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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(qiáng)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(jī)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(jī)制不健全

學(xué)生對智慧農(nóng)業(yè)行業(yè)前景認(rèn)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(jī)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(jī)、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(biāo)

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(qiáng)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(zhǔn)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(yuǎn)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(jìn)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(jī)實訓(xùn)：針對專業(yè)崗位需求，設(shè)計系統(tǒng)的無人機(jī)實訓(xùn)課程。學(xué)生在實訓(xùn)中不僅能熟練掌握無人機(jī)操控技巧，還能學(xué)習(xí)維修維護(hù)知識，提升在測繪、植保等多領(lǐng)域的應(yīng)用能力。

無人機(jī)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(jìn)的傳感器和人工智能技術(shù)，對作物生長狀態(tài)進(jìn)行quan方位監(jiān)測?；跀?shù)據(jù)分析，精準(zhǔn)決策補(bǔ)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(zhǔn)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(bǔ)光、除濕等設(shè)備；同時借助智能應(yīng)用實現(xiàn)作物精準(zhǔn)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(jìn)成像技術(shù)，為植物科研提供精準(zhǔn)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(zhǔn)、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(jī)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(jìn)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(tuán)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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)。

（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(jìn)行深度分析與精準(zhǔn)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(hù)中心達(dá)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(jìn)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(jìn)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。

• 盆栽植物二維數(shù)字表型采集分析系統(tǒng)

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