人工智能背景下高职院校装备制造类专业的农业人才培养路径——以“智慧农业类创新创业大赛”赛项为例
 
 摘要
 
人工智能技术的快速迭代正深刻重塑农业生产的底层逻辑，也对高职院校装备制造类专业的农业人才培养提出了从“懂制造”向“懂制造、懂农业、懂数据”跃迁的新要求。本文在分析人工智能对农业装备制造人才能力结构重塑的基础上，系统审视了当前高职装备制造类专业在农业人才培养中面临的专业定位偏窄、课程内容滞后、实践平台缺失、师资结构单一等现实困境，并以国际大学生智能农业装备创新大赛等智慧农业类创新创业赛项为切入点，从课程体系重构、实践平台搭建、校企协同深化、师资能力提升四个维度提出了“以赛促教、以赛促学、赛教融合”的人才培养路径。研究表明，创新创业大赛为高职装备制造类专业提供了“学—练—赛—创”一体化的育人载体，是破解农工交叉人才培养难题的有效抓手。
 
关键词：人工智能；高职院校；装备制造；农业人才培养；创新创业大赛
 
 
 1 引言
 
人工智能与农业的深度融合正在引发一场深刻的产业变革。从智能灌溉系统到植保无人机的精准喷施，从基于机器视觉的作物病虫害识别到自动驾驶农机的规模化应用，AI技术正在将农业生产从“经验驱动”推向“数据驱动”。2025年，我国农用无人机保有量突破30万架，自动驾驶拖拉机已开始规模化商业应用。据中国农业科学院相关研究机构测算，智慧农业产业规模已突破千亿元，对掌握AI技术的农业装备复合型人才的需求缺口持续扩大。
 
然而，与产业需求形成鲜明对比的是，高职院校装备制造类专业在农业人才培养方面长期存在“农工割裂”的突出问题。正如有研究所指出的，在智慧农业智能制造背景下，我国农业产业转型升级蓄势待发，符合智能制造发展的专业技术人才亟待培养，懂农机知农艺的复合型技能人才的培养将引领高职机电专业教学改革。在高职农业装备专业中，教学资源和设施不足、教学内容和方法落后、课堂思政内容不丰富、实践教学效果不佳、学生学习主动性不强等问题仍普遍存在。《黑龙江粮食》刊载的研究指出，农业新质生产力的发展对农业人才培养提出了新目标和新要求。与此同时，现代制造技术与装备持续关注的智能制造现场工程师培养实践表明，精通智能化生产、能解决复杂问题的现场工程师一直处于十分短缺的状态。
 
在各类智慧农业创新创业大赛中，高职院校装备制造类专业学生正展现出越来越强的创新能力。从国际大学生智能农业装备创新大赛到各省智慧农业创新创业大赛，“智能农业装备发明”“AI+农业解决方案”等赛项正成为检验和激发学生创新能力的有效平台。本文以智慧农业类创新创业大赛为切入点，系统探讨人工智能背景下高职装备制造类专业农业人才培养的路径优化，以期为涉农工科人才培养提供参考。
 
 2 人工智能对农业装备制造人才的能力新要求
 
 2.1 从“制造技能”到“智能系统思维”
 
传统农业装备制造人才培养侧重于机械加工、装配调试等制造技能的训练。在人工智能深度嵌入农业装备的背景下，农业机械已从单一的机械产品演变为集传感器、控制器、通信模块、AI算法于一体的智能系统。自动驾驶拖拉机、智能联合收获机、植保无人机等装备的研发与维护，要求人才具备“机械-电子-信息-农业”的跨学科系统思维。正如相关研究指出的，智能制造装备系统及自动化流水线上大量使用工业机器人来完成简单、重复或者危险的工作，出现无人化车间，实现机器替代人，人工智能技术的应用致使企业岗位和人才的需求发生质的变化。装备制造类专业的人才培养不能再局限于传统的机械加工技能，而必须向“智能系统集成”方向延伸。
 
 2.2 从“单一技能”到“农工交叉复合”
 
农业装备的特殊性在于其应用场景的独特性——农田环境的复杂性、作物生长的季节性、农艺要求的差异性。一台在实验室表现优异的智能农机，到了丘陵山区的“巴掌田”可能就水土不服。这就要求装备制造人才不仅要懂机械、懂电控、懂算法，还要懂农艺、懂作物、懂田间管理。《现代制造技术与装备》刊载的研究强调，高职院校如何高质量培养出一批精通智能化生产、能解决复杂问题的现场工程师，不仅符合产业发展需要，还已成为制约我国制造业发展的一大障碍。在农业装备领域，“能解决复杂问题”的内涵尤为丰富——从智能农机的田间故障诊断，到AI算法的农业场景适配，再到农机农艺的深度融合，无一不需要复合型的知识结构。
 
 2.3 从“被动操作”到“主动创新”
 
人工智能技术的快速迭代意味着农业装备的知识更新周期在急剧缩短。传统人才培养模式中“教师教什么、学生学什么”的被动学习方式，已难以适应技术变革的速度。创新思维、终身学习能力和跨学科整合能力，正成为智能农业装备人才的核心素养。《黑龙江粮食》的研究指出，数字技术赋能农业产业升级需要培育新型职业农民和研发管理人才。对于装备制造类专业而言，这意味着人才培养必须从技能传授转向能力建构，从知识灌输转向创新激发。
 
 3 当前高职装备制造类专业农业人才培养的现实困境
 
 3.1 专业定位偏窄，“农”与“工”割裂
 
高职装备制造类专业的传统定位聚焦于通用机械加工和自动化技术，农业方向的专项培养往往以“农业装备应用技术”等少数专业形式存在，覆盖面有限。在“专业群”建设背景下，虽然部分院校尝试跨专业融合，但农机与农艺的深度融合仍停留在理念层面。乡村振兴背景下现代农业装备应用技术人才培养的研究表明，高职农业装备专业技术人才培养存在教学资源和设施不足、教学内容和方法落后等多方面问题。
 
 3.2 课程内容滞后，AI技术融入不足
 
当前高职装备制造类专业的课程体系仍以传统机械制造、PLC控制、液压气动等为核心，人工智能、物联网、机器视觉等新兴技术在课程中的融入不够系统。即使在农业装备方向，课程内容也多侧重于传统农机结构与维修，对智能农机、精准农业、农业机器人等前沿领域的覆盖不足。赛教融合视域下涉农高职院校创新创业教育改革的研究指出，创新创业大赛是创新创业教育改革实践的重要平台。这提示我们，课程内容与产业前沿的脱节，需要通过竞赛等外部力量来弥补。
 
 3.3 实践平台缺失，真实场景体验不足
 
农业装备的实践教学对场地、设备和季节有特殊要求。农机的田间作业需要在真实农田环境中进行，而大多数高职院校缺乏农业实训基地或基地条件简陋。学生接触智能农业装备的机会有限，对智慧农业的真实场景缺乏直观认知。这种“黑板上种田、车间里学农”的实践困境，严重制约了学生对农机农艺融合的深入理解。
 
 3.4 师资结构单一，“双师”能力不足
 
高职装备制造类专业的教师多来源于机械、自动化等工科背景，既懂装备制造又懂农业生产的“双师型”教师严重不足。现代农业装备应用技术专业建设要求教师具备农学、机械、电子、信息等多学科知识，而现有师资队伍的学科背景难以支撑跨学科教学的需要。这种师资结构性短板，直接影响了复合型人才培养的质量。
 
 4 智慧农业类创新创业大赛的育人价值与赛项特征
 
 4.1 赛项设置与能力培养的对应关系
 
智慧农业类创新创业大赛，包括国际大学生智能农业装备创新大赛、各省智慧农业创新创业大赛等，其赛项设置与高职装备制造类专业的核心能力培养高度契合。国际大学生智能农业装备创新大赛设置A1智能耕作农业装备发明、A2智能种植农业装备发明、A3智能田间管理农业装备发明等多个赛项，覆盖了从耕作到收获的农业全流程。这些赛项要求参赛者完成从需求分析、方案设计、样机制作到现场演示的完整创新链条，恰好对应了装备制造类专业学生从“会制造”到“会创新”的能力进阶路径。
 
2026年智慧农业（数字乡村）创新大赛设置的智能装备应用赛道，涵盖智能农机精准作业、农业遥感与AI识别、养殖场智能巡检三大赛项，重点考核丘陵山区适用装备及AI算法应用能力。这类赛项直接对接了当前农业装备领域最迫切的技术需求——丘陵山区机械化。高职学生参与此类赛项，能够在竞赛中直面产业真问题、运用专业真技能、检验学习真成效。
 
 4.2 以赛促教的实践成效
 
智慧农业类创新创业大赛在高职院校中已展现出显著的育人成效。在第十一届国际大学生智能农业装备创新大赛中，全国194所高校参赛，最终741项作品晋级决赛。铜仁职业技术大学学生凭借“山地智能水肥机”作品，在全国240余所高校、1950件参赛作品中荣获A类作品国赛二等奖。武威职业技术大学两支参赛团队斩获全国一等奖1项、优秀奖1项。在第九届国际大学生智能农业装备创新大赛中，某高职院校的作品《2ZB-SETT1200智能型播种机组研制》荣获国家级一等奖，成为该赛事举办九年以来唯一获一等奖的高职院校。
 
这些案例表明，高职院校装备制造类专业学生完全具备在智慧农业装备领域开展高水平创新的能力。大赛不仅检验了学生的专业学习成果，更激发了学生的创新潜能和创业意识。正如辽宁省智慧农业创新创业大赛所揭示的，大赛以“数智赋能农业，创新驱动振兴”为主题，吸引了全省50余所高校的300余支团队同台竞技。这种大规模、高水平的竞赛参与，正在推动高职院校将创新创业教育融入专业人才培养的全过程。
 
 4.3 从“赛项”到“育人载体”的转化逻辑
 
智慧农业类创新创业大赛之所以能够成为有效的育人载体，根植于其独特的“四驱”机制。需求驱动——赛项命题直接来源于农业生产的真实痛点（如丘陵山区机械化、智能灌溉、精准植保等），学生必须在理解产业需求的基础上进行创新。技术驱动——赛项鼓励运用AI、物联网、机器人等前沿技术解决农业问题，推动学生主动学习新技术。竞争驱动——竞赛的选拔机制和荣誉激励，激发了学生的学习动力和创新热情。成果驱动——参赛作品的产业化潜力成为检验创新价值的最终标准。
 
 5 基于赛教融合的人才培养路径优化
 
 5.1 课程体系重构：将竞赛标准转化为课程标准
 
高职装备制造类专业应将智慧农业类创新创业大赛的赛项标准和能力要求纳入课程体系设计。具体而言，可参照国际大学生智能农业装备创新大赛的赛项分类，在专业课程中增设“智能农业装备设计”“农业机器人技术”“农机智能化改造”等模块化课程。将大赛中涌现的优秀作品转化为教学案例，将竞赛的评分标准转化为课程的评价标准，实现“竞赛标准—课程标准—职业标准”的三标融通。
 
正如有研究指出，基于“岗课赛证”融通的高职教育实践教学体系，要求将岗位典型工作过程、职业技能等级证书标准、基本操作规范、职业技能竞赛内容及评价标准三类要素融入到专业人才培养方案及课程体系中。对于装备制造类专业的农业方向而言，“岗”是智能农业装备企业的岗位需求，“课”是专业课程体系，“赛”是智慧农业创新创业大赛，“证”是相关的职业技能等级证书——四者的融通正是培养复合型人才的有效路径。
 
 5.2 实践平台搭建：以竞赛项目驱动实训升级
 
智慧农业类创新创业大赛要求学生完成从设计到制作的全流程，这为高职院校的实践教学改革提供了明确方向。院校应依托竞赛项目，建设集“设计—仿真—加工—测试”于一体的智能农业装备实训平台。具体而言，可参照大赛的赛项要求，在校内建设农业机器人创新实验室、智能农机仿真中心、精准农业实训基地等实践场所。同时，利用虚拟仿真技术破解设备资源瓶颈，依托AIoT仿真平台、虚拟网关及云平台，构建“理论认知—虚拟仿真—云平台实操—实物落地”的四阶教学模式。
 
在第十一届大赛中，高职院校参赛作品涵盖智能耕作、智能种植、智能田间管理等农业装备发明的多个方向。这些作品的研发过程本身就是最真实、最有效的项目化学习。院校应将大赛项目转化为课程设计、毕业设计、创新创业训练等实践教学环节的选题来源，让学生在“真刀真枪”的创新实践中提升能力。
 
 5.3 校企协同深化：将产业资源引入竞赛培育
 
智慧农业类创新创业大赛的参赛项目往往需要跨学科的知识和跨领域的资源。高职院校应依托产教联盟，将农业装备企业、农业科研院所、农业合作社等多元主体引入竞赛培育过程。构建产教联盟“点对面”长效合作机制，解决合作对象单一、可持续性差、深度融合不够等问题。
 
企业工程师可以担任竞赛指导的“产业导师”，农业专家可以担任“农艺顾问”，共同指导学生完成既符合技术规范又满足农艺要求的创新作品。这种“校企双导师”制不仅提升了竞赛作品的质量，也让学生在校期间就接触到产业一线的真实需求和工作方式。
 
 5.4 师资能力提升：在竞赛指导中实现“以赛促教”
 
智慧农业类创新创业大赛对指导教师的跨学科能力提出了较高要求。院校应将教师参与竞赛指导纳入教师专业发展体系，通过“以赛促教”提升教师的工程实践能力和跨学科教学能力。鼓励机械、自动化、计算机、农学等不同学科背景的教师组建跨专业指导团队，在竞赛指导过程中实现教师的“跨界学习”和“能力融合”。
 
正如黑龙江粮食研究所揭示的，农业新质生产力的发展对农业人才培养提出了新目标和新要求。教师作为人才培养的关键执行者，其能力的提升直接决定了人才培养的质量。通过指导学生参加智慧农业创新创业大赛，教师能够更好地理解产业前沿、把握技术趋势、更新教学内容，最终实现“教师成长—教学改革—人才培养”的良性循环。
 
 6 结语
 
人工智能正在深刻改变农业生产的组织方式与技术形态，也对高职装备制造类专业的农业人才培养提出了从“单一技能”向“复合能力”跃迁的新要求。当前，高职装备制造类专业在农业人才培养中面临专业定位偏窄、课程内容滞后、实践平台缺失、师资结构单一等结构性困境。智慧农业类创新创业大赛以其“需求驱动、技术驱动、竞争驱动、成果驱动”的独特机制，为破解这些困境提供了有效的载体和抓手。
 
从国际大学生智能农业装备创新大赛的赛项设置来看，智能耕作、智能种植、智能田间管理等赛项直接对应了农业生产全流程的智能化需求，与装备制造类专业的核心能力培养高度契合。高职院校应以大赛为牵引，将竞赛标准转化为课程标准、以竞赛项目驱动实训升级、将产业资源引入竞赛培育、在竞赛指导中提升师资能力，构建“学—练—赛—创”一体化的育人新模式，为智慧农业产业输送更多“懂制造、懂农业、懂数据”的复合型技术技能人才。
 
 
 参考文献
 
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