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在乡村振兴战略持续推进大背景下,物联网成为推动农业、农村朝着现代化大步迈进的关键要素。当下,全国范围内农业生产的信息化比率极低,且农村地区极度缺乏物联网专业人才,这对智慧农业的进一步发展形成了极为严重的制约。物联网专业教育存在不少问题,如供需错位、教育资源分散等。高校在人才培养方面和产业实际需求二者之间相互脱节,其教学内容以及教学方式都明显滞后,且实践教学环节中还缺少涉及农业的项目。鉴于这样的情况,积极探索物联网专业协同育人适配机制,同时充分结合科技特派员在一线工作过程中积累的经验,将理论框架和实施路径有效对接,这对于破解人才瓶颈难题、激活乡村发展的内在动能而言,有着至关重要的意义。
物联网技术赋能乡村振兴的实践维度
农业生产智能化转型。物联网技术借助环境感知、数据决策以及精准执行等环节,促使传统农业朝着智能化方向实现跃迁式发展。以陕西眉县的猕猴桃基地为例,新型农民把无线传感器和手机APP相互联动起来,以此对果园展开实时监测,并能够根据监测情况及时调控,如此一来,在暴雨季节果园的损失降低了足足40%。再看江苏江宁,当地的“智小农”APP将各类数据进行整合之后,用来驱动智能设备开展作业活动,使得番茄产量相较于传统种植方式增加了30%。而在前沿领域,相关人员构建起了四维逻辑生长模型,凭借着IoT传感器网络来对光强、温度等因素进行动态调控,在这个过程中,生物量的积累量增加了15%,预测精度达到了R²=0.93,同时能耗也降低了25%。
乡村治理与公共服务数字化。物联网技术正在对乡村治理效能以及服务体验起到重塑作用。长三角地区的“田园五镇”构建起来的AI PaaS系统,对多达30亿条的产业链数据加以整合,进而形成了具有区域性特征的“农业大脑”,还推动了智能环境控制与精细管理,促使村级事务的响应时间从原来的48小时大幅缩短到了仅仅4小时。扬州的郭村镇依靠数智“教联体”平台构建起了“1+1+N”的协同模式,即每所学校都有一个专属平台,每户人家都对应一个基地,并对N类社会资源进行整合,借助可视化端口来连通学校、家庭、农场、纪念馆等场景,实现对劳动素养教育以及社会实践的全流程追踪目的。在养老领域,情感交互AI能够为独居老人提供陪伴,而养老金核算AI则把政务办理流程简化了60%,这些情况充分折射出物联网在改善乡村民生方面的关键价值。
表1:物联网赋能乡村振兴的典型实践案例
物联网专业协同育人的多元主体与模式创新
校政企行共同体构建。要化解人才供需矛盾,就必须突破单一主体所带来的局限。阜平县职业技术教育中心携手地方政府以及相关企业,一同构建“智慧驿站”无人配送车基地。在这一过程中,学生们积极参与到山区物流的各项任务中,促使理论知识能够有效地转化为职业能力,进一步推动职业教育和区域产业升级达成同频共振的良好态势。东莞理工学院则施行了“双突击队”策略,以此来拓宽协同合作的边界范围。两支突击队紧密配合驻镇帮扶队,积极开展无人机植保培训活动,其课程设计精准地针对当地实际存在的痛点问题,通过将理论知识和实际操作有机结合起来的方式,助力学员更好地掌握相关技能。
跨学科融合与层次化培养。现代农业在其发展进程中,对物联网人才所应具备的交叉知识结构以及梯度化能力存在一定要求。广西农业工程职业技术学院积极推动“AI+农科”相互融合举措,对课程体系展开了重新构建工作。在物联网应用技术专业方面,嵌入了智慧农业网络服务、无人机AI监测等不同的方向,由此打造出了一条能够对感知层、传输层、应用层全栈能力进行培养的链条。其“产学研赛”所形成的四维机制收获了颇为显著的成效,学生在机器人及人工智能相关赛事中,累计获得大奖多达88项,且该校毕业生的就业率更是超过了93%。衡阳幼儿师范高等专科学校则将关注点聚焦于数字素养的普惠层面,借助《国家智慧教育平台赋能乡村课后服务》课题,着力培养师范生去设计有关农科教融合数字化课后服务的方案,使得物联网技术能够充当弥合城乡教育鸿沟的有力桥梁。
表2:物联网协同育人的典型模式比较
适配机制的核心架构与运行逻辑
需求导向的动态调整机制。物联网专业教育在精准服务乡村振兴方面,构建起“需求识别 - 响应 - 反馈”闭环模式,其中眉县打造的“四阶闭环”非常典型。精准教学依托猕猴桃三产融合班开展,产业导师会对分选设备糖度检测标准加以解析,学员还会前往杭州去学习农旅融合相关知识;而返乡学员则会设计全季旅游路线,并经过民宿协会的有力推动,实现标准化认证,有助于猕猴桃品牌延展,促使从业者增收。同时,针对基于区块链的Agri - IoT安全模型展开的研究,引入了量子神经网络优化算法,该算法能够缩减数据加密所耗费的时间,从而为课程的动态迭代赋予能量,使得学习者可以掌握应对农业复杂场景的最新能力。
资源协同的立体化网络。资源的有效整合是协同育人落地的基石所在,这就需要突破物理校园局限的边界范围,进而构建起“三空间联动”格局,包含农场等实体的物理空间、云平台数字空间以及涉及企业的社会空间等。扬州郭村镇的数智“教联体”把多家单位整合起来使其成为育人资源节点,使得学生能够在相关平台上自主预约无土栽培、抗战史学习等体验活动,借此形成属于学生自己的个性化成长地图。长三角T300农创走廊在规模尺度方面表现得更为显著,12家无人机企业、3所院校以及五镇政府共同携手建立起低空经济联盟,通过村集体以入股无人机驿站模式,达成人才共同培育、技术共同研发、利益共同分享的目标,从而为协同育人的可持续性筑牢保障。
实施路径与政策建议
强化顶层设计与制度创新。可考虑由省级教育部门牵头制定《乡村振兴物联网人才培育指南》,从不同维度清晰明确培育的具体方向。首先,要把“涉农实践学分”归入到物联网专业的必修环节中,要求学生将目光聚焦在智能灌溉、农产品溯源等具体场景上,完成至少两个真实项目,以此促使学生在实战操作过程中,能够夯实自身在涉农物联网技术应用方面的能力,从而切实贴近乡村振兴的各项需求。其次,设立“校地人才双聘制度”,一方面,邀请企业工程师进驻到学校来进行授课,将行业前沿技术以及企业实践案例一并带来,以此拓宽学生的视野范围;另一方面,选派教师前往县域挂职担任科技特派员,让教师能够深入到乡村的一线实际场景中,把自身掌握的理论知识和基层实际情况紧密结合起来实现人才的双向流动以及能力方面的相互补充。最后,建立“农业数字技能认证”体系,把智慧农业设备的操作维护等相关内容归入到职业资格的框架体系之内,通过规范且完善的认证体系,明确人才技能标准,助力培育出既对物联网技术有着深入了解又对农业场景极为熟悉的复合型人才,为乡村振兴源源不断地注入既专业又精准的人才力量。
深化载体建设与模式升级。推进三类平台建设工作,以此助力乡村振兴过程中人才培养与技术应用。就教学创新平台来讲,可以参照广西职院构建的“虚拟仿真 + 智能平台”立体化体系,有针对性地开发丘陵地带无人机巡检、设施农业环境调控等一系列的虚拟实训模块。如此一来,便可以让学生在虚拟场景中提前熟悉并掌握相关技能,为后续的实际操作打下坚实基础,进一步提升他们在涉农物联网技术领域的实践能力。对于技术服务中心而言,可以借鉴阜平职教模式,在县域职校设立物联网技术服务站,后组织师生一同开展设备维护工作,同时还为农民开展培训活动,切实把专业技术融入到乡村的实际场景中,达成技术的落地应用以及知识的普及传播这两个目标。成果孵化基地则依托农创走廊来打造技术转化中试基地,比如眉县猕猴桃AI分选车间,为学生成果提供了直接能够应用的场景,推动学生的成果从理论层面逐步迈向实际生产应用,加快技术转化的速度以及乡村产业智能化升级的进程,最终形成一条完整的涵盖人才培育、技术服务以及成果转化的链条。
优化师资结构与评价体系。施行“双师三能”提升计划,从不同方面促使教师能力实现全方位升级。首先,专业教师每年得完成农业企业实践40学时,在这一实践过程中扎实掌握四维生长模型这类前沿技术,使得教师能够把最新的行业发展情况以及专业知识带回校园,给课堂教学增添鲜活的实践要素,提升教学实用性以及前瞻性。其次,积极聘请乡村工匠担任实践导师,他们所拥有的地形适应性改装等经验性知识属于极为珍贵的实践财富,通过和乡村工匠展开合作,能够把这些贴合实际的经验传授给教师,以此来弥补教师在实际操作经验层面存在的不足,达成专业知识和实践经验有机结合的效果。再者,将“技术服务成效”归入职称评价体系中,明确对教师在降低农户能耗、提高产量等方面所作出的贡献予以认可,凭借这样的方式激励教师主动深入乡村开展技术服务,把自身所学转化成为助力乡村发展的实际成果,由此形成教师能力提升、技术服务实践以及职称评价三者相互促进的良好态势,全方面塑造既精通理论又擅长实践的“双师三能”型教师队伍。
物联网专业协同育人构建教育赋能产业、产业反哺教育的共生体系。学生于智慧大棚调试传感器参数时,采集数据可优化植物生长模型,既是技术应用者更是农业知识生产者;师生为独居老人部署AI陪伴终端,让科技具有人文温度。未来可开发自适应学习系统,深化区块链在学分银行应用,推进跨院校农业物联网开源社区建设。
作者:王民川,郑州工程技术学院