随着科技的日新月异,元宇宙作为融合虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、区块链、大数据、人工智能(AI)等前沿技术的全新数字世界,正以前所未有的速度渗透到各行各业,为传统产业的转型升级注入了强劲动力。农业作为国民经济体系中的基础性产业,其现代化的发展进程直接关系到国家粮食安全、乡村振兴战略甚至是全球食品供应链的稳定状况。在此背景下,探索元宇宙视角下的农业产教融合育人机制,对于培育具有国际视野、可引领现代农业发展潮流走向的高素质技能型人才,有着不可估量的重要价值。
革新课程体系与教学内容:构建“虚实共生”的农业教育新范式。随着区块链、大数据以及人工智能等前沿科技在农业领域得以广泛运用,农业教育也应紧跟时代步伐。“虚实共生”的农业教育新范式,是在农业教育进程中,把虚拟仿真技术、数字孪生技术以及虚拟现实技术等现代信息技术与传统的实践教学相结合,形成一种虚实互补且相互促进的教学模式。如浙江大学推出的《数字农业》课程,把植物表型技术、无人机技术以及物联网技术等一系列前沿科研成果融入课堂,让学生在信息感知、智慧决策、精准作业及智慧管理等环节中获得全方位的锻炼。鉴于此,各高校应积极整合理论课程与实践课程,改变以往“重理论轻实践”的教学模式,将理论课程和实践课程紧密结合,开设“元宇宙农业技术”“农业数字孪生应用”等前沿课程,提升虚拟实训的占比。具体而言,可采用“翻转课堂+元宇宙实训”的方式,如课前借助VR预习种植流程,课中在虚拟农场进行分组协作,课后结合真实农田数据进行复盘,让学生在掌握理论知识的同时可直观感受农业生产的过程,提高实践操作能力。
加大技术研发和投入力度:突破农业元宇宙的技术瓶颈。当下,农业元宇宙在发展进程中遭遇一定瓶颈,如硬件成本较高、农村地区网络基础设施薄弱等,给元宇宙技术在农业领域的广泛应用及深度融合带来了限制。依据创新扩散理论,任何新技术的推广与应用均需经历从“早期采纳者”到“大众普及”的渐进过程。在此过程中,政策引导、资金支持及技术示范效应是推动技术快速扩散的重要因素。针对农业元宇宙的发展情况,政府可通过制定有针对性的补贴政策,如VR设备购置税减免、农业院校技术采纳专项补贴等,以降低技术门槛,加快农业元宇宙技术在农业教育、科研以及生产实践中的应用。设立“农业元宇宙专项基金”,着重支持农业元宇宙关键技术的研发、应用示范及人才培养,引导企业、高校与科研机构联合开展攻关,加速技术突破及成果转化。
加强校企合作和资源共享:构建“产学研用”生态闭环。高校、科研机构及企业作为创新生态系统中的重要主体,通过资源共享、优势互补及协同合作,可提升整体创新能力,加快科技成果向现实生产力转化,构建“产学研用”的生态闭环,实现农业元宇宙技术突破、产业升级及可持续发展。一方面,要构建校企合作机制,鼓励高校与农业科技企业共同建设农业元宇宙联合实验室或研发中心,围绕关键技术难题展开联合攻关,通过设立专项研究基金、共享科研设备、联合培养研究生等办法,促进双方在技术研发和人才培养等方面的深度融合。根据企业需求,高校可定制化开设农业元宇宙相关课程或短期培训班,为企业员工提供前沿技术培训及知识更新服务,利用在线教育平台开展远程继续教育,扩大培训的覆盖范围,提升行业整体技术水平。另一方面,推动资源共享与开放,采用“知识产权共享”模式,如企业提供技术、高校产出课程、农场提供数据,且由政府或行业协会牵头,搭建农业元宇宙公共服务平台,整合高校、科研机构、企业的科研资源、技术成果、实验设备等信息,实现资源的开放与共享。
建立健全监管与评价体系:保障学习效果与伦理安全。随着农业元宇宙技术的快速发展,其在农业教育、培训及实践应用中的潜力日益凸显,然而当下农业元宇宙领域缺乏完善的监管和评价体系,使得学习效果难以进行量化评估。为此,各高校应构建农业元宇宙教学质量监管体系,组织教育专家、农业技术专家及行业代表协同制定农业元宇宙课程的教学质量标准,同时依据教学质量标准,构建农业元宇宙课程的评估指标体系。其次,要加强农业元宇宙伦理安全监管,制定专门的伦理规范与准则,明确数据隐私保护、算法公平性、虚拟身份管理等,为农业元宇宙的健康发展提供道德指引。在农业元宇宙项目立项、研发、应用等各个阶段,建立伦理审查机制,同时,相关部门要加大对农业元宇宙领域的监管执法力度,严厉打击数据泄露、算法滥用、虚拟身份欺诈等违法行为;建立举报奖励制度,鼓励公众参与农业元宇宙伦理安全监管。
加强人才培养与引进:破解“农业+元宇宙”复合型人才短缺的难题。人才是推动产业创新发展的重要资源,在“农业+元宇宙”融合发展的背景下,构建一支高素质、复合型的人才队伍是实现农业现代化、智能化的重要保障。为此,要在农学专业中增设“元宇宙技术应用”的辅修方向,鼓励计算机专业的学生选修农业课程;实施“双师型”教师培养计划,鼓励农业院校的教师参与到农业元宇宙领域的科研项目及实践活动中,培育形成“理论+实践”的“双师型”教学团队,以此强化复合型人才的培养;拓宽人才引进渠道,吸引高端技术人才投身于农业元宇宙领域;搭建农业元宇宙人才信息交流平台,汇聚国内外优秀人才资源,为农业企业及科研机构提供人才对接方面的服务;加强国内外农业元宇宙领域的人才交流与合作,举办国际学术会议、技术研讨会等相关活动,为人才提供广阔的交流平台,促进知识共享及技术创新。
农业产教融合的元宇宙转型是一项系统工程,需以教育内容革新为基础、技术创新为驱动、校企协同为纽带、伦理监管为保障、人才培养为核心,协同多个维度,真正达成“虚拟赋能现实,技术反哺产业”的育人目标,为农业现代化提供可持续的智力支持。
[作者单位:河南农业大学;本文系2023年河南农业大学哲学社会科学创新基金项目“元宇宙视域下农业院校产科教一体化人才培养模式研究”(项目编号:SKJJ2023B08)的研究成果]
(2025年5月9日《云南日报》刘甜)
编辑:吴攀