虚拟仿真技术如何推动农业科技实验教学变革发展

金秋九月，稻香满溢。近期，我们迎来了第七个丰收节。科技兴农、质量兴农，新兴技术手段，对于农业设施升级换代有着不可估量的推动力。以“互联网+”“大数据+农业”等模式，着力打造智慧农业平台，大数据、智能化，足以让农业“体力活”逐步转变为“智力活”。

从远古的刀耕火种，到中古的牛耕、水利、施肥，再到近现代工业化的农机、肥料、农药，农业最终进入到零农残、新能源、智能化、互联网+等加持的全新时代。虚拟仿真技术的到来与设备的应用，对于农业科研、教育以及生产、管理，都将起到前所未有的巨大作用。

“精准农业”“智慧农业”背景下的应用前景

近年来，我国在智慧农业领域已经基本建立了一套完整的政策体系，涵盖了从中央层面到地方的执行，从基础设施建设到技术推广应用和社会化服务。这个政策体系通过促进上下联动、多方参与和协同合作，有效地推动了智慧农业的快速发展。

2020年，农业农村部、中央网络安全和信息化委员会发布《数字农业农村发展规划（2019-2025年）》，提出应以产业数字化、数字产业化为发展主线，以数字技术与农业农村经济深度融合为主攻方向，以数据为关键生产要素，着力建设基础数据资源体系，加强数字生产能力建设。

2022年，国务院《“十四五”数字经济发展规划》，指出，应大力提升农业数字化水平，推进“农”综合信息服务，创新发展智慧农业，提升农业各环节数字化水平，加快推动农业教字化转型。

2024年，国家数据局《“数据要素×”三年行动计划（2024-2026年）》强调，要提升农业生产数智化水平，加快打造以数据和模型为支撑的农业生产数智化场景，实现精准智慧农业作业方式，支撑提高粮食和重要农产品生产效率。

“精准农业”“智慧农业”等关键词在这些政策文件中被反复提及，体现了国家对智慧农业发展的高度重视程度。以新兴技术为支撑，将极大地推动智慧农业、数字农村的建设与发展。这其中，也包括虚拟仿真技术。

虚拟仿真如何实现科教兴农、科技兴农

随着数字技术和人工智能的不断发展，虚拟仿真的农业应用成为农业智慧化的发展方向，对智慧农业技术水平的变革性成长起着至关重要的作用，对于农业科技教育领域的影响尤为明显。

众所周知，实验教学对于科技发展与教育有着极为不可或缺的重要意义。作为依赖自然资源的产业，农业自身的特殊性，决定其在相关科研教育领域的实验教学开展存在诸多困难：

首先，传统农业实验需要对气温、光照、水、土壤等条件进行充分模拟，而复杂多变的气候、天气、自然环境等因素，难以在有限的实验场景中全面实现。

其次，农业实验对场地有一定的要求，必须具备接近真实自然环境的场地，且应消耗相应的农业生产资源，由此造成的损耗成本也相对较大。

再次，农作物或禽畜等生长周期较长，这严重影响到实验进度。而且生长的机制机理，也难以直观观察。

恒点与相关高校开展校企合作，以虚拟仿真为上述问题都提供对应的解决方案。

虚拟仿真技术以源于真实的数据作为系统参数，高度还原复杂多变的自然因素，构建全面的虚拟农业生产环境。因此，对场地、材料的需求较小，可以实现低成本教学。模拟实验条件下可以实现零生长周期，并通过3D模拟图像，直观地展现漫长、细微的生长机理。

具有互动性、实操性的虚拟仿真实验，及时反馈、综合评价的教学管理系统，在线协同、开放共享的实验教学平台，如此变革性的教学，让学生、教师乃至全社会获益。

农业虚拟仿真技术应用前景不止于此，例如，结合大数据和人工智能技术，我们还能实现对农业生产过程的实时监测、预测和智能调控，为智慧农业的发展提供新的思想指导和技术支持。

结语

随着相关技术的不断发展，在农业虚拟仿真技术这一关键性变革力量的推动下，未来农业领域将朝着数字化、智能化和可持续发展的方向持续迈进。