شكلت كلية الهندسة وكلية العلوم الزراعية والمستهلكين والبيئية بجامعة ولاية نيو مكسيكو شراكة مع كلية مجتمع دونا آنا لإعداد القوى العاملة من الجيل التالي لاستخدام مهارات الزراعة الذكية المبتكرة بما في ذلك التكنولوجيا المتطورة وتحليلات البيانات الضخمة من أجل تحسين الأمن الغذائي وتحسين الصناعات الزراعية.
بقيادة يونغ هو بارك ، أستاذ الهندسة الميكانيكية والفضائية ، تم تمويل تدريب الجيل القادم من القوى العاملة لعلوم الأغذية الذكية والتكنولوجيا الزراعية في العصر الرقمي (WorkFoS-Ag) من قبل المعهد الوطني للأغذية والزراعة التابع لوزارة الزراعة الأمريكية لـ 500,000 دولار.
"سيحتاج العالم 70٪ أكثر من الغذاء لإطعام سكان العالم البالغ عددهم حوالي 10 مليارات نسمة في عام 2050. لذا ، فإن الابتكار في الزراعة اليوم أكثر أهمية من أي وقت مضى. ويتطلب الابتكار الزراعي خبرات متنوعة من العديد من التخصصات بما في ذلك الهندسة الميكانيكية والمدنية والكهربائية وتكنولوجيا المعلومات والحاسوب وعلوم الغذاء.
سيعتمد مستقبل أنظمة الأغذية والزراعة على جمع البيانات وتحليلها واستخدامها لتعظيم كفاءة المزرعة ومرونتها ، ومع ذلك ، هناك فجوة مهارات هائلة في استخدام هذه التقنيات المتقدمة.
قال بارك إن الأمن الغذائي مشكلة عالمية ذات تأثير محلي. "تزدهر نيومكسيكو بصناعات متنوعة ، لكن قطاع الزراعة يتميز باحتضانه للتقنيات الجديدة. مع هذا النوع من البرامج المخصصة لتدريب الجيل القادم من القوى العاملة لدينا ، فإن نيو مكسيكو لديها الكثير لتقدمه لنقل الصناعة الزراعية إلى المستقبل.
سينضم إلى بارك المحققون الرئيسيون المشاركون في NMSU من Delia Valles-Rosales ، أستاذة الهندسة الصناعية ؛ هانسوك سون ، رئيس القسم المؤقت للهندسة الصناعية ؛ إفرين دلجادو ، أستاذ مشارك في علوم الأسرة والمستهلكين ؛ د. وجون خواريز ، رئيس قسم برنامج تكنولوجيا الكمبيوتر في DACC. على مدى ثلاث سنوات ، تخطط WorkFoS-Ag لتدريب 150 طالبًا من طلاب الكليات المجتمعية على مهارات الزراعة الذكية الناشئة.
سيُنشئ الفريق شهادة جديدة مدتها 19 ساعة معتمدة لمدة عام في أنظمة الكمبيوتر وتكنولوجيا المعلومات وتحليلات البيانات. شهادة CID التي ستوفر مسارًا لاثنين من درجات الزمالة في العلوم التطبيقية في DACC بالإضافة إلى درجتي البكالوريوس في NMSU. سيجمع التطوير التعاوني للمنهج متعدد التخصصات بين المهارات التطبيقية التي يتم تدريسها عادةً في مدارس مدتها سنتان مع المناهج القائمة على الأبحاث التي يتم تدريسها عادةً في مدارس مدتها أربع سنوات.
"تقع على عاتقنا مسؤولية تثقيف وتدريب طلابنا على تعلم استخدام التقنيات المتطورة لزيادة الإنتاج الزراعي في نهاية المطاف. هذا البرنامج سيضع الطلاب في بيئة تنافسية للغاية لتلبية متطلبات الابتكار الحالية ، "قال فاليس روزاليس.
بالإضافة إلى ذلك ، سيوفر البرنامج فرصًا تعليمية قائمة على الوظائف من خلال إنشاء برنامج تدريب مهني جديد مسجل من الدولة يوفر تدريبًا عمليًا يحركه صاحب العمل للمهن ذات الأجور المرتفعة ودعم الأسرة. ستعمل WorkFoS-Ag في شراكة مع منظمات التنمية الاقتصادية المحلية ، ووكالات تنمية القوى العاملة الحكومية ، والصناعات الزراعية لتطوير تدريب القوى العاملة في مجال الزراعة الذكية وتعليم علوم الأغذية. التدريب المهني ، الذي قد يستمر من سنة إلى ست سنوات ، سيجمع بين التدريب أثناء العمل والتعليم في الفصول الدراسية تحت إشراف خبير صناعي متمرس. سيشجع البرنامج الطلاب على اكتشاف وظائف قابلة للحياة.
قالت فاليس روساليس: "نحن نخلق فريقًا تعاونيًا بين الأوساط الأكاديمية والصناعة والمزارعين والحكومة ملتزمًا بإعداد الجيل القادم من الطلاب من خلال غمرهم في بيئة فريدة تجمع بين النظرية والتطبيق". "يشمل هذا أيضًا تطوير المهارات مثل الاتصال والفعالية الذاتية والعمل الجماعي وفي نفس الوقت حل المشكلات الزراعية ليس فقط في المنطقة ولكن على الصعيد الوطني."
تعتمد الزراعة الذكية على تطبيق إنترنت الأشياء (IoT): شبكة من أجهزة الاستشعار والبرامج والتقنيات الأخرى التي تدعم مشاركة البيانات لغرض التحليل. في DACC ، يتم تدريس الدورات التمهيدية لدورات الشبكات وإنترنت الأشياء بواسطة مدربي Cisco Certified Networking Academy. تمتلك DACC أيضًا مختبر شبكات Cisco مجهزًا بالكامل وتتوقع توسيع عروض الدورات التدريبية لدعم WorkFoS-Ag.
"DACC لديها 20 عاما من تاريخ تدريس دورات شهادة Cisco. نحن نتطلع إلى توسيع عروضنا. دعماً لهذه المنحة ، ابتداءً من خريف عام 2021 ، سنقوم بتدريس ثلاث دورات جديدة بما في ذلك إنترنت الأشياء المتقدم وتحليلات البيانات ودورة التخرج ".
يركز هذا البرنامج على تدريب طلابنا للجيل القادم من القوى العاملة وإعدادهم بالمعرفة العلمية والهندسية المتطورة ومهارات تحليل البيانات. قال بارك إن فريقنا قادر بالتأكيد على تدريب الطلاب على أحدث تقنيات الاستشعار وأنظمة إنترنت الأشياء وتحليلات البيانات الضخمة. "لكن أهم ميزة في فريقنا هي أننا نهتم بطلابنا ونريد إحداث تغيير في حياتهم المهنية وحياتهم."
في NMSU ، سيتم تدريب الطلاب باستخدام شبكة استشعار لاسلكية في مركز علوم الزراعة الذي تبلغ مساحته 41.1 فدانًا والذي تديره خدمة الإرشاد التابعة لـ NMSU ؛ مساحة Aggie للابتكار ، مساحة مُصنّعة على أحدث طراز في كلية الهندسة ؛ وعلى مساحة 5,000 قدم مربع ، ومنشأة مركز تدريب لسلامة الأغذية والتدريب العملي.
إن التحدي الذي يواجه الأمن الغذائي ليس فقط في زيادة إنتاج الغذاء ولكن أيضًا في تقليل فقد الغذاء. أثناء النقل من المزرعة إلى المستودع إلى بائع التجزئة ، تكون المنتجات الزراعية عرضة للتلف. لا يقتصر الأمر على فقدان الغذاء فحسب ، بل هناك أيضًا إهدار للموارد مثل الأرض والمياه والأسمدة والعمالة البشرية ، فضلاً عن زيادة انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.
يتجاوز نطاق تطبيقات البيانات الضخمة في الزراعة الذكية الإنتاج الأولي ؛ إنه يؤثر على سلسلة التوريد الغذائية بأكملها. تستخدم "سلسلة توريد الأغذية الذكية" مستشعرات إنترنت الأشياء للشفافية في الوقت الفعلي وإمكانية التتبع لتحديد ومنع المشكلات التي تؤدي إلى فقد الأغذية أو هدرها من الحصاد إلى التخزين. لتحسين قدرات الإنتاج والكفاءة والاستدامة ، يجب على المزارعين والشركات الزراعية إدارة الأجهزة والبيانات المعقدة. سيعتمد مستقبل أنظمة الأغذية والزراعة على جمع البيانات وتحليلها واستخدامها لتعظيم كفاءة المزرعة ومرونتها.
يتجاوز نطاق تطبيقات البيانات الضخمة في الزراعة الذكية الإنتاج الأولي ؛ إنه يؤثر على سلسلة التوريد الغذائية بأكملها. تستخدم "سلسلة توريد الأغذية الذكية" مستشعرات إنترنت الأشياء للشفافية في الوقت الفعلي وإمكانية التتبع لتحديد ومنع المشكلات التي تؤدي إلى فقد الأغذية أو هدرها من الحصاد إلى التخزين. من أجل تحسين قدرات الإنتاج والكفاءة والاستدامة ، يجب على المزارعين والشركات الزراعية تحسين إدارة الأجهزة المعقدة والبيانات المصاحبة لها. سيعتمد مستقبل أنظمة الأغذية والزراعة على جمع البيانات وتحليلها واستخدامها لتعظيم كفاءة المزرعة ومرونتها.
قال بارك: "نأمل أن يكون لبرنامجنا والطلاب المشاركين تأثير إيجابي على تحدي المنح المجتمعية المتمثل في الغذاء والماء وأمن الطاقة لعقود قادمة".
- ليندا فريسكس، جامعة ولاية نيو مكسيكو