大片青黃色油菜田中,安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械化工程專業(yè)研究生李雪晴正使用桁架掃描式農(nóng)田信息采集平臺(tái),對油菜田進(jìn)行自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集。機(jī)器底部的小方塊里,集成了攝像機(jī)、多光譜、激光雷達(dá)、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)等多個(gè)“黑科技”裝備。只見她一邊控制機(jī)器在油菜田上空滑動(dòng)監(jiān)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(shí))生長狀態(tài)。
“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(shù)據(jù)?!?月14日上午10點(diǎn)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(jìn)行信息采集。幾個(gè)年輕人的身影在這片油菜田中格外顯眼。
這一幕發(fā)生在位于安徽省明光市石壩鎮(zhèn)安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)皖東綜合試驗(yàn)站,學(xué)生們在站內(nèi)與農(nóng)業(yè)機(jī)械作伴、辛勤勞動(dòng)。2023年起,安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院建立常態(tài)化勞動(dòng)育人機(jī)制,每周安排學(xué)生參與校內(nèi)“匠心園”的拔草、修剪、清掃等環(huán)境維護(hù)工作,同時(shí)鼓勵(lì)他們奔向田間大課堂,在研究農(nóng)業(yè)裝備和科技的過程中接受勞動(dòng)教育。
2015年以來,安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)陸續(xù)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(nóng)業(yè)綜合試驗(yàn)站,引導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)鄉(xiāng)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(tǒng)研發(fā)到目前的數(shù)據(jù)采集以及后續(xù)的數(shù)據(jù)處理,李雪晴等人均全程參與,對大田作物全生命周期進(jìn)行監(jiān)測,為作物管理以及品種選育提供數(shù)據(jù)支撐。
“我們在勞動(dòng)中研發(fā)桁架式大田作物信息采集平臺(tái),目的是節(jié)約人力成本,提高選種效率?!崩钛┣缃榻B,試驗(yàn)站有大約2畝冬季油菜選種試驗(yàn)田,140多個(gè)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(shí)耗力,而智能系統(tǒng)可以依據(jù)作物經(jīng)緯度自動(dòng)移動(dòng)點(diǎn)位并拍攝,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、高效的信息采集。
工學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)大四學(xué)生劉雨杰近期在皖東綜合試驗(yàn)站參與田間勞動(dòng)。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(tái)長約4米、寬約2.5米的四輪智能車反復(fù)測試。這是他們基于無人駕駛農(nóng)機(jī)正在打造的最新成果——無人駕駛精準(zhǔn)穴施肥系統(tǒng)。
別看這個(gè)大家伙略顯“笨重”,卻能通過智能算法精準(zhǔn)定位到玉米根莖位置,實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)定量施肥。劉雨杰的老師楊洋教授介紹,傳統(tǒng)玉米施肥時(shí),人們需背著藥箱或駕駛機(jī)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(shí)耗力,還常因撒播不均造成肥料浪費(fèi)。而無人駕駛技術(shù)的應(yīng)用,在大幅節(jié)約人力成本、提升效率的同時(shí),更能將肥料精準(zhǔn)送達(dá)根系附近,實(shí)現(xiàn)減施增效。
下地之前,劉雨杰認(rèn)為農(nóng)機(jī)的無人駕駛與汽車的無人駕駛沒什么兩樣,都是4個(gè)輪子在路上跑。但他實(shí)操之后發(fā)現(xiàn),田間道路與城市道路區(qū)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(huì)發(fā)生位移”。這要求學(xué)生們根據(jù)田間環(huán)境研發(fā)相關(guān)算法,并對機(jī)器不斷進(jìn)行細(xì)節(jié)上的調(diào)試。
工學(xué)院農(nóng)業(yè)電氣化與自動(dòng)化專業(yè)研究生汪苗對去年夏天采集水稻數(shù)據(jù)的勞動(dòng)場景印象深刻:“平均每兩天下田一次,每次都是清晨6點(diǎn)穿好膠鞋,每次采集7個(gè)品種,每個(gè)品種各拍攝30張圖片。一不小心就會(huì)陷入和絆倒在泥水里,經(jīng)常弄得一身泥?!彼粩鄰澭?、蹲起,在水稻田拍攝采集水稻的分蘗數(shù)據(jù),為田間管理提供決策依據(jù)。
但她仍鐘情于農(nóng)業(yè),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(nóng)工結(jié)合”思維
連日來,工學(xué)院電子信息專業(yè)研究生李晨正在試驗(yàn)站嘗試食用菌培育。菌種培養(yǎng)的關(guān)鍵步驟是制作培養(yǎng)菌袋,需嚴(yán)格稱重并配比石灰、白糖、棉籽殼、木屑等成分。將菌種種植進(jìn)培養(yǎng)菌袋后,還需精準(zhǔn)控制溫濕度,測試不同光強(qiáng)、不同波段對菌絲生長的影響?!斑@項(xiàng)勞動(dòng)必須格外細(xì)致,反復(fù)核對,配比絕不能出錯(cuò)。”李晨說。
“很累,皮膚也曬黑了不少?!边@些天,劉雨杰平均每天在田間工作12個(gè)小時(shí)。但他坦言,盡管勞動(dòng)辛苦,卻深感自豪與責(zé)任?!拔覈S多作物的機(jī)械化程度已經(jīng)較高,但智能化率還有待提高。這是一片廣闊且艱巨的領(lǐng)域,需要涉農(nóng)高校的工科學(xué)子投身其中?!睆拇笠蝗雽W(xué)起,他就參與校內(nèi)打掃衛(wèi)生、擦洗農(nóng)機(jī)裝備等勞動(dòng),在一次次身體力行中建立起勞動(dòng)意識(shí)與責(zé)任感。
李雪晴也坦言,作為一名工科生,農(nóng)業(yè)思維的培養(yǎng)對她而言頗具挑戰(zhàn)?!稗r(nóng)業(yè)是動(dòng)態(tài)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(tài)也有差異?!彼硎?,初接觸農(nóng)業(yè)時(shí),習(xí)慣用工科靜止、機(jī)械的思維來理解問題,常出現(xiàn)偏差。如今,她正學(xué)習(xí)將工業(yè)技術(shù)與農(nóng)業(yè)思維結(jié)合,來解決農(nóng)業(yè)的實(shí)際問題。
安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)皖東綜合試驗(yàn)站站長劉路觀察到,學(xué)習(xí)課本內(nèi)容和親身參與農(nóng)業(yè)勞動(dòng),帶給人的感受是不一樣的?!爱?dāng)工科學(xué)生經(jīng)歷完整的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流程,就能實(shí)現(xiàn)工科思維與農(nóng)業(yè)場景、農(nóng)業(yè)思維的有機(jī)融合,進(jìn)而反哺農(nóng)機(jī)裝備升級,讓勞動(dòng)的價(jià)值更加有血有肉?!?/p>
他以皖東綜合試驗(yàn)站正培育的油菜智能化選種項(xiàng)目舉例,“工學(xué)院的學(xué)生運(yùn)用學(xué)習(xí)的人工智能、大數(shù)據(jù)、傳感器、裝備等技術(shù)知識(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與分析,農(nóng)學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生則搭檔提供農(nóng)藝專業(yè)知識(shí),這正是農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝、農(nóng)業(yè)信息相融合的勞動(dòng)場景,實(shí)現(xiàn)工作效率的最優(yōu)化,正是智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向”。
他介紹,在試驗(yàn)站,勞動(dòng)實(shí)踐分為3種模式。一是研學(xué)式的認(rèn)知教育,通過專家或駐站老師系統(tǒng)講解農(nóng)業(yè)知識(shí)、展示農(nóng)機(jī)裝備、分析機(jī)械化與信息化需求,讓學(xué)生在“眼見為實(shí)”中建立“農(nóng)工結(jié)合”思維;二是短期駐站實(shí)踐,組織學(xué)生利用集中時(shí)段參與特定農(nóng)業(yè)環(huán)節(jié)(如近期開展的品種考察工作),深化學(xué)生對農(nóng)業(yè)中某單一技術(shù)環(huán)節(jié)的實(shí)操認(rèn)知;三是“一年理論知識(shí)學(xué)習(xí)+兩年駐站科研”的駐站研究生培養(yǎng),實(shí)現(xiàn)科研與生產(chǎn)的深度融合,進(jìn)而升級農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè),服務(wù)鄉(xiāng)村振興。
工學(xué)院勞動(dòng)教育負(fù)責(zé)老師孫亮亮介紹,為解決過往勞動(dòng)活動(dòng)單一性、零散式、缺乏持續(xù)性的難題,學(xué)院構(gòu)建起“階梯式”勞動(dòng)模式。其中,在學(xué)生入學(xué)后,引導(dǎo)他們在校內(nèi)養(yǎng)成勞動(dòng)意識(shí)、勞動(dòng)習(xí)慣;當(dāng)學(xué)生進(jìn)入高年級以及研究生階段,學(xué)院組織他們深入校外試驗(yàn)站,將新工科理念與農(nóng)業(yè)實(shí)踐相結(jié)合,通過“院站協(xié)同”,在真實(shí)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提升解決復(fù)雜問題的能力,實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破與勞動(dòng)價(jià)值觀培育。
劉路說,起初下田時(shí),學(xué)生們都不太適應(yīng),如今明顯能看到大家思想上的轉(zhuǎn)變,他們開始理解農(nóng)業(yè),用心對待農(nóng)業(yè),主動(dòng)投身農(nóng)業(yè)。他記得一名學(xué)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(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)與對土地的熱愛融為一體?!?/p>
文化浸潤勞動(dòng)
在勞動(dòng)體系構(gòu)建中,安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院積極探索文化與勞動(dòng)深度融合的路徑。學(xué)院黨委副書記張璐認(rèn)為,勞動(dòng)教育不僅是田間地頭的實(shí)踐,更需文化浸潤與思想賦能。2024年起,學(xué)院推出輕量化思政品牌“文化午餐會(huì)”,每周午餐時(shí)段,輔導(dǎo)員與3-5名學(xué)生組成“文化飯搭子”,圍繞青年文化熱點(diǎn)展開輕松討論。這打破了傳統(tǒng)講座的單向輸出,至今已開展近百場。
在近期的“文化午餐會(huì)”上,2022級農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)本科生汪世卓分享了故宮博物院打造的“數(shù)字多寶閣”,使用AR技術(shù)讓文物在手機(jī)里“活過來”。她敏銳地將這一文化現(xiàn)象與自己的專業(yè)知識(shí)相結(jié)合,計(jì)劃運(yùn)用PCAS軟件和數(shù)字圖像處理技術(shù),探究礦物顆粒裂隙情況。她展望,該方法可以遷移至農(nóng)業(yè)水土工程領(lǐng)域,通過分析土壤的顆粒性質(zhì),為水利工程中的滲流分析與土壤水運(yùn)動(dòng)研究提供支撐。
2024級農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專業(yè)本科生徐書輝也在“文化午餐會(huì)”的思想碰撞中找到了創(chuàng)新方向。他課余通過系統(tǒng)性自主學(xué)習(xí)掌握一些數(shù)字化設(shè)計(jì)工具與智能算法技術(shù),致力于將所學(xué)技能應(yīng)用于智能農(nóng)機(jī)裝備領(lǐng)域,以技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
文化與勞動(dòng)的融合也延伸至美育層面。日前,工學(xué)院2024級土木工程專業(yè)學(xué)生崔順昌創(chuàng)作的折紙作品“一品紅花球”,將建筑力學(xué)與藝術(shù)審美巧妙結(jié)合。小小的作品分內(nèi)外兩層:內(nèi)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(dòng),外圍花瓣漸次舒展形成暈染效果,極具視覺張力。
談及創(chuàng)作初衷,崔順昌說,靈感源于家鄉(xiāng)宿州市靈璧縣的剪紙、編籃等傳統(tǒng)手工和非遺技藝。“折紙需要體現(xiàn)對空間和結(jié)構(gòu)的思考,這與工科思維有相通之處?!彼寡?,制作過程耗時(shí)且復(fù)雜,要精密計(jì)算確定折痕角度、折疊層數(shù)、單元組合方式等參數(shù)?!敖?jīng)過好幾個(gè)月準(zhǔn)備和努力,勞動(dòng)成果才誕生,這既考驗(yàn)工科生對精密結(jié)構(gòu)的把控力,也在勞動(dòng)中讓傳統(tǒng)手工技藝煥發(fā)美學(xué)新生,展現(xiàn)出工科生的獨(dú)特浪漫?!边@名00后感慨道。
郭安琪 中青報(bào)·中青網(wǎng)記者 王海涵 王磊
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