數字農業教育與學生創新意識培養

　　摘要：本文結合我校非計算機專業計算機應用基礎課程教學實踐，討論現階段非計算機專業數字農業教育與學生創新意識培養的關系，提出應明確數字農業教育在高等農業院校中的課程定位、適當增加數字農業相關課程、拓寬專業口徑和實施任務驅動等策略，從而為數字農業的發展提供科技才人保障。
　　關鍵詞：數字農業；創新意識；任務驅動；人才培養
　　文章編號：1672-5913(2010)08-0011-03
　　中圖分類號：G642
　　文獻標識碼：A
　　
　　數字農業是將遙感、地理信息系統、全球定位系統、計算機技術、網絡技術和自動化等高新技術與地理學、農學、生態學、植物生理學和土壤學等基礎學科有機地結合起來。實現農業生產過程中對農作物、土壤從宏觀到微觀的實時監測：對農業生產中的現象、過程進行模擬，以達到合理利用農業資源，降低生產成本，改善生態環境，提高農作物產品質量的目的。由此可見，數字農業具有多學科交叉的特點。
　　高等農業院校的首要任務和根本功能是為農村經濟建設培養和造就高素質的創造型人才。高等農業院校多學科的環境有利于各學科之間相互滲透和相互融合。在實際生產中許多問題的解決，單靠某一學科知識是難以實現的，這就需要各學科知識的有機結合。因此，在非計算機專業計算機應用基礎教學中開展數字農業教育，有利于大學生將所學習專業知識與數字農業技術更好的結合，開拓大學生創新意識和發散思維。
　　
　　1　創新意識和發散思維
　　
　　創新是指在人類物質文明、精神文明等一切領域，一切層面上淘汰落后的思想、事物，創造先進的、有價值的思想和事物的活動過程。創新意識是指人們根據社會和個體生活發展的需要，引起創造前所未有的事物或觀念的動機，并在創造活動中表現出的意向、愿望和設想。它是人類意識活動中的一種積極的、富有成果性的表現形式，是人們進行創造活動的出發點和內在動力，是創造性思維和創造力的前提。創新意識主要特征在于：①新穎性；②社會歷史性；③個體差異性。創新意識的培養和開發是培養創造人才的起點，只有注重創新意識的培養，才能為成為創造人才打下良好的基礎。
　　發散思維是指根據已有信息，從不同角度、不同方向思考問題，從多方面尋求多樣性答案的一種思維形式，是創新思維的核心。傳統教學中“重求同，忽視求異，重集中思維訓練，忽視發散思維訓練”。所以，必須克服單純傳授知識的傾向，注重順向思維、逆向思維、多向思維的訓練，培養學生思維的深刻性、批判性和創新性。具體來講，就是引導學生的思考信息向多種方向擴散，提出各種設想、多種解答。對于農科大學生的培養可以將數字農業技術，與各專業知識緊密結合，這樣對大學生創新意識和發散思維的培養有著重要意義。
　　
　　2　數字農業教育與學生創新意識培養
　　
　　大力發展數字農業教育、提高學生創新意識，是農業大學可以借鑒的一種新型復合創新人才培養方式。在這個過程中，應明確農業各學科專業人才的培養目標，改革高等農業教育內容和教學方法。結合我校實際情況，對相關專業進行分類，在國家計算機基礎教學指導委員會要求的基礎上，使數字農業知識融入到各學科中。
　　(1)農學類。包含：農學、植物保護、園藝、食品科學與工程、食品質量與安全、糧食工程、乳品工程等。重點設置課程內容包括：虛擬植物與虛擬農業、農業數據統計分析，農業專家系統，農業信息化等。
　　(2)農業經濟管理類。包含：工商管理、會計學、農林經濟管理、信息管理與信息系統、保險學、國際經濟與貿易、農村區域發展等。重點設置課程內容包括：決策支持系統、農林數據處理技術、農業數據統計分析、農業專家系統，農業信息化等。
　　(3)資源管理、環境類。包含：農業資源與環境、環境科學、生態學、土地資源管理、資源環境與城鄉規劃管理等。重點設置課程內容包括：決策支持系統、農業數據統計分析、“3S”技術等。
　　(4)農業工程類。包含：機械設計制造及其自動化、農業機械化及其自動化、農業電氣化與自動化、農田水利工程等。重點設置課程內容包括：決策支持系統、“3S”技術、精準農業技術、虛擬農業技術、農業數據統計分析、農業信息化等。
　　根據以上課程內容設置，培養目標是培養具備博、專結合的，具有創新精神和創新意識的人才。將數字農業教育作為農業大學特色教育可以滿足復合型人才培養的要求。當前，大學對學生個性、特別是學生的創造性的培養重視不夠，缺乏特色教育，使創新型人才培養失去了一條有效的途徑。然而，創新型人才發展的基礎在于個性的和諧、全面、自由發展。因此，為了培養創新型人才，大學應建立一個內容廣泛的課程體系，實現普通教育與特色專業教育的平衡。避免存在過分專業化的傾向，加強普通教育課程，提高專業特色教育課程的質量和水平。因此，在農業大學開設數字農業特色課程教育，廣泛設置跨學科課程、甚至跨學科輔修，可以促進學生綜合素質的提高。
　　
　　3　數字農業教育與學生創新意識培養的對策
　　
　　高等農業教育要適應數字農業對人才的需求，必須引進新觀念，積極探索新型人才培養模式，分析數字農業市場對人才的需求；在教育觀念、人才培養目標和培養模式、專業調整、課程體系等方面進行探索、改革與創新；并結合我國的實際，吸收國外的成功經驗，建立我國現代化農業教育內容和教育方法體系。具有體現在以下幾個方面。
　　
　　3，1明確高等農業院校的地位
　　在數字農業建設中，高等農業院校是培養數字農業人才的基地。高等農業院校的首要任務和根本功能是為農村經濟建設培養和造就高素質的創造性人才。由于高等農業院校具有多學科的優勢，所以它能為農業的發展培養輸送大批的農業人才，不僅能適應現在社會發展的需要，還要具有一定的超前意識，特別是能培養出數字農業所需要的高層次人才。
　　
　　3，2整相關課程設置
　　按照數字農業的要求，拓寬各專業口徑，調整各專業課程設置，增加數字農業所涉及的課程和教學內容。如進一步加強“3s”技術、網絡技術、人工智能，數據庫原理等課程的教學，鼓勵學生跨專業選課。如可以給農科相關專業的學生增設網絡技術、人工智能等課程，在現有大學計算機基礎上進一步加強計算機應用技術、網絡技術等課程的教學，使學生了解社會需求和學科前沿發展方向。
　　
　　3，3運用數字農業學科特點，激發創新意識
　　數字農業課程不同于其他學科，是一門理論和實踐相結合的基礎性課程，具有文化性、應用性、發展性和模塊化等特點。學生的創新意識是在對數字農業特點、內容發生興趣時引發的。因此，教師在備課時盡可能挖掘學科的創新思維因素，在導入新課時盡可能創設學生感興趣的教學情景，介紹最新的數字農業技術的發展狀況，喚起學生的創新意識。
　　
　　3，4實施任務驅動
　　培養創新能力，鼓勵、指導學生大膽靈活地運用已學知識，解決實際問題是培養學生創新精神與創新能力的有效方法。知識及技能的傳授應以完成典型“任務”為主，任務是一堂課的核心，是學生學習知識的外在動力。在設計數字農業教學的時候，應當注意布置與學習內容相應的任務，如為讓學生掌握專家系統的創建，可以布置專家系統的基本使用任務，收集某類專家系統的知識等。讓學生主動參與到學習活動中來，鼓勵學生大膽嘗試操作，遇到問題和困難時，要多問、多討論，發揚團隊協作精神。在解決這些實際問題的過程中，可以組織學生開展討論班，互相交流方法，互相啟發思路，以實現解決實際問題與培養創新能力的有機統一。
　　
　　4　結語
　　
　　數字農業是未來農業發展的必然趨勢，它具有多學科交叉的特點。加強數字農業教育，有利于大學生將所學習專業知識與數字農業技術更好的結合，開拓大學生創新意識和發散思維。因此，應該明確數字農業在高等農業院校中的地位；將素質教育與創新能力教育作為人才培養的主要目標；按照數字農業的要求，拓寬專業口徑，調整課程設置，增加數字農業所涉及的課程和教學內容；運用數字農業學科特點是激發創新意識，實施任務驅動，培養創新能力。從而可以為數字農業的發展提供科技保障，培養出具有創新意識的高素質人才。
　　本研究得到東北農業大學2007年度校級精品課程“計算機應用基礎三”項目資助，在此表示感