朱善元，徐冬寅，陳斌，俞彤

(江蘇農牧科技職業(yè)學院，江蘇 泰州 225300)

隨著5G標準的逐步確定，商用的步伐逐漸加快，5G技術必將會迅速滲透到各行各業(yè)，并推動新一輪的產業(yè)變革。進入5G時代，我國農業(yè)信息化建設迎來了發(fā)展新機遇，隨著信息技術在我國普及率的突飛猛進，帶動農業(yè)從傳統(tǒng)的運作模式向信息化、智能化、高效化方向發(fā)展，對我國農業(yè)產業(yè)結構調整，政府對農業(yè)行業(yè)決策優(yōu)化，農業(yè)綜合生產能力提升，農業(yè)生產成本的降低以及農業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平提升起到了巨大作用[1]。高等學校尤其是農業(yè)類高等職業(yè)院校是培養(yǎng)農業(yè)行業(yè)從業(yè)人員的主要陣地。但目前農業(yè)類高職院校相關專業(yè)的課程設置還停留以本專業(yè)課程體系為主，教學內容也只考慮本專業(yè)傳統(tǒng)的知識和技能，沒有實現(xiàn)跨專業(yè)尤其是與信息技術專業(yè)的課程整合和教學內容改革，農業(yè)類專業(yè)急需加快信息化改造，建設“新農科”、設置新專業(yè)、建設“新資源”。

一、 5G技術加快推動農業(yè)信息化發(fā)展

5G時代我國信息技術將會給農業(yè)帶來革命性的影響。如果把現(xiàn)代網(wǎng)絡通信技術視為“道路”，4G可以看作是高速公路，而5G就相當于飛機跑道，有了高規(guī)格的道路，上面的“車”才能越跑越快，“豪車”才會越來越多。如今國家已經(jīng)啟動的“數(shù)字鄉(xiāng)村”工作，就是修建面向農村的新型信息化高速公路。有了這些服務于鄉(xiāng)村的“高規(guī)格信息道路”，即將到來的大數(shù)據(jù)、AI(人工智能)、區(qū)塊鏈等應用層面的信息技術可以為農業(yè)行業(yè)帶來新變化，農業(yè)信息化的理念將會從“互聯(lián)網(wǎng)+農業(yè)”向“智慧農業(yè)”轉變和提升。智慧農業(yè)是農業(yè)信息化發(fā)展的高級階段，是全新的農業(yè)發(fā)展理念，與以往的農業(yè)信息化發(fā)展模式既相關又不同。以往的信息化農業(yè)是將關鍵信息技術應用到農業(yè)生產過程中，提高農業(yè)生產效率和效益。智慧農業(yè)則是實現(xiàn)全要素、全鏈條、全產業(yè)、全區(qū)域的智能化，不僅貫穿農業(yè)生產過程，還包括農業(yè)經(jīng)營、農業(yè)管理、農業(yè)服務等環(huán)節(jié)，更重要的是更加“智能”，這是與其他農業(yè)信息化發(fā)展模式的最大不同。智慧農業(yè)的內涵更加豐富，所涉及的理論、技術、系統(tǒng)和裝備更加綜合和復雜。智慧農業(yè)的關鍵就是數(shù)據(jù)，需要解決數(shù)據(jù)獲取、處理與應用三大問題。在5G時代，這三大問題將會得到更好的應用與發(fā)展。如：物聯(lián)網(wǎng)技術可以進行精準感知和數(shù)據(jù)采集，針對農業(yè)產業(yè)全過程跨區(qū)域、全要素、多層次的數(shù)據(jù)采集，形成農業(yè)農村大數(shù)據(jù)管理平臺，為進一步的應用提供基礎。AI技術可以通過利用動植物生長模型、機器學習算法等方式，對農業(yè)生產全要素、全過程的數(shù)字化、智能化等領域產生深遠的影響?？梢葬槍ιa端提出“智慧生產方案”，旨在探索數(shù)字農業(yè)科技的產銷一體化應用，讓新技術獲得廣泛應用，使農戶獲利。區(qū)塊鏈技術在農業(yè)產品的溯源方面有著較強的優(yōu)勢，特有的數(shù)據(jù)結構以密碼學方式保證了數(shù)據(jù)的不可篡改和不可偽造，對農業(yè)產品的溯源、監(jiān)管、銷售等各環(huán)節(jié)都提供了有力的支持。遠程控制技術在5G通信網(wǎng)絡的加持下在農業(yè)生產環(huán)節(jié)也可以發(fā)揮前所未有的作用。如除了現(xiàn)有的利用無人機進行相關生產過程的干預外，將來遠程操控大型農業(yè)生產機械(機器人)進行智能噴藥、采摘、運輸?shù)纫矊⒊蔀楝F(xiàn)實并得以普及。

二、 農業(yè)信息化產業(yè)變革倒逼崗位人才技術需求創(chuàng)新

以5G為核心的信息技術，將成為加快推進農業(yè)現(xiàn)代化、全面建設小康社會的重要手段。農業(yè)經(jīng)濟結構調整和產業(yè)轉型升級，對技術技能型人才培養(yǎng)的層次和規(guī)格提出新的要求[2]。5G時代農機裝備愈發(fā)智能化，農業(yè)操作技術愈發(fā)自動化，農業(yè)經(jīng)營愈發(fā)網(wǎng)絡化，農業(yè)勞動者將會變成高水平的操作人，有技術技能的職業(yè)農民將會成為從事農業(yè)行業(yè)的主力軍?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”“物聯(lián)網(wǎng)”“信息化農業(yè)”的大力推進，對相關專業(yè)高素質技能型人才需求旺盛。主要表現(xiàn)為：一是以5G為核心技術產生的農業(yè)設施裝備將會升級改善。農業(yè)機器人、智能裝備將會逐步應用到農業(yè)生產領域，帶來了大量的農業(yè)工程機械應用人才需求。二是5G技術勢必會加快完善農業(yè)基礎資源數(shù)據(jù)建設。建立健全農業(yè)產供銷、資產資源等方面的大數(shù)據(jù)，會帶來大量的計算機應用技術人才需求。三是5G技術將會推進種植業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)等農業(yè)領域的信息化、智能化和智慧化，會帶來大量的掌握農業(yè)知識與信息技術復合型人才的需求。四是以5G為核心技術產生的新產業(yè)新業(yè)態(tài)將會涌現(xiàn)，需要大量掌握農業(yè)知識和一定技術的創(chuàng)新型人才。綜上所述，5G時代的農業(yè)信息化需要大量的人才，對這些技術和相應的人才進行重構，也就是將物聯(lián)網(wǎng)應用技術、計算機網(wǎng)絡技術、通信技術、計算機應用技術等農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術集成，緊密對接農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)鏈中的“傳感器、通信網(wǎng)絡、系統(tǒng)平臺、系統(tǒng)開發(fā)、智能應用、系統(tǒng)集成”六大環(huán)節(jié)，瞄準物聯(lián)網(wǎng)關鍵崗位群，以“物聯(lián)網(wǎng)+”賦能產業(yè)集群，推動現(xiàn)代農業(yè)轉型升級(見圖1)。面向物聯(lián)網(wǎng)應用技術需要的崗位包括射頻工程師、嵌入式工程師、傳感網(wǎng)開發(fā)工程師等崗位；面向計算機網(wǎng)絡技術需要的崗位包括網(wǎng)絡系統(tǒng)建設與維護工程師、網(wǎng)絡安全工程師等崗位；面向通信技術需要的崗位包括云計算中心運維工程師、云服務管理工程師和智能計算開發(fā)工程師等崗位；面向計算機應用技術需要的崗位包括Web前端開發(fā)工程師、軟件測試工程師等崗位，每一個崗位又不只是掌握單個技術，往往需要多項技術共同支撐，培養(yǎng)復合型技術技能人才。

圖1 5G時代對信息技術人才需求

三、 5G技術倒逼農業(yè)高職人才培養(yǎng)知識體系重構

5G時代，每項相關技術及衍生技術都會迭代更新乃至于發(fā)生革命性變化，原來的人才培養(yǎng)方案已經(jīng)不能很好地適應于5G時代的農業(yè)信息化發(fā)展形勢。為5G時代的農業(yè)產業(yè)發(fā)展提供強有力的信息技術人才支撐是新時期專業(yè)群建設的重要任務，對人才培養(yǎng)目標提出新的要求(見圖1)。在培養(yǎng)目標和規(guī)格上定位在為生產、管理、服務一線培養(yǎng)具有良好職業(yè)道德、專業(yè)知識素養(yǎng)和職業(yè)能力的高素質技術技能人才，能夠在農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)鏈從事項目開發(fā)、產品測試、系統(tǒng)集成、管理維護等一線崗位工作。從“從業(yè)者”角度出發(fā)，以培養(yǎng)學生的職業(yè)競爭力(以基本素質、基本知識、技術技能和職業(yè)態(tài)度支撐的綜合職業(yè)能力，即職業(yè)核心能力)為目標。重點從兩個方面有針對性地加強。一是掌握農業(yè)知識和技術。熟悉農業(yè)產供銷的一般流程，了解農業(yè)生產的一般規(guī)律，對種植業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)有全面的了解，能夠比較精通某一領域的農業(yè)知識和技術。二是掌握信息技術。了解5G技術所帶來的技術變革，包括移動互聯(lián)、航空遙感、衛(wèi)星遙感、云計算等技術，以及在此技術上產生的新業(yè)態(tài)和新應用。側重于計算機技術研發(fā)的技術人才，要能夠了解大數(shù)據(jù)、云計算的理論，能夠利用最新計算機技術為農業(yè)生產、數(shù)據(jù)挖掘、市場預測等服務；側重于物聯(lián)網(wǎng)技術應用的人才，要能夠掌握物聯(lián)網(wǎng)的一般理論與技術， 在農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)鏈從事項目開發(fā)、產品測試、系統(tǒng)集成、管理維護等一線崗位工作；側重于計算機網(wǎng)絡和通信技術的技術人才，應了解日常網(wǎng)絡管理及維護的基本知識和基本方法，能夠掌握移動互聯(lián)的系統(tǒng)架構和組成技術，能夠協(xié)助優(yōu)化農業(yè)農村基礎網(wǎng)絡，協(xié)助農業(yè)企業(yè)維護通信網(wǎng)絡；側重于人工智能的技術人才，要能夠學習和了解農業(yè)數(shù)據(jù)智能分析決策技術，學會利用智能感知、智能采集、智能分析等技術服務于農業(yè)。綜上所述，5G時代信息技術人才均需要掌握農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術、網(wǎng)絡技術、程序設計、數(shù)據(jù)庫應用、人工智能技術等專業(yè)基礎知識和技能。如此，農業(yè)信息化各子領域的人才才可以相互配合，共同服務于農業(yè)信息化實施的整個過程，人才在行業(yè)內自由流動。三是具備愛崗敬業(yè)精神、團隊協(xié)作精神和一定的創(chuàng)新精神；培養(yǎng)樹立質量意識，具備勤勞誠信、善于協(xié)作配合、善于溝通交流等職業(yè)素養(yǎng)。

四、 農業(yè)高職院校策應5G技術人才培養(yǎng)改革與創(chuàng)新舉措

圖2 農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)群“產教科融合”人才培養(yǎng)模式

一是加快升級改造傳統(tǒng)專業(yè)，建設“新農科”。運用信息技術、智能技術對傳統(tǒng)專業(yè)進行升級改造，在傳統(tǒng)專業(yè)原有基礎上研究相關產業(yè)未來人才的信息化能力需求。調整傳統(tǒng)專業(yè)人才培養(yǎng)目標和標準，體現(xiàn)數(shù)字化、信息化、智能化的需要；在傳統(tǒng)專業(yè)課程體系的基礎上，開設信息技術和人工智能方面的通識教育課程和專業(yè)選修課程，在此基礎上進行整合重組、滲透、融合，構建新的專業(yè)課程體系；引進信息技術和人工智能相關專業(yè)的教師充實到專業(yè)教師隊伍，相互學習、相互融合，將相關信息技術、人工智能技術的知識滲透或融合到教師原先所具有的傳統(tǒng)專業(yè)知識體系中，使其能夠勝任升級專業(yè)的人才培養(yǎng)任務；開展傳統(tǒng)專業(yè)信息化、智能化改造研究，將傳統(tǒng)專業(yè)與相關信息技術、人工智能專業(yè)進行實質性的滲透和融合，為專業(yè)課程體系建設和教學內容的更新提供素材和資源。二是適時設置新興專業(yè)。伴隨5G、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術的發(fā)展，數(shù)字經(jīng)濟異軍突起，成為引領科技革命和產業(yè)變革、帶動經(jīng)濟增長的重要引擎。農業(yè)院校要根據(jù)智慧農業(yè)發(fā)展的需求并結合現(xiàn)有的辦學實力適時增加人工智能相關專業(yè)，培養(yǎng)智慧農業(yè)所需的人工智能工程技術人員、物聯(lián)網(wǎng)工程技術人員、農業(yè)經(jīng)理人。三是加強課程體系重構，建設“新資源”。(1) 構建統(tǒng)一教學資源管理平臺。通過統(tǒng)一數(shù)字資源平臺聚合校內外各類資源，實現(xiàn)資源管理與服務的智能化、知識化，實現(xiàn)一站式獲取與管理資源。提供認證授權、學分互認、在線考試(考證)、統(tǒng)一檢索服務、用戶行為分析等功能，促進彈性學習、學術發(fā)現(xiàn)、資源評估等工作，突破專業(yè)限制和時間限制，將技能培訓與學歷教育結合起來，為“學分銀行”建設和1+X證書制度試點工作提供信息資源保障。(2) 構建數(shù)字化教學資源庫。堅持共建共享理念，開展校校合作、校政合作、校研合作、校企合作，共同推進數(shù)字化教學資源庫建設工作。一是建設師生原創(chuàng)資源庫，將教師的在線課程資源、科研成果、學術報告及學生的論文、作品等分類收集匯總。二是建設公共服務資源庫，將學院購買的電子圖書、學術期刊、OPAC、數(shù)字檔案等資源進行資源抽取，映射到統(tǒng)一數(shù)字資源平臺。三是建設互聯(lián)網(wǎng)資源庫，將MOOCs、在線電子書、政府公開文件等免費特色資源通過檢索抽取，映射到統(tǒng)一數(shù)字資源平臺。四是建設試題庫，實現(xiàn)教考分離。根據(jù)不同層次學生的學習需求設置不同的區(qū)分度，根據(jù)技術發(fā)展不斷更新試題內容。五是加速創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，建設“新范式”。秉承“緊扣農牧產業(yè)鏈、產學研結合育人才”的辦學理念，江蘇農牧科技職業(yè)學院緊密圍繞物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)鏈需求，以服務地方經(jīng)濟發(fā)展和服務“三農”為目標，構建了“產教科融合”人才培養(yǎng)模式。充分利用校中廠、廠中校、雙師工作站和校內實訓場所和校外生產性實訓基地，校企雙方在教學內容、師資、場所等方面實施產教一體化，推進產教融合、協(xié)同育人。打造集教學、科研、社會服務為一體的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化基地。組建“1+1+1” 融合團隊(產業(yè)團隊+教學團隊+科研團隊)，師生共同進行科研項目開發(fā)和技術生產，以教學推動科研、以科研促進產業(yè)升級，著力培養(yǎng)農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領域所需的創(chuàng)新型、復合型技術技能人才(見圖2)。六是推動教與學變革，建設“新方式”。按照“互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)教育”發(fā)展新要求，充分發(fā)揮智慧化學習環(huán)境、數(shù)字化教學資源庫等在服務無縫教學中的積極作用，著力提升師生信息素養(yǎng)，創(chuàng)新教學手段，形成“以學生為中心”的泛在、智能、線上線下混合教學體系[3]。(1) 提升教師信息化能力。一是提升信息化教學設計能力，教師作為學生學習進程的促進者、引導者、監(jiān)控和評價者，應準確理解與運用現(xiàn)代職業(yè)教育思想和教學理念，合理、充分運用信息技術、教學資源管理平臺和智慧化教學環(huán)境，精準、得當設計線上和線下教學內容，科學安排教學過程中各個環(huán)節(jié)和要素，促進學生的學習與進步。二是培養(yǎng)教師進行多媒體課件、微課、在線開放課程等資源設計和制作的能力，打造線上師生互動教學空間，建立以“空間教學團隊”主導的“虛擬班級”與“虛擬課堂”，熟練運用AR/VR、遠程示教、三維動畫等現(xiàn)代技術資源，融合運用“專業(yè)知識+職業(yè)技能+信息技術”三位一體的“翻轉課堂”教學方式，開展線上線下混合教學，提升資源應用質量。依托教學資源管理平臺和智慧化教學環(huán)境，對接教務系統(tǒng)，及時統(tǒng)計分析學生在線學習時間、課堂任務完成情況、課后作業(yè)完成質量、交流互動效果、在線測試等多種考核方式，變結果導向的“單一”評價為綜合性、過程型的“多維度”評價，由僅注重知識傳授向更加注重能力素質培養(yǎng)轉變，實現(xiàn)精準教學，提高教學質量。(2) 提升學生信息化學習能力。一是依托教學資源管理平臺，建立“以學生為中心”的泛在學習環(huán)境，推進虛擬仿真、精品在線開放課程等網(wǎng)絡學習空間的普遍應用，學生以手機等智能終端按需獲取、儲存、評價、整理和應用數(shù)字化學習資源進行自主學習、協(xié)作學習與探究學習。二是學生可以進行線上線下、課前課后、虛實結合反復補償式學習，全方位應用AR/VR/MR沉浸式學習環(huán)境輔助課堂學習，增強學習體驗。通過自我檢測或與教師進行遠程互動，培養(yǎng)學生創(chuàng)新與合作、認知與系統(tǒng)思維。著力實現(xiàn)從服務課堂學習到支撐混合式、泛在學習，從服務教育教學到服務育人全過程[4]。三是著力應用教學大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術，形成以問題為線索的知識圖譜、篩選學習路徑，建立有效個性化學習環(huán)境，滿足不同層次學生的發(fā)展需求，改進學習方法，提高學習效率，讓學生認同并實施智慧學習。做到學習成果可追溯、可查詢、可轉換，激發(fā)學生學習興趣,改善學習習慣，轉變學習方式，提升學習能力，提高學習質量。