大片青黃色油菜田中,安徽農業大學工學院農業機械化工程專業研究生李雪晴正使用桁架掃描式農田信息采集平臺,對油菜田進行自動化數據采集。機器底部的小方塊里,集成了攝像機、多光譜、激光雷達、北斗導航系統等多個“黑科技”裝備。只見她一邊控制機器在油菜田上空滑動監測,一邊捏開身旁的一株油菜,觀察包裹在其中的角果(即油菜的果實)生長狀態。
“田間種植的是冬季油菜,這兩天正值收獲期,我們天一亮就來田里采集數據?!?月14日上午10點的陽光下,李雪晴身穿黑色防曬衣,頭戴灰色寬邊遮陽帽,但依然額角冒汗,身旁的小伙伴們也都全副武裝,捧著電腦同步進行信息采集。幾個年輕人的身影在這片油菜田中格外顯眼。
這一幕發生在位于安徽省明光市石壩鎮安徽農業大學皖東綜合試驗站,學生們在站內與農業機械作伴、辛勤勞動。2023年起,安徽農業大學工學院建立常態化勞動育人機制,每周安排學生參與校內“匠心園”的拔草、修剪、清掃等環境維護工作,同時鼓勵他們奔向田間大課堂,在研究農業裝備和科技的過程中接受勞動教育。
2015年以來,安徽農業大學陸續在滁州明光、合肥廬江、阜陽臨泉、六安金寨等地建立了八大農業綜合試驗站,引導學生走進鄉土中國的田間地頭,俯身丈量土地。
清晨田里的空氣是“香甜的”
從最初的系統研發到目前的數據采集以及后續的數據處理,李雪晴等人均全程參與,對大田作物全生命周期進行監測,為作物管理以及品種選育提供數據支撐。
“我們在勞動中研發桁架式大田作物信息采集平臺,目的是節約人力成本,提高選種效率。”李雪晴介紹,試驗站有大約2畝冬季油菜選種試驗田,140多個油菜品種,每種都需分開采集、測算。如果僅依靠人工,將非常耗時耗力,而智能系統可以依據作物經緯度自動移動點位并拍攝,實現精準、高效的信息采集。
工學院機械設計制造及其自動化專業大四學生劉雨杰近期在皖東綜合試驗站參與田間勞動。烈日之下,他和小組3名小伙伴在玉米地里,戴著草帽,遙控著一臺長約4米、寬約2.5米的四輪智能車反復測試。這是他們基于無人駕駛農機正在打造的最新成果——無人駕駛精準穴施肥系統。
別看這個大家伙略顯“笨重”,卻能通過智能算法精準定位到玉米根莖位置,實現定點定量施肥。劉雨杰的老師楊洋教授介紹,傳統玉米施肥時,人們需背著藥箱或駕駛機械沿玉米行多次往返,將肥料盡可能均勻地撒播在每列苗株旁,不僅耗時耗力,還常因撒播不均造成肥料浪費。而無人駕駛技術的應用,在大幅節約人力成本、提升效率的同時,更能將肥料精準送達根系附近,實現減施增效。
下地之前,劉雨杰認為農機的無人駕駛與汽車的無人駕駛沒什么兩樣,都是4個輪子在路上跑。但他實操之后發現,田間道路與城市道路區別很大,“田間道路崎嶇不平,即使作物是非常整齊地成行種植,在生長過程中也會發生位移”。這要求學生們根據田間環境研發相關算法,并對機器不斷進行細節上的調試。
工學院農業電氣化與自動化專業研究生汪苗對去年夏天采集水稻數據的勞動場景印象深刻:“平均每兩天下田一次,每次都是清晨6點穿好膠鞋,每次采集7個品種,每個品種各拍攝30張圖片。一不小心就會陷入和絆倒在泥水里,經常弄得一身泥?!彼粩鄰澭⒍灼?,在水稻田拍攝采集水稻的分蘗數據,為田間管理提供決策依據。
但她仍鐘情于農業,她說,清晨田里的空氣是“香甜的”,和教室里的氛圍完全不同。
走向田間建立“農工結合”思維
連日來,工學院電子信息專業研究生李晨正在試驗站嘗試食用菌培育。菌種培養的關鍵步驟是制作培養菌袋,需嚴格稱重并配比石灰、白糖、棉籽殼、木屑等成分。將菌種種植進培養菌袋后,還需精準控制溫濕度,測試不同光強、不同波段對菌絲生長的影響?!斑@項勞動必須格外細致,反復核對,配比絕不能出錯?!崩畛空f。
“很累,皮膚也曬黑了不少。”這些天,劉雨杰平均每天在田間工作12個小時。但他坦言,盡管勞動辛苦,卻深感自豪與責任。“我國許多作物的機械化程度已經較高,但智能化率還有待提高。這是一片廣闊且艱巨的領域,需要涉農高校的工科學子投身其中。”從大一入學起,他就參與校內打掃衛生、擦洗農機裝備等勞動,在一次次身體力行中建立起勞動意識與責任感。
李雪晴也坦言,作為一名工科生,農業思維的培養對她而言頗具挑戰?!稗r業是動態的,是有生命的。同一株水稻,在不同地塊長勢不同;不同水稻在同一地塊生長狀態也有差異。”她表示,初接觸農業時,習慣用工科靜止、機械的思維來理解問題,常出現偏差。如今,她正學習將工業技術與農業思維結合,來解決農業的實際問題。
安徽農業大學皖東綜合試驗站站長劉路觀察到,學習課本內容和親身參與農業勞動,帶給人的感受是不一樣的?!爱敼た茖W生經歷完整的農業生產流程,就能實現工科思維與農業場景、農業思維的有機融合,進而反哺農機裝備升級,讓勞動的價值更加有血有肉。”
他以皖東綜合試驗站正培育的油菜智能化選種項目舉例,“工學院的學生運用學習的人工智能、大數據、傳感器、裝備等技術知識進行數據采集與分析,農學相關專業學生則搭檔提供農藝專業知識,這正是農機、農藝、農業信息相融合的勞動場景,實現工作效率的最優化,正是智慧農業的發展方向”。
他介紹,在試驗站,勞動實踐分為3種模式。一是研學式的認知教育,通過專家或駐站老師系統講解農業知識、展示農機裝備、分析機械化與信息化需求,讓學生在“眼見為實”中建立“農工結合”思維;二是短期駐站實踐,組織學生利用集中時段參與特定農業環節(如近期開展的品種考察工作),深化學生對農業中某單一技術環節的實操認知;三是“一年理論知識學習+兩年駐站科研”的駐站研究生培養,實現科研與生產的深度融合,進而升級農業產業,服務鄉村振興。
工學院勞動教育負責老師孫亮亮介紹,為解決過往勞動活動單一性、零散式、缺乏持續性的難題,學院構建起“階梯式”勞動模式。其中,在學生入學后,引導他們在校內養成勞動意識、勞動習慣;當學生進入高年級以及研究生階段,學院組織他們深入校外試驗站,將新工科理念與農業實踐相結合,通過“院站協同”,在真實的農業生產中提升解決復雜問題的能力,實現技術突破與勞動價值觀培育。
劉路說,起初下田時,學生們都不太適應,如今明顯能看到大家思想上的轉變,他們開始理解農業,用心對待農業,主動投身農業。他記得一名學生在田間曬得黝黑,卻感慨:“自己在傾聽麥苗生長的聲音,這一刻,科學的嚴謹與對土地的熱愛融為一體?!?/p>
文化浸潤勞動
在勞動體系構建中,安徽農業大學工學院積極探索文化與勞動深度融合的路徑。學院黨委副書記張璐認為,勞動教育不僅是田間地頭的實踐,更需文化浸潤與思想賦能。2024年起,學院推出輕量化思政品牌“文化午餐會”,每周午餐時段,輔導員與3-5名學生組成“文化飯搭子”,圍繞青年文化熱點展開輕松討論。這打破了傳統講座的單向輸出,至今已開展近百場。
在近期的“文化午餐會”上,2022級農業水利工程專業本科生汪世卓分享了故宮博物院打造的“數字多寶閣”,使用AR技術讓文物在手機里“活過來”。她敏銳地將這一文化現象與自己的專業知識相結合,計劃運用PCAS軟件和數字圖像處理技術,探究礦物顆粒裂隙情況。她展望,該方法可以遷移至農業水土工程領域,通過分析土壤的顆粒性質,為水利工程中的滲流分析與土壤水運動研究提供支撐。
2024級農業機械化及其自動化專業本科生徐書輝也在“文化午餐會”的思想碰撞中找到了創新方向。他課余通過系統性自主學習掌握一些數字化設計工具與智能算法技術,致力于將所學技能應用于智能農機裝備領域,以技術創新推動現代農業轉型升級。
文化與勞動的融合也延伸至美育層面。日前,工學院2024級土木工程專業學生崔順昌創作的折紙作品“一品紅花球”,將建筑力學與藝術審美巧妙結合。小小的作品分內外兩層:內層由30張綠、白單色彩紙折成小單元后拼接成球體,外層用30張紅色長方形彩紙折成立體單元后包裹成型。最終成型的花球,中心花瓣立體生動,外圍花瓣漸次舒展形成暈染效果,極具視覺張力。
談及創作初衷,崔順昌說,靈感源于家鄉宿州市靈璧縣的剪紙、編籃等傳統手工和非遺技藝。“折紙需要體現對空間和結構的思考,這與工科思維有相通之處?!彼寡?,制作過程耗時且復雜,要精密計算確定折痕角度、折疊層數、單元組合方式等參數?!敖涍^好幾個月準備和努力,勞動成果才誕生,這既考驗工科生對精密結構的把控力,也在勞動中讓傳統手工技藝煥發美學新生,展現出工科生的獨特浪漫?!边@名00后感慨道。
文/郭安琪 王海涵 王磊
(中國青年報)
編輯/倪家寧
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