智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團隊：為農(nóng)業(yè)強國建設(shè)“精準(zhǔn)栽培”智慧人才
2024-08-09 15:27:12
來源：中國青年報
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不久前，在南京農(nóng)業(yè)大學(xué)“智慧麥作技術(shù)”觀摩會現(xiàn)場，數(shù)字化麥田分布、麥情遙感立體監(jiān)測等技術(shù)在千畝麥田輪番“上演”。
年輕的胡金釗博士按下遙控器按鈕，一臺智能測產(chǎn)收獲機沿著規(guī)劃路線駛進麥田，一茬茬小麥被“收入囊中”。不一會兒，“田間產(chǎn)量空間分布圖”也被精準(zhǔn)呈現(xiàn)出來。
胡金釗所在的南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團隊，由曹衛(wèi)星教授、朱艷教授領(lǐng)銜，面向國家糧食安全戰(zhàn)略需求，將中國幾千年精耕細作的傳統(tǒng)智慧與現(xiàn)代高新科技交叉融合，致力為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展和農(nóng)業(yè)強國建設(shè)作貢獻。
《中共中央關(guān)于進一步全面深化改革、推進中國式現(xiàn)代化的決定》強調(diào)，要“深化教育綜合改革”，“建立科技發(fā)展、國家戰(zhàn)略需求牽引的學(xué)科設(shè)置調(diào)整機制和人才培養(yǎng)模式，超常布局急需學(xué)科專業(yè)，加強基礎(chǔ)學(xué)科、新興學(xué)科、交叉學(xué)科建設(shè)和拔尖人才培養(yǎng)”。
高等教育是教育、科技、人才的關(guān)鍵聯(lián)結(jié)點和集中交匯處。20多年來，在南農(nóng)智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團隊，一個個農(nóng)業(yè)智能裝備、農(nóng)田機器人、農(nóng)作云平臺等智能“農(nóng)具”相繼誕生，一大批農(nóng)業(yè)“智慧人才”也在這里成長。
創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式
“我們下地能開智能農(nóng)機，上天能飛無人機?！痹搱F隊博士生王偲媛開玩笑說。目前，她正參與國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體項目“糧食作物生產(chǎn)力監(jiān)測預(yù)測機理與方法”。
這些年來，該團隊致力于拓展教學(xué)，將人工智能、工程技術(shù)與農(nóng)業(yè)領(lǐng)域深度融合，依托國家信息農(nóng)業(yè)工程技術(shù)中心等平臺，組建了一支高水平智慧農(nóng)業(yè)科教團隊，構(gòu)建面向未來農(nóng)業(yè)的新型專業(yè)。
“擁抱新技術(shù)，催生新動能，為適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展要求，智慧農(nóng)業(yè)需要快速發(fā)展?！辈苄l(wèi)星表示，科技的飛速發(fā)展，讓團隊愈發(fā)意識到學(xué)科交叉融合的重要性。
值得一提的是，農(nóng)業(yè)人工智能與機器學(xué)習(xí)、農(nóng)業(yè)遙感原理與技術(shù)等交叉融合課程的開設(shè)，讓智慧農(nóng)業(yè)課程體系獨具特色。目前，該課程群成為學(xué)校示范性基層教學(xué)組織，“信息農(nóng)業(yè)技術(shù)”獲評江蘇省一流本科課程和精品在線課程，“基于無人機影像的田塊自動識別技術(shù)”入選江蘇省研究生優(yōu)秀教學(xué)案例。
在打通學(xué)科交叉融合“橫向”貫通的基礎(chǔ)上，該團隊首創(chuàng)全國“智慧農(nóng)業(yè)”拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，實現(xiàn)本碩博的“縱向”貫通式培養(yǎng)。
整合資源、協(xié)同課程、統(tǒng)籌實踐，這是該培養(yǎng)模式的特色。其中，本科生注重“思學(xué)研做”，碩士生突出科教融匯與產(chǎn)教融合，博士生強化科研創(chuàng)新，貫通三段的教育模式有效破解傳統(tǒng)本碩博培養(yǎng)“不連貫”的難題。
本科期間，劉兵迷戀計算機科學(xué)，導(dǎo)師朱艷結(jié)合他在數(shù)據(jù)分析與模擬方面的能力及農(nóng)學(xué)知識背景，為其量身設(shè)計了“極端氣候時空分布特征”的本科實習(xí)課題。
碩博連讀期間，劉兵獲赴美聯(lián)合培養(yǎng)機會，其博士后階段的成果發(fā)表于《美國國家科學(xué)院院刊》，入選“2017年中國農(nóng)業(yè)科學(xué)重大進展”。受益于貫通式培養(yǎng)模式的劉兵脫穎而出，如今已是一名教授、博導(dǎo)。
據(jù)悉，該團隊將依托學(xué)?！敖鹕茖殨骸眴又腔坜r(nóng)業(yè)類拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的全新模式。
“這種跨學(xué)科的‘縱橫’貫通人才培養(yǎng)，對課程、師資、平臺等資源整合重組，能有效提升教科產(chǎn)協(xié)同效能和育人水平?！辈苄l(wèi)星表示。
由“知識本位”向“能力本位”延伸
“傳統(tǒng)管理方式造成生產(chǎn)資料浪費、生產(chǎn)成本增加和環(huán)境污染嚴重……老師，這該怎么辦？”讀本科時的康敏曾帶著社會實踐中的困惑請教導(dǎo)師朱艷教授。
“播種前種植方案的精細設(shè)計，種植期間的作物長勢精確診斷，收獲前的作物生產(chǎn)力精準(zhǔn)預(yù)測都很重要。”朱艷回答。
她舉例說，哪些農(nóng)作物缺少肥料，哪些農(nóng)作物需要噴藥，無人機、智能裝備都能帶著我們精心配制的“處方”去田間精確作業(yè)。就像醫(yī)院做“體檢”一樣，可以根據(jù)作物光譜與長勢的監(jiān)測結(jié)果，通過農(nóng)業(yè)智能裝備將“種、肥、水、藥”精準(zhǔn)送到每一塊需要的農(nóng)田里。
朱艷老師的一番話，在康敏心中播下智慧農(nóng)業(yè)的“種子”。
碩博階段，康敏積極參加團江蘇省委組織的“青禾”科技志愿隊。他們利用作物遙感技術(shù)診斷田塊長勢，為農(nóng)戶提供適宜的播栽和施肥方案。
對于學(xué)生培養(yǎng)，朱艷深有感觸：智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展為國家戰(zhàn)略需求所牽引，我們的接班人亟須具備扎實的農(nóng)業(yè)知識和良好的數(shù)字素養(yǎng)，其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也迫在眉睫。
“精準(zhǔn)培養(yǎng)學(xué)生，同精確栽培作物一樣關(guān)鍵。”曹衛(wèi)星介紹，團隊鼓勵教師將發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的科研素養(yǎng)融入教學(xué)體系，鼓勵學(xué)生在游學(xué)、社會實踐和大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目中參與科學(xué)研究，建構(gòu)知識體系，鍛煉多維能力，形成合作精神。
“慧”聚全球糧食安全新力量
除了國家糧食安全，團隊師生還著眼世界農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，努力為“世界零饑餓”提供南農(nóng)“智慧方案”。
“全球溫度每升高1℃，小麥產(chǎn)量將平均降低5.7%，這意味全球每年將損失近4000萬噸小麥?！?016年，團隊在氣候變化領(lǐng)域頂尖雜志《自然氣候變化》發(fā)表研究成果。
在國際農(nóng)業(yè)模型比較和改進國際合作項目框架下，團隊聯(lián)合18國科學(xué)家，在全球開展模擬研究與驗證，將溫度升高下小麥產(chǎn)量預(yù)測結(jié)果置信區(qū)間精確到95%。
“氣候變化將加劇經(jīng)濟欠發(fā)達區(qū)域的糧食安全問題，團隊建成了主要糧食作物生長與生產(chǎn)力模擬系統(tǒng)。”該文第一作者劉兵說，他們的成果為世界糧食安全敲響警鐘。
3年前，從該校畢業(yè)的巴基斯坦籍博士阿里，作為費薩拉巴德農(nóng)業(yè)大學(xué)助理教授，與團隊成員程濤教授聯(lián)合主持科技部“一帶一路”創(chuàng)新人才交流外國專家項目，推動中國智慧農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用產(chǎn)品在海外集成推廣與示范應(yīng)用。
如今，該校與巴基斯坦高校的科技人才合作交流機制也逐步形成，巴基斯坦成為該校留學(xué)生人數(shù)最多的國家。兩年前，“智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新型人才國際合作培養(yǎng)項目”獲國家留學(xué)基金委立項資助。目前團隊已培養(yǎng)出7名巴基斯坦籍博士。
“智慧農(nóng)業(yè)科技與人才是我們的迫切需求，希望與南農(nóng)一起推動智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)科技共同體建設(shè)?！卑突固官M薩拉巴德農(nóng)業(yè)大學(xué)校長伊克拉·艾哈邁德·汗表示。
3項國家科技進步獎、70多項發(fā)明專利、119名博士、279名碩士……一手出成果，一手育人才，南農(nóng)智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團隊已成為智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新成果產(chǎn)出和新型人才輸出的重要基地。
“我們?nèi)悦媾R不少‘卡脖子’問題，學(xué)校正謀劃整合優(yōu)勢力量，推動組建智慧農(nóng)業(yè)學(xué)院，為加快發(fā)展我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和培育農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力提供新引擎?！敝炱G說。（趙燁燁 張羽 中青報·中青網(wǎng)記者 李超）
責(zé)任編輯：馮亮
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