New Mexico State University's College of Engineering og College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences har sammen med Doña Ana Community College dannet et partnerskab for at forberede næste generations arbejdsstyrke til at bruge innovative intelligente landbrugsfærdigheder, herunder banebrydende teknologi og big data-analyse til forbedre fødevaresikkerheden og forbedre landbrugsindustrien.
Anført af Young Ho Park, professor i mekanik og rumfartsteknik, er Training of Next Generation Workforce for Smart Food Science and Agricultural Technology in the Digital Era (WorkFoS-Ag) blevet finansieret af US Department of Agricultures National Institute of Food and Agriculture for $500,000.
“Verden har brug for 70 % mere mad for at brødføde en global befolkning på næsten 10 milliarder i 2050. Så innovation i dagens landbrug er vigtigere end nogensinde før. Og landbrugsinnovation kræver forskellig ekspertise fra mange discipliner, herunder mekanik, civilingeniør, elektroteknik, computer- og informationsteknologi og fødevarevidenskab,” sagde Park.
Fremtiden for fødevare- og landbrugssystemer vil afhænge af indsamling, analyse og brug af data for at maksimere bedriftens effektivitet og modstandsdygtighed, men der er en enorm kvalifikationskløft i brugen af disse avancerede teknologier.
Fødevaresikkerhed er et verdensomspændende problem med lokal indflydelse, sagde Park. "New Mexico boomer med forskellige industrier, men landbrugssektoren skiller sig ud ved at omfavne nye teknologier. Med denne form for program dedikeret til at træne vores næste generations arbejdsstyrke, har New Mexico meget at tilbyde for at bringe landbrugsindustrien ind i fremtiden.
Park vil få selskab af NMSU co-principal investigators fra Delia Valles-Rosales, professor i industriel teknik; Hansuk Sohn, midlertidig afdelingsleder for industriteknik; Dr. Efren Delgado, lektor i familie- og forbrugervidenskab; og Jon Juarez, afdelingsformand for DACCs computerteknologiprogram. Over en treårig periode planlægger WorkFoS-Ag at uddanne de forventede 150 community college-studerende i nye, intelligente landbrugsfærdigheder.
Holdet vil oprette et nyt 19-kredit, et-årigt certifikat i computersystemer, informationsteknologi og dataanalyse. CID-certifikatet, der vil give en vej til to associerede af anvendte videnskabsgrader ved DACC samt to bachelorgrader ved NMSU. Den fælles udvikling af den tværfaglige læseplan vil blande anvendte færdigheder, der typisk undervises på toårige skoler, med forskningsbaserede læseplaner, der typisk undervises på fireårige skoler.
"Vi har et ansvar for at uddanne og træne vores elever til at lære at bruge banebrydende teknologier for i sidste ende at øge landbrugsproduktionen. Dette program vil positionere studerende i et stærkt konkurrencepræget miljø for at imødekomme de nuværende innovationskrav,” sagde Valles-Rosales.
Derudover vil programmet give jobbaserede læringsmuligheder med oprettelsen af et nyt statsregistreret lærlingeprogram, der giver arbejdsgiverdrevet, praktisk træning til højlønte, familiestøttende karrierer. WorkFoS-Ag vil samarbejde med lokale økonomiske udviklingsorganisationer, statslige arbejdsstyrkeudviklingsagenturer og landbrugsindustrier for at udvikle arbejdsstyrketræning inden for intelligent landbrug og undervisning i fødevarevidenskab. Læretiden, som kan vare fra et til seks år, vil kombinere træning på arbejdspladsen og klasseundervisning under tilsyn af en erfaren brancheprofessionel. Programmet vil tilskynde eleverne til at opdage levedygtige karrierer.
"Vi skaber et samarbejdende team mellem den akademiske verden, industrien, landmændene og regeringen, der er forpligtet til at forberede den næste generation af studerende ved at fordybe dem i et unikt miljø, der kombinerer teori og praksis," sagde Valles-Rosales. "Dette inkluderer også udviklingen af færdigheder som kommunikation, selveffektivitet og teamwork og samtidig løsning af landbrugsproblemer ikke kun i regionen, men landsdækkende."
Intelligent landbrug er afhængig af implementering af tingenes internet (IoT): netværket af sensorer, software og andre teknologier, der understøtter deling af data med henblik på analyse. Hos DACC undervises introduktionskurser til netværk og Internet of Things-kurser af Cisco Certified Networking Academy-instruktører. DACC har også et fuldt udstyret Cisco Networking-laboratorium og forventer at udvide sit kursustilbud til støtte for WorkFoS-Ag.
“DACC har 20 års historie med at undervise i Cisco-certificeringskurser. Vi ser frem til at udvide vores tilbud. Til støtte for denne bevilling vil vi fra efteråret 2021 undervise i tre nye kurser, herunder avanceret IoT, dataanalyse og et hjørnestenskursus,” sagde Juarez.
"Dette program fokuserer på at træne vores studerende til næste generations arbejdsstyrke og forberede dem med den banebrydende videnskabs- og ingeniørviden og dataanalysefærdigheder. Vores team er bestemt i stand til at træne eleverne i banebrydende sensorteknologi, IoT-systemer og big data-analyse, sagde Park. "Men den vigtigste kvalitet ved vores team er, at vi bekymrer os om vores elever og ønsker at gøre en forskel i deres karriere og liv."
På NMSU vil eleverne blive trænet ved hjælp af et trådløst sensornetværk på 41.1-acre farming science center, der vedligeholdes af NMSU's Extension Service; Aggie Innovation Space, et topmoderne skaberrum i College of Engineering; og i en 5,000 sq. ft. praktisk fødevaresikkerheds- og træningscenterfacilitet.
Udfordringen for fødevaresikkerhed er ikke kun at øge fødevareproduktionen, men også at minimere fødevaretab. Under transport fra gård til lager til detailhandler er landbrugsprodukter sårbare over for fordærv. Ikke kun er der tab af mad, men også spild af ressourcer som jord, vand, gødning og menneskelig arbejdskraft, samt stigende udledning af drivhusgasser.
Omfanget af big data-applikationer i smart farming rækker ud over primærproduktion; det påvirker hele fødevareforsyningskæden. En "Smart Food Supply Chain" bruger IoT-sensorer til gennemsigtighed og sporbarhed i realtid til at identificere og forhindre problemer, der fører til madtab eller spild fra høst til butik. For at forbedre produktionskapaciteter, effektivitet og bæredygtighed skal landmænd og landbrugsvirksomheder administrere komplekse enheder og data. Fremtiden for fødevare- og landbrugssystemer vil afhænge af indsamling, analyse og brug af data for at maksimere bedriftens effektivitet og robusthed.
Omfanget af big data-applikationer i smart farming rækker ud over primærproduktion; det påvirker hele fødevareforsyningskæden. En "Smart Food Supply Chain" bruger IoT-sensorer til gennemsigtighed og sporbarhed i realtid til at identificere og forhindre problemer, der fører til madtab eller spild fra høst til butik. For at forbedre produktionskapaciteten, effektiviteten og bæredygtigheden skal landmænd og landbrugsvirksomheder forbedre håndteringen af komplekse enheder og de tilhørende data. Fremtiden for fødevare- og landbrugssystemer vil afhænge af indsamling, analyse og brug af data for at maksimere bedriftens effektivitet og robusthed.
"Vi håber, at vores program og deltagende studerende vil have en positiv indvirkning på den samfundsmæssige bevillingsudfordring med fødevare-, vand- og energisikkerhed i de kommende årtier," sagde Park.
– Linda Fresques, New Mexico State University