...建设背景下高等农业院校设置智慧农业专业的重要性分析
在“新农科”建设背景下高等农业院校设置智慧农业
专业的重要性分析*
谢岷，于晓芳，张永平，史树德，赵宝平，李懿璞，樊明寿*
（内蒙古农业大学，内蒙古呼和浩特010019）
为了能够培养适应和引领未来农林发展需要的新型人才，“十三五”期间，中央办公厅、国务院办公厅联合发布文件提出了发展“新农科”要求，随即教育部成立了“新农科建设工作组”，将高等农林教育面向“脱贫攻坚、乡村振兴、生态文明和美丽幸福中国建设”等战略需求与正在全球兴起的第四次产业革命主动对接，培养能够适应和引领未来农林发展需要的新型人才[1]。
智慧农业（Smart Agriculture）是以信息和知识为核心要素，通过将互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能等现代信息技术与农业深度融合，实现农业信息感知、定量决策、智能控制、精准投入、个性化服务的全新的农业生产方式，是农业信息化发展从数字化到网络化再到智能化的高级阶段[2]。智慧农业是新产业革命下农业的新模式、新业态，也是当前现代农业的最高阶段，是现阶段农业发展的终极目标。因此，在当前高等农林院校提出建设“新农科”的大时代背景下，更加突显高等农林院校培养“智慧农业”人才的重要性，对高等农业院校如何培养此类人才提供了新的挑战与机遇。
1智慧农业是现代农业发展的必然趋势
近些年，世界各国的现代信息技术发展迅猛，全球经济均处于产业信息化的高质量发展期。随着产业信息化的不断深入，部分产业的信息化进入到智慧化阶段，智慧化已成为信息化推进的最终方向[3]。当前，我国正处于社会经济深化改革的关键时期，社会经济结构都将会随着信息化的深入产生巨大的变化，推动产业优化升级是我国社会经济发展全局的重大战略任务。党的十八大和十九大也相继明确指出“要推动信息化和农业现代化的深度融合和同步发展；要推动经济结构不断优化，数字经济等新型产业蓬勃发展的同时，也要将农业现代化稳步推进。”由此可知，现代农业从信息化向智慧化升级过渡是我国农业现代化的必由之路，智慧农业是缔造未来农业的基础，也将彻底改变现代农业的形态，更是我
摘要：随着5G、互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能与自动化等现代信息技术与传统农业的深度交叉融合，智慧农业作为现代农业的最高阶段已成为我国农业的最终发展方向。在当前高等农业院校建设“新农科”的大时代背景下，智慧农业的专业设置与人才培养已经成为各高等农业院校工作的当务之急。文章从智慧农业的相关政策导向与发展形势入手，对目前高等农业院校设置智慧农业专业的重要性进行多角度分析，阐述高等农业院校设置智慧农业专业的机遇与挑战。
关键词：新农科；专业设置；智慧农业
中图分类号:G640文献标志码:A文章编号:2096-9902(2021)02-0101-04
Abstract:With the deep cross-integration of modern information technology and traditional agriculture,such as5G, Internet,Internet of Things,big data,cloud computing,artificial intelligence and automation,smart agriculture as the highest stage of modern agriculture has become the final development direction of China's agriculture.In the context of the great era of building"New Agricultural Science"in the current agricultural colleges and universities,the specialty setting and personnel cultivation in the field of smart agriculture has become the urgent task of various agricultural colleges and universities.Starting with the relevant policy orientation and development situation of smart agriculture,this paper analyzes the importance of setting up smart agriculture specialty in agricultural colleges and universities from many angles,and expounded the opportunities and challenges of setting up smart agriculture specialty in agricultural colleges and universities.
Keywords:New Agricultural Science;specialty setting;smart agriculture
*基金项目：内蒙古农业大学教育教学改革研究项目(序号:SXJS)
作者简介：谢岷（1981-），男，博士，讲师，研究方向：农业信息化。
*通信作者：樊明寿（1965-），男，博士，教授，研究方向：马铃薯营养生理及养分管理。
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国社会经济发展升级过程中的一面旗帜，指导引领农业现代化迈向新的阶段。
追溯农业发展史，农业发展大体经历了四个阶段。第一阶段是以人力与畜力为主的传统农业阶段，主要标志是人畜作为最重要的劳动工具来从事农业生产活动；第二阶段是以机械为主的机械化农业阶段，主要标志是机器取代人畜成为新的劳动工具来从事农业生产活动；第三阶段是以信息为主的信息化农业阶段，主要标志是信息技术取代机器成为新的劳动工具而带来更高的劳动生产率；第四阶段就是以无人化为特征的智能农业阶段，也是现代农业的最高阶段，主要标志就是智能化技术在农业全领域的集中应用[4]。智慧农业是当前农业全产业链升级改造的重要手段和驱动力量，也是农业信息化发展的最终阶段，将是农业发展史上的一次革命性变化。
2智慧农业专业设置是形势所需
研究表明，由于缺乏大量的基础研究和技术积累，我国智慧农业整体技术水平与发达国家差距15-20年[2]。特别是在机械化和信息化方面，我国多数农业地区基础设施相对滞后，大型现代化农业设备相对较少，这在很大程度上制约了我国智慧农业的发展。相对于我国在智慧农业技术和资源上的劣势，我国在智慧农业人才储备上更是捉襟见肘。众所周知，智慧农业作为一种多技术集成式和协同化的应用场景，天然存在推广应用投入大和人才素质要求高等高科技特征，人才作为支撑智慧农业发展的第一资源要素，智慧农业类相关人才培养势必将会成为我国现在乃至未来很长时间内的急需解决的问题。
为了加快我国农业现代化和信息化进程，自2016年以来，中央每年度的1号文件均对智慧农业的相关内容进行了战略部署（见图1所示），政策取向由关键技术研发向技术应用、产业发展转变，智慧农业现已成为乡村振兴的重要技术支撑和产业应用创新，推动着我国农业农村现代化建设。
此外，美国、英国、德国和法国等发达国家近年来也相继发布了加快智慧农业发展的相关战略，将智慧农业产业作为国家调整经济结构和培育新兴产业的重要环节（见表1所示）。介于当前国内外智慧农业强劲发展的新形势，我国教育部门抢抓机遇、迎合需求于2021年2月10日在《教育部关于公布2020年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的通知》（教高函〔2021〕1号）文件中公布的“新增审批本科专业名单”有“智慧农业”，并在全国13个高校（西北农林科技大学、山西农业大学、内蒙古民族大学、吉林农业科技学院、东北农业大学、安徽农业大学、福建农林大学、青岛农业大学、聊城大学、青岛农业大学海都学院、河南农业大学、湖南农业大学、塔里木大学）进行招生培养，以更好地培养符合社会需求和发展趋势的智慧农业类专业人才。
3智慧农业专业设置的前景分析
针对现阶段我国“新农科”建设情况，智慧农业专业正处于初期建设阶段，因此摸清专业前景和把握发展趋势是建设智慧农业专业的成败关键。因此，前景分析主要从以下两个方面展开：
3.1发展前景
农业大学专业2014年我国正式提出“智慧农业”的概念，并在各方共同努力推进下，智慧农业相关技术方向的点状应用已有一定突破。比如：在国家“互联网+”政策的积极推动下，各大电子商务平台大举进军农业电子商务产业。据农业农村部发布的《2020全国县域数字农业农村发展水平评价报告》显示，全国县域数字农业农村发展总体水平达36.0%，农业生产数字化水平达23.8%，县级农业农村信息化管理服务机构覆盖率和行政村电子商务站点覆盖率更是高达75.5%和74.0%[16]。在农业大数据领域和智慧农业解决方案方面，一批农业大数据和平台服务商通过卫星遥感和气象大数据的收集、处理、分析来服务于农业、环境、金融保险等行业；同时研制、生产和销售农业物联网、精准农业、设施农业、节水灌溉、智能农机等智能装备，并利用物联网、大数据和云平台等现代信息技术，构建集监管、生产、服务于一体的智慧农业综合管理服务平台[17]。在智慧农业农机与装备方面，我国农机企业通过引进吸收消化国外先进技术，掌握并创新研制适合我国发展国情的智能农机装备；尤其在农业无人机领域，我国的产品与应用都已达到国际领先水平，引领全球农业无人机行业发展[18-19]。
智慧农业底层相关技术的应用与成熟是推动整个智慧农业发展的直接前提，也是智慧农业成功应用的核心支撑，而它的快速发展与成熟应用都离不开相关人才的支持与培养[20-21]。一方面，智慧农业相关底层技术的快速发展和大量应用直接导致大量的专业人才缺口。仅农村电商人才一项，由中国农业大学智慧电商研究院发布的《2020中国农村电商人才现状与发展报告》显示，未来5年农产品电商人才缺口将逐年上升至350万。另一方面，智慧农业专业人才的培养可以帮助各相关技术和
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产业链上下游建立起高频交互，直接为相关产业提供增值服务，并且通过帮助产业链上下游进行知识与技术的交互服务，获得直接的经济收益。因此，对于初创阶段的智慧农业专业来说，产业的发展离不开优秀人才的支持与帮助。如何培养拥有相关知识结构和实践经验的人才，就成为当前智慧农业专业发展和人才培养亟待解决的问题。3.2就业前景
高等农业院校智慧农业专业学生毕业后大致可从
事以下几个方面的相关工作：一是栽培育种方面的工作；能够完成分子标记辅助育种、遗传修饰育种，作物精准诊断、精准栽培和精准管理等相关工作，实现“精确育种”和“精准栽培”的一体化精准农业。二是设施园艺方面的工作；能够通过智能化装备技术完成园艺设施生产过程，熟悉设施内栽培管理和具体生产操作，乃至收获物采收和保鲜处理，设施生产和经营的协同管理与系统决策。三是农业信息化方面的工作；
能够解决农业信息化六大领域（农业智能系统与信息服务、农业遥感技术与地理信息系统、农业精准作业技术与智能装备、农业物联网与智能控制、农产品质量安全与物流、农业农村信息化标准与发展）的实际问题，掌握相关领域的先进技术与方法。四是畜禽养殖方面的工作；
能够利用智慧畜禽养殖环境测控系统对环境参数进行准确和实时监测，以监测数据为参考依据进行数据分析处理，对畜禽舍养殖环境进行调控，提高畜禽场舍的管理效率，实现现代有效的养殖场环境监控措施，促进畜禽的健康生长、提升产品品质。五是农业机械化和物联网方面的工作；能够进行智能农机的开发与应用，利用大数据和物联网指导农机智能作业，科学合理地完成农机生产调度等工作。六是智慧农业科研和管理方面的工作；能够在政府、企事业相关单位、科研院所和高校等部门任职，进行智慧农业相关的研发和管理工作。4智慧农业专业设置中可能存在的问题4.1专业界限不清，理论站位不高
智慧农业专业属于典型的多学科交叉融合专业，
是需要诸多相关学科之间相互渗透并融合而形成的新综合学科体系[22]。如果只是将农学、农机、计算机和自动化等专业内容进行简单地叠加与拼凑，进行简单的学科跨越或者个别理论、原理和方法的相互引用，而不是站在一定的理论与实践高度上去重新定义，用发展融汇的眼光去博采众长，就容易陷入原有相关学科专业的体系之中。
4.2培养目标模糊，课程体系杂乱
由于当前正处在智慧农业的培育阶段，离智慧农业
图12016-2021年中央1号文件中涉及智慧农业相关内容汇总
国家 年份 智慧农业发展战略
美国 2018 发布《美国农业和食品领域2030科技突破计划及启示》：5大重点突破领域—传感器7大重点
研究方向—数据引导的农业[5]
。
英国 2013 发布《英国农业科技战略》：要实施Furture Farm 智慧农业项目[6-7]
。
德国 2014 发布《新的高技术战略》：将工业4.0为发展可持续农业提供技术支持[8-10]
。 法国 2017 发布《The Big Investment Plan 2018-2022》：将加强创新和竞争力，加大对农业升级和
新技术应用的投入[11]
。
日本 2015 发布《日本机器人战略》：利用人工智能推进农业新技术发展[12-13]
。
加拿大
2020
发布《Transforming Farming Through Innovation 》：加拿大农业食品自动化和智能网络(CAAIN)
公开呼吁开展研究和创新项目，以加速智能农业在加拿大的应用实践[14]
。
澳大利亚 2020 发布《Delivering Ag2030》：将数字农业作为未来农业发展的主要战略[15]
。
表1近年发达国家的智慧农业发展战略
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的应用与成熟还有很长的路要走[23]。因此可能会导致专业人才培养与实践应用场景不能完全实现统一与重合，进而导致此阶段的智慧农业专业培养目标模糊和课程体系设计杂乱等一系列问题。
4.3培养方式单一，产教融合不够
智慧农业是新生专业，在培养方式和产教融合方面短期肯定会存在培养方式单一、企业资源不足、融合方式不明和合作体系不完善等一系列新生问题，也会直接影响到智慧农业应用型人才的培养。
4.4场地设施欠缺，专业师资匮乏
在一定时期内，由于人力、物力、财力和场地等因素限制，高等农业院校开设智慧农业专业可能会存在教学场地和设施缺乏的现象，与农学和农机专业共用场地和设施的可能性较大；专业师资可能也会有上述情况存在，大多都是“半路出家”或是“临时借调”，缺乏专业系统的师资人才培养。
4.5学生生源劣势，数理能力有限
受传统思维、教育资源和行业认可等因素影响，农业类相关专业多年以来一直在生源招生上存在招生人数和分数的双重劣势，高等农业院校中的智慧农业专业短期内应该仍会延续这种态势[24-25]。除此之外，智慧农业属于多学科交叉融合新专业，相关的专业人才培养也需要具备一定的理工科背景，但由于生源问题，当前涉农专业学生大部分数理能力有限，此种状况也会在一定程度上影响智慧农业的专业设置和人才培养效果。
5结束语
人才培养是高等教育的第一要务，也是高等院校的立命之本。面对滚滚而来的智慧农业大潮，高等农业院校设置智慧农业专业的重要性不言而喻。智慧农业作为新型专业在建设的道路上不会一帆风顺，必然也会沟坎泥泞，但是我们有信心、有理由相信，随着国家对智慧农业的政策扶持和大力投入，高等农业院校的智慧农业专业势必会为祖国农业现代化造就大批的优秀人才。
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