浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司
高校智慧農(nóng)業(yè)專業(yè)數(shù)字化建設(shè)方案
檢測樣品:植物表型
檢測項目:植物表型
方案概述:隨著農(nóng)業(yè)從傳統(tǒng)模式向智慧化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級,傳統(tǒng)農(nóng)科人才培養(yǎng)模式已無法滿足我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展對新農(nóng)科人才的需求,農(nóng)科改革勢在必行。托普云農(nóng)助力高校開展智慧農(nóng)業(yè)專業(yè)數(shù)字化建設(shè),培養(yǎng)具備數(shù)字化、智能化農(nóng)業(yè)知識與技能的應(yīng)用型、創(chuàng)新型和復(fù)合型專業(yè)人才,為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供堅實的人才支撐,推動農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展,促進智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)有序前行。
當(dāng)下,數(shù)字技術(shù)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)深度融合,物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等前沿技術(shù)正重塑農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理和服務(wù)模式,推動農(nóng)業(yè)從傳統(tǒng)模式向智慧化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。智慧農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢,也是農(nóng)業(yè)強國的重要抓手。
在此背景下,傳統(tǒng)農(nóng)科人才培養(yǎng)模式已無法滿足我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展對新農(nóng)科人才的需求,農(nóng)科改革勢在必行。高校開展智慧農(nóng)業(yè)專業(yè)數(shù)字化建設(shè),正是順應(yīng)這一發(fā)展趨勢,有助于培養(yǎng)具備數(shù)字化、智能化農(nóng)業(yè)知識與技能的應(yīng)用型、創(chuàng)新型和復(fù)合型專業(yè)人才,為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供堅實的人才支撐,推動農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展,助力智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)有序前行。
一、痛點及需求
智慧農(nóng)業(yè)專業(yè)旨在培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新型、復(fù)合型人才,要求學(xué)生有機融合現(xiàn)代生物技術(shù)、信息技術(shù)、現(xiàn)代工程技術(shù)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理知識與農(nóng)學(xué)專業(yè)知識,畢業(yè)后能勝任現(xiàn)代農(nóng)業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域教學(xué)科研、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、經(jīng)營管理、技術(shù)服務(wù)等工作。
然而,當(dāng)前高校智慧農(nóng)業(yè)專業(yè)在發(fā)展過程中面臨諸多挑戰(zhàn):
1、教學(xué)方面
智慧農(nóng)業(yè)教學(xué)工具不完善,專用設(shè)備相對缺乏;
理論教學(xué)與產(chǎn)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(xué)科對新興數(shù)字技術(shù)融合不充分,尚未形成系統(tǒng)的跨學(xué)科知識體系;
智慧農(nóng)業(yè)課程設(shè)計科學(xué)性有待提高,師資管理存在不足。
(二)實驗(實訓(xùn))方面
傳統(tǒng)實驗室不滿足智慧農(nóng)業(yè)實驗室的實驗需求;
傳統(tǒng)實訓(xùn)基地不滿足智慧農(nóng)業(yè)實訓(xùn)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(shù)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(xué)生對智慧農(nóng)業(yè)行業(yè)前景認知不足,從業(yè)積極性不高
賽學(xué)結(jié)合模式匱乏,難以有效孵化專業(yè)人才
學(xué)生職業(yè)規(guī)劃教育與產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求脫節(jié)
二、建設(shè)內(nèi)容
以智慧農(nóng)業(yè)專業(yè)人才需求為導(dǎo)向,圍繞產(chǎn)教融合核心,突出學(xué)科交叉融合特色,借助AI與大數(shù)據(jù)驅(qū)動,構(gòu)建集理論教學(xué)、實驗、實踐教學(xué)于一體的一站式全場景智慧教學(xué)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(xí)工作;托普云農(nóng)聚焦資源集成,為實訓(xùn)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(shù)字賦能”,助力學(xué)生成長為智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的優(yōu)秀人才。
建設(shè)框架
(一)“1” 個AI教學(xué)訓(xùn)評管綜合服務(wù)平臺
智慧農(nóng)業(yè)教學(xué)科研中樞
(二)“4” 大應(yīng)用場景
l 教學(xué):智慧農(nóng)業(yè)實驗室,開展無人機、水肥一體化等實訓(xùn),利用VR和虛擬仿真實現(xiàn)“教學(xué)訓(xùn)”一體。
l 實踐:智慧實踐基地,涵蓋數(shù)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(lǐng)域科研全流程服務(wù),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(shù)據(jù)呈現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)態(tài)勢,是對外展示、資源共享、產(chǎn)業(yè)合作的窗口。
(三)“3” 大建設(shè)目標
l 打造高地:建成技能人才培養(yǎng)高地、技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用高地、產(chǎn)業(yè)服務(wù)示范高地,提升高校在智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域人才培養(yǎng)與服務(wù)產(chǎn)業(yè)能力。
l 構(gòu)建窗口:形成對外展示窗口、資源共享窗口、產(chǎn)業(yè)合作窗口,加強高校與外界交流合作。
l 成果轉(zhuǎn)化:推動科研成果轉(zhuǎn)化,實現(xiàn)教學(xué)科研一體化,提高智慧農(nóng)業(yè)科研成果實際應(yīng)用價值。
三、方案亮點
(一)綜合服務(wù)平臺賦能教學(xué)管理
AI“教學(xué)訓(xùn)評管”綜合服務(wù)平臺打破教學(xué)壁壘,無縫連接教師與學(xué)生。教師可借助平臺便捷完成課程設(shè)計、師資調(diào)配及課后考核等工作;學(xué)生則能通過平臺開啟高效學(xué)習(xí)之旅,課前預(yù)習(xí)、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(xué)生疑問,還能精準分析學(xué)情,為教師優(yōu)化課程提供有力數(shù)據(jù)支持。同時,平臺整合各類儀器裝備,實現(xiàn)教學(xué)資源的高效利用。
(二)智慧農(nóng)業(yè)實驗室多元實訓(xùn)
l 實訓(xùn)工作臺:集成物聯(lián)網(wǎng)前沿技術(shù),實時采集和分析農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù),構(gòu)建智能無線傳感網(wǎng)絡(luò),具備遠程控制功能,讓學(xué)生親身體驗農(nóng)業(yè)信息化與現(xiàn)代化的魅力。
設(shè)備控制平臺
l 多場景虛擬仿真教學(xué):依據(jù)課程內(nèi)容定制多樣化虛擬仿真試驗場景,從基礎(chǔ)的三維體驗到先進的數(shù)字孿生技術(shù),學(xué)生可在虛擬環(huán)境中深入探索農(nóng)業(yè)原理,開展復(fù)雜實驗操作,實現(xiàn)從理論學(xué)習(xí)到實踐應(yīng)用的過渡。
l 無人機實訓(xùn):針對專業(yè)崗位需求,設(shè)計系統(tǒng)的無人機實訓(xùn)課程。學(xué)生在實訓(xùn)中不僅能熟練掌握無人機操控技巧,還能學(xué)習(xí)維修維護知識,提升在測繪、植保等多領(lǐng)域的應(yīng)用能力。
無人機實訓(xùn)
(三)智慧實踐基地全鏈條智能
l 數(shù)智大田:利用先進的傳感器和人工智能技術(shù),對作物生長狀態(tài)進行quan方位監(jiān)測?;跀?shù)據(jù)分析,精準決策補苗、施藥等農(nóng)事操作,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(shù)據(jù);智能控制系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測結(jié)果自動調(diào)節(jié)補光、除濕等設(shè)備;同時借助智能應(yīng)用實現(xiàn)作物精準識別和農(nóng)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(lǐng)域科研工作,提供從規(guī)劃設(shè)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(shù),有便攜式、移動式等多種測量系統(tǒng)覆蓋不同場景,結(jié)合先進成像技術(shù),為植物科研提供精準數(shù)據(jù)支持。
托普云農(nóng)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(fù)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(nóng)業(yè)信息平臺集成氣象、墑情、苗情等關(guān)鍵數(shù)據(jù),通過可視化界面直觀呈現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)運行全貌,為教學(xué)和研究提供有力數(shù)據(jù)支撐。
l 數(shù)字沙盤動態(tài)演繹:以三維建模構(gòu)建數(shù)字沙盤,生動展示數(shù)字大田、智慧溫室等場景,通過實時數(shù)據(jù)傳輸,讓學(xué)生清晰了解農(nóng)業(yè)系統(tǒng)運作機制,提升學(xué)習(xí)效果。
l “AI+”智能交互體驗:依托人工智能與農(nóng)業(yè)大模型,打造“問稷小農(nóng)人”,通過多終端為用戶提供智能問答、農(nóng)事提醒、報告生成等服務(wù),提升用戶交互體驗,促進知識傳播與應(yīng)用。
四、托普優(yōu)勢
(一)服務(wù)優(yōu)勢
托普云農(nóng)提供全程一站式服務(wù),從頂層規(guī)劃設(shè)計(由專業(yè)團隊制定智慧農(nóng)業(yè)規(guī)劃)、全場景解決方案(涵蓋農(nóng)政監(jiān)管、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等數(shù)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(zhì)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(shù)優(yōu)勢
托普云農(nóng)秉持“硬件與軟件高度協(xié)同、信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)專業(yè)深度融合”的雙輪驅(qū)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù),實時傳輸至應(yīng)用平臺與AIoT平臺,依托數(shù)據(jù)中臺、AI中臺、業(yè)務(wù)中臺構(gòu)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(wù)化,驅(qū)動技術(shù)創(chuàng)新、組合創(chuàng)新、集成創(chuàng)新,為智慧農(nóng)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(shù)字農(nóng)業(yè)研究中心“;與湘湖實驗室、浙江省農(nóng)科院等共同成立“植物智工廠創(chuàng)新聯(lián)合體”;與南京農(nóng)業(yè)大學(xué)共建“農(nóng)業(yè)生物表型產(chǎn)業(yè)研究院”,與農(nóng)業(yè)農(nóng)村部全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心、耕地質(zhì)量監(jiān)測保護中心達成全面戰(zhàn)略合作,攜手共建政、產(chǎn)、學(xué)、研融合創(chuàng)新的行業(yè)生態(tài)。
(四)實踐優(yōu)勢
擁有多個學(xué)生見習(xí)基地,如浙江大學(xué)、浙江農(nóng)林大學(xué)、海南大學(xué)等高校的教學(xué)實踐或校外實踐基地,以及全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化示范基地等,為學(xué)生提供豐富的實踐教學(xué)場所,助力學(xué)生將理論知識轉(zhuǎn)化為實際操作能力。
(五)學(xué)術(shù)優(yōu)勢
根據(jù)智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)革新、行業(yè)動態(tài)以及高校教學(xué)需求,定期安排專題講座,邀請公司領(lǐng)導(dǎo)和行業(yè)專家分享前沿知識與實踐經(jīng)驗,拓寬學(xué)生和教師的學(xué)術(shù)視野,促進學(xué)術(shù)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(dān)國家重點研發(fā)計劃等課題,如主要作物豐產(chǎn)增效、病蟲害物理消殺等項目;推進科研成果轉(zhuǎn)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(chǎn)品,將科研成果應(yīng)用于實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn),提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
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