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新林科背景下“物联网+园艺”实现智慧化人才培养的路径研究

2025-02-20王佳斌金友帆

智慧农业导刊 2025年4期
关键词:智慧化园艺物联网

摘" 要:探讨新林科背景下,物联网应用技术专业人才赋能园林产业,实现园林产业对跨学科人才的需求。该文旨在对物联网应用技术专业的人才培养现状、主要存在的问题以及实施路径进行分析研究,解决园林产业发展面临的亟待解决的问题,培养更适合社会发展需求的技术技能型人才。

关键词:物联网;人才培养;智慧化;园艺;技术

中图分类号:C961" " " 文献标志码:A" " " " " 文章编号:2096-9902(2025)04-0014-04

Abstract: Against the backdrop of new forestry, the application technology of Internet of Things has enabled the landscape industry to realize the demand of interdisciplinary talents for the landscape industry. This paper aims to analyze the current situation, main existing problems and implementation paths of talent training in the Internet of Things application technology major, analyze and research, solve the problems that need to be solved urgently in the development of the garden industry, and cultivate technical and skilled talents that are more suitable for the needs of social development.

Keywords: Internet of Things; talent training; intelligence; landscape; technology

随着社会的发展与科技不断的进步,我国农业、林业、园林在生产结构、生产方式、组织方式上发生了重大变革。2013年11月,习近平总书记指出:“我们必须比以往任何时候都更加重视和依靠农业科技进步,走内涵式发展道路。”面对新的变化,现代化进程中更需要创新型、复合型、交叉学科背景的农林类、园林类人才。在新林科的背景下,智能化、数字化、信息化已成为新林科发展的关键驱动力,构建“物联网+园艺”智慧化创新型人才培养模式,为实施乡村振兴战略提供重大的人才支撑。

1" 新林科背景下物联网应用技术专业人才培养发展现状

随着互联网不断的发展,关于物联网这个学科的研究也逐渐增多,如何培养物联网复合型人才、物联网应用在哪些领域以及物联网的学生就业方向已成为目前不可避免的研究方向,有学者提出,“制订和实施物联网专业复合型人才培养方案,构建‘三维度三递进三平台三融合’复合型人才培养体系,在物联网专业建设、课程建设和人才培养取得显著成效,有效助力物联网战略新兴产业发展”[1]。以技能力、学习力和素养力为基础,以学生工作室、大师工作室和“双创”基地为平台,打造岗课融合、赛教融合和专创融合的物联网专业复合型技术技能人才。也有学者提出“竞赛驱动、赛学一体”的新工科人才培养模式[2]。以工科为背景、竞赛为驱动,赛学结合的人才培养模式。对于物联网的研究还涉及医疗领域、农学领域以及其他领域。党的十九大报告指出,我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。因此,园林绿化为塑造城市和改善人们对美好生活的需要起到至关重要的作用。但传统的种植技术已经满足不了现代园林行业的发展,为此信息技术,特别是物联网和大数据,也为园林观赏植物资源的创新提供了强有力的支持[3],这也进一步印证了“物联网+园艺”的结合是物联网应用技术人才培养方向之一。

在物联网应用技术专业人才培养的过程中,学生不仅需要明确物联网应用技术的理论知识、应用场景以及实践操作技能。物联网应用技术人才建设已成为园艺发展的关键驱动力,在园艺管理、监测和保护方面发挥重要的作用。首先,物联网技术能够摸索出植物生长对温、湿、光、土壤的需求规律,提供精准的科研实验数据,提供高效植物生长最佳时间和周期,减少人力和物力的浪费。其次,物联网应用技术通过智能分析与联动控制,能够及时精准地满足植物生长对环境各项指标的需求,以达到增产的目的。物联网监测技术作为植物生长的核心工具之一,在智能化时代扮演着重要的角色,现今园艺发展离不开物联网应用技术人才。尤其在新时代发展的当下,智慧化园林管理技术是不可或缺的手段,通过物联网技术实时检测,如温度、湿度、光照等各项指标。

目前国内研究物联网应用技术与园艺专业两者结合起来的文献并不多,尤其是关于物联网和园艺相结合人才培养相关的文献更少甚至是没有,其主要的原因是人工智能技术也是近十几年快速发展起来的,对它的研究仅存在人工智能技术能应用在哪些场景,如智慧生活、智慧医疗和智能生态得到了高度的关注,这也为后续继续做相关的研究留足了研究的空间。

2" 新林科背景下高校园地物联网应用技术专业人才培养实施路径

2.1" 对交叉学科背景的人才需要大

新林科其根本是要突出新,而“新”就体现在物联网技术的结合,多学科交融与汇聚加速了各个产业发展和升级,同时,也说明了复合型、交叉学科背景的人才更受市场的青睐,是“学科—专业建设—产业链”模式下园林产业发展的重要基础,是园艺发展的重要任务。如福建林业职业技术学院园林系的园林产业链专业群有园林技术专业、风景园林设计专业、园林工程技术专业、物联网应用技术专业以及园林技术等专业,由此可以看出,物联网应用技术专业放在园林专业群就已证明园林行业已经朝向智慧化生产、培育以及智能化监控设备全景展示的发展,实时把握植物生长的最佳状态。园艺发展与物联网应用技术及相关的学科深度交叉、渗透乃至汇融,形成新林科和园林产业的转型升级。产业的升级和革新必然加快推进园林行业物联网、大数据,人工智能等信息化新技术人才培养,提升现代园林全产业链数字化水平,增强园林资源动态监测和态势感知能力。建立以林业“一张图”为基础的林业大数据中心,完善智慧林业共享平台[4]。

目前,高等教育园林类学科发展还存在人才不足的现象,其主要表现在培养互联网、物联网以及大数据等人才成长需要有一定的时间性以及周期性,这也是市场对人才培养的质量和技术服务提出更高的要求。同时,市场需求量大,从福建省花卉产业的角度来分析,花卉产业从2010年产值27亿到2020年高达143亿,短短的十年期间,福建省园林产业发展速度已经翻了5倍之多。因此,对于园林行业领域的人才需求大,迫切地需要技术技能型人才为园林园艺注入更多的发展动能。

2.2" 物联网专业人才培养目标转变

在园艺产业发展过程中,搭乘“物联网+”快车道,培育、栽培和管理模式已发生根本性的变化。大部分培育、栽培和管理已经不需要人力完成。以前那种“卖油翁”式的纯手工完成一系列的栽培、培育的操作,现今也很少存在于大规模的园林园艺生产环境中,而是更多地体现在物联网应用技术的手段,去助推园林园艺行业的快速发展,把社会和市场需求作为导向,通过培养学生的实践应用能力,提高学生在就业求职中的竞争力[5]。物联网应用技术专业的人才培养模式需要进一步提升或拓宽与其他领域的联接,尤其是在园林园艺方面的应用,增强学生的复合型人才的培养方向,应该充分利用互联网、大数据和物联网应用技术,与企业深度开展合作,对接企业智能化的发展需求,打造符合物联网时代下新时代所需要的人才,以对应物联网技术下带来的就业冲击,培养适应地方园艺智能化发展的创新型物联网应用技术人才。

传统的物联网应用技术专业的知识体系学科交融涉及各个领域,对于深入园林产业链的交叉较弱,传统的园林还是花卉为原料的栽培和景观设计,对于栽培技术相对难以进行转型,难以适应园林现代化的需求。党的二十大报告指出:“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。[6]”因此,“物联网+园艺”相结合的复合型人才是新林科背景下人才培养的目标。福建林业职业技术学院园林系为满足福建省园林产业的发展需求,结合物联网专业学科的优势,将园林产业发展转变为“物联网+园艺”人才培养的目标定位。面对福建省的园林建设、智慧园林、园林产业和景观设计等,培育具备丰富的知识素养,以园林为核心的交叉学科的新林科为知识基础,以适应现代魅力乡村建设所需要的复合型人才。

2.3" 物联网应用技术课程体系的转变

物联网应用技术的应用领域是非常广泛的,所涉及的有家具、交通、工业、医疗、物流和农业等多个领域。若把物联网应用技术专业放在多领域下培养人才,是粗放型的培养模式。同时,学科多重化与教学内容的多样化也伴随着师资力量匮乏逐渐凸显,教学资源与教学设备的有限,专业学时与专业课程在有限的时间内很难使学生学识达到较高的水准。

培养学生不应以粗放型的课程进行教学,而是需要集中在某个领域“深”度挖掘学生所需的必备课程体系,才能激发起学生对专业的深入理解以及学生对专业的未来发展趋势的把握。“宽”度的课程体系教学只会让学生宽泛地掌握物联网应用技术层面上的知识,每个领域只掌握一点点的知识体系。若长此以往,培养出来的学生走出社会去找工作时或想在物联网应用技术领域进一步研究,会不知道该往哪个方向去深究。

因此,由物联网应用技术专业背景的教师和某个专业领域背景的教师为物联网应用技术专业的学生开设学科课程。在建设专业核心课程团队的过程中,由不同学科背景的老师共同建设一门课程,促成学科交叉的课程融合,2个不同领域的专业教学内容融合在物联网应用技术专业课程中,正如福建林业职业技术学院的物联网应用技术专业和园林园艺专业的结合,既是对园林园艺专业的提升,也是为物联网应用技术专业跨学科领域交叉研究指明了道路。与此同时,教师的不同专业背景也为物联网应用技术专业注入新鲜的血液以及为学科专业发展指出重点的方向。

物联网应用技术专业学生单纯地学习物联网相关的课程是远远不够的,在这一方面,福建林业职业技术学院根据学科以及地理优势,将物联网应用技术专业与园林园艺专业结合的课程有物联网开发和物联网工程设计与管理2门核心课程,为进一步让物联网应用技术专业的学生更加了解园林产品的生长周期,增设植物生长与环境和植物与植物生理选修课程,只有懂得植物的生命生长过程以及植物适应环境发展的状态,才能在物联网应用技术上加以设计,形成物联网应用技术专业学生复合型人才培养的高地。

3" 新林科背景下物联网专业人才培养存在的问题

3.1" 培养目标定位不清晰

我国高等教育园林方面的教育人才培育与市场存在脱节的问题,课程体系仍存在以物联网课程为主,未能体现“物联网+园艺”课程的前沿性和其他学科的交叉性,培养目标仍然缺乏地方性特色和优势,尤其是培养目标定位是建立在服务地方企业发展和促进学生就业基础之上的,再者园林园艺行业有关单位处在较为偏远且人烟稀少的地方。因此,课程思政预期的效果具有很大的提升空间,不容忽视的是对学生世界观、人生观和价值观的教育,不能很好地认识到学生自身价值的体现,是学生不愿意去祖国需要的地方以及偏远的地区就业的重要原因。

3.2" 课程体系和设备建设尚未完善

现今的物联网应用技术专业是一个新兴学科,如果没有互联网,物联网也不可能兴盛得起来,严格意义上来说,物联网是互联网的延伸,各个行业一直在努力地探索物联网应用能涉及的领域以及能被物联网所应用的领域,可以看出,小米科技有限责任公司所做的智能家居生态系统为物联网学科的发展做出了一个很好的示范和前沿性的探索。但也说明了复合型人才需要很多的知识储备,既要学物联网的专业知识,也要学习各个领域的部分知识,有些地方综合性大学的学科交叉、科技创新未能很好地把物联网应用技术专业的课程体系效果发挥出来。使课程设置以及教学组织存在一定的难度,容易导致失去教学重点和方向[7]。福建林业职业技术学院园林系结合园艺专业,融合物联网应用技术专业,服务福建省大中小企业,以“物联网+园艺”的物联网应用技术专业课程培养模式为切入点,既能发挥园林产业长足的发展,也能发挥物联网应用技术专业的特性。

仅仅依靠学校的内部教育资源、实训室实训平台,还尚不能满足为学生提供契合专业实际发展的需求。为此,为满足物联网专业人才培养需求,实现理实一体化有机集合,基于新林科智能化建设的背景下,建构基于新林科背景下“物联网+园艺”相结合的物联网专业人才培养模式。以课堂教学为基础、专业科研为驱动力、基础服务为根本的三位一体原则,实现工学结合,旨在突破物联网应用技术专业传统学科发展,延伸至园艺发展的交叉性学科复合型人才建设中,将现有的园艺技术发展成果转化为符合未来园艺智能化生产当中,为产学研相结合提供有力的条件。物联网应用技术的人才培养模式更侧重于各个领域的应用和发展,实现优势互补等。

紧紧围绕乡村振兴发展战略,紧扣福建省作为中国东南花都以及武夷山园林发展等花卉产业名片,以园林产业链中的文创宣传—产品生产(花卉生产、园林景观规划设计)—产品销售等关键环节为主线,融合物联网、大数据、融媒体等新技术,实现专业领域融合,服务园林产业智能化升级[8]。因此,以乡村振兴为政策导向,以促进企业发展为出发点的园林方向的物联网专业教育模式课程设置模式,可推进园林背景下物联网专业的发展。

3.3" “物联网+园艺”新型人才培养模式的革新

“物联网+园艺”的人才培养模式是建立在物联网兴盛的基础上针对园艺技术研究与结合的模式,形成智慧园艺的交叉性学科。物联网更多侧重于“智能感知”“智能应用”以及助力传统行业的盖章升级[9]。传统的物联网人才培养模式是建立在比较单一的学科或者仅仅放在计算机范畴里进行教授,对技能素养和学科交叉方面突出性不强,主要原因有二:一是传统的物联网应用技术的固有学科知识体系是以计算机这个单一的学科为重点,只停留在计算机学习的初识领域,还未涉及其他领域的应用;二是院系学科之间的建设限制了学科与学科之间的突出性,缺乏交融,这也是地方院校的林业、园林类专业很难建立起与计算机学科等具有交叉性的院系。由此可以看出,在学生培养上缺乏一定的创新性,这也导致了学生在学习的过程中只是停留在计算机学习的最初层面。

福建林业职业技术学院坐落在福建省南平市,南平市的森林覆盖率为77.99%,森林蓄积量为16 819万m3,国家级自然保护区有武夷山和延平芒砀山,还有省级保护区5个,省级森林公园26个等,为学生提供了丰富的研究学习资源的氧吧,也为物联网应用提供了基础平台。以技术为基础,以应用为目标,是物联网的核心思想和重要内容[10]。因此,物联网应用技术专业应用于园林园艺,这无疑是一个园艺园林行业的重大突破和变革,这种变革也指向了智能化、智慧化园艺园林栽培发展。

3.4" 新林科背景下物联网应用技术专业人才培养实施途径

从院系的角度出发,培养学生物联网应用技术在园林园艺方面的应用能力,如园艺智能化管理、农业智能管理、园艺产品流通管理等,同时,针对本专业传统的固有知识,如云计算技术、Python数据分析、Linux操作系统等传统的物联网应用技术的知识也要掌握。为更好地让学生应对劳动市场和职业变迁,动态地调整人才培养目标以应对市场需求是当下高职院校教育模式的重大课题,以实现“物联网+行业”的职业技能培养目标。

从师资团队的角度分析,任课教师的知识水平的广度和深度直接影响教学效果以及人才培养最终的成效,为此,福建林业职业技术学院不仅有物联网专业的专任任课教师,在物联网技术课程方面,包涵传感器及检测技术、自动识别技术、嵌入式技术、物联网设备装调与维护、物联网系统部署与运维等核心课程。而且还有园林园艺的教师,在园艺课程方面,包涵园艺植物智能生产技术等核心课程,同时,须以课堂为基础,有效地开展研修,通过听评课以及教学评比等活动提升自身的专业素养。学生的成才成长关键在老师。物联网技术和园林园艺技术的不同学科方向和背景,为兼具物联网技术和园林园艺技术的复合型教师提出了更高的要求。

从课程体系方面着手,物联网应用技术的学生不仅要学习物联网应用技术的专业性课程,还要学习物联网技术应用在园艺上的课程,如园艺植物智能生产技术、园艺产品物联网营销以及园艺产品供应链管理等,尤其是园艺植物智能生产技术和园艺产品物联网营销这2门课程是物联网应用技术专业的核心课程,培养学生应用性技术能力,这无疑是对人才培养的一种全新的探索。

建设实训场所,实现“物联网+园艺”的理实一体化教学,建设不同种类实训室,可以满足不同技能的掌握,更能培养学生的操作能力,如物联网应用设计技能实训室,培养的是具有PC或移动应用端软件开发的能力;树木植物标本室,培养和训练学生“植物识别与应用”的专业技能等。因此,依托物联网应用技术专业“校中厂”的校内实训平台,实现“学中做,做中学”,培养学生综合职业能力和创新能力。

4" 结束语

为满足现代园林产业链人才发展需求,福建林业职业技术学院在专业探索下,通过开设物联网应用技术专业,搭建“物联网+园艺”理论体系,形成复合型人才,解决了传统园艺亟待解决的主要问题,新林科背景下人才培养路径的探索是一项创新性的改革工程。全力发展园林产业是我国乡村振兴战略顺利实施的关键,为乡村振兴培养复合型应用人才。

参考文献:

[1] 程智宾,胡锦丽,王洪.职业院校复合型技术技能人才培养体系构建与实施——以物联网专业为例[J].福建教育,2024(17):37-42.

[2] 李尚林,张雯雰,陆汝华,等.“竞赛驱动,赛学一体”的新工科人才培养模式——以湘南学院物联网专业为例[J].湘南学院学报,2024,45(2):93-98.

[3] 葛正喜,路亚星.新技术与园林观赏植物资源的创新分析[J].分子植物育种,2024,22(1):312-317.

[4] 福建省人民政府关于印发福建省“十四五”推进农业农村现代化实施方案的通知[EB/OL].http://www.fujian.gov.cn/zwgk/ghjh/ghxx/202207/t20220704_5943828.htm.

[5] 王敏弦,李森,蒋伟.物联网专业校企深度融合的研究与实践——基于石河子职业技术学院与中兴通讯共建智慧农业ICT创新基地建设[J].中国教育信息化,2018(8):9-12.

[6] 习近平:高举中国特色社会主义伟大旗帜 为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗——在中国共产党第二十次全国代表大会上的报告[EB/OL].https://www.gov.cn/xinwen/2022-10/25/content_5721685.htm.

[7] 孙泽宇,李蒙,龚蕾.新工科背景下物联网工程专业课程改革与建设[J].洛阳师范学院学报,2021,40(5):82-86.

[8] 陈剑峰,黄华明,黄淑燕,等.“双高”建设背景下高职园林技术专业群课程体系构建研究——以福建林业职业技术学院为例[J].智慧农业导刊,2023,3(24):60-63,69.

[9] 吴宣够,郑啸,陶陶.面向新工科的物联网工程专业人才培养方案探索[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2018,35(5):83-84.

[10] 丁晓波,蔡政英,张上,等.物联网专业人才培养实践体系探索与实践[J].物联网技术,2020,10(4):112-113.

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