关于智慧农场与农业高校产教融合协同育人模式的思考

2020-03-15王继玥石登红

贵阳学院学报(自然科学版) 2020年2期

王继玥，石登红，白禹，刘燕

(1. 贵阳学院生物与环境工程学院，贵州贵阳 550005;2. 贵阳学院数学与信息工程学院，贵州贵阳 550005)

在深化农业供给侧结构性改革，实现农业跨越式发展的背景下，发展智慧农业，现实农业生产的高效、聪明、智慧、精细和可持续化，提升到了国家战略的层面。智慧农业是将数字技术深入运用到农业生产经营全过程中，通过整合各种新技术和建立新体系，从而实现我国农业产业现代化。一方面利用物联网、“5s”、云计算和大数据等新技术对农业生产进行检测和精准管理；另一方面运用网络系统和电子商务平台可以实现农产品销售、质量认证、农业休闲旅游、农业信息服务等互联互通。

近年来，随着人工智能技术的飞速发展以及国家加快农业现代建设的战略部署，把农业技术转型升级作为的核心任务，其中发展智慧农业，建设智慧农场已势在必行，成为深入推进农业供给侧结构性改革的先行标杆。[1]培养适应智慧农业发展要求，满足智慧农场建设需要的现代农业技术人才是高校的重要任务，同时也是促进校企融合，推动农业产业转型升级的重要前提。这需要校企开展深度合作，探索建立农科人才培养新模式，培养相关专业学生的创新能力、实践能力和综合素质，着力解决农科大学生的专业知识单一，缺乏人工智能、大数据应用等相关学科技能培养，理论与实践环节严重脱节等现实问题。这对于发展农村新产业，促进产、教、学、研深度融合，推动农业全环节升级，加快科技成果转化，培养优秀的农科毕业生服务于社会主义新农村建设事业具有重要的现实意义。

1 问题导向

由于缺乏适应现代农业生产、管理和经营的应用性复合型农科人才，严重制约现代智慧农场的建设和产业发展。而传统培养模式使得大量农科专业学生技能单一，竞争力不足，找不到合适的工作，或者盲目创业，或者从事与专业无关的工作，浪费了大量的教育资源。[2-3]因此，如何引入企业资源，强化校企深度融合，以科研服务产业转型，推动科技成果转化，一方面取长补短，发挥企业进行实践教育的优势；另一方面，整合科研、教学、实践资源，培养出一批优秀的智慧农业专业人才，是当下亟待解决的问题。

1.1 智慧农场建设的挑战与机遇

智慧农业是利用物联网、云计算以及遥感技术、地理信息系统、全球定位系统等现代信息技术，通过对农业生产环境的自动控制和智能感知，实现农业生产的智能化、科学化和系统化。[4]117-121智慧农场是将互联网、云计算、大数据等现代信息技术引入农场生产中，整合遥感、红外线探测、无线电传输、视频采集等多种现代监测传输设备，与机械化、自动化大农业生产相统一，建立集数据分析、智能管理和科学生产的精准农业生产系统。[5]通过多技术融合实现了对农业生产的全环节控制和精准管理，极大提高了农业生产效率、收益和回报率，具有高效、智慧、精细和可持续等特征。目前在欧美等发达国家已经建立了成熟的现代农业生产模式，并逐步引入人工智能、大数据、遥感探测等技术建立智慧农场，实现不同类型(人多地少耕地资源短缺型/人少地多劳动力短缺型/土地、劳动力适中型)农业生产的智慧化。[4-6]而我国由于农业机械化自动化程度低、土地利用率低、有效可耕种面积低、相关人才缺乏和投入低、资源整合度低等原因，在智慧农场建设方面发展相对滞后。但我国在农业物联网技术应用方面已取得了突破性进展，走在世界前列。[7]81-84在水产养殖、大田作物、果树种植等方面建设了一系列智慧农业推广示范区[6]，取得了一定成效，积累了一定的经验，展现了广泛的应用前景。

1.2 智慧农业发展的制约因素

由于发展时间比较短，智慧农业在生产、加工、流通、消费各环节均面临诸多技术瓶颈。尤其是网络技术与工程技术的深度融合是制约智慧农业发展的关键。在农业生产中，由于不同作物的生长特性不同，环节复杂多变，且受环境等不确定因素的影响较大，如何准确高效地监测并实现智能化控制等一系列问题，都亟待解决。因此，如何实现智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、智能管理、智能检测、智能实施等全方面的智能化，将是智慧农场建设和发展中必须解决的难题。

智慧农业从根本上改变了传统农业的设施简陋、技术落后、生产单一、管理粗放、抗风险能力低、生产效率低的经营模式。智慧农场利用物联网技术，整合现代通讯和农业工程技术进行农业生产。智慧农场的前期投入高、技术难度大、人员要求精良，还需要规模化发展。因此，智慧农业生产模式的推广，必须实现土地的集约化和规模化使用。这与当下农村土地政策相冲突，只有化解土地使用权、农民转移安置以及劳动力重新分工之间的一系列矛盾才能有利于智慧农业的发展。

由于引进新的技术和理念，智慧农业对农业产业链、产品链、价值链等链条进行了重新的界定和扩展，对农业生产效率、交易效率产生了决定性的影响。长久以来，传统农业生产模式是我国农业发展的基本，产业链单一、且较短，各环节也不连通，没有形成完整有序的生产、加工、销售为一体的产业体系。一些模式仍处于探索阶段，没有形成规模和特色。农产品生产与市场需求的分离，农户与消费者分割，导致信息不对称，生产不能满足市场或者生产过剩，加之我国有关农产品的标准体系、质量认证和检验体系不健全，消费者缺乏农产品质量和安全的保障，而生产方难以把控市场需求等一些列问题都严重制约智慧农业的发展。[5]

1.3 智慧农场对人才的需求

规模化的智慧农场需要跨专业的复合型人才。对于从事智慧农场生产的应用技术型人才不仅要具备农业生产的专业知识，还需要具备应用大数据、人工智能等现代信息技术的能力。对于从事经营管理工作的人员，既要具备现代管理学知识，还要掌握运用数据分析手段研判农产品市场发展，特点走向，以及收集整合各种资源，开拓市场的能力和水平。然而，在传统的农业生产经营方式下，物联网技术的研发、农产品种植技术、农产品的加工、以及市场销售等各个环节是相对独立的[8]，因此，人才的培养就偏向于某一领域的专业培养，导致专业基础虽然相对比价扎实，但是综合素质不高，解决实际生产中复杂问题的能力欠缺。

在智慧农业生产模式下，要求农业生产、加工、贸易相互协调，高度一体化。因此，急需具有复杂背景的一专多能型人才服务于技术、经营、管理、市场拓展和售后等各个环节。通常农业院校培养的作物栽培、育种、植保、动物养殖、兽医、食品加工与储藏、农机、地理信息、市场营销、金融管理类专业人才，由于缺乏数据分析、人工智能方面的技能培训，而且理论学习远多于实践操作，导致无法适应智慧农场对复合型人才的要求。因此，高端人才短缺和普通人才过剩，是目前智慧农场建设中面临的主要问题。[9]

2 目标任务

智慧农业的发展、智慧农场的建设需要相应的智慧型人才。高校是人才培养的主体，企业是人才接收方，通过产教融合、协同育人的模式，充分发挥学校和企业在人才培养中的作用，能实现资源整合以及人才的定向化培养。

2.1 多重专业技术的整合

智慧农场的建设需要整合基于农业物联网技术的农场智能感知技术、农场作物生长全景数字图谱档案的构建技术、基于数据总线的异构数据集成技术、基于移动互联的专家远程服务技术、基于移动互联的智慧农场远程智能化管理技术等多种技术。[6]这些技术涉及到多学科，跨领域的技术集成，需要高校的科研攻关以提供坚实的科技支撑。在科研攻关中进行有针对性的人才培养既有利于学生能力的提升，也有利于企业的发展。[10]

2.2 产教融合发展

通过建立农业高校与智慧农场校企协同育人模式，以智慧农场创新实践平台为依托，高校科技创新为支持，贯穿人才培养的各个环节，推动农业高校产教融合创新基地的内涵式发展。在产教深度融合过程中共建应用型专业，培养更多“双师型”教师，提升教师的教学水平和研究团队核心竞争力，建立校企合作的协同科研体系，促进高校在相关专业领域的快速转型发展，提高企业的综合实力，实现学生、学校、企业、社会的全面获益的目标。[7]81-84

3 思路和举措

3.1 校企双方协同定制人才培养方案

专业教师与企业开展产学研深入合作，以企业需求为导向，制定人才培养方案，同时定期邀请行业内的专业人士以及学界专家对人才培养效果进行评估。以市场与企业相关技能的具体要求为教学基础，并充分对学生的职业生涯需求进行考虑，最后校企协共同拟定人才的培养目标、具体内容、实施方案等，并在培养过程中不断改进优化，以适应智慧农场对农业技术人才的需要。以一届毕业生培养为周期，定期组织行业专家、用人单位对人才培养方案进行评审，使人才培养方案既符合高校人才培养的制定规范，也满足企业和社会发展的新要求，不断完善，形成完整的体系。

3.2 按照智慧农场的行业需求进行系统性的课程设置

在课程设置上面以培养和提高学生的实践能力为主导教学原则。将综合式学习、轮岗式实习等课程和学时设计与智慧农场生产、经营、管理、销售环节向呼应，并且集中安排学生进行实习、实训，有效突出课程设置中实践的主导型地位。同时，在每个学期可以组织相关技能大赛，将本学期所学的主要知识与技能设计到竞赛中，校企双方可以通过一定的激励措施来调动学生的参赛积极性，进而激发学生对于专业技能的学习潜力，在培养学生应对能力的同时学以致用，巩固所学理论知识与实践技能。[11]

3.3 多学科联合实训，灵活组织教学形式

对于农科专业的学生而言，缺乏工程背景在相当大程度上限制了他们在智慧农场中的竞争力。因此，强化自动化工程、人工智能、大数据、地理信息等专业技能的培训和实践是智慧农场产教融合育人的关键环节。[12-14]只有将这些专业的理论知识与现代智慧农场运行过程有机结合，才能够真正培养适应现代智慧农业发展的综合能力，进而才能为智慧农业生产、经营提供急需的技能型和管理型人才。同时也能进一步强化企业才与学校的产教融合，推动技术创新，科技成果的转化和应用。因此，必须打破传统教学模式单一，教学理念陈旧，管理模式僵化的桎梏，破除机制体制弊病，在智慧农场与高校协同育人中充分发挥企业的优势，以及企业的主导作用，灵活开展形式多样的教学实践，不拘泥于所谓学时和学分的限制，将符合企业的用人标准作为学生毕业的重要考评依据，建立健全农业人才培养和评价新体系。[15-16]

3.4 加大投入和支持力度

一方面，应该加强农业高校、研究机构与智慧农场多方交流合作，搭建信息互联互通技术平台，使高校、科研机构和智慧农场相互依托，即以智慧农场中面临的实际问题为导向，使专业科研结构和农业高校联合攻关，快速度高效解决技术问题，同时科研反哺教学，解决智慧农长生产问题的同时培养人才。智慧农场要为高校和科研机构提供必要的素材和资金支持，以便开展大规模测试和检验，在提高高校和研究所科研能力的同时将科研成果直接转化为农业生产力。[4]117-121

另一方面，政府要逐步推进体制机制改革，尤其应加大农业高校、科研机构和智慧农场的在进行智慧农业探索和建设方面的资金和政策支持，完善人才评定、技术标准管理制度和研究水平的认定制度，强化企业在智慧农业创新中的核心作用，推进智慧农业产业体系建设。此外，还应加强对农业高校农学相关专业毕业生的激励和引导，强化责任感和使命感。研究制定相关政策，鼓励农业高校农学相关专业毕业生积极投生于智慧农场的建设中，为实现我国农业现代化作出应有的贡献。