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當下，數字技術與現(xiàn)代農業(yè)深度融合，物聯(lián)網、大數據、人工智能、區(qū)塊鏈等前沿技術正重塑農業(yè)生產、經營、管理和服務模式，推動農業(yè)從傳統(tǒng)模式向智慧化、數字化轉型升級。智慧農業(yè)是農業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢，也是農業(yè)強國的重要抓手。

在此背景下，傳統(tǒng)農科人才培養(yǎng)模式已無法滿足我國現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展對新農科人才的需求，農科改革勢在必行。高校開展智慧農業(yè)專業(yè)數字化建設，正是順應這一發(fā)展趨勢，有助于培養(yǎng)具備數字化、智能化農業(yè)知識與技能的應用型、創(chuàng)新型和復合型專業(yè)人才，為現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展提供堅實的人才支撐，推動農業(yè)領域的創(chuàng)新發(fā)展，助力智慧農業(yè)產業(yè)有序前行。

一、痛點及需求

智慧農業(yè)專業(yè)旨在培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新型、復合型人才，要求學生有機融合現(xiàn)代生物技術、信息技術、現(xiàn)代工程技術、現(xiàn)代農業(yè)管理知識與農學專業(yè)知識，畢業(yè)后能勝任現(xiàn)代農業(yè)及相關領域教學科研、產業(yè)規(guī)劃、經營管理、技術服務等工作。

然而，當前高校智慧農業(yè)專業(yè)在發(fā)展過程中面臨諸多挑戰(zhàn)：

1、教學方面

智慧農業(yè)教學工具不完善，專用設備相對缺乏；

理論教學與產業(yè)發(fā)展貼合度不高，無法滿足行業(yè)對人才的知識需求；

交叉學科對新興數字技術融合不充分，尚未形成系統(tǒng)的跨學科知識體系；

智慧農業(yè)課程設計科學性有待提高，師資管理存在不足。

（二）實驗（實訓）方面

傳統(tǒng)實驗室不滿足智慧農業(yè)實驗室的實驗需求；

傳統(tǒng)實訓基地不滿足智慧農業(yè)實訓基地的需求。

（三）科研方面

缺乏針對行業(yè)發(fā)展前沿的科研裝備

科研數字化管理和分析手段落后

（四）就業(yè)方面

校企協(xié)同實踐育人機制不健全

學生對智慧農業(yè)行業(yè)前景認知不足，從業(yè)積極性不高

賽學結合模式匱乏，難以有效孵化專業(yè)人才

學生職業(yè)規(guī)劃教育與產業(yè)發(fā)展需求脫節(jié)

二、建設內容

以智慧農業(yè)專業(yè)人才需求為導向，圍繞產教融合核心，突出學科交叉融合特色，借助AI與大數據驅動，構建集理論教學、實驗、實踐教學于一體的一站式全場景智慧教學體系，打造校企協(xié)同實踐育人新模式。高校發(fā)揮機制創(chuàng)新優(yōu)勢，推動就業(yè)實習工作；托普云農聚焦資源集成，為實訓實驗提供有力支撐。通過“1+4+3”全鏈條全周期育人橋梁，實現(xiàn)“理論筑基+實踐淬煉+數字賦能”，助力學生成長為智慧農業(yè)領域的優(yōu)秀人才。

建設框架

（一）“1” 個AI教學訓評管綜合服務平臺

智慧農業(yè)教學科研中樞

（二）“4” 大應用場景

l 教學：智慧農業(yè)實驗室，開展無人機、水肥一體化等實訓，利用VR和虛擬仿真實現(xiàn)“教學訓”一體。

l 實踐：智慧實踐基地，涵蓋數智大田、溫室大棚、智慧茶園、植物工廠，提供實操場地。

l 科研：科研實驗室，為多領域科研全流程服務，植物工廠與人工氣候室模擬多種氣候條件，用于作物生長、育種等研究。

l 就業(yè)：示范展示中心，整合數據呈現(xiàn)智慧農業(yè)態(tài)勢，是對外展示、資源共享、產業(yè)合作的窗口。

（三）“3” 大建設目標

l 打造高地：建成技能人才培養(yǎng)高地、技術研發(fā)與應用高地、產業(yè)服務示范高地，提升高校在智慧農業(yè)領域人才培養(yǎng)與服務產業(yè)能力。

l 構建窗口：形成對外展示窗口、資源共享窗口、產業(yè)合作窗口，加強高校與外界交流合作。

l 成果轉化：推動科研成果轉化，實現(xiàn)教學科研一體化，提高智慧農業(yè)科研成果實際應用價值。

三、方案亮點

（一）綜合服務平臺賦能教學管理

AI“教學訓評管”綜合服務平臺打破教學壁壘，無縫連接教師與學生。教師可借助平臺便捷完成課程設計、師資調配及課后考核等工作；學生則能通過平臺開啟高效學習之旅，課前預習、課中提問、課后評測均可一站式完成。平臺搭載的AI助教隨時在線，不僅能快速解答學生疑問，還能精準分析學情，為教師優(yōu)化課程提供有力數據支持。同時，平臺整合各類儀器裝備，實現(xiàn)教學資源的高效利用。

（二）智慧農業(yè)實驗室多元實訓

l 實訓工作臺：集成物聯(lián)網前沿技術，實時采集和分析農業(yè)生產數據，構建智能無線傳感網絡，具備遠程控制功能，讓學生親身體驗農業(yè)信息化與現(xiàn)代化的魅力。

設備控制平臺

l 多場景虛擬仿真教學：依據課程內容定制多樣化虛擬仿真試驗場景，從基礎的三維體驗到先進的數字孿生技術，學生可在虛擬環(huán)境中深入探索農業(yè)原理，開展復雜實驗操作，實現(xiàn)從理論學習到實踐應用的過渡。

l 無人機實訓：針對專業(yè)崗位需求，設計系統(tǒng)的無人機實訓課程。學生在實訓中不僅能熟練掌握無人機操控技巧，還能學習維修維護知識，提升在測繪、植保等多領域的應用能力。

無人機實訓

（三）智慧實踐基地全鏈條智能

l 數智大田：利用先進的傳感器和人工智能技術，對作物生長狀態(tài)進行quan方位監(jiān)測?；跀祿治觯珳蕸Q策補苗、施藥等農事操作，實現(xiàn)農業(yè)生產的智能化、精準化管理。

l 溫室大棚：配備智能感知系統(tǒng)，實時監(jiān)測環(huán)境和土壤數據；智能控制系統(tǒng)根據監(jiān)測結果自動調節(jié)補光、除濕等設備；同時借助智能應用實現(xiàn)作物精準識別和農事智能推薦，為作物生長創(chuàng)造最佳環(huán)境。

科研實驗室前沿科研支撐

l 綜合實驗室：為育種、栽培、植保等多領域科研工作，提供從規(guī)劃設計到成果交付的全流程支持，滿足科研人員多樣化需求。

l 高通量植物表型解決方案：提供葉片、籽粒、根系等表型分析技術，有便攜式、移動式等多種測量系統(tǒng)覆蓋不同場景，結合先進成像技術，為植物科研提供精準數據支持。

托普云農表型平臺的多模態(tài)成像解析

l AI植物工廠+人工氣候室：可模擬各種復雜氣候條件，實現(xiàn)精準、自動、可編程控制，為作物生長、育種、病蟲害研究等提供理想的科研環(huán)境。

展示中心多元智慧呈現(xiàn)

l 專業(yè)信息集成展示：智慧農業(yè)信息平臺集成氣象、墑情、苗情等關鍵數據，通過可視化界面直觀呈現(xiàn)智慧農業(yè)運行全貌，為教學和研究提供有力數據支撐。

l 數字沙盤動態(tài)演繹：以三維建模構建數字沙盤，生動展示數字大田、智慧溫室等場景，通過實時數據傳輸，讓學生清晰了解農業(yè)系統(tǒng)運作機制，提升學習效果。

l “AI+”智能交互體驗：依托人工智能與農業(yè)大模型，打造“問稷小農人”，通過多終端為用戶提供智能問答、農事提醒、報告生成等服務，提升用戶交互體驗，促進知識傳播與應用。

四、托普優(yōu)勢

（一）服務優(yōu)勢

托普云農提供全程一站式服務，從頂層規(guī)劃設計（由專業(yè)團隊制定智慧農業(yè)規(guī)劃）、全場景解決方案（涵蓋農政監(jiān)管、農業(yè)生產等數智化方案）、個性化定制與集成（深入分析需求，定制專屬模型）、專業(yè)化實施（憑借齊全資質實現(xiàn)標準化交付）到智能化運維（自動巡檢，智能診斷問題），覆蓋項目全周期，確保項目高效推進。

（二）技術優(yōu)勢

托普云農秉持“硬件與軟件高度協(xié)同、信息技術與農業(yè)專業(yè)深度融合”的雙輪驅動戰(zhàn)略，自主研發(fā)和迭代各類高精度傳感器30余種、智能裝備上百種，高效采集農業(yè)生產數據，實時傳輸至應用平臺與AIoT平臺，依托數據中臺、AI中臺、業(yè)務中臺構建的智能中樞，進行深度分析與精準決策。實現(xiàn)硬件軟件化、軟件系統(tǒng)化、系統(tǒng)平臺化、平臺服務化，驅動技術創(chuàng)新、組合創(chuàng)新、集成創(chuàng)新，為智慧農業(yè)發(fā)展蓄勢賦能。

（三）合作優(yōu)勢

與中國水稻研究所共同成立“中稻-托普數字農業(yè)研究中心“；與湘湖實驗室、浙江省農科院等共同成立“植物智工廠創(chuàng)新聯(lián)合體”；與南京農業(yè)大學共建“農業(yè)生物表型產業(yè)研究院”，與農業(yè)農村部全國農業(yè)技術推廣服務中心、耕地質量監(jiān)測保護中心達成全面戰(zhàn)略合作，攜手共建政、產、學、研融合創(chuàng)新的行業(yè)生態(tài)。

（四）實踐優(yōu)勢

擁有多個學生見習基地，如浙江大學、浙江農林大學、海南大學等高校的教學實踐或校外實踐基地，以及全國農業(yè)農村信息化示范基地等，為學生提供豐富的實踐教學場所，助力學生將理論知識轉化為實際操作能力。

（五）學術優(yōu)勢

根據智慧農業(yè)領域的技術革新、行業(yè)動態(tài)以及高校教學需求，定期安排專題講座，邀請公司領導和行業(yè)專家分享前沿知識與實踐經驗，拓寬學生和教師的學術視野，促進學術交流與行業(yè)發(fā)展。

（六）科研優(yōu)勢

參與項目聯(lián)合申報，承擔國家重點研發(fā)計劃等課題，如主要作物豐產增效、病蟲害物理消殺等項目；推進科研成果轉化，與科研院所聯(lián)合研發(fā)智能蟲情測報燈、茶園殺蟲燈、根系根瘤分析系統(tǒng)等產品，將科研成果應用于實際農業(yè)生產，提升農業(yè)生產效率和質量。

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