数字农业论文

第一篇：数字农业论文

姓名：张文文

数字农业论文

学号：A10150323

学院：工程学院

班级:管理类1503

联系方式:***

物联网的应用及发展前景

关键词：物联网技术

网络结构 应用模式 应用领域

应用前景

摘要：物联网被称为信息技术的第三次革命性创新.本文主要介绍了物联网的概念、体系架构以及物联网的应用,并讨论了物联网的发展前景以及发展中面临的相关问题。

1.引言

物联网（IOT）是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。它有两层意思：其一，的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。

2.物联网的关键技术 2.1.RFID RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。2.2.传感器技术

传感器是一种物理装置或生物器官，能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其它装置或器官 2.3.无线传感网络（WSN）

无线传感网络（WSN）是由大量传感器节点通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统，其目的是协作感知，采集和处理网络覆盖区域中感知对象信息，它能够实现数据的采集的量化，处理融合和传输应用。2.4.RFID和WSN融合

RFID侧重于识别，能够实现对目标的标识和管理，同时RFID系统具有读写距离有限、抗干扰性差、实现成本较高的不足；WSN侧重于组网，实现数据的传递，具有部署简单，实现成本低廉等优点，但一般WSN并不具有节点标识功能。RFID与WSN的结合存在很大的契机。

3物联网的网络结构

最底层是传感器网络层，即以传感器、RFID以及各种手机、PDA等机器终端为主，完成对底层信息的全面感知和采集功能；

第二层是传输网络层，即通过现有的互联网、广电网络、无线通信网等网络，实现数据的汇聚和传输功能；

第三层是中间件层，通过构建中间件来屏蔽各类传输网络的差异性，为上层应用提供统一的数据调用接口，同时对传输网络层汇聚上来的信息进行理解、推理和决策；

最上层是应用和服务层，即通过对调用数据的处理和解决方案来管理和控制手机、PC等终端设备，实现人们所需要的应用服务；或者与行业专业技术深度融合，与行业需求结合，实现行业智能化。

4.物联网的应用模式

根据其实质用途可以归结为两种基本应用模式：

对象的智能标签。通过NFC、二维码、RFID等技术标识特定的对象，用于区分对象个体，例如在生活中我们使用的各种智能卡，条码标签的基本用途就是用来获得对象的识别信息；此外通过智能标签还可以用于获得对象物品所包含的扩展信息，例如智能卡上的金额余额，二维码中所包含的网址和名称等。对象的智能控制。物联网基于云计算平台和智能网络，可以依据传感器网络用获取的数据进行决策，改变对象的行为进行控制和反馈。例如根据光线的强弱调整路灯的亮度，根据车辆的流量自动调整红绿灯间隔等。

5.物联网的应用领域

物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。

5.1.智能交通 目前的智能交通系统（ITS，Intelligent Transport System）主要包括以下几个方面：先进的交通信息服务系统、先进的交通管理系统、先进的公共交通系统、先进的车辆控制系统、先进的运载工具操作辅助系统、先进的交通基础设施技术状况感知系统、货运管理系统、电子收费系统和紧急救援系统。

5.2智能物流

5.2.1 智能物流是将RFID技术、数据通信传输技术、控制技术及计算机技术等应用在物流配送系统中，帮助实现物品跟踪与信息共享，提高物流企业的运行效率，实现可视化供应链管理，提升物流信息化程度。其中，RFID作为前端的自动识别和数据采集技术，被应用在物流的零售、存储、运输、配送／分销和生产等各主要作业环节，是实现智能物流的重点。

（1）提高物流基础设施的信息化和自动化水平

通过将RFID标签放置在货柜、集装箱、车辆等物流基础设施内，在物流企业仓库内部、出入库口、物流关卡等安装RFID读写器，实现物品自动化出入库、盘点、交接环节中的RFID信息采集，达到对物品库存的透明化管理。通过RFID技术与物流运输设备的结合，可以进行物流基础设施信息化的升级，提高其信息化和自动化水平。

（2）促进物流功能的整合 通过RFID技术整合物流系统的功能，提升原系统效率。RFID有助于实现物流系统内部多个业务环节之间的信息共享和自动化，整合多个业务功能，从而有效提升系统的整体运作效率。

（3）提高物流市场流通效率，规范物流市场秩序

RFID技术能够快速、准确地采集相关数据，保证企业及供应链内数据信息的及时性、可靠性、有效性和安全性，实现对各类数据信息的全程监管，改善诸多领域（如粮食物流、应急物流、食品安全）缺乏有效监管的现状。此外，将RFID与传感器技术及无线通信技术相结合，还能够实现对重要物品（如危险品、药品）的在途监控，便于进行管理和监督。

5.2.2 智能物流的发展重点：

（1）货运集装箱追踪与管理

实时记录箱、货、流信息，开关箱时间和地理位置信息，实现集装箱物流信息的全程实时在线监控。

（2）货运车辆的跟踪与管理

为道路货运车辆贴上RFID标签，标签中记录车牌号、运输起讫地点、运输线路、车辆所属运输企业、货物基本信息等。

（3）配送中心管理

在货品包装箱外加贴RFID标签，并在配送中心收货处、仓库入口／出口处等地安装固定RFID读写器，在搬运设备上安装移动RFID读写器，以及配合使用手持读写器，实现对配送中心货物的出入库管理。

（4）航空集装设备及行李追踪

通过使用RFID电子标签和读写设备，机场可以建立起自动管理行李的新流程，用以追踪旅客行李，保证其安全流动，同时缩短行李处理时间，提升行李标签的识别率。

5.3 环境监测

物联网技术中有传感器和通信技术，它能大大提高我们获取各个事物信息的能力，提高环境监测过程中的信息传送、信息采集以及实时监控水平，增加人对于环境的监测能力，甚至未来可能会增强人类对于环境的调控能力。

5.3.1.物联网如今在环境监测中的应用

(1)大气污染监测

如今我国城市空气质量堪忧，尤其是一些大中型城市，一些由重型工业发展而来以及人口持续增多的城市大气污染都相对严重。其中就有人们熟知的PM2.5，而物联网技术就能够有效的应用到大气污染的监测过程中，监测空气中可吸入颗粒物的含量，空气中有毒有害物质的含量，甚至能够监测大气中的氧气含量、二氧化碳含量、氮气含量等等。并且通过实时传输就能够把监测器上的相关数据传输到气象控制中心，再传输给电视台新闻中心等告知民众。我国在城市空气质量监测的物联网应用上确实已经有一个完善的体系。

(2)水污染监测

在河流河道水质监测中，水库水质监测中，污水处理质量监测中都已经进行了物联网技术的应用。通过传感器监测水质中含有的各种污染物含量，气体含量，有毒有害物质含量；而后传送到中央控制系统中，计算机自动进行比对分析判断水质情况和水质安全情况，所有的数据都会自动进行储存备案，一旦发现问题自动报警，而且人也能够对系统进行干预，人为进行实时的监测观察。

(3)海洋污染监测

我国的海洋污染物联网系统建设还处于初期阶段，但是很多国家都很早就对海洋污染监测的物联网系统建设进行着研究。海洋污染物联网系统建设能够监测一个国家海洋的水质情况，污染物情况，能够在发生一些人为灾害或者自然灾害时及时的发现、及时处理。比如能够在发生核污染时及时发现污染物是否达到国家的近海，在发生轮船原油泄漏时也能够及时的判断原有泄露的污染情况并及时的作出处理，控制污染。所以说海洋环境监测也有着极高的必要性。(4)生态环境监测

生态环境的物联网监测系统其实是一个较为宽泛的系统概念，但也已经逐步的被应用，一般来说这样的一个检测系统不仅仅包括以上提及的几个已经投入使用的环境监测系统，它还包括视频监控系统，生态环境的中的生物、动物生存情况的监测等等一系列的监控。最终汇集到中央控制系统中。生态环境的物联网监测应用主要是在一些自然保护区，沙漠绿植研究，生态恶化监测中逐步被应用。5.4医疗健康

5.4.1医用传感器和生物医学传感器研制：包括新型医学传感技术的研制；小型化、微型化医用传感器研制；医用传感器的模块化设计；医用多传感器融合技术；综合运用数字信号处理、模式识别、分布式计算等技术，实现对多模医学信息自动分析综合，实现初步自动决策和评估。

5.4.2高安全可靠性：针对物联网医疗器械特殊的使用环境和对象，综合质量管理、风险评估、人机功效等手段，研究医疗器械的可靠性、安全性。

5.4.3大规模数据分析及智能决策：研究基于云计算的大规模医疗数据分析方法及网络系统；基于专家数据库诊断、治疗智能决策系统；基于多模信息融合的医疗决策推理机；复杂医疗事件的实时分析方法

5.5.食品溯源

综合利用网络技术、无线传输技术，实现短信、二维码、POS机等多终端追溯农产品质量。当农产品出现质量问题时，政府可及时调度产品下架处理，实现宏观调控；消费者可采取法律手段，维护自身权益。高运输效率，尽量避免无效运输。

5.6智能家居

5.6..1 基于楼宇对讲系统技术的智能家居系统 由于楼宇保安对讲系统产业化成熟，并使单纯的楼宇对讲系统向家庭自动化系统过渡，产品基于楼宇对讲系统技术(系统结构和传输系统)，在各户室内分机增添功能终端设备(防盗、防火、照明、家用电器等)，通过与房地产企业之间的合作进行销售。国内有实力的对讲厂家，都致力于智能家居系统应用及推广，如：冠林推出的AH8000数字家居系统。AH8000系统室内终端是集成可视对讲功能、安防功能、门禁功能、信息功能、多媒体功能、电器控制功能、IP电话功能为一体的网络控制产品;采用最先进的数字通讯技术，对住宅内的照明，火灾，安防，煤气感应，远程抄表，数码家电等器具进行集中控制;同时可通过因特网用电脑，电话，手机对相关设备进行远程控制。该产品已被列为国家康居示范工程选用产品。

5.6.2 基于现场总线技术的家庭自动化系统

基于现场总线技术的智能家居系统技术含量高、功能强，实施容易，多与工程配套，销售多采用跟装修公司和设计师合作的方式。智能灯光控制系统大都采用总线技术，如ABB、奇胜、索博等。ABBpriOn系列房间控制解决方案是目前国内集成家用电器设备功能最多的房屋控制解决方案。它将采光、照明、采暖、温度和家电等多种房间控制需求集成到一个控制面板上进行操作。控制面板采用3.5英寸彩色触摸显示屏，可以直观显示多种家用电气设备的工作状态。用户只要在简洁美观的壁挂式面板上通过点击按钮就可以完成各项复杂操作;同时，用户可以通过prion系列对建筑物内的每一个房间的相关设备进行逐一设定与控制。该方案荣获《时尚家居》“2010年度最时尚家居用品”大奖。

5.6..3 基于智能手机的智能家居系统

基于智能手机的智能家居系统属新兴产业技术，利用人们随身携带的智能手机与中央控制器进行会话，并在中央控制器的控制下，通过相应的硬件和执行机构，实现对家电的远程控制和家庭内部状况的实时监测。“Android@Home”正是属于此类产品。这类产品的销售模式目前尚不明朗，笔者认为根据消费类电子产品的特点，销售方式应该会以跟装修公司和设计师合作为主。

6.物联网领域的前景及机遇和挑战

6.1物联网应用前景和发展展望：物联网的发展代表了整个社会信息化的发展方向。就产业来说，长期的发展目标是 实现人与人之间无缝的联系和沟通。这个目标发展到现在，已经基本实现了。那么今后向什么方向发展？2009 年开始，以“物联网”、“智能地球”为代表的信息化概念在全球范围内出 现，为通信产业未来的发展指明了方向。在全球金融危机后期的大背景下，物联网的本质是行业信息化，各国政府大力推动物联网发展的动力在于寻找新的经济增长点和创造就业。在这样的大背景下，在全球范围内，运营商 成为了物联网的重要推动者。运营商将在物联网的发展中获得巨大的利益，同时带领整个通 信产业，朝一个更深入的方向发展。6.2物联网规模化发展面临三大挑战

从整个物联网的发展情况来看，我们认为物联网仍然处在一个规模成长前夜的阶段。要实现规模化的发展，仍面临着一系列的瓶颈，需要解决一系列的问题。这些问题概括总结起来就是横向欠缺整合，纵向亟待深入。与之相对应的还有第三个问题，就是伴随物联网进一步的发展和规模化，将会对通信网络产生压力，并且产生一系列的新问题，需要对整个基础 网络针对物联网进行优化。6.3总结来说，物联网的规模化发展，面临的三大挑战是：

第一，需要实现物联网横向的整合，打造社会公共的物联网基础架构。并在标准化、规 范化的基础上，形成真正的物联网产业联盟。

第二，需要促进物联网在各个行业的纵深发展。应抓住新的关键技术、政府示范项目以 及新的商业模式等契机，实现重点行业的突破，并由点带面，促进整个物联网向各个行业的 纵深发展。

第三，基础网络优化。通信产业界形成共识，就是物联网的规模化发展，将对基础网络产生一系列优化的需求。比如为了满足庞大的物的数量，要对号码优化；为了满足物的低功 耗、低移动的影响，要对无线资源进行优化等。

第二篇：数字农业论文

精准农业是当今世界农业发展的新潮流，是由信息技术支持的、根据空间变异定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统，其基本涵义是根据作物生长的土壤性状，调节对作物的投入，即一方面查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异，另一方面确定农作物的生产目标，进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”，调动土壤生产力，以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入，并改善环境，高效地利用各类农业资源，取得经济效益和环境效益。精准农业由十个系统组成，即全球定位系统、农田信息采集系统、农田遥感监测系统、农田地理信息系统、农业专家系统、智能化农机具系统、环境监测系统、系统集成、网络化管理系统和培训系统。其核心是建立一个完善的农田地理信息系统（GIS），可以说是信息技术与农业生产全面结合的一种新型农业。精准农业并不过分强调高产，而主要强调效益。它将农业带入数字和信息时代，是21世纪农业的重要发展方向。

精准农业的发展历史

GPS技术的民用化，使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展，使得精准农业的技术体系广泛运用于生产实践成为可能。

精准农业技术体系的实践与发展，已经引起一些国家科技决策部门的高度重视。美国国家研究委员会（National Research Council）为此专门立项对有关发展战略进行研究，经过由美国科学院、美国工程院院士组织评估，于1997年发表了一份“Precision Agriculture in the 21st Century---Geospatial and Information Technologies in Crop Management”研究报告，全面分析了美国农业面临的压力、信息技术为改善作物生产管理决策和改善经济效益提供的巨大潜力，阐明了“精准农业”技术研究的发展现状以及为信息产业和支持技术开发研究提供的机遇。精准农业在美国、英国等发达国家已经形成为一种高新技术与农业生产结合的产业，且已被广泛承认是发展持续农业的重要途径。

目前，适应精准农业技术体系应用的DGPS装置，GIS适用平台及农作物资源空间信息数据库管理软件，作物生产决策支持模拟模型，带DGPS接收机小区产量传感器和产量分布绘图装置的谷物联合收割机，自动调控施药、施肥机、播种机均已有商品化产品；支持农田信息实时采集的田间土壤水份、N、P、K含量、pH值、有机质含量、作物苗情、杂草分布等的传感器技术，已有初步研究开发成果。可以预言，精准农业技术体系的装备技术发展，到本世纪末将会日新月异，有关新兴产业将得到快速发展。

我国精准农业的思想已经为科技界和社会广为接受，并在实践上有一些应用。如1992年北京顺义区在1.5万公顷的范围内用GPS导航开展了防治蚜虫的试验示范。在遥感应用方面，我国已成为遥感大国，在农业监测、作物估产、资源规划等方面已有广泛的应用。在地理信息系统方面，应用更加广泛，1997年辽宁省用GIS进行下辽河平原农业生态管理的应用研究，吉林省结合其省农业信息网开发“万维网地理信息系统（GIS），北京密云县完成以GIS技术建立的县级农业资源管理信息系统。在智能技术方面，国家863计划在全国20个省市开展了“智能化农业信息技术应用示范工程”。这些技术的广泛应用，为我国今后精准农业的发展奠定了一定的技术基础，但这些研究与应用大部分局限于GIS、GPS、RS、ES、MS单项技术领域与农业领域的结合，没有形成精准农业完整的技术体系。尽管如此，随着我国农业技术和相关信息产业、工程制造业的发展，智能控制技术的广泛应用，精准农业的技术必将得到不断发展完善，且将扩展到更为广泛的设施农作、养殖业和加工业的精细管理与经营。

国际上精准农业的实践表明，实施精准农业要求信息技术、生物技术、工程装备技术和适应市场经济环境的经营技术的集成组装，综合是其典型特征，技术集成是其核心，因此需要多部门、多学科联合。我国实施精准农业的近期目标，一方面是总结国外发展经验，根据中国的国情找准自己的切入点，另一方面切实做好有关应用技术的研究开发，力求走出适合中国国情的精确农业的发展道路。精准农业系统体系结构

1、全球定位系统。精准农业广泛采用了GPS系统用于信息获取和实施的准确定位。为了提高精度广泛采用了 DGPS（Differential Global Positioning System）技术，即所谓“差分校正全球卫星定位技术”。它的特点是定位精度高，根据不同的目的可自由选择不同精度的GPS系统。

2、地理信息系统GIS。精准农业离不开 GIS（GeographicalInformation System）的技术支持，它是构成农作物精准管理空间信息数据库的有力工具，田间信息通过GIS系统予以表达和处理，是精准农业实施的重要。

3、遥感系统 RS。遥感技术（Remote Sensing）是精准农业田间信息获取的关键技术，为精准农业提供农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异信息的技术要求。

4、作物生产管理专家决策系统。它的核心内容是用于提供作物生长过程模拟、投入产出分析与模拟的模型库；支持作物生产管理的数据资源的数据库；作物生产管理知识、经验的集合知识库；基于数据、模型、知识库的推理程序；人机交互界面程序等。

5、田间肥力、墒情、苗情、杂草及病虫害监测及信息采集处理技术设备。如田间信息适时采集传感器与数据处理方法。

6、带GPS系统的智能化农业机械装备技术。如带产量传感器及小区产量生成图的收获机械；自动控制精密播种、施肥、洒药机械等等。

精准农业的技术体系

精准农业是在现代信息技术、生物技术、工程技术等一系列高新技术最新成就的基础上发展起来的一种重要的现代农业生产形式，其核心技术是地理信息系统、全球定位系统、遥感技术和计算机自动控制技术。精准农业系统是一个综合性很强的复杂系统，是实现农业低耗、高效、优质、安全的重要途径。

1、现代信息技术

精准农业从90年代开始在发达国家兴起，目前已成为一种普遍趋势，英美法德等国家纷纷采用先进的生物、化工乃至航天技术使精准农业更加“精准”。美国把曾在海湾战争中运用过的卫星定位系统应用于农业，这项技术被称为“精准种植”，即通过装有卫星定位系统的装置，在农户地里采集土壤样品，取得的资料通过计算机处理，得到不同地块的养分含量，精准度可达1～3平方米。技术人员据此制定配方，并输入施肥播种机械的电脑中。这种机械同样装有定位系统，操作人员进行施肥和播种可以完全做到定位、定量。还可将卫星定位系统安装在联合收割机上，并配置相连的电子传感器和计算机，收割机工作时可自动记录每平方米农作物产量、土壤湿度和养分等的精准数据。

现代信息技术的特点是应用地理信息系统将土壤和作物信息资料整理分析，制成具有时效性和可操作性的田间管理信息系统，在此基础上，利用全球卫星定位系统、遥感技术以及计算机自动控制技术，根据空间每一操作单元的具体条件，通过调整资源投入量，达到增加产量、减少投入、保护农业资源和环境质量的目的。同时在农田经营管理决策的环节上，可根据不同情况选择“单纯获取高产”，“以适量投入，获取较好经营利润”或“减少资源消耗、保护生态环境”等多种不同优化目标。这项技术的构成包括空间定位的农作物产量信息采集技术和土壤信息定时采集技术、农田地理信息系统定时更新技术及空间定位的农业投入控制系统等。

2、生物技术

现代生物技术从广义上讲主要包括基因工程、细胞工程和微生物工程等，最富有生命力的核心技术是基因工程。现代生物技术最显著的特点是打破了远缘物种不能杂交的禁区，即用新的生物技术方法开辟一个世界性的新基因库源泉，用新方法把需要的基因组合起来，培育出抗病性更强、产量更高、品质更好、营养更丰富，且生产成本更低的新作物、新品种；另外还具有节约能源、连续生产、简化生产步骤、缩短生产周期、降低生产成本、减少环境污染等功效。如美国把血红蛋白转移到玉米中，不仅保持了玉米的高产性能，而且提高了它的蛋白含量。抗虫害转基因水稻、玉米、土豆、棉花和南瓜等已在美国、阿根廷、加拿大数百万公顷土地上试种。

微生物农业是以微生物为主体的农业。微生物在合成蛋白质、氨基酸、维生素、各种酶方面的能力比动物、植物高上百倍；微生物还可利用有机废弃物，变废为宝、保护生态环境。利用有益微生物，不仅可获得大量生物量，用于制作食用蛋白质以及脂肪、糖类等专门食品，而且在生物防治、土壤改良方面也有突出表现。日本研制的EM（含80余种微生物的生物制剂），被称为可以挽救地球的有效微生物群。施用EM可少用或不用化肥、农药和抗生素药物，净化环境。

3、工程装备技术

现代工程装备技术是精准农业技术体系的重要组成部分，是“硬件”，其核心技术是“机电一体化技术”；在现代精准农业中，应用于农作物播种、施肥、灌溉和收获等各个环节。

精准播种。将精准种子工程与精准播种技术有机结合，要求精准播种机播种均匀、精量播种、播深一致。精准播种技术既可节约大量优质种子，又可使作物在田间获得最佳分布，为作物的生长和发育创造最佳环境，从而大大提高作物对营养和太阳能的利用率。

精准施肥。要求能根据不同地区、不同土壤类型以及土壤中各种养分的盈亏情况，作物类别和产量水平，将N，P，K和多种可促进作物生长的微量元素与有机肥加以科学配方，从而做到有目的地科学施肥，既可减少因过量施肥造成的环境污染和农产品质量下降，又可降低成本。要求有科学合理的施肥方式和具有自动控制的精准施肥机械。

精准灌溉。在自动监测控制条件下的精准灌溉工程技术，如喷灌、滴灌、微灌和渗灌等，根据不同作物不同生育期间土壤墒情和作物需水量，实施实时精量灌溉，可大大节约水资源，提高水资源有效利用率。

精准收获。利用精准收获机械做到颗粒归仓，同时可根据一定标准准确分级。

第三篇：数字农业论文a

论数字农业

论什么是数字农业

随着计算机技术的广泛应用，人类社会进入了信息化时代。农业作为人类生活的基础在数字化的浪潮冲击下也受到了很大的影响。在信息化的大环境下，“数字农业”也就应运而生并受到越来越多的重视。所谓的数字工业（digital agriculture）是指用数字化技术，按人类需要的目标，对农业说涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制、管理的农业。数字农业建立在信息技术、生物工程技术、自动监控、农艺与农机技术等一系列高新技术上，力求最大限度上的节约资源，重视环境保护和生态均衡，追求以最少的资源消耗得最大的优质产出的高效益，以保持农业可持续发展。数字农业是几千年来农业生产的巨大发展，必将对人类社会产生深远的影响。还有一种有的学者认为数字农业有广义和狭义之分。广义的数字农业，即信息化农业，包括农业要素（生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等）、农业过程（生产、管理、储运、流通等）的数字化、网络化、自动化以及智能化，形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业，是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。实际上数字农业是一个综合性很强的学科，很多与数字农业有关的理论和技术在不断的迅速发展。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系，是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源（植物、动物、土地等）、技术（品种、栽培、病虫害防治，开发利用等）、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段，是农业信息化的必由之路；农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、全面建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展，创造条件进行一次新的技术革命，促使传统农业向现代农业转变，促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言，数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用，必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容，必将推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展，在带动广大农民致富和全面建设小康社会中发挥越来越重要的作用。

目前我国数字农业的不断发展，在其中也存在许多的不足。

1、农业信息化水平较低

收集信息，处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全；已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业突然系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度，难以适应当前对空间数据信息的需求；对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需做出很多努力。

2、农业信息化意识和利用信息的能力不强

一方面，许多基层农技人员和广大农业从业者，知识老化，整体素质有待进一步提高，对于利用现代技术，收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强；另一方面，农业信息加工处理的技术人员缺乏，当前，就连最基本的能够及时、准确地提供农产品供需信息，对网络信息进行收集、整理，分析市场形势，回复网络用户的电子邮件，解答疑问等方面的人才也不多，更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的要求。

3、农业信息化效益不明显

数字农业还刚刚起步，在国内总体上尚处于探索阶段，实用性、普遍性的技术应用还很少，直接带来的经济效益还没有很好地显现出来，4、信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强

地理信息系统（GIS）以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同，而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此，未来建立在网络上的农业地理系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力，也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据。

对于这些不足，我相信在不久的将来就会有很大的改善。这个我们信心十足。对于未来我国数字农业的发展的有很多的设想。

随着经济社会的快速发展和科技进步，在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化嘻嘻采集及其处理等方面的工作已有一定的基础，起动发展数字农业不仅是必要的，而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果，提出建设数字农业的基本设想，就是要在已有农业信息化建设成果基础上，建立可视化的农业地理信息系统，构建直观形象的农业管理模式，全面提升农业工作的信息化和现代化水平。

1、整合已有的农业信息

在国家、省级信息基础设施建设的基础上，以各级农业部门为依托，建设中央一省一市县信息骨干网络系统，形成一个功能完美、性能优良的农业综合信息网络系统，并与其他网络互联，成为一个全方位的农业资源和经济信息网络系统。

2、信息表达要直观、形象，并要实现信息系统的联网

把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达，随着数字农业的发展，逐步做到与省级、国家级类似的信息系统进行交互式查询等。

3、强化对科研、管理等的服务工作

通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等，实现农业科研、管理和决策人员在全市三位农业电子模型上，对农业生产中的现象、过程进行模拟，高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。

综上来看，我国数字农业的发展前景广阔。这一切都将会给我国的经济带来巨大的发展，给我国的农业发展带来的收益也会是不可估量的。

第四篇：数字教学论文

题目

【内容摘要】 随着信息技术的发展在教育中的应用，数字化教学资源日益受到人们的青睐。它不仅可以传播大量的教学信息，而且还给学生以清晰明快的感受，有利于激发学生的兴趣，突出教学重难点，改变学生的学习方式，从而提高课堂教学效率，更好的完成教学过程。

【关键词】数字资源 兴趣 小学数学课堂 数学教学

随着计算机网络技术的迅速发展，网络作为一种新的教育媒介，已成为学生“自主学习、主动探究”的有力工具。作为教师应该充分发挥自己的主导作用，在网络环境下，通过各种有效的手段、方法来培养学生良好的网络学习习惯，使学生在新的学习环境中能更快、更积极的参与到教学活动中来。多媒体网络这一先进的教育技术手段，正深刻影响和改变小学数学教学。

《小学数学新课程标准》提出：学有用的数学，就是让学生从生活中发现数学，从生活中提出数学问题，运用生活知识分析、解决问题的能力，对这一过程就是要把生活呈现在课堂教学中来。随着“班班通”工程被广泛应用，它以形象生动的画面，言简意赅的解说，动听的音乐，达到了“要我学”到“我要学”的转变。

一、运用数字资源创设情境，激发学生的学习兴趣。

教育心理学研究表明：学习动机中最现实、最活跃的因素是认识的兴趣，人们在满怀兴趣的状态时所学的一切，常常掌握得迅速而又牢固。兴趣是一个人积极探究某种事物或爱好某种活动的倾向，积极的思维是建立在浓厚的学习兴趣和丰富的情感基础上的。正如爱因斯坦所说的：“兴趣是最好的老师”。

利用数字资源教学以其鲜明的图像、生动的形象、灵活多变的放映特点和媒体丰富的表现、交互功能引起学生的注意，新颖的手段最大的限度地展现学生的联想思维，丰富的资源最大限度地满足学生的需求，非常符合学生的心理特征，能够充分满足他们的心理需求，从而很好地激发了他们的学习兴趣。

例如：在讲《认识图形》一课时，我利用数字资源创设了如下情境：在优美的音乐声中，出示了各种图片，让他们从中找出不同类型的图形。这种鲜艳的色彩，生动逼真的动画，大大激发了学生的兴趣，也激发了他们的好奇心和求知欲。这样，课的一开始，就把学生的注意力吸引过来了，老师在教的过程中也能顺利进行，同时也提高了教学效率。

二、使用数字资源的直观性，化难为易，突破难点，改变学生的学习方式

数学本来就是一种抽象的教学，在传统的教学中，主要以口语交流为主，以模型、挂图、实物演示和板书为辅，学生在学习时，常常感到单调、枯燥、注意力容易分散，学习效果不佳。而数字资源教学集声音、图形、图像、视频和文字等于一体，产生出生动活泼的效果，有助于提高学生的学习兴趣和记忆能力。并具有形象具体，动静结合，声色兼备等独特功能，解决老师难以讲清，学生难以听懂的内容，从而有效的实现精讲，突出重点，突破难点。

例如：在教学《垂直》一课时，由于学生刚刚接触几何，他们在理解上有很

多的困难，特别是很难理解“互相垂直”是什么意思，这是一个重点，也是一个难点。但这个知识点的理解对学生以后学习给三角形画高也有很大的影响。所以，在这里就需要借助课件，帮助学生深刻认识。在学生认识了相交的基础上，使用课件出示一组相交的直线，然后让学生观察两条直线相交成几个角？都是什么角？学生会很快发现两个锐角，两个钝角。然后课件演示，转动其中的一条直线，使其中的一个角成为直角，随时问：当其中的一个角成为直角时，其他三个角是什么角？学生很自然的推出也都是直角，这时可以引出“互相垂直”的概念，当两条直线相交成直角时，这两条直线叫做互相垂直。在这个过程中，利用数字资源进行了动态的模拟两条直线由相交关系到垂直关系，化静为动，变抽象为形象，有效地帮助学生认识了垂直，从而突破了这节课的难点，提高了教学效率，也培养了学生的空间想象能力。这一动态直观有效的降低了学生学习的难度。

三、运用数字资源有效的利用课堂时间，提高教学效率。

心理学研究表明：人类的认识活动是从感性认识逐渐上升到理性认识的，这是人类认识过程所遵循的一般规律。在教学过程中要想解决直接经验与间接经验，实际与理论间的矛盾，利用多媒体是一种行之有效的手段，可以把文字、图形、声音、动画、视频、图像等信息集于一体。

例如：在教学相遇问题时，首先让学生审题，用多媒体的动画功能演示出题目的意思，让学生更好的理解题意，观察与操作融为一体，从不同的角度丰富了学生的感性认识，扫清了学习障碍。课堂教学过程的中心，完成课时教学目的，这也往往是衡量一堂课成败的重要标准之一。提高教学效率，往往也提高了教学效果。多媒体可在较短的时间內提供大量的信息，调动学生的积极性和能动性丰富知识内容，扩大知识视野，提高教学效率。

四、合理利用数字资源，避免华而不实。

每种教学手段都存在其局限性和有效地使用范围，每种教学技术手段都有其自身的价值和存在的意义。黑板、粉笔、挂图、模型等传统的教学工具，在学校教学活动中同样具有独特的生命力。因此，在课堂教学中，可以根据不同的教学内容、教学要求，有针对性地选择多媒体。适当地引用多媒体辅助教学，避免华而不实。有的教师过分追求课堂全程效果，整节课从头至尾都在使用课件。更有甚者，只追求课件的“外在美”，忽视了重点、难点的解决，他们把课件做漂亮，而不知用课件解决了数学教学中的什么问题，辅助教学辅助何处；有的过分地追求“多媒体”，忽视对班级学生认知水平的研究。要改变这些现象，关键是要注重实效，把“是否体现了计算机这一先进的教学工具的优越性，是否有助于减轻教师和学生负担，提高课堂教学效益和效率。”放在首位。

总之，在数学教学中恰当选择和运用数字资源最佳作用点进行辅助教学，既培养学生浓厚的学习兴趣，又提高教学效果，还达到人人都能满足不同的学习需求，最大限度的开发潜能，倡导学生自主式学习，探索式学习的教学目的。而一线教师在平常的数学教学中多运用电教手段，提高教学水平，培养出更多的创新人才。

【参考文献】《小学教学新课程标准》

第五篇：《数字黑洞》论文

横看成岭侧成峰，远近高低各不同

——由《数字黑洞》引出的思考

在今年春光明媚的4月，全国各地的数学教师相聚在西子湖畔，参加“千课万人”全国小学数学生本课堂教学研讨观摩活动，而我有幸成为其中一员，去聆听专家教授的授课，与全国各地的小学数学教师一起接受最新的数学理念。在这4天的学习中，最让我难忘的是华应龙老师的《多位数减法练习课》。也许，有的老师会说，不就是练习课嘛，练习课除了做题还是做题，还能翻出什么花样来，但是，华应龙老师的这堂课，却让我回到了童年，回到了我的小学课堂上，我在课堂中认真听讲、认真思考。

练习课的质量取决于什么？练习课的价值是巩固所学的知识，形成一定的技能，发展学生的思维，激发起进一步学习的兴趣。因此，一节练习课肯定需要一定量的练习。可是，衡量一节练习课的质量就是看练习题的数量吗？真是那样的话，“熟能生巧”的同时就“熟能生厌”了。与传统的练习课相比，华应龙老师的课没有丝毫的练习课的味道，但是却达到了练习课的目的。从杭州听课回来后，我也摸索着，找了资料，准备了这一堂汇报课。

【课堂回放】

情境导入：看似成功，实则失败

故事情境导入，提出问题：旅行箱设置什么密码？

讲故事：（出示图片）小明将要参加一个夏令营，他的爸爸给他买了一个带密码的旅行箱。他很高兴，但过后，他又想：万一我把密码忘了，可怎么办啊？我应该设什么密码好呢？这时，他爸爸说：“儿子，我们一起玩个游戏，做完这个游戏，你就能知道密码设什么最好，即使你把密码忘了，也能把这个密码很快的找到。”同学们，你们想一起玩这个游戏吗？

学生很有兴致的回答：想。

师：小明的爸爸对他说：你看看这个密码箱上的密码是由几位数字组成的？ 学生仔细观察图片后，齐答：三位。

师：好，那你就写出三个不同的数字。（师板书：三个不同数字）也请同学们在你的练习本上写出三个不同的数字。师：你来说说写的是什么数字？ 生：我写的是367。师：他说的对吗？应该是什么？ 生：3、6、7，因为他说的是数字。师：这三个数字可以吗？为什么？ 生：可以，他是用了3个不同的数字。师：老师写的是3、6、12，这样写行不行？ 生齐说：不行不行—— 师：为什么不行？ 生：12是由两个数字组成的，这样就是有四个不同的数字了。师：对，我这里的要求是三个不同的数字，而3、6、12是三个不同的数，不是三个不同的数字。师：小明写的是这样三个数字：4、7、5。（继续幻灯片出示）小明的爸爸说：你用这三个数字，组成一个最大数（板书：最大数）大家一起说小明举出的这几个数字组成的最大数是——

生齐答：754（师板书）师：再组一个最小数。生齐答：457（师板书）

师：组完以后，用最大数减去最小数，这道题就是754—457，我们一起来计算。

（教师带着学生说计算的过程并板书。）

师：计算的结果是297，这样又得到了三个不同的数字。接着再用这三个数字，再组成最大的数和最小的数，分别是多少？再用这两个数相减，又得到三个数字，然后呢？

师：我们按照这样的规则，把你所写的那三个数字所组成的数，一步一步地计算下去，咱们来比一比，看谁在规定的时间内写的算式又对又多。建议大家只写竖式，不用写横式。

反思：导入是小学数学新授课必不可少的环节，是一节课的开始。俗话说“良好的开端是成功的一半。”刚进行到这儿时，我的心中还美滋滋的：我们的学生也不比人家杭州的差，都能回答得很好，情况也进入得不错，这次的课挑这个上，真是上对了，看来同学们对这节课还是有着浓厚的兴趣的。但是，上完课后，根据同个教研组的老师给我的指点，我再回过头来，细细思量，却发现，我的导入看似成功，实则失败。学生在最初的故事情境下，确实兴趣高涨，兴致勃勃，这个密码还真是吸引了他们，但是，我的败笔就在于对于同样的问题，我却提出了两遍。第一遍，学生报给我的数字说成了数，我的问题是他说的对吗？应该是什么？这三个数字可以吗？学生其实已经完全回答正确了：

1、学生把数和数字区分开来了；

2、学生把三个不同的数字这个要点抓住了。但是，第二遍，我自己设了个局，报出3、6、12这三个数，然后又问了一遍这样写行不行？为什么不行？这时，学生就觉得比较奇怪了，为什么相同的问题老师要问两遍呢？他们的兴趣，在不知不觉中已经有所消退了。而实际上，我导入的作用是什么？

1、激发学生上课的兴趣；

2、审清题意，为接下来的内容打基础，做铺垫。而在第一个问题抛出的时候，我的两个目的都已经达到，我却继续抛出相同的第二个问题，这样反而适得其反了。

课堂模仿：只得形似，未得神似

在课堂练习，发现数字黑洞的问题时，我极力模仿华应龙老师的课堂，以其达到如他一致的课堂效果，却未成想到，名师的课堂掌控是长年累月的经验累积得到的，这种课堂掌控不是单靠模仿可以达成的，因为学生的个性是不同的。于是，我的问题就出现了：

学生提笔埋头计算，教师在巡视过程中请一位学生去板演。过了一会，有些学生停笔不再算了，抬头看着板演的学生，并发出了一些议论声。板演的孩子仍然继续埋头苦算，过了一会，被教师请下台了。

师：你们怎么了？怎么都停笔不算了？ 生：后来算出来的数字一样的。师：大家都是这样的吗？ 生点头应是。

师感叹：佩服，佩服我们班的孩子们，你们真棒！老师刚才在看大家计算，算得都很快，也很准确。后来你们再算，我就不看了，站在这里看你们算，看有多少同学能自己发现问题，提出问题。一会，就有同学在下面停笔，并且有小声的议论声了，表示大家有疑问。非常好！那我们一起看看黑板上的算式。看看刚才板演的同学算得对吗？

生齐声答算得对，但是之后又有小声的议论。

师：大家有什么疑问吗？ 生：他后面写的一样的，不用重复写了。师：和刚才这位同学一样的，发现重复就不写了的同学请举手。（大部分孩子举起了手。）师：如果不是这样，不管不顾地一直算下去…… 生接话，一直重复最后这个算式。师：你们好像都上老师的当了，老师说在3分钟内，看谁写得多，其实就想看看大家是不是动脑子。

（学生一脸茫然，但是，教师不为所动，仍按预设讲）

师：刚才我们发现。动脑子的人，算一会儿，出现问题就不算了，可不动脑子的人呢？他就得一直往后算。所以老师想告诉大家一句话（板书：“千金难买回头看”，同时学生读出来。）谁来说说这句话是什么意思？

……

反思：中间的课堂，我极力模仿，甚至将他的台词全都背下来了，照本宣科，但是，效果却是不尽如人意的，在小部分学生发现问题后，我就让板演的同学停笔下去了，这时，板演的同学还未发现问题，台下的大部分同学仍然沉浸在计算中，我就单方面的结束了探究。我的课堂探究是不成功的，是片面的，是形式的，而这也恰恰给接下来的内容留下了隐患。而且，我又犯了与情境导入相同的错误，一再的重复，给人的感觉的是烦琐的，累赘的，因此，从此时开始，学习的兴趣正在走下坡。以至于，我极力想给学生创造一个宽松的环境，但是学生却完全不理会，甚至对我说的话感到非常茫然。之后，更严重的问题出现了。

自主研究：思路闭塞，不见效果（从495引出数字黑洞后，继续研究数字黑洞的内容）

师：刚才我们说的数字黑洞呢？我们开始选择不同的数字，最后都被495给吸进去了。现在你们是不是又有什么新的问题呢？爱因斯坦曾说过：“提出一个问题比解决一个问题更重要！”

学生茫然的看着我，没有我想象中小手林立的情形，只有冷清的课堂，我继续启发：“495是三位数的数字黑洞，那么别的数字黑洞还有吗？你能提出什么建议吗？我们还能研究几位数的数字黑洞呢？”

终于有生举手回答：“那么四位数有没有数字黑洞呢？” 师：还有吗？

生：那么五位数、六位数、七位数的数字黑洞分别是什么呢？

师：老师也来提一个问题，如果三位数中，有2个数字是相同的，可以吗？好，接下来，请同学们选一个自己感兴趣的问题来试一试。

学生继续练习多位数的减法。

反思：我的自主研究是非常失败的，由于，之前没有让学生很好的理解、领悟495的数字黑洞，再加上之前，学生对于学习的兴起已经开始减退，于是，在这个环节就出现了研究的思路闭塞，经过教师的一再点拨，才有学生想出最简单的一个问题：四位数有没有数字黑洞。反思这种情况的出现：

1、是由于学生的素质；

2、是由于教师的教学出现了问题。最主要的原因还是我的教学出现了问题。在之前的发现问题，发现规律中，我给的时间不够，学生的理解不到位，虽然，学生对数字黑洞很有兴趣，但是没有知识的铺垫，他们也只能望“题”兴叹。总体来说，我关于数字黑洞的这一堂课是非常失败的。

【课堂改进与收获】

通过这一堂汇报课，我认识到，上课要有自己的风格，每一个学生都是一个鲜活的个体，学生是活的，教材是死的，生搬硬套于教学来说是最忌讳的。偶然的一次机会，听到了另一位名师关于数字黑洞的论调，对我的触动非常大。结合华应龙老师与另一位名师的想法，我有了如下的改进与收获：

一、上课要有自己的思想，不生搬硬套 俗话说，好的开始是成功的一半，那么对于一节课来说，导入是非常重要的，华应龙老师的导入是以故事入手，吸引学生的是解决密码问题的小游戏，而我对于这节课，完全没有自己的思考，只是在听华老师上的时候觉得很吸引我，这节课上得非常棒，我就模仿着上了，连导入都是照搬照抄，完全没有自己的思想，关于数字黑洞这节课，甚至都没有仔细去研究。

在课后，我静下心来，认真的研读了教材，查找了资料。数字黑洞这节课的内容是人教版五年级上册第31页《什么是“数字黑洞”》，那么，其实这个内容的弹性很大，放在四、五、六年级上都可以，四年级上这节课，我们可以采取华应龙老师的做法，将它上成一节练习课，因为，数字黑洞是与数字有关的，涉及到计算，而在四年级，多位数的加减法早已学习完毕，知识衔接完全没有问题。而在五、六年级上这节课，我们则可以将它上成一节知识介绍性的课，数字黑洞：数学中借用黑洞这个词，指的是某种运算，这种运算一般限定从某些整数出发，反复迭代后结果必然落入一个点或若干点。数字黑洞运算简单，结论明了，易于理解，故人们乐于研究。但有些证明却不那么容易。

一个苹果与一个苹果交换后，还是一个苹果；而一种思想与另一种思想交换后就有两种思想，甚至三种思想。因此，要想上好一节课，除了在前人的肩膀上前进外，还需要自己的思考、钻研。

二、上课要有自己的风格，不极力模仿

每个个体都是不同的，模仿得再像，毕竟还是模仿。我将华应龙老师的台词全都背下来，可是，我却完全上不出他的风格，这正是本课的最大败笔。

练习课的常貌一般是通过大量的习题，通过大量扳着面孔的题目对计算中的各个问题进行有针对性的训练，而华应龙老师的这节练习课，别有一番风味，把冷饭炒成了诱人的扬州炒饭。他的课练习量足，但是，却不让人觉得厌烦，没有一般练习课的除了做题还是做题的感觉。而我的课呢，所谓画虎不成反类犬：

一、练习量不足，因为，前半节课的没有效率，导致后半节课的时间来不及，草草收尾。

二、重点不明确，数字黑洞的认识和以数字黑洞为媒介的练习，我花的时间基本差不多。

三、没有以个人魅力去赢取学生的注意力，也就是说，上课没有自己的风格。

总之，教学是一门高深的学问，只有不断地反思，不断地学习，不断地思考，才有进步的可能。就是在一次次的上课中，反思中，我们才会逐渐成熟起来，逐渐增强自己的教学能力，形成自己的教学风格。凡事多思，一节课不只是一种传统的上法，如同一座山，从不同的角度看，它就会呈现出不同的面貌，“横看成岭侧成峰，远近高低各不同。”这句诗很好的诠释了这个道理。