新農科背景下智慧農業專業人才培養模式探究*

蘇培森，宋 勇，李玉保，郭尚敬

（聊城大學 農學院，山東 聊城 252000）

我國是一個農業大國，但不是一個農業強國。傳統的農業耕作模式極大地限制了我國現代農業的發展。當下我國農業發展現狀面臨多方面的問題：（1）傳統農業耕作模式不但浪費大量的人力物力，農業整體利潤較低，而且化肥農藥的過度使用對環境造成巨大的危害。（2）當下農村留守老人、兒童難以滿足農業對勞動力的需求。（3）農學專業即農民的傳統思想觀念導致報考農學專業生源緊缺、生源質量差。（4）傳統農學專業畢業生就業待遇低，工作環境差，社會地位低等[1-3]。為了發展我國現代農業，解決當下農業中存在的關鍵問題，提高我國農業經濟的發展水平，“智慧農業”的概念順勢而生[4]。

我國的農業發展經過了4個階段，即農業1.0——以人力與畜力為主的傳統農業，農業2.0——機械化農業時代，農業3.0——自動化農業時代，農業4.0——以無人化為特征的智能農業時代。“智慧農業”作為現代農業的高級形式，經歷了信息化、數字化、精確化和智慧化四個發展階段，集物聯網技術、云計算、大數據平臺、互聯網等新興技術為一體，真正實現了智能感知、智能決策、智能分析[5]。發展智慧農業已成為實現“產業興旺、生態宜居、鄉風文明、治理有效、生活富裕”鄉村振興藍圖的主要手段[6]。因此，了解智慧農業發展特點，分析智慧農業發展過程中存在的問題以及人才需求，探索出一條新農科背景下智慧農業專業人才的培養模式，對培養具有多學科背景、高素質的復合應用型農林人才具有重要的意義。

1 智慧農業專業人才現狀分析

自2016年以來，中央1號文件均對智慧農業進行了戰略部署，并由關鍵技術研發向技術應用、產業發展轉變。智慧農業已經成為推動我國農業現代化建設，實現鄉村振興的重要技術支撐和產業應用創新。近年來，隨著我國農業現代化建設的步伐不斷加快，智慧農業建設已經初顯成效。例如實施智慧農業示范項目，使得農戶可以通過手機、計算機等信息終端，實現對農業信息的采集和管理；使用測土配方施肥信息服務系統，為農民精準施肥提供服務，真正做到農業增效、農民增收。然而，智慧農業發展仍然處在一個初步的階段，依然面臨著很多問題，例如，農民對智慧農業的內涵依然缺乏科學的認識，智慧農業發展的具體規劃和政策不全面，高素質管理人才匱乏，從業人員素質偏低，其中人才培養問題尤其嚴重[3，5，7]。智慧農業人才培養面臨著諸多問題：（1）傳統的農學專業人才培養模式已經不能滿足當代農業對人才的要求；（2）對智慧農業缺乏正確的認識；（3）傳統的思想限制了智慧農業生源數量和質量；（4）智慧農業人才培養方向不明確。

1.1 傳統農業專業學生不能滿足智慧農業的需求

農學是一門教學實踐要求很高的專業。傳統農學專業教學主要進行通識教育課程和專業教育課程的學習。此外，教學實踐在農學專業教學中占有很大的比例。然而，在真正的教學過程中，一方面由于通識課程和專業理論課程比例增大，使得實踐教學環節呈碎片式分布于各個學期，有時會造成學生還沒有進行專業課學習，已經完成教學實踐。另一方面，由于碎片式的實踐教學以及作物生長周期的規律使得學生在四年內沒有完成對作物整個生育期的系統管理和調查[8]。很多農業高校大部分處于城市，缺乏大量的試驗田和實踐場所，使得理論和實踐不能達到有效統一，這也最終造成學生學習四年，不僅對本專業沒有一個根本和清晰的認識，而且也沒有達到企業對農業人才的要求。此外，傳統農業教學部分雖然融入了生物技術、信息技術方面的課程，但是與傳統農業融合度低，而且遠遠達不到智慧農業的要求。智慧農業是一門對專業理論認識和實踐教學要求極高的專業，因此需要探索出一套新的適合智慧農業人才培養需求的培養方案。

1.2 當代大學生對智慧農業了解不足

智慧農業作為一門新興的專業，具有非常前沿的技術要求，具有跨專業、跨學院、跨學科的特點。然而，當代大學生存在對傳統農業認知的局限，認為智慧農業仍然是做和農民一樣的工作，對于智慧農業專業就業仍然停留在之前的認知，認為就是去基層、去農村、做農民、跑銷售等，工作條件差，工資待遇低，發展前景小。

1.3 傳統思想限制了智慧農業生源數量和質量

生源的數量和質量直接關系到智慧農業專業建設和人才培養。大部分人的思想依然停留在只要專業涉及農業就是農民的認知。根據對高三考生招生宣傳，大部分的家長和學生只要看到農業就避而遠之，他們認為辛苦考出去就是為了離開農村，這樣的想法嚴重限制了智慧農業生源的數量和質量。針對目前農學專業學生的統計，大部分大學生是非第一志愿選擇的調劑考生，這也造成本專業學生剛到大學就想著調劑專業，造成好的生源流失。此外，學校是否為知名農業院校也是影響學生報考的另一方面原因。地方綜合性大學由于知名度和所處位置偏遠，也造成學生報考率和專業認可度雙低的局面。

1.4 智慧農業人才培養方向不明確

明確人才培養方向是學生培養方案中最重要的一環，它將直接決定未來人才培養的方向。未來我國加快智慧農業建設不僅僅需要具備農業基本知識和技能的實用型人才，例如農業工匠、種植、養殖、食品加工能手，也需要培養外語水平高、科研能力強的學術型人才，例如專家、教授和高水平的經營管理者。因此，人才培養方向需要明確主次，是以學術型人才培養為主還是以實用型人才培養為主。然而，目前培養方式中并沒有明確培養方向，最終造成培養的學生學術水平不高，也不具備農業基本知識和技能。

2 智慧農業專業本科生人才培養方式探討

2.1 加強智慧農業宣傳和專業認知

針對目前普遍對農學專業認可度低的現狀，積極開展智慧農業宣講工作。聯合教育、媒體部門，針對不同高中學校開展智慧農業專業介紹、專業人才培養模式、就業前景等宣講工作。此外，專業不定期開展高校開放日活動，對智慧農業科研平臺、教學平臺等進行開放，讓家長和學生對智慧農業從根本上有一個直觀和正確的認識。

2.2 科學合理設置智慧農業專業課程體系

傳統農學專業的培養方案已經不能滿足智慧農業培養的需求，應根據前期對專業建設和人才市場需求的調研情況，有針對性地對培養方案進行調整。現代智慧農業發展呈現出多學科交叉、綜合的特點，既需要大量掌握農業知識和技術，又具備一定的物聯網、信息技術、現代農業機械知識的人才。傳統農學專業的培養方案已經不適應我國農業發展出現的新業態、新農科、新模式對復合型人才的需求，應根據專業建設需求對培養方案進行調整。

2.2.1 課程設置方面

在原有農學專業課程的基礎上，加入農業信息學、人工智能、數字圖像處理與分析、大數據、物聯網等課程。在大一開始進行智慧農業導論和計算機科學導論的學習。在大二進行大數據、Linux操作系統、數據庫的原理和應用課程的學習，并安排在計算機學院實驗室進行理論教學實踐。在大三進行人工智能導論、3S原理與技術、數字圖像處理與分析、物聯網與傳感器技術等課程的學習，并安排到現代農業企業、智慧農業高校以及科研單位進行實踐教學和交流參觀。在大四進入企業進行工作實習，提前了解工作性質和內容。

2.2.2 課程思政建設

設計思政育人課程目標，使思政進入培養方案、教學大綱，走進課堂，切實將課程思政融入教學活動的整個過程。農業專業有太多“課程思政”元素可以挖掘，比如講述老一輩科學家的事跡，像金善寶、董玉琛、袁隆平，他們擔負著時代賦予的使命，為我國農業發展，糧食安全作出了巨大貢獻。弘揚他們治學嚴謹、甘于奉獻、一心為民的愛國情懷。探討當下的熱點問題，培養學生正確的職業道德和社會責任感。比如，當下的“卡脖子”，脫貧攻堅，鄉村振興等。

2.2.3 教學實踐基地建設

教學實踐基地建設對專業學習至關重要。加強教學實踐基地的建設對于學生學以致用，提高自主學習能力，加深專業理解具有重要意義。在原有教學實踐基地的基礎上，應擴展建設適合智慧農業專業的教學實踐基地。例如，趙春江院士成立的濰坊智能溫室大棚。與企業合作，打造智慧農業-理實一體生態空間課堂，構建物聯網實驗室，讓理論知識學習與實踐融為一體[9]。與國家農業信息化工程技術研究中心趙春江院士團隊和莘縣數字農業縣聯合促成智慧農業院士工作站，建立魯西農業大數據平臺，搭建智慧農業科技示范小院，建設卓越農業人才合作育人基地和科教實踐項目平臺,用于學生參觀、教學實習,推動育人要素與創新資源的共享互動。

2.3 加強智慧農業相關師資隊伍建設

智慧農業專業作為新上專業，是一門多學科交叉融合的專業，除了需要懂基礎的農學專業知識外，還需要了解物聯網、大數據、人工智能等方面的知識。根據專業培養方案和課程設置，在農學院、計算機學院、機械工程與汽車學院遴選任課教師和實踐教學指導老師，并聘任省內外高校、科研院所專家擔任兼職導師，開展線上、線下搭配教學。此外，進一步加強教師隊伍專業素養和教學能力建設。（1）每年選出1-3名教師到國家農業信息化工程技術研究中心或者現代農業企業進行智慧農業理論及技術學習和培訓；（2）選派有發展潛力的中青年教師進行國外訪學研修和學術交流；（3）把科研能力強、教學水平高、愛崗敬業的優秀教師培養成學科、專業、課程的骨干，支撐學科、專業、課程建設；（4）全職或兼職引進學術帶頭人，優秀青年博士，支持學科建設，打造一支高水平的、產學研相結合的師資隊伍。

2.4 構建“卓越智慧農業人才培養實驗班”，探索培養新模式

智慧農業專業開設前期，聊城大學聯合國家農業信息化工程技術研究中心趙春江院士團隊簽訂協議，成立“卓越智慧農業人才培養實驗班”，為智慧農業專業建設積累經驗。在學生學習原專業基礎上，從農學院、計算機學院和機械與汽車工程學院跨學科專業各選10名優秀學生成立“實驗班”。“實驗班”實施小班授課，并采用不同的培養模式。（1）采取“專業+”培養模式。第1年進行職業素養模塊學習，開展通識教育，第2年和第3年進行專業技能模塊和拓展技能模塊的培養，開展本專業學習和多學科課程及前沿交叉的課程學習，最后一年參與實踐教學，并完成畢業設計；（2）采用“2+2”的培養模式。前兩年在聊城大學進行學習，后兩年在國家農業信息化工程技術研究中心進行專業技能提升和實踐學習；（3）對“實驗班”學生開展雙導師制的“二對一”個性化培養，按照一人一方案的原則，在導師指導下完成選課、學習計劃的制定及科研訓練方案。在已開設的課程中，選拔相關專業老師與學生開展研討式、啟發式教學，注重對學生進行創新教育，鼓勵學生在線學習世界一流大學課程，修讀國內“雙一流大學”課程。結合所進行的學習及國內外一流大學的課程，對學生進行考查。在教師教學與學生學習的過程中，實現教師與學生共同學習，共同成長。畢業時頒發本專業畢業證和學位證書，同時獲得智慧農業榮譽學位證書。

2.5 明確智慧農業人才培養方向

針對人才需求，有目的性地進行智慧農業人才培養。對一些學術水平高，有扎實研究基礎的高水平科研高校，通過“強基計劃”等招收提前批次或者通過全國高考統一錄取分數線錄取的本科生，開設“智慧農林實驗班”“齊魯學堂”等學術型班級，打造本碩博連讀培養模式，培養英語水平高、科研能力強、具有國際視野的學術型專家。地方應用型大學通過自主招生，公費農科生等政策，定向培養校企、校和地方政府的應用型人才，為基層農業發展提供具有扎實農業基礎知識和技能的實用型人才。

3 結束語

智慧農業是我國實施鄉村振興戰略和發展科學技術的必然趨勢。高校開設智慧農業專業是緊跟時代步伐，培養智慧農業人才的必然要求。智慧農業在我國尚處于初步發展階段，對農學、信息技術、人工智能、物聯網等多學科交叉復合型人才有著巨大需求。重視智慧農業專業建設以及探索并實施有效的智慧農業專業人才培養策略，培養更加符合智慧農業發展的復合型人才，對于我國智慧農業現代化發展以及實現國家鄉村振興戰略具有重要意義。本文分析了當下智慧農業專業所面臨的問題以及探討了智慧農業人才培養模式，以期為高校智慧農業培養模式提供參考。