Das College of Engineering und das College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences der New Mexico State University haben zusammen mit dem Doña Ana Community College eine Partnerschaft geschlossen, um die Arbeitskräfte der nächsten Generation darauf vorzubereiten, innovative Smart-Farming-Fähigkeiten, einschließlich Spitzentechnologie und Big-Data-Analysen, einzusetzen Verbesserung der Ernährungssicherheit und Verbesserung der Agrarindustrie.
Unter der Leitung von Young Ho Park, Professor für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik, wurde das Training of Next Generation Workforce for Smart Food Science and Agricultural Technology in the Digital Era (WorkFoS-Ag) vom National Institute of Food and Agriculture des US-Landwirtschaftsministeriums finanziert 500,000 $.
„Die Welt wird 70 % mehr Nahrungsmittel benötigen, um eine Weltbevölkerung von fast 10 Milliarden im Jahr 2050 zu ernähren. Daher ist Innovation in der heutigen Landwirtschaft wichtiger denn je. Und landwirtschaftliche Innovation erfordert vielfältiges Fachwissen aus vielen Disziplinen, darunter Maschinenbau, Bauwesen, Elektrotechnik, Computer- und Informationstechnologie sowie Lebensmittelwissenschaften“, sagte Park.
Die Zukunft der Ernährungs- und Landwirtschaftssysteme wird auf der Erhebung, Analyse und Verwendung von Daten beruhen, um die Effizienz und Widerstandsfähigkeit der landwirtschaftlichen Betriebe zu maximieren, jedoch besteht eine große Qualifikationslücke bei der Nutzung dieser fortschrittlichen Technologien.
Ernährungssicherheit sei ein weltweites Problem mit lokalen Auswirkungen, sagte Park. „New Mexico boomt mit verschiedenen Industrien, aber der Agrarsektor zeichnet sich durch die Akzeptanz neuer Technologien aus. Mit dieser Art von Programm, das der Ausbildung unserer Arbeitskräfte der nächsten Generation gewidmet ist, hat New Mexico viel zu bieten, um die Landwirtschaftsindustrie in die Zukunft zu führen.
Zu Park gesellen sich die NMSU-Co-Hauptforscher von Delia Valles-Rosales, Professorin für Wirtschaftsingenieurwesen; Hansuk Sohn, interimistischer Abteilungsleiter Wirtschaftsingenieurwesen; Dr. Efren Delgado, außerordentlicher Professor für Familien- und Verbraucherwissenschaften; und Jon Juarez, Abteilungsleiter des Computertechnologieprogramms von DACC. WorkFoS-Ag plant, über einen Zeitraum von drei Jahren voraussichtlich 150 Community College-Studenten in neu entstehenden landwirtschaftlichen Smart-Farming-Fähigkeiten auszubilden.
Das Team wird ein neues einjähriges Zertifikat mit 19 Leistungspunkten in Computersystemen, Informationstechnologie und Datenanalyse erstellen. Das CID-Zertifikat, das den Weg zu zwei Associate of Applied Science-Abschlüssen am DACC sowie zu zwei Bachelor-Abschlüssen an der NMSU eröffnet. Die gemeinsame Entwicklung des interdisziplinären Lehrplans wird angewandte Fähigkeiten, die typischerweise an zweijährigen Schulen gelehrt werden, mit forschungsbasierten Lehrplänen verbinden, die typischerweise an vierjährigen Schulen gelehrt werden.
„Wir haben die Verantwortung, unsere Studenten auszubilden und auszubilden, damit sie lernen, Spitzentechnologien einzusetzen, um letztendlich die landwirtschaftliche Produktion zu steigern. Dieses Programm wird Studenten in einem stark wettbewerbsorientierten Umfeld positionieren, um den aktuellen Innovationsanforderungen gerecht zu werden“, sagte Valles-Rosales.
Darüber hinaus bietet das Programm berufsbezogene Lernmöglichkeiten mit der Schaffung eines neuen staatlich registrierten Ausbildungsprogramms, das eine arbeitgeberorientierte, praktische Ausbildung für hochbezahlte, familienunterstützende Karrieren bietet. WorkFoS-Ag wird mit lokalen Wirtschaftsentwicklungsorganisationen, staatlichen Personalentwicklungsagenturen und der Agrarindustrie zusammenarbeiten, um die Ausbildung von Arbeitskräften im Bereich der intelligenten Landwirtschaft und der Ausbildung in Lebensmittelwissenschaften zu entwickeln. Die Ausbildung, die ein bis sechs Jahre dauern kann, kombiniert Ausbildung am Arbeitsplatz und Unterricht im Klassenzimmer unter der Aufsicht eines erfahrenen Branchenexperten. Das Programm wird Studenten ermutigen, tragfähige Karrieren zu entdecken.
„Wir bilden ein kollaboratives Team aus Hochschulen, Industrie, Landwirten und der Regierung, das sich verpflichtet hat, die nächste Generation von Studenten vorzubereiten, indem wir sie in eine einzigartige Umgebung eintauchen lassen, die Theorie und Praxis verbindet“, sagte Valles-Rosales. „Dazu gehört auch die Entwicklung von Fähigkeiten wie Kommunikation, Selbstwirksamkeit und Teamarbeit und gleichzeitig die Lösung landwirtschaftlicher Probleme nicht nur in der Region, sondern bundesweit.“
Intelligente Landwirtschaft beruht auf der Implementierung des Internets der Dinge (IoT): dem Netzwerk aus Sensoren, Software und anderen Technologien, die den Austausch von Daten zu Analysezwecken unterstützen. Bei DACC werden Einführungskurse zu Netzwerken und Internet of Things-Kursen von Kursleitern der Cisco Certified Networking Academy gehalten. DACC verfügt außerdem über ein voll ausgestattetes Cisco Networking-Labor und beabsichtigt, sein Kursangebot zur Unterstützung von WorkFoS-Ag zu erweitern.
„DACC bietet seit 20 Jahren Cisco-Zertifizierungskurse an. Wir freuen uns darauf, unser Angebot zu erweitern. Zur Unterstützung dieses Stipendiums werden wir ab Herbst 2021 drei neue Kurse unterrichten, darunter fortgeschrittenes IoT, Datenanalyse und einen Abschlusskurs“, sagte Juarez.
„Dieses Programm konzentriert sich darauf, unsere Studenten für die Arbeitskräfte der nächsten Generation auszubilden und sie mit den neuesten naturwissenschaftlichen und technischen Kenntnissen und Datenanalysefähigkeiten vorzubereiten. Unser Team ist sicherlich in der Lage, Studenten für modernste Sensortechnologie, IoT-Systeme und Big-Data-Analysen auszubilden, sagte Park. „Aber die wichtigste Eigenschaft unseres Teams ist, dass wir uns um unsere Studenten kümmern und in ihrer Karriere und ihrem Leben etwas bewegen wollen.“
An der NMSU werden Studenten unter Verwendung eines drahtlosen Sensornetzwerks auf einem 41.1 Hektar großen landwirtschaftlichen Wissenschaftszentrum ausgebildet, das vom Erweiterungsdienst der NMSU unterhalten wird; der Aggie Innovation Space, ein hochmoderner Maker Space im College of Engineering; und in einem 5,000 Quadratfuß großen praktischen Lebensmittelsicherheits- und Schulungszentrum.
Die Herausforderung für die Ernährungssicherheit besteht darin, nicht nur die Lebensmittelproduktion zu steigern, sondern auch Lebensmittelverluste zu minimieren. Während des Transports vom Bauernhof zum Lager zum Einzelhändler sind landwirtschaftliche Produkte anfällig für Verderb. Es gehen nicht nur Lebensmittel verloren, sondern auch Ressourcen wie Land, Wasser, Düngemittel und menschliche Arbeitskraft sowie der Ausstoß von Treibhausgasen.
Die Reichweite von Big-Data-Anwendungen im Smart Farming geht über die Primärproduktion hinaus; es beeinflusst die gesamte Lebensmittelversorgungskette. Eine „Smart Food Supply Chain“ verwendet IoT-Sensoren für Transparenz und Rückverfolgbarkeit in Echtzeit, um Probleme zu identifizieren und zu verhindern, die zu Lebensmittelverlusten oder -verschwendung von der Ernte bis zur Lagerung führen. Um Produktionskapazitäten, Effizienz und Nachhaltigkeit zu verbessern, müssen Landwirte und landwirtschaftliche Unternehmen komplexe Geräte und Daten verwalten. Die Zukunft der Ernährungs- und Landwirtschaftssysteme wird auf der Erhebung, Analyse und Nutzung von Daten beruhen, um die Effizienz und Belastbarkeit landwirtschaftlicher Betriebe zu maximieren.
Die Reichweite von Big-Data-Anwendungen im Smart Farming geht über die Primärproduktion hinaus; es beeinflusst die gesamte Lebensmittelversorgungskette. Eine „Smart Food Supply Chain“ verwendet IoT-Sensoren für Transparenz und Rückverfolgbarkeit in Echtzeit, um Probleme zu identifizieren und zu verhindern, die zu Lebensmittelverlusten oder -verschwendung von der Ernte bis zur Lagerung führen. Um Produktionsfähigkeit, Effizienz und Nachhaltigkeit zu verbessern, müssen Landwirte und landwirtschaftliche Unternehmen die Verwaltung komplexer Geräte und der dazugehörigen Daten verbessern. Die Zukunft der Ernährungs- und Landwirtschaftssysteme wird auf der Erhebung, Analyse und Nutzung von Daten beruhen, um die Effizienz und Belastbarkeit landwirtschaftlicher Betriebe zu maximieren.
„Wir hoffen, dass unser Programm und die teilnehmenden Studenten in den kommenden Jahrzehnten einen positiven Einfluss auf die gesellschaftliche Herausforderung der Lebensmittel-, Wasser- und Energieversorgung haben werden“, sagte Park.
– Linda-Fresken, Staatliche Universität von New Mexico