指尖种田 产量变分数!襄阳高校惊现现实版“赛博田”

原创 襄阳融媒体中心
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作者:王世翠
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不用下地,不沾泥土,坐在大屏幕前动动手指,几公里外的大棚就能自动浇水、调温。更神奇的是,虚拟仿真与真实大田同生同息,学生在屏幕上练过的每一个操作,都会直接变成田里的真实产量。

近日,襄阳职业技术大学(简称襄职大)里惊现一片“赛博田”——占地600多平方米的智慧农业产教融合实训中心,以“数字赋能、虚实结合”的创新模式,重构农业职业教育场景,用全息投影、数字孪生和物联网传感器等,把传统农业变成了“指尖农业”。在这里,“看不见、难操作、高成本”的技术难点被一一破解,青年学子在数智化浪潮中,亲手触摸未来农业的发展脉搏。

数字赋能 指尖学种田

智慧农业产教融合实训中心是该校智慧农业技术本科专业核心数字化教学平台,这里,干净敞亮,看不到一点泥土。一排排立体水培架上,生菜、油麦菜等蔬菜长势喜人,满眼绿意。大数据屏幕实时跳动着各类数据,VR设备、裸眼3D、智能传感器整齐摆放,田园气息与科技感完美融合。

襄职大农学院智慧农业技术专业教师李秋佳博士介绍,实训中心以“数智赋能、虚实结合”为理念,把传统农业教学中“看不见、难操作、成本高”的难点,全部变成看得见、练得会、能上手的实景课堂。

这里的“最强大脑”是一套智慧农业大数据展示系统,核心技术是数字孪生。

“简单说,就是虚拟平台和真实大田一一对应、同生同息。”李秋佳告诉记者,系统一端连着校内虚拟仿真操作平台,另一端对接1000亩实训基地共建的真实大棚(目前正在建设中)。即便相隔几公里,也能实现数据同步、操作同步。在监控大屏前,温度、湿度、土壤含水量、作物长势、病虫害预警一目了然,田间管理足不出户就能完成。

现场演示十分直观:当系统监测到土壤湿度降到临界下限,只需轻点“一键灌溉”,虚拟平台立刻水雾升腾,几乎同一时间,几公里外的大棚喷淋系统同步启动;等湿度达到设定值,设备自动关停。

通风、遮阳、补光、施肥——过去要在田埂上跑半天的农活,现在动动手指就能搞定。未来农业的“无人化”管理,已成了学生的日常操作。

如果说大屏操控练的是智慧农业“软实力”,那么按669:1等比例缩小的微型温室大棚,就是锤炼真本领的“练兵场”。麻雀虽小五脏俱全。棚内风速、光照、温湿度等传感器一应俱全,遮阳帘、风机、湿帘、补光灯一样不少。

“实训时,学生要从空架子开始,亲手完成传感器接线、设备组装、网络对接、平台接入,一步步搭起可联网、可操控的智能温室。学完这个实训,学生也就学会了搭设施大棚,掌握了农业物联网的关键核心技术。”李秋佳说。而且,搭好后,既能现场手动控制,也能在宿舍远程监管。

“数字技术让农业教学突破了时空限制,学生不用长期蹲在田里,也能精准掌握管理要领。”襄阳大农学院智慧农业技术专业研究室主任余克琴博士表示,这套体系让学生在校园里就能接触前沿科技,真正做到“以农时定学时,在学中练、在练中学”。

打破传统 产量变分数

实训中心里人气最高的,当属无土栽培实训区。这里,有五层栽培架,水培着生菜、小白菜、油菜等常见的叶子菜。

五层栽培架,一层一个班,小组到人、责任到岗,从播种到收获,全程由学生自主管理。

“从种子发芽到成熟采收,全是我们自己设定参数,调控环境,没有任何污染,干净、卫生、绿色,吃起来特别放心。”大一学生郭程敏说着,摘下一片生菜叶子生吃了起来。

更令人眼前一亮的是,这里彻底打破了传统考核方式——课程成绩不再看试卷,而是由作物的生物产量直接说了算。

“整个学期,学生要全程跟踪作物生长,每周观察记录、分析数据,及时调整温湿度、水肥和光照。”李秋佳介绍,叶片发黄、植株抽苔等问题都要现场判断,老叶黄、幼叶黄对应不同营养缺失,学生要精准分析、对症管理。这些不再是书本上的例题,而是眼前真实的生产难题。

课程结束,统一采摘、测产、评品质,用实实在在的长势打分,不看卷面看实绩,不凭印象凭成果。

这种考核模式,充分调动了学生的积极性和责任心。“采用这种考核方式后,孩子们对自己种植的作物更上心了,每次看到作物出现可喜的变化,就会很兴奋地和我分享。”李佳秋说,大家都盼着收获时刻的到来。

实训中心里,不少“黑科技”让学生倍感新鲜。自动巡航采摘机器人可以在大棚里自主巡查,识别成熟果实并自动采摘,全程不用人工干预,省力又高效。

“以前觉得农业又苦又累,现在才知道农业可以这么酷、这么智能。”大一学生熊利萍说,从“面朝黄土背朝天”到指尖管控,农业正变得更现代、更安全、更绿色。

闭环培养 学成好就业

当前,我国农业加快向数字化、智能化转型,农业物联网工程师、设施农业技术人才等技能人才缺口持续扩大,行业迫切需要高素质复合型人才。

瞄准这一需求,襄职大智慧农业技术专业以构建“虚拟仿真反复演练+真实种植以实为本”的教学闭环,破解传统农业教育理论与实践脱节的难题,为智慧农业领域精准培育高素质技术技能人才。

李秋佳介绍,实训中心覆盖智慧农业全链条技能培养,学生在这里既能学习设施大棚布局、设备安装调试,也能熟练运用物联网平台、大数据管控系统,具备远程监管、智能调控、数据分析、故障处理等综合能力。完成实训后,可独立搭建智能温室、运维物联网系统、开展标准化无土栽培,就业竞争力十足。

为让学生更快掌握技能,实训中心还采取“先虚拟、后实操”的教学方式:先用VR、数字孪生、裸眼3D反复演练,熟悉流程、避免失误;再进智能种植柜、小型智能温室动手实践,把虚拟技能变成真实本领。“学生通过我们通过虚拟设备进行反复演练之后,可以形成一些肌肉记忆,然后再通过我们真实的种植的管理,形成虚实结合以实为本的这样一个教学闭环。”李秋佳坦言,这种虚实结合的模式,既降低了实训成本,又提高了学习效率。

“智慧农业是多学科交叉的复合领域,技术要求高、学习难度大,但市场需求非常旺盛。”李秋佳表示,目前懂技术、会实操、能管理的一线智慧农业人才十分紧缺,职业本科层次的人才培养,正是破解这一瓶颈的关键。学校依托高标准现代化实训平台,推动理论教学、虚拟仿真、实操训练、产教融合深度结合,让学生真正学到“好就业、就好业、有发展”的硬本领。

除传统设施农业外,垂直农业、楼顶农业、阳台经济等新型模式也走进课堂。在城市空间有限的背景下,立体种植有效提升土地利用率,无土栽培减少资源浪费与污染,既符合绿色发展理念,也贴合都市农业、家庭种植新趋势,学生就业选择更多元、发展空间更广阔。

更重要的是,现代化、智能化的智慧农业,让更多青年学子对现代农业产生浓厚兴趣,更加坚定了投身农业、服务乡村振兴的信念。襄职大农学院大一学生郭程敏说,无土水培、虚拟仿真、远程管控等前沿技术,让自己大开眼界,也更加坚定了深耕智慧农业领域的决心。

“现代农业早已不是单纯的体力活,而是‘农业+工业+计算机’跨界融合的复合型学科。新时代的农业从业者,既是种植者,也是设备操作员、数据分析师、系统管理员。建设智慧农业产教融合实训中心,初衷就是对接产业、服务社会,培养符合行业需求的高素质技术技能人才。”余克琴表示,未来,学校将继续深化产教融合、科教融汇,把更多新技术、新设备、新模式引入课堂,不断提升人才培养质量,让青年学子在校园里练就兴农真本领,毕业后成为推动农业现代化、助力乡村振兴的青春力量。

从泥土田到“赛博田”,从体力耕作到数字管控,襄职大用科技重塑农业教育,用实践点亮青春梦想,在希望的田野上,书写着科技兴农的生动篇章。

记者:王世翠;通讯员:陈杰军 钟炜

编辑:廖双玉|校对:王怡雯

审核:张丽|终审:曾迅