農業工程學科門類考試大綱

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科目程式碼：AG

課程結構

課程大綱

A節：工程數學

單元1：線性代數

• 矩陣和行列式
• 線性方程組
• 特徵值和特徵向量

單元2：微積分

• 極限、連續性和可微性
• 偏導數
• 最大值和最小值
• 序列和級數
• 收斂性檢驗
  • 傅立葉級數
  • 泰勒級數

單元3：向量微積分

• 梯度、散度和旋度
• 線積分、面積分和體積分
• 斯托克斯定理、高斯定理和格林定理

單元4：微分方程

• 一階線性常微分方程（ODE）和非線性常微分方程
• 常係數高階線性常微分方程
• 柯西-尤拉方程
• 拉普拉斯變換
• 偏微分方程-拉普拉斯方程、熱傳導方程和波動方程

單元5：機率與統計

• 均值、中位數、眾數和標準差
• 隨機變數
• 泊松分佈、正態分佈和二項分佈
• 相關和迴歸分析
• 顯著性檢驗
• 方差分析（ANOVA）

單元6：數值方法

• 線性代數方程和非線性代數方程的解法
• 數值積分-梯形法和辛普森法
• 常微分方程的數值解法

B節：農業機械

單元1：機械設計

• 機械零件的設計和選型 -
  • 齒輪
  • 滑輪
  • 鏈和鏈輪
  • 皮帶
• 農業機械中使用的過載安全裝置
• 測量機械零件上的力、扭矩、速度、位移和加速度

單元2：農業機械

• 土壤耕作
  • 作用在耕作工具上的力
• 聯接系統和耕作機具的聯接
• 功能要求 -
  • 工作原理
  • 手動、
  • 畜力和動力操作的耕作裝置的構造和操作
  • 播種
  • 種植
  • 施肥
  • 間作
  • 噴灑
  • 割草
  • 切碎
  • 收穫
  • 脫粒
  • 運輸
• 農業機械和裝置的試驗
• 效能引數的計算 -
  • 田間作業能力
  • 效率
  • 施用率和損失
• 機具和拖拉機的成本分析

C節：農業動力

單元1：動力來源

• 農場上的動力來源 -
  • 人力
  • 畜力
  • 機械力
  • 電力
  • 風力
  • 太陽能
  • 生物質能
• 生物燃料

單元2：農業動力

• 內燃機的熱力學原理
• 內燃機迴圈
• 發動機部件
• 燃料和燃燒
• 潤滑劑及其效能
• 內燃機系統 -
  • 燃料系統
  • 冷卻系統
  • 潤滑系統
  • 點火系統
  • 電力
  • 進氣系統
  • 排氣系統
• 內燃機的選擇、操作、維護和修理
• 動力效率和測量
• 功率、扭矩、燃油消耗量、熱負荷和功率損耗的計算

單元3：拖拉機和動力旋耕機

• 拖拉機和動力旋耕機的型別、選擇、維護和修理

• 拖拉機離合器和制動器

• 動力傳動系統-齒輪系、差速器、最終傳動和動力輸出軸

• 拖拉機底盤力學

• 牽引理論

• 三點懸掛-自由連桿和受限連桿操作

• 拖拉機中使用的機械轉向和液壓控制系統

• 拖拉機試驗和效能

• 拖拉機和農業機具設計中的人機工程學和安全

D節：水土保持工程

單元1：流體力學

• 理想流體和真實流體 -

  • 流體特性

• 靜水壓力及其測量

• 作用在平面和曲面上的靜水壓力

• 連續性方程

• 伯努利定理

• 管道中的層流和湍流，達西-魏斯巴赫方程和哈根-威廉斯方程，穆迪圖

• 透過孔口和堰的流動

• 明渠水流

單元2：土壤力學

• 土壤的工程特性
• 基本定義和關係
• 土壤指標性質
• 滲透性和滲流分析
• 抗剪強度，莫爾應力圓，主動土壓力和被動土壓力
• 邊坡穩定性

單元3：水文學

• 水文迴圈及其組成部分

• 氣象引數，其測量和降水資料的分析

• 徑流估計

• 水文圖分析 -

  • 單位線理論及其應用

• 河流流量測量

• 洪水演算 -

  • 水庫水文

  • 河道演算

單元4：測量與水準測量

• 距離和麵積的測量
• 測量和水準測量儀器
• 鏈狀測量，導線測量方法
• 角度和方位角的測量
• 平板測量
• 水準測量型別
• 經緯儀導線測量
• 等高線測量
• 面積和體積的計算

單元5：土壤和水蝕

• 土壤侵蝕力學 -
  • 土壤侵蝕型別
  • 風蝕和水蝕
  • 影響侵蝕的因素
  • 土壤流失估算
• 控制侵蝕的生物和工程措施 -
  • 梯田和田埂
  • 植被排水溝
  • 溝壑控制結構，跌水、跌水進口和溜槽溢洪道
  • 土壩

單元6：流域管理

• 流域特徵
• 土地利用適宜性分類
• 雨水收集結構
• 攔水壩和農場池塘

E節：灌溉與排水工程

單元1：土壤-水-植物關係

• 作物需水量
• 消耗性用水和蒸散發
• 入滲量的測量 -
  • 土壤水分
  • 灌溉水入滲

單元2：灌溉水輸送和施用方法

• 灌溉渠道和地下管道的設計灌溉排程
• 地面灌溉、噴灌和微灌方法
• 灌溉方法的設計和評價
• 灌溉效率

單元3：農業排水

• 排水系數 -
  • 規劃
  • 地面
  • 地下排水系統的設計和佈局
• 淋洗要求和鹽鹼控制
• 灌溉和排水水質及再利用

單元4：地下水水文學

• 地下水賦存

• 達西定律，承壓含水層和非承壓含水層中的穩定流，含水層特性的評價

• 地下水補給

單元5：水井和水泵

• 水井型別，透過水井的穩定流
• 水泵分類
• 水泵特性
• 水泵的選擇和安裝

F節：農業加工工程

單元1：乾燥

• 溼空氣學-空氣-蒸汽混合物的性質

• 液體食品的濃縮和乾燥-蒸發器，托盤乾燥器，滾筒乾燥器和噴霧乾燥器

• 水熱處理

• 穀物、豆類和油料作物的乾燥和碾磨

單元2：尺寸減小和輸送

• 顆粒固體尺寸減小的力學和能量需求
• 粉碎固體顆粒的粒度分析
• 透過篩分進行尺寸分離
• 顆粒固體的流化-氣動輸送，剷鬥輸送，螺旋輸送和皮帶輸送
• 清潔和分級
• 穀物清潔機的有效性
• 固體、液體和氣體的離心分離

單元3：加工和副產品利用

• 加工 -
  • 種子
  • 香料
  • 水果
  • 蔬菜
• 加工行業的副產品利用

單元4：儲存系統

• 控制氣氛儲存和改良氣氛儲存
• 易腐食品的儲存，倉庫，倉子和糧倉

G節：乳品和食品工程

單元1：傳熱傳質

• 穩態傳熱-傳導、對流和輻射
• 簡單幾何形狀中的瞬態傳熱
• 換熱器的基本工作原理
• 擴散傳質和對流傳質
• 農業加工操作中的同時傳熱傳質

• 食品加工系統中的物料和能量平衡
• 水分活度、吸附和解吸等溫線

單元 2：食品保鮮

• 微生物死亡動力學——牛奶和其他液態食品的巴氏殺菌和滅菌

• 透過冷卻和冷凍儲存食品

• 製冷和冷藏基礎及應用

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