持技术及智能化变量机械，并对目前农业信息化在黑龙江地区的应用案例进行系统论述，研究内容对于加快我国农业现代化发展具有重要意义。

关键词:农业信息;现代农业;智能装备;决策支持;发展趋势

0引言

农业信息体系是将农学、农业工程技术、电子信息技术等多个学科领域的知识集成［1－2］，主要应用于面向农业生产过程中的电子信息高新技术，实现农业信息快速采集与可视化表达技术，基于电子信息技术实现农田各项作业、水肥管理、污染控制等农机设备及其产业化生产技术，精确调整各项农业管理措施，最大限度地优化各项农业资源，获得较高的经济效益、生态效益及社会效益，已经成为合理利用农业生产资源、提高农业生产效率、降低农业生产成本、改善农业生产环境的一种现代化农业生产方式［3－5］。为了适应现代农业信息技术的逐渐发展，我国农业科技规划中给予农业信息化、数字农业、精细农业等研究以重要位置，并在国家农业发展纲要中，将农业科技信息化发展作为农业发展的优先主题，在国家政策及科研工作中加大投入，保证我国农业信息化的快速发展与稳步提升，将农业物联网和农业安全控制体系研究、农业生产智能控制关键技术及装备研发、农业机器人关键技术及装备研究等列入国家863发展计划，其相关研究成果将农业信息化发展推至一个新的发展阶段［6］。

1农业信息化技术促进农业现代化发展的意义

1.1农业信息化概念及主要内容

农业信息化是将信息技术应用到现代农业中。基于电子信息高新技术，如地理信息系统、全球定位系统、遥感监测等技术，实现农业信息快速采集与可视化表达技术，基于电子信息技术实现农田各项作业、水肥管理、污染控制等农机设备及其产业化生产技术，其主要内容涉及农业生产、经营与管理技术等术，可以根据土壤环境、作物长势等进行全面合理评估，实现精准施肥与平衡施肥，改变传统施肥作业中由于经验施肥造成的“三多三少“问题，即化肥多，N肥多，三要素肥多;有机肥少，P、K肥少和微量元素少，解决肥料利用效率低及施肥比例失调等问题，因此，具有显著的生态效益及经济效益［7］。

摘要：作为一个农业大国，农业生产在推动国民经济飞速增长中起着至关重要的作用。这是一个信息时代，为顺应时展的要求，农业经济的管理模式在不断地创新。在创新过程中，把信息技术应用到农业管理上去，提高了我国农业经济的管理水平。此外，对农业经济实行信息化管理，能够提高农业生产的效率，极大地促进了我国农业生产的发展。再则，加强对农业生产的信息化管理，能增加农民的收入，进而有利于社会的和谐发展。实现农业经济的信息化管理是农业发展的大趋势。本文针对农业经济的信息化管理进行了研究，希望能对我国农业经济的发展起到一定的促进作用。

关键词：信息化；农业经济管理；信息技术

一、农业经济实现信息化管理的重大意义

(一)人民的整体收入与农业信息化的程度息息相关

我国是发展中国家，经济处于发展进步中，虽然全民早已经解决了温饱问题，但是又有了新的社会问题。由于发展的不均衡，贫富差距悬殊，这不利于社会和谐。为了提升社会整体人民的收入水平，需要加大对农村居民的帮扶力度，进而促进农村经济的发展。目前，我国农村还普遍存在盲目耕种的现象，产量增加但是收入却不增加的状况时有发生。这和落后的信息化水平信息有很大的关系。在缺乏信息技术手段的情况下，农民获取市场需求的能力很弱，缺乏了生产的主动性。把握不了市场真正的需求，进而制定的生产计划也是很不合理的，极容易出现产量过剩或者产量不足的现象，最后人民的收入受到极大地影响。

(二)促进农业向知识型产业方向发展

运用信息技术，可以提升我国农业的综合实力，进而让我国的农业经济更适应国际竞争的环境。综合实力的提升，可以促进企业联合，具备竞争优势，进而促进我国农业经济的发展。对农业经济实现信息化管理，可以促进我国农业生产和销售一体化和产业化的实现。实现农业经济信息化推动了农业向知识型产业方向发展。先进的科学技术得以更好地运用于农业生产管理过程中。另外，要促进我国农业经济的发展，还得不断在科学技术上进行创新，进而推动农业向知识型产业的转变进程。通过这样，我国的农业经济才能持续不断地向前发展。

摘要：随着经济的发展和科技的进步，我国的农业开始向着经济化、现代化、可持续化的方向发展，尤其是信息技术在农业发展中的应用大大促进了农业的发展，这也在一定程度上为农业经济管理的有效发挥奠定了基础。本文主要阐述了在信息化发展的背景下，对农业经济的科学管理能够更好的促进农业的全面发展，同时具体分析了我国农业经济管理发展存在的问题，并提出了完善的建议。

关键词：大数据；信息化；农业经济；信息管理

1我国农业经济管理发展的现状

1.1农业经济管理信息技术水平落后。科技对经济的发展具有重要的作用，而我国的农业信息化起步比较晚，在农业发展的过程中受到农业信息技术水平的制约，不能推动农业发展管理模式的创新和转型。1.1.1生产要素信息化技术还不够成熟。农业中的生产要素主要有阳光、温度、水质和土壤中农作物生长过程所必须的各种元素，对这些要素也应该进行科学化的管理。通过生产管理的信息化能够实现对农作物生长环境的精细化调控，最大限度的促进农业经济的发展。我国对农业生产要素的信息。技术研究还不够充分，因而不能进行科学化和精细化的管理，达不到利用先进的技术对农作物生长环境进行科学有效的控制。1.1.2农业市场信息化技术体系不完善农业市场信息化是促进农业经济发展的重要因素，通过市场信息的整合，及时的了解市场农产品的供给和销售情况，从而为人们提供准确的市场流通信息。从整体看，我国的服务业信息化已经取得了很大的进步，但是农业经济管理体系的信息化还有待提升，尤其存在农产品贸易市场信息不对称的问题。

1.2农业信息基础设施不完善。我国的许多地区已经实现了网络的全覆盖，但是在一些县级以下的农村地区网络环境还是比较差，尤其缺乏基础设施设备。这在一定程度上造成农业经济管理的成本增加和农业管理技术推广的困难。此外，农业信息化技术不健全和设施不完备的重要因素是政府的支持力度不足和专业人才的短缺等。可以说，农业基础设施是否完备直接影响农业经济管理和农业的信息化建设。从当前我国农业技术发展水平看，我国的现代农业发展水平还落后于先进的国家，造成这种情况出现的主要原因是农业经济发展过程中传统管理模式的影响。在我国的一些农村地区信息化平台建设具有一定的滞后性，农民不能通过科学的平台方式实现对农业生产管理信息技术的学习和农业生产管理信息的获取，这也造成农民不能系统的掌握与农业经济管理相关的信息技术和利用相关信息的内容，尤其是在主动学习愿望不强烈的情况下，利用农业经济管理信息技术的积极性更不高。此外，信息平台还不能实现对资源的合理整合，不能实现资源的共享，因而管理的水平和能力比较低下。

2完善农业经济管理发展方面的建议

在农业现代化改革的背景下，我国应该重视科学的农业经济管理对农业经济发展的重要意义，尤其重视信息技术对农业发展的促进作用。因此，应该不断改革我国的农业经济管理结构，为农业发展的信息化奠定基础。