數字技術賦能鄉村振興的創新路徑研究

天津大學：孫若曦、梁多多、劉宇、楊博涵、池佳澤、李紫東、傅凱、袁一鳴、王佳麗、張智峰、陳俊其、何唐月、馮俊淇、廖國樂、袁麒茗、陳煬

一、 調研背景與意義

(一) 調研背景

1. 政策導向：數字鄉村成為鄉村振興核心抓手

當前我國正處于鄉村振興戰略深化推進的關鍵階段，數字技術作為“新型生產要素”，已成為破解鄉村產業升級、治理優化、服務提升難題的核心支撐。《數字鄉村發展行動計劃(2022-2025年)》明確提出“以數字技術賦能鄉村產業、人才、文化、生態、組織振興”，要求推動農業農村數字化轉型；《國家鄉村振興戰略規劃(2018-2022年)》進一步強調“發展智慧農業、農村電商、數字普惠金融，構建鄉村數字經濟體系”。在此背景下，西部欠發達地區如何依托特色產業，通過數字技術突破資源約束、實現“彎道超車”，成為亟待探索的現實課題。

2. 區域實踐：宕昌“光藥產業”的數字化需求

甘肅宕昌縣作為西部典型的山區農業縣，擁有“千年藥鄉”的中藥材產業(拉路梁萬畝標準化基地，2024年一產產值近50億元)與新興的光伏新能源產業(哈達鋪400MW農光互補項目、校園分布式光伏)，兩大產業構成當地鄉村振興的核心支柱。但調研發現，其產業發展面臨顯著的“數字化鴻溝”：

· 中藥材產業：雖建成“產地市場+集散中心+電商平臺”三級流通體系，但80%藥材仍以初級加工為主，數字追溯覆蓋率不足30%，電商滲透率僅5%(2024年前三季度線上銷售額1.93億元，占比不足40%)，藥農因缺乏數字化工具難以應對市場價格波動；

· 光伏產業：校園光伏依賴“小固云窗APP”實現遠程監控，但年均故障8次，本地運維人員數字操作能力不足，且光伏與藥材的“光藥共生”缺乏數字化協同調度(如板下藥材種植的光照、灌溉數字管控)；

· 科普教育：新能源與中藥材知識傳播仍以傳統講座為主，數字化教具(如AR種植模擬、光伏數字模型)普及率低，青少年數字素養培育與產業需求脫節。

3. 實踐契機：天津大學定點幫扶的數字技術下沉

天津大學作為宕昌縣定點幫扶高校，已在當地開展多項數字技術賦能實踐：聯合中央財經大學開發中藥材質量追溯系統，實現“一碼溯源”；為校園光伏項目搭建“小固云窗”數據監控平臺；開發3D打印創客教室與數字化研學課程。這些實踐為調研數字技術與鄉村產業的融合路徑提供了典型樣本，也為提煉可復制的“欠發達地區數字振興模式”奠定基礎。

(二) 調研意義

1. 理論意義：豐富數字鄉村“在地化”研究

現有數字鄉村研究多聚焦東部平原地區，對西部山區“特色產業+數字技術”的融合機制探討不足。本調研以宕昌“光藥產業”為樣本，分析數字技術在產業鏈整合、資源協同、素養培育中的應用邏輯，可為“數字技術適配山區農業”提供理論補充，完善鄉村振興的數字賦能理論體系。

2. 實踐意義：探索可復制的數字振興路徑

通過調研宕昌數字技術應用的痛點與經驗，提煉“數字賦能中藥材產業升級”“數字優化光伏運維”“數字驅動文旅融合”三大路徑，可直接為宕昌制定數字鄉村發展規劃提供參考，同時為西部同類地區(如岷縣、隴西等中藥材產區)提供“特色產業數字化”的實踐范本。

3. 教育意義：構建鄉村數字素養培育體系

調研同步關注青少年與農戶的數字素養現狀，通過設計數字化科普課程、電商培訓方案，推動“數字技術認知-應用能力-產業參與”的閉環，為鄉村培育“懂技術、善經營”的本土數字人才提供支撐。

二、 調研對象與方法

(一) 調研對象

本次調研聚焦宕昌縣與數字技術應用密切相關的“光藥產業”核心載體，具體包括：

1. 中藥材產業相關主體：拉路梁萬畝中藥材標準化基地(數字追溯系統應用)、哈達鋪中藥材貿易市場(電商渠道拓展)、琦昆農業等加工企業(數字化加工設備)、2戶不同規模藥農(數字工具使用)。

實踐隊在拉路梁萬畝藥材基地的合照

調研組成員跟隨商戶前往批發市場的加工處

2. 光伏新能源相關主：宕昌二中校園光伏基地(“小固云窗”APP運維)、大寨九年制學校光伏項目(數字科普教育)、國家電投哈達鋪農光互補項目(數字化協同調度)；

宕昌二中屋頂光伏鳥瞰圖

3. 數字服務支撐主體：宕昌縣農業農村局(數字政策落實)、天津大學幫扶團隊(數字技術研發)、宕昌二中師生(數字素養培育)。

(一) 調研方法與過程

1. 實地考察法

采用“點-線-面”結合的方式，對核心調研對象進行沉浸式觀察：

· 點：重點考察拉路梁基地的數字追溯系統操作流程(掃碼查詢藥材種植、加工、流通數據)、宕昌二中光伏“小固云窗”APP的實時監控功能(發電量、故障預警)；

· 線：跟蹤中藥材“種植-加工-銷售”全鏈條的數字技術應用斷點(如哈達鋪市場商戶線上訂單處理能力)；

· 面：梳理宕昌縣數字基礎設施現狀(農村網絡覆蓋率、數字服務站分布)。

2. 深度訪談法

開展半結構化訪談，覆蓋產業鏈關鍵主體，共訪談161人：

· 藥農2戶：聚焦數字追溯系統使用難度、電商參與意愿、數字培訓需求；

· 藥材收購商2家：了解線上銷售渠道開拓瓶頸、數字化加工設備投入成本；

· 光伏項目負責人1人(大寨九年制學校校長)：探討“小固云窗”APP運維痛點、數字科普課程實施效果；

· 政府與高校人員5人：訪談宕昌縣農業農村局數字政策執行情況、天津大學數字技術研發與下沉機制；

· 學生151人(宕昌二中)：了解數字科普課程參與體驗、對“光藥數字應用”的認知。

訪談記錄見附錄1、附錄2、附錄3。

3. 創新性科普講座

為宕昌縣第二中學的同學們開展以光伏發電為主題的科普講座，目的旨在豐富學校同學的光伏發電知識，幫助他們了解光伏發電的原理，應用，以及宕昌當地各個光伏發電項目的具體情況，兼顧知識傳遞和需求收集。

(1)第一部分：“一度電的旅程”

為同學們講解電能的生產、輸送、分配、使用幾部分的具體流程。涵蓋從基礎物理現象、現代發電廠類型到我國電力網絡分配特點、技術與設備，再到電能分配過程的專業性科普，同時介紹了電能在交通運輸、工業生產等領域的多維應用，幫助同學們拓寬知識面的同時培養聯想思考能力。

(2)第二部分：“光電創新，天大勇擔當”

介紹天津大學在光電領域的創新實踐，如在宕昌當地的水 - 光 - 儲綜合能源電網項目、宕昌縣大寨九年制學校屋頂光伏項目等，結合天津大學在宕昌的幫扶工作，援建的各項光伏發電項目，展現學校在光電創新與推廣的擔當，重點突出光伏項目的技術支持和教育意義，增強地方認同感和項目自豪感。

講座合照

4. 問卷調查法

設計兩類問卷，量化數字技術應用現狀與需求：

· 《中藥材產業數字應用問卷》：面向藥農與市場商戶，共發放50份，回收有效問卷47份，重點調查數字追溯、電商操作、價格信息獲取的數字化程度；

· 《光伏與數字科普問卷》：面向宕昌二中學生，共發放156份，回收有效問卷151份，考察數字教具使用體驗、新能源數字知識掌握程度、參與數字科普活動的意愿。

問卷內容見附錄4、附錄5。

5. 文獻分析法

梳理三類資料：

· 政策文件：國家《數字鄉村發展行動計劃》、甘肅省《“十四五”數字農業農村發展規劃》、宕昌縣《中藥材產業數字化發展方案》；

· 運營數據：2023-2024年宕昌縣中藥材電商銷售額、光伏項目“小固云窗”APP故障記錄、數字追溯系統覆蓋藥材面積；

· 學術文獻：數字技術賦能農業產業升級、鄉村數字素養培育相關研究，為調研結論提供理論支撐。

三、宕昌“光藥產業”數字技術應用現狀

(一) 中藥材產業：數字技術初步滲透，但深度不足

1. 數字追溯系統：覆蓋有限，應用淺層

天津大學聯合中央財經大學為拉路梁基地開發的中藥材質量追溯系統，已覆蓋核心示范區2.38萬畝，實現“種植檔案(施肥、病蟲害防治)-加工記錄(切片、烘干)-流通信息(物流節點)”的掃碼查詢。但調研發現，系統應用存在兩大問題：

· 覆蓋范圍窄：僅60%的規模化合作社使用，小農戶因“操作復雜、無額外收益”參與度低(訪談中2戶小藥農均未使用)；

· 功能單一：僅支持“信息查詢”，未關聯市場價格預警、訂單對接功能，藥農仍需通過線下渠道獲取交易信息。

2. 電商渠道：基礎搭建，但運營薄弱

宕昌縣已建成553家網店構成的線上矩陣，2024年前三季度電商銷售額5.06億元(線上1.93億+線下引流3.13億)，但存在“三低”問題：

· 滲透率低：僅5%的藥材通過電商直接銷售，70%商戶依賴線下熟客(哈達鋪市場訪談數據)；

· 運營水平低：多數網店僅展示產品圖片，無數字化營銷(如直播帶貨、短視頻推廣)，網紅主播單場最高成交6.2萬元，但此類案例不足10%；

· 配套不足：農村物流時效低(偏遠村藥材寄遞需3-5天)、數字支付覆蓋率僅80%(部分老年藥農仍偏好現金交易)。

3. 加工環節：數字設備缺乏，效率低下

全縣中藥材精深加工率不足15%，僅琦昆農業等3家企業引入數字化切片設備(效率較人工提升3倍)，多數加工點仍采用傳統方式。調研發現，數字加工設備推廣受阻的核心原因是“成本高、適配性差”：一套黃芪濃縮液生產線需投入500萬元，遠超中小加工企業承受能力；且設備多針對平原地區設計，未適配山區小批量加工需求。

(二) 光伏產業：數字監控初步實現，協同調度缺失

1. 數字運維：依賴外部技術，本地能力不足

校園光伏項目(宕昌二中、大寨九年制學校)均采用“小固云窗”APP實現遠程監控，可實時查看發電量、故障預警，但存在兩大痛點：

· 運維依賴高校：APP年均故障8次，本地無專業維修人員，需天津大學遠程指導(大寨校長訪談)；

· 數據利用率低：僅記錄“發電量、電費節省”基礎數據，未關聯光伏板清潔度、板下藥材生長環境(光照、濕度)數據，無法為“農光互補”提供決策支持。

2. 農光互補：缺乏數字協同，效益受限

哈達鋪400MW農光互補項目雖實現“板上發電、板下種藥”，但未建立數字化協同調度系統：

· 照調控粗放：光伏板角度固定(60°)，夏季遮擋導致板下當歸減產11%(年損失230噸)；

· 資源未聯動：光伏發電量數據未與藥材加工企業的用電需求對接，無法實現“綠電直供”的精準調度，錯失電價優惠(重慶墊江“農光互補”項目通過數字調度實現綠電直供，加工企業電費降低15%)。

(三) 數字科普教育：形式單一，與產業脫節

1. 數字教具不足，參與感弱

宕昌二中雖開設光伏科普課程，但數字化教具僅“小固云窗”APP與簡單光伏模型，缺乏AR/VR等沉浸式工具。問卷顯示，僅23%的學生能理解“農光互補”原理，82%僅記憶“光伏=清潔能源”，數字技術與產業的關聯認知薄弱。

2. 課程內容脫節，實用性低

現有數字科普課程以“理論講解”為主，未結合本地產業需求(如藥材電商運營、光伏運維實操)。問卷中87%的學生希望增加“直播帶貨模擬”“光伏APP操作”等實踐內容，反映出課程與產業數字需求的脫節。

(四) 數字基礎設施：硬件滯后，支撐不足

1. 網絡覆蓋不均

縣城及主要鄉鎮4G覆蓋率達100%，但偏遠村(如拉路梁基地周邊)4G信號不穩定，5G覆蓋率不足30%，導致藥農線上上傳種植數據、查看市場信息時常中斷。

2. 數字服務站缺位

全縣僅11個鄉鎮設有數字服務站，平均服務半徑超20公里，小藥農需往返40公里才能獲取電商培訓、設備維修服務，增加數字技術應用成本。

四、數字技術賦能鄉村振興的創新路徑

基于宕昌實踐，結合數字技術與“光藥產業”的融合痛點，提煉三大創新路徑：

(一) 路徑一：數字技術賦能中藥材產業升級，構建“全鏈條數字化體系”

1. 種植環節：推廣“數字農作”模式

· 開發輕量化追溯工具：針對小農戶，簡化現有追溯系統操作，推出“微信小程序版”，通過“拍照記錄種植過程+自動生成追溯碼”，降低使用門檻；

· 部署物聯網監測設備：在拉路梁基地試點安裝土壤濕度、光照傳感器(每50畝1套，成本約2000元)，數據實時同步至“宕昌藥材云平臺”，為藥農提供精準種植建議(如自動預警干旱、病蟲害)。

2. 加工環節：推動“數字設備普惠化”

· 引入小型數字化加工設備：聯合蘭州理工大學研發適配山區的“小型黃芪切片機”(成本降至5萬元/臺，較現有設備低90%)，政府給予50%補貼，覆蓋中小加工點；

· 搭建加工數字中臺：整合全縣加工企業產能數據，通過“宕昌藥材云平臺”實現“訂單匹配-產能調度”，避免加工資源浪費(如某企業訂單過剩時，可分流至閑置企業)。

3. 銷售環節：打造“數字營銷矩陣”

· 開展“銀發主播”培訓：由天津大學幫扶團隊培訓100名農村留守婦女、老人，教授短視頻拍攝(藥材種植場景)、直播帶貨技巧，配套提供“手機支架+流量補貼”(每人每月10G)；

· 對接電商平臺資源：與拼多多、抖音電商合作，開設“宕昌中藥材專區”，提供數字化運營支持(如平臺流量傾斜、店鋪裝修模板)，目標將電商滲透率提升至20%。

(二) 路徑二：數字技術優化光伏產業運維，實現“光藥協同數字化”

1. 運維環節：構建“本地數字運維體系”

· 開發“光伏運維數字培訓平臺”：天津大學錄制《小固云窗APP操作》《常見故障排查》等短視頻課程，上傳至“宕昌教育云平臺”，培訓50名本地運維人員(覆蓋所有光伏項目)，實現“故障1小時響應”；

· 升級“小固云窗”APP功能：新增“設備健康度評分”(基于發電量、清潔度數據)、“維修工單派發”功能，運維人員接單后可導航至故障點，提升維修效率。

2. 農光互補環節：建立“數字協同調度系統”

· 部署智能光伏支架：在拉路梁西坡試點100畝智能光伏大棚，支架角度可通過APP遠程調控(晴天60°發電，陰天30°透光)，配套安裝板下藥材生長監測傳感器，實現“光照-種植”精準匹配；

· 搭建“綠電直供數字平臺”：整合光伏項目發電量、藥材加工企業用電需求數據，通過平臺實現“綠電交易-電費結算”，加工企業使用綠電可享受0.05元/度補貼，預計降低企業用電成本15%。

(三) 路徑三：數字技術賦能科普教育與利益聯結，培育“鄉村數字生態”

1. 數字科普：開發“產業聯動課程”

· 編寫《光藥數字科普校本教材》：結合宕昌實踐，設計“藥材追溯碼制作”“光伏APP數據解讀”等實踐課程，配套AR教具(掃描教材圖片可查看3D藥材種植、光伏發電原理)；

· 搭建“線上科普平臺”：在“宕昌教育云平臺”開設“光藥數字課堂”，上傳天津大學專家錄制的直播課程(每月1次)，覆蓋全縣中小學，目標使80%學生理解“數字技術如何賦能光藥產業”。

2. 利益聯結：建立“數字收益分配機制”

· 搭建“光藥數字收益平臺”：將光伏項目20%的余電收益納入平臺，藥農通過“使用數字追溯系統、參與電商銷售”獲取積分，積分可兌換收益補貼(如100積分兌換50元農機租賃券)；

· 開發“數字碳匯核算工具”：聯合中央財經大學研發“光藥碳匯模型”，通過數字化工具核算光伏減排、藥材種植固碳量，對接碳交易市場，收益按“光伏企業30%+藥農60%+村集體10%”分配，增加藥農數字參與動力。

五、問題與挑戰

(一) 數字基礎設施薄弱，支撐能力不足

偏遠村網絡信號不穩定、數字服務站缺位，導致數字技術“用不了、用不好”。如拉路梁基地藥農上傳追溯數據時，因網絡中斷需重復操作，降低參與意愿；且數字服務站覆蓋不足，小農戶設備故障后無法及時維修。

(二) 數字素養偏低，參與動力不足

· 藥農：45歲以上藥農中，60%不會使用智能手機進行線上交易(問卷數據)，對數字技術存在“怕麻煩、怕被騙”心理；

· 運維人員：本地光伏運維人員僅掌握基礎APP操作，無法處理復雜故障(如系統崩潰)，仍依賴高校技術支持。

(三) 數字技術與產業融合不深，應用場景單一

現有數字技術多停留在“信息記錄、監控”層面，未深入產業核心環節。如中藥材追溯系統未關聯市場交易，光伏APP未聯動藥材種植，無法為產業決策提供深度支撐，導致數字技術“賦能效果不顯著”。

六、結論與建議

(一) 調研結論

本次調研基于甘肅宕昌“光藥產業”實踐，發現數字技術在鄉村振興中已初步發揮作用(如數字追溯提升藥材品質、光伏APP降低運維成本)，但仍面臨“基礎設施薄弱、素養不足、融合不深”三大瓶頸。通過構建“全鏈條數字化體系”“光藥協同數字化”“鄉村數字生態”三大創新路徑，可有效破解這些瓶頸，為西部欠發達地區數字賦能鄉村振興提供可行方案。

(二) 對策建議

1. 加強數字基礎設施建設，筑牢賦能基礎

· 推動網絡覆蓋升級：協調運營商在偏遠村(如拉路梁、興化鄉)新建4G基站10個、5G基站5個，實現“產業核心區網絡無死角”；

· 增設數字服務站：在每個鄉鎮新增2-3個數字服務站，配備“1名技術員+1套維修工具”，提供“電商培訓、設備維修、信息查詢”一站式服務，服務半徑縮小至10公里以內。

2. 開展分層數字素養培訓，提升參與能力

· 針對藥農：開設“數字夜校”(每月2次，利用農閑時間)，培訓內容聚焦“微信支付、電商下單、追溯系統操作”，配套發放“操作手冊+視頻教程”；

· 針對運維人員：與蘭州理工大學合作開設“光伏運維數字培訓班”，培訓周期15天，考核合格者頒發證書，納入縣運維人才庫，給予每月200元補貼。

3. 深化校地協同，強化技術支撐

· 建立“天大-宕昌數字技術聯合實驗室”：天津大學派駐2名技術人員長期駐縣，負責數字系統迭代(如追溯系統功能優化、光伏APP升級)、本地人才培養；

· 設立“數字振興專項基金”：天津大學聯合地方政府投入1000萬元，用于數字設備補貼(如小型加工設備、傳感器)、數字課程開發，降低產業數字化成本。

4. 完善政策保障，優化制度環境

· 出臺《宕昌縣數字鄉村發展三年行動計劃》：明確數字基礎設施、數字產業、數字素養的發展目標(如2026年電商滲透率達30%、數字運維人員覆蓋100%光伏項目)；

· 建立“數字技術應用考核機制”：將鄉鎮“數字追溯覆蓋面積、電商銷售額”納入鄉村振興考核，對表現突出的鄉鎮給予50萬元獎勵，激發基層推廣動力。

七、調研總結

本次調研以甘肅宕昌“光藥產業”為樣本，探索數字技術賦能鄉村振興的創新路徑。研究發現，西部欠發達地區的數字振興需立足“特色產業稟賦”，避免“盲目照搬東部模式”，重點解決“基礎設施適配、技術應用輕量化、素養培育實用化”三大問題。通過構建“全鏈條數字化體系”“光藥協同數字化”“鄉村數字生態”，可實現數字技術與鄉村產業的深度融合，為鄉村振興注入“數字動能”。

未來，宕昌需進一步強化校地協同、完善政策保障，推動數字技術從“初步應用”向“深度賦能”跨越，同時為西部同類地區提供可復制、可推廣的“數字振興范式”，助力全國鄉村振興戰略的數字化落地。