應(yīng)用型高校數(shù)字農(nóng)業(yè)交叉學(xué)科信息類人才培養(yǎng)模式研究

文/唐友 侯方博 馬明濤 陳凱峰

吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院是一所以農(nóng)業(yè)學(xué)科專業(yè)為主、工經(jīng)農(nóng)文多學(xué)科發(fā)展的新興應(yīng)用型本科院校。該校立足于培養(yǎng)應(yīng)用型人才，通過(guò)實(shí)施“平臺(tái)+模塊”的理論傳授方式和“三實(shí)一研”的實(shí)踐體系，充分發(fā)揮出校企合作與產(chǎn)教融合的優(yōu)勢(shì)，實(shí)施“一導(dǎo)二師三保障”育人模式，開(kāi)展多學(xué)科交叉融合發(fā)展，著力推動(dòng)學(xué)科交叉人才培養(yǎng)力度。吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院將數(shù)字農(nóng)業(yè)交叉學(xué)科作為重點(diǎn)建設(shè)的學(xué)科，推進(jìn)多學(xué)科交叉融合進(jìn)程中，重點(diǎn)關(guān)注農(nóng)業(yè)學(xué)科的科研型人才培養(yǎng)，以推動(dòng)數(shù)字農(nóng)業(yè)學(xué)科的發(fā)展，為國(guó)家農(nóng)業(yè)發(fā)展提供后備力量。

一、數(shù)字農(nóng)業(yè)學(xué)科專業(yè)現(xiàn)狀及特點(diǎn)

（一）學(xué)科專業(yè)現(xiàn)狀

經(jīng)過(guò)多年積累沉淀，吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院已經(jīng)在數(shù)字農(nóng)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域建設(shè)了較為系統(tǒng)的學(xué)科專業(yè)群。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，在提升人才培養(yǎng)質(zhì)量方面取得了突出成果，并為數(shù)字農(nóng)業(yè)學(xué)科交叉人才培養(yǎng)奠定了扎實(shí)基礎(chǔ)[1]。

目前，吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院擁有計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子信息科學(xué)與技術(shù)、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、軟件工程等電氣學(xué)科專業(yè)，擁有動(dòng)物科學(xué)、動(dòng)物醫(yī)學(xué)、動(dòng)植物檢疫、農(nóng)學(xué)、種子科學(xué)與工程、植物保護(hù)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)、園林、園藝、中藥學(xué)、中藥資源與開(kāi)發(fā)、中草藥栽培與鑒定、生物工程、生物技術(shù)等農(nóng)業(yè)類學(xué)科專業(yè)。在面向數(shù)字農(nóng)業(yè)交叉學(xué)科建設(shè)而言，學(xué)科專業(yè)齊全，基礎(chǔ)扎實(shí)，有利于多學(xué)科協(xié)同發(fā)展、交叉融合。

筆者所在院校的數(shù)字農(nóng)業(yè)交叉學(xué)科是將傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)特色學(xué)科交叉而成的新興交叉學(xué)科，學(xué)科發(fā)展始終以團(tuán)隊(duì)建設(shè)為核心，以科技創(chuàng)新和人才培養(yǎng)為目標(biāo)，注重學(xué)生專業(yè)學(xué)術(shù)性的同時(shí)更注重實(shí)踐與技能方面的培養(yǎng)，突出人才的實(shí)用性和專業(yè)性[2]。

（二）數(shù)字農(nóng)業(yè)交叉學(xué)科特點(diǎn)

1.綜合性。數(shù)字農(nóng)業(yè)交叉學(xué)科是一門(mén)涵蓋專業(yè)內(nèi)容豐富、行業(yè)種類多樣的綜合性學(xué)科，主要包括種子科學(xué)與工程、動(dòng)物醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、動(dòng)物科學(xué)、植物保護(hù)、中藥資源與開(kāi)發(fā)、中草藥栽培與鑒定、生物工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子信息科學(xué)與技術(shù)等傳統(tǒng)學(xué)科專業(yè)，又包括人工智能、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)、軟件工程、物聯(lián)網(wǎng)等新興專業(yè)。大數(shù)據(jù)、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等高新技術(shù)在數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的充分應(yīng)用，要求數(shù)字農(nóng)業(yè)專業(yè)技術(shù)人才必須具有較強(qiáng)的綜合能力[3]。

2.實(shí)踐性。作為一門(mén)新興交叉學(xué)科，實(shí)踐性強(qiáng)是數(shù)字農(nóng)業(yè)學(xué)科的重要特點(diǎn)。數(shù)字農(nóng)業(yè)交叉學(xué)科培養(yǎng)的人才，不僅應(yīng)具有全面的學(xué)科知識(shí)和素養(yǎng)，而且還需要具有指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐和解決實(shí)踐問(wèn)題的各種能力，能夠在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中融會(huì)貫通[4]。

3.復(fù)合性。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求其生產(chǎn)管理人員必須具有多學(xué)科融合的專業(yè)知識(shí)和技能以勝任相關(guān)工作崗位，這就要求數(shù)字農(nóng)業(yè)交叉學(xué)科培養(yǎng)的人才必須是復(fù)合型的人才。

二、農(nóng)業(yè)技術(shù)型人才培養(yǎng)中存在的問(wèn)題

（一）專業(yè)理論知識(shí)講解呆板，授課方式需要更新

人才培養(yǎng)需要構(gòu)建完善的課程體系，多學(xué)科交叉融合人才培養(yǎng)需要新的課程體系結(jié)構(gòu)，不存在可以參考的完整體系，而且現(xiàn)有的課程體系多數(shù)只為單一的行業(yè)服務(wù)，多以專業(yè)理論知識(shí)學(xué)習(xí)為主，多學(xué)科融合的通識(shí)教育不突出，無(wú)法將專業(yè)知識(shí)與新興產(chǎn)業(yè)課程相融合，課程設(shè)計(jì)方式需要進(jìn)行改變，學(xué)生獲取知識(shí)的途徑還是傳統(tǒng)的灌輸方法為主，無(wú)法滿足學(xué)生實(shí)際需求[5]。

新興交叉學(xué)科建設(shè)不只是人才培養(yǎng)理念的改革，也是專業(yè)學(xué)科結(jié)構(gòu)優(yōu)化、多學(xué)科相互融合的實(shí)際需求[6]。近年來(lái)，國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高度重視，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展也顯示了數(shù)字農(nóng)業(yè)專業(yè)技術(shù)人才相對(duì)不足，數(shù)字農(nóng)業(yè)交叉學(xué)科培養(yǎng)的復(fù)合型人才供不應(yīng)求的問(wèn)題。因此，目前落后的教育教學(xué)理念，嚴(yán)重阻礙了技能型人才培養(yǎng)。若想改變這一現(xiàn)狀，需要從教育理念的改革方面入手，從數(shù)字農(nóng)業(yè)交叉學(xué)科特點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合多學(xué)科交叉融合創(chuàng)新理念，分層次進(jìn)行交叉學(xué)科的人才培養(yǎng)，并對(duì)體系建設(shè)進(jìn)行不斷豐富和完善。

（二）學(xué)科建設(shè)相對(duì)獨(dú)立，學(xué)科專業(yè)交叉融合較少

我國(guó)高等院校目前還未對(duì)交叉學(xué)科專業(yè)門(mén)類進(jìn)行設(shè)置，所有的專業(yè)還停留在實(shí)體組織的層面，不同專業(yè)仍具有其獨(dú)立性，而且人才培養(yǎng)方案也是以專業(yè)內(nèi)容為主，阻礙了其進(jìn)一步發(fā)展。雖然很多高校對(duì)跨學(xué)科交叉融合展開(kāi)了積極地探索與研究，但因高校各專業(yè)已經(jīng)對(duì)其進(jìn)行精細(xì)劃分，人才培養(yǎng)方式也是各系獨(dú)立開(kāi)展，因此各專業(yè)之間的交叉和融合受到管理體制的嚴(yán)重限制。

目前，學(xué)校在學(xué)科建設(shè)上還是以二級(jí)學(xué)院建設(shè)為主，各個(gè)學(xué)科在課程體系建設(shè)、教材建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室與科研中心建設(shè)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、師資培養(yǎng)等方面缺少關(guān)聯(lián)性。各系之間學(xué)科專業(yè)的界定顯著，同一學(xué)院不同專業(yè)之間的關(guān)聯(lián)性也較弱，交叉融合較少，專業(yè)教師只能歸屬于某一個(gè)專業(yè)、某一個(gè)學(xué)科平臺(tái)、某一個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等，對(duì)于各學(xué)科之間交流與合作造成了障礙。而且因?yàn)楦咝?nèi)部缺少一個(gè)多學(xué)科交叉融合的實(shí)踐平臺(tái)，導(dǎo)致不同專業(yè)之間的合作存在很多阻力，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)類專業(yè)的學(xué)生受到較大影響。

（三）面向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題解決能力有待提高

為提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，高校進(jìn)行了數(shù)字農(nóng)業(yè)交叉學(xué)科建設(shè)，以幫助學(xué)生解決科研實(shí)踐中的一些問(wèn)題。但因?qū)I(yè)學(xué)科的課程設(shè)置差異，還存在一定不足，特別是遇到本學(xué)科以外的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題就會(huì)出現(xiàn)瓶頸。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，已經(jīng)嚴(yán)重影響現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，并對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本造成嚴(yán)重影響。因此，只有突破專業(yè)的限制，加強(qiáng)各專業(yè)之間的融合，組織專業(yè)教研團(tuán)隊(duì)，設(shè)置跨學(xué)科課程，搭建實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，提高學(xué)生綜合能力，才能打破現(xiàn)有局面，培養(yǎng)出符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要的復(fù)合型人才。

（四）缺乏高層次人才，高水平師資力量不夠

目前，數(shù)字農(nóng)業(yè)交叉學(xué)科在師資力量方面還沒(méi)有高精尖的專門(mén)人才，缺乏領(lǐng)軍人物。教師團(tuán)隊(duì)教學(xué)有余，科研和實(shí)踐能力不足；教師跨學(xué)科和專業(yè)的知識(shí)和能力儲(chǔ)備不夠，在教學(xué)和科研實(shí)踐上還固守在本專業(yè)范圍內(nèi)，導(dǎo)致彼此之間很難打破學(xué)科專業(yè)壁壘，突破學(xué)科定勢(shì)，復(fù)合能力很難提高，從而極大地制約了學(xué)科發(fā)展和人才培養(yǎng)。

三、數(shù)字農(nóng)業(yè)交叉學(xué)科人才培養(yǎng)模式構(gòu)建

根據(jù)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)用人單位對(duì)實(shí)用復(fù)合型人才的需求，探索“企業(yè)學(xué)習(xí)與在校學(xué)習(xí)”相結(jié)合的教學(xué)模式，不斷加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革，優(yōu)化教學(xué)方法和教學(xué)手段，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)和實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，完善與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相適應(yīng)的數(shù)字農(nóng)業(yè)交叉學(xué)科人才培養(yǎng)體系。以新興交叉學(xué)科建設(shè)為契機(jī)，推進(jìn)教學(xué)改革，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。數(shù)字農(nóng)業(yè)交叉學(xué)科人才培養(yǎng)模式構(gòu)建如圖1所示。

圖1 數(shù)字農(nóng)業(yè)交叉學(xué)科人才培養(yǎng)模式構(gòu)建整體框架

（一）開(kāi)設(shè)跨學(xué)科課程，完善交叉學(xué)科課程體系

以多學(xué)科專業(yè)融合、協(xié)同發(fā)展思想為指導(dǎo)，明確人才培養(yǎng)目標(biāo)，樹(shù)立多學(xué)科交叉融合人才培養(yǎng)理念，構(gòu)建多學(xué)科交叉融合人才培養(yǎng)方案。同時(shí)，打破學(xué)科專業(yè)界限，進(jìn)行學(xué)科交叉，合理地設(shè)置跨學(xué)科課程，優(yōu)化必修課及選修課程的比例，形成規(guī)范、健全的交叉學(xué)科課程體系，為學(xué)生綜合能力培養(yǎng)創(chuàng)造條件。打通學(xué)科專業(yè)間的教學(xué)通道，開(kāi)設(shè)跨學(xué)科課程。在交叉學(xué)科涉及相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)計(jì)劃中，專業(yè)選修模塊中加入“數(shù)字農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)”“農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)及應(yīng)用技術(shù)”“大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)”“電氣控制與PLC應(yīng)用”“作物生物信息技術(shù)”“動(dòng)物生產(chǎn)學(xué)”“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”等課程。整合現(xiàn)有資源，擴(kuò)大學(xué)生對(duì)數(shù)字農(nóng)業(yè)的認(rèn)識(shí)，部分基地（實(shí)驗(yàn)室）采取開(kāi)放式管理模式，為提高學(xué)生實(shí)踐能力創(chuàng)造有利條件。跨專業(yè)統(tǒng)籌推進(jìn)交叉學(xué)科相關(guān)課程“優(yōu)質(zhì)課”建設(shè)，由學(xué)院層次進(jìn)行部署，專業(yè)系負(fù)責(zé)實(shí)施。要求各專業(yè)系在課程建設(shè)的過(guò)程中，每學(xué)期開(kāi)展1門(mén)～2門(mén)“優(yōu)質(zhì)課”建設(shè)，并且融入交叉人才培養(yǎng)方式的研究與探討，在教學(xué)案例開(kāi)發(fā)過(guò)程中，更多地引入專業(yè)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用案例，完善數(shù)字農(nóng)業(yè)交叉學(xué)科的課程體系建設(shè)。

此外，還應(yīng)確立綜合性交叉課程教學(xué)體系的目標(biāo)，重視綜合性試驗(yàn)、在校期間的實(shí)踐、畢業(yè)前到企業(yè)的實(shí)習(xí)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計(jì)在人才培養(yǎng)體系中的作用，使學(xué)生可在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中將所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行靈活使用。

（二）加強(qiáng)校企合作，豐富和完善實(shí)驗(yàn)實(shí)踐基地的功能

1.加大校企合作力度，在校外實(shí)踐基地建設(shè)方面多措并舉，不斷增加校外實(shí)踐基地的數(shù)量，同時(shí)完善校外實(shí)踐基地功能提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。

2.鞏固和提高現(xiàn)有基地利用率，建設(shè)廣泛的交叉型學(xué)科實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地。鞏固現(xiàn)有的基地拓展合作業(yè)務(wù)，是開(kāi)展學(xué)科相關(guān)企業(yè)合作、提高產(chǎn)學(xué)研具體實(shí)際需要，因此需要利用好“雙師雙能”培養(yǎng)基地，進(jìn)行多方面合作，從而將應(yīng)用建設(shè)落實(shí)到實(shí)處。還可以開(kāi)辟新的實(shí)習(xí)基地，聯(lián)合相關(guān)學(xué)院共建校外基地，開(kāi)辟學(xué)科專業(yè)科研基地。并且要在原有校內(nèi)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地的基礎(chǔ)上，協(xié)調(diào)農(nóng)學(xué)院、生物與制藥工程學(xué)院、動(dòng)物學(xué)院、中藥學(xué)院按照交叉學(xué)科建設(shè)的根本要求，打破學(xué)院間的限制，統(tǒng)籌建立基于學(xué)科研究方向的校內(nèi)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，努力打造學(xué)科關(guān)聯(lián)學(xué)院的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)基地，為交叉專業(yè)培養(yǎng)人才提供支持。

（三）以完成科研項(xiàng)目為目標(biāo)，建立學(xué)科交叉融合實(shí)踐平臺(tái)

依托學(xué)校所屬的吉林省智慧農(nóng)業(yè)工程研究中心和校外合作企業(yè)構(gòu)建學(xué)科交叉融合創(chuàng)新平臺(tái)，為學(xué)科科學(xué)研究提供農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)服務(wù)，為植物病蟲(chóng)害防治、動(dòng)物疫病預(yù)測(cè)與預(yù)防提供輔助技術(shù)支持，為開(kāi)展經(jīng)濟(jì)作物種植環(huán)境精準(zhǔn)控制技術(shù)研究、動(dòng)物養(yǎng)殖環(huán)境精準(zhǔn)控制、現(xiàn)代育種技術(shù)研究提供技術(shù)、設(shè)備和環(huán)境的支持，為教師團(tuán)隊(duì)交叉融合提供平臺(tái)。

（四）實(shí)行“一引二培三協(xié)同”原則，完善師資隊(duì)伍建設(shè)

堅(jiān)持學(xué)科發(fā)展為主線，拓展師資隊(duì)伍來(lái)源渠道，以“一引二培三協(xié)同”為原則，強(qiáng)化多學(xué)科交叉融合的師資隊(duì)伍建設(shè)。

“一引”是指引進(jìn)領(lǐng)軍人才和高水平團(tuán)隊(duì)，推動(dòng)教師隊(duì)伍建設(shè)多元化和國(guó)際化。聘任國(guó)內(nèi)外知名學(xué)者和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)企業(yè)的高層次技術(shù)人才作為本學(xué)科兼職教授、客座教授或兼職導(dǎo)師，指導(dǎo)數(shù)字交叉學(xué)科隊(duì)伍建設(shè)。

“二培”是指立足本校，堅(jiān)持外引內(nèi)培并舉、以培養(yǎng)為主的原則，不斷加大學(xué)科團(tuán)隊(duì)建設(shè)力度。鼓勵(lì)、支持青年教師攻讀博士學(xué)位、外出進(jìn)修或訪學(xué)，提高青年教師的學(xué)歷層次和學(xué)科水平。選派團(tuán)隊(duì)成員到合作企業(yè)掛職，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)整體實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)應(yīng)用能力。借鑒211、985等高校經(jīng)驗(yàn)，教師與學(xué)生在實(shí)踐基地組建具體任務(wù)的團(tuán)隊(duì)，圍繞科研和課程實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)實(shí)習(xí)展開(kāi)應(yīng)用型的研究，提升教師隊(duì)伍科研和實(shí)踐能力。教師與柔性引進(jìn)的專家結(jié)對(duì)子，跟蹤服務(wù)和學(xué)習(xí)，利用專家的科研能力和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行團(tuán)隊(duì)建設(shè)。積極利用學(xué)校和學(xué)院的相關(guān)資源，把學(xué)科隊(duì)伍中優(yōu)秀的成員推薦給國(guó)內(nèi)或國(guó)際專業(yè)高水平研究團(tuán)隊(duì)，加入到他們的團(tuán)隊(duì)中去，并發(fā)揮積極的作用，并吸收高水平研究團(tuán)隊(duì)科研成果帶動(dòng)本學(xué)科建設(shè)向更高層次邁進(jìn)。

“三協(xié)同”主要是將高校內(nèi)的資源集中起來(lái)，專門(mén)設(shè)置一個(gè)跨學(xué)科的教研團(tuán)隊(duì)，集中師資力量，用于滿足培養(yǎng)多學(xué)科交叉融合型人才的實(shí)際需求。

（五）通過(guò)學(xué)科競(jìng)賽，提升交叉學(xué)科人才培養(yǎng)載體作用

學(xué)科競(jìng)賽是大學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要載體，學(xué)科競(jìng)賽和學(xué)科建設(shè)相輔相成、互為提高。通過(guò)參加學(xué)科競(jìng)賽，有助于提高學(xué)科建設(shè)質(zhì)量和建設(shè)效果。目前，國(guó)家的各類學(xué)科競(jìng)賽對(duì)參賽者要求很高，不僅要掌握多學(xué)科知識(shí)而且要能夠融會(huì)貫通，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生多學(xué)科交叉融合創(chuàng)新能力具有十分重要的意義。鼓勵(lì)教師指導(dǎo)學(xué)生并帶隊(duì)參加“中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)+大賽”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)類、“吉林省大學(xué)生網(wǎng)絡(luò)安全大賽”物聯(lián)網(wǎng)模塊、全國(guó)大學(xué)生智能農(nóng)業(yè)裝備創(chuàng)新大賽及全國(guó)大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)競(jìng)賽等與學(xué)科關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)的專業(yè)競(jìng)賽，從而提高和完善師生的多學(xué)科交叉融合能力。

四、結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)如今，新興交叉學(xué)科不斷涌現(xiàn)，并成為教育建設(shè)的重點(diǎn)。為提升“數(shù)字農(nóng)業(yè)”交叉學(xué)科信息類人才培養(yǎng)的水平，文章對(duì)應(yīng)用型高校“數(shù)字農(nóng)業(yè)”交叉學(xué)科信息類人才培養(yǎng)模式進(jìn)行研究，針對(duì)現(xiàn)有問(wèn)題，進(jìn)行相應(yīng)模式建設(shè)，希望能夠?yàn)榇龠M(jìn)高校“數(shù)字農(nóng)業(yè)”交叉學(xué)科信息類人才培養(yǎng)水平提供一定幫助。