“智能+”教育模式在新農(nóng)林專業(yè)人才培養(yǎng)中的應(yīng)用探討

□郝樹芹 段 曦 束 靖

在“綠水青山就是金山銀山”的新一輪經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展戰(zhàn)略時代背景下，“三農(nóng)”的教育事業(yè)仍然非常需要大批從事農(nóng)學(xué)等高科技領(lǐng)域的專業(yè)人才，這對于高校的應(yīng)屆畢業(yè)生無疑仍然會對其產(chǎn)生很大的社會市場性和吸引力，但同時這也給“三農(nóng)”專業(yè)技術(shù)型本科人才的就業(yè)選拔培養(yǎng)工作的開展提出了更多的科學(xué)技術(shù)的新要求和嚴(yán)峻的新挑戰(zhàn)[1]。2018年10月，教育部、農(nóng)業(yè)部和農(nóng)村部、國家高級林業(yè)和天然草原管理局再次聯(lián)合正式發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)農(nóng)科教結(jié)合實施卓越農(nóng)林人才教育培養(yǎng)計劃2.0的意見》[2]，農(nóng)業(yè)工程類本科院校全面落實全國本科農(nóng)業(yè)教育教學(xué)工作領(lǐng)導(dǎo)會議通知精神，肩負(fù)起共同努力服務(wù)于為促進(jìn)我國鄉(xiāng)村集體經(jīng)濟(jì)社會振興與農(nóng)村社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展及其鄉(xiāng)村生態(tài)精神文明體系建設(shè)的重大特殊歷史使命，也充分指明了高等農(nóng)業(yè)本科教育的教學(xué)改革的具體發(fā)展目標(biāo)與主要任務(wù)。2018年12月，教育部在中國農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)合組織舉辦“新農(nóng)科”重點項目專業(yè)建設(shè)指導(dǎo)工作專題研討會，提出要以國家農(nóng)業(yè)部和現(xiàn)代科學(xué)農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新專業(yè)改造的具體形式入手來不斷提升高校的特色涉農(nóng)學(xué)科專業(yè)，布局一批能夠有效適應(yīng)新發(fā)展產(chǎn)業(yè)、新發(fā)展業(yè)態(tài)和大發(fā)展趨勢要求的新型特色涉農(nóng)學(xué)科專業(yè)，推進(jìn)涉農(nóng)課程教學(xué)制度、實踐教學(xué)、協(xié)同創(chuàng)業(yè)育人等各個方面的專業(yè)改革，為加快促進(jìn)我國鄉(xiāng)村農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)社會振興和健康農(nóng)業(yè)發(fā)展建設(shè)提供更強(qiáng)有力的學(xué)科資源和專業(yè)人才培養(yǎng)支持[3]。教育信息化是教育的一大改革。近年來，教育科學(xué)信息化相關(guān)科學(xué)應(yīng)用技術(shù)的研究發(fā)展迅速，日益豐富的優(yōu)質(zhì)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)教育資源也使得科學(xué)信息化教學(xué)逐步得到了廣泛普及，教師和高等學(xué)校教育行政管理部門及其管理人員的科學(xué)信息化教育意識與科學(xué)技術(shù)水平得到顯著提高。教育信息化，要求在教育過程中較全面地運用以計算機(jī)、多媒體、大數(shù)據(jù)、人工智能和網(wǎng)絡(luò)通訊為基礎(chǔ)的現(xiàn)代信息技術(shù)[4]，促進(jìn)高等教育的教學(xué)改革，從而更好地把握適應(yīng)正在快速發(fā)展即將到來的信息化時代的經(jīng)濟(jì)社會需要，對于不斷深化現(xiàn)代教育體制改革，實施新型綜合性的素質(zhì)教育，具有重大的意義。在新時代、新形勢下，人工智能技術(shù)對教育信息化的建設(shè)有重大的影響，人工智能技術(shù)對才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新、教學(xué)方法的改革、教育治理能力的提升有著支撐作用[5]。《教育信息化2.0行動計劃》的正式實施和報告出臺正式啟動開啟了當(dāng)前我國現(xiàn)代教育行業(yè)信息化的轉(zhuǎn)型升級，“智能”進(jìn)一步深入凸顯了我國教育行業(yè)信息化2.0的新基礎(chǔ)技術(shù)重大變化、新功能特征。

一、涉農(nóng)專業(yè)目前存在的問題

(一)知識體系不能符合農(nóng)業(yè)發(fā)展新需求。由于新農(nóng)科歷史發(fā)展時代對于我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新時代需要以及第四次產(chǎn)業(yè)革命的巨大沖擊和雙重影響，“新農(nóng)科”的基本概念和農(nóng)業(yè)知識涉及領(lǐng)域也隨之開始發(fā)生了巨大的重要改變。人類傳統(tǒng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)知識的結(jié)構(gòu)重要性及其作用正在被農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和人工智能不斷地破壞，原有的人類傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)知識以及結(jié)構(gòu)領(lǐng)域體系已不再可以很好地完全適應(yīng)未來“三農(nóng)”農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢和發(fā)展需要，傳統(tǒng)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)知識也許慢慢地從“新農(nóng)科”的農(nóng)業(yè)知識結(jié)構(gòu)領(lǐng)域逐漸撤離，而且由于現(xiàn)代人工智能主要領(lǐng)域涉及和達(dá)到的知識包括計算機(jī)科學(xué)、神經(jīng)和認(rèn)知科學(xué)、心理學(xué)、社會學(xué)和基因工程、細(xì)胞工程所涉及的生命科學(xué)、工程學(xué)和信息科學(xué)等交叉或相融合的農(nóng)業(yè)知識都可能會逐漸進(jìn)入“新農(nóng)科”。因此，知識體系改革是人才培養(yǎng)模式改革的基礎(chǔ)。

(二)人才培養(yǎng)模式不能體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)個性化和教師教學(xué)過程化。傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式下，學(xué)生在其進(jìn)行學(xué)習(xí)活動的過程中往往不能真正實現(xiàn)其個性化，學(xué)生無法充分認(rèn)識和了解自己，教師也難以密切地關(guān)注和監(jiān)督到每一名學(xué)生，因而在課堂內(nèi)外，即使沒有信息化技術(shù)應(yīng)用的大力支持，也往往只能夠獲得一種標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)習(xí)的內(nèi)容及對于學(xué)習(xí)戰(zhàn)略的指導(dǎo)。由于教師在整個教學(xué)過程中沒有做到精準(zhǔn)化，教師以其一人之力很難從對預(yù)習(xí)、聽講、復(fù)習(xí)、自學(xué)、作業(yè)、考核等各種場景的應(yīng)用中，觀察并把握全班所有同學(xué)的個性特征、學(xué)習(xí)行動與學(xué)業(yè)結(jié)果，更加無法精準(zhǔn)地引導(dǎo)每一名同學(xué)的思維與學(xué)習(xí)。由于學(xué)校的各種類型的數(shù)據(jù)散布在不同的業(yè)務(wù)體系之中，相互之間的數(shù)據(jù)沒有進(jìn)行融合，學(xué)校的決策管理流程難以獲取數(shù)據(jù)的整體支撐，學(xué)校在這種數(shù)據(jù)被切斷的狀況下，也難以為其教學(xué)的精準(zhǔn)化和學(xué)習(xí)的個性化發(fā)展提供強(qiáng)大的管理保障。

(三)人才培養(yǎng)模式不符合“三農(nóng)”發(fā)展需求。農(nóng)業(yè)院校的生產(chǎn)管理育人模式在建設(shè)時應(yīng)該要緊密地聯(lián)系到生產(chǎn)，現(xiàn)有的人才培養(yǎng)模式中，農(nóng)業(yè)院校的理論和實踐性教學(xué)條件的缺失，導(dǎo)致了當(dāng)學(xué)生正式走向工作和生產(chǎn)的職業(yè)崗位后，課本知識和實踐與生產(chǎn)工作的實際不相適應(yīng)或者脫離，不符合“三農(nóng)”人才的需要。新一代的農(nóng)科專業(yè)人才在培養(yǎng)過程中需要學(xué)習(xí)掌握更多的智能化時代發(fā)展的基礎(chǔ)知識和新型技術(shù)，其在培養(yǎng)手段上也必然要求學(xué)習(xí)到更多的電子化、信息化等技術(shù)，同時因為人工智能還可以存在著涉及倫理的問題，也就是說應(yīng)該更加注重對科技倫理等各個方面的教育。在教學(xué)方法上，信息化技術(shù)的發(fā)展將大力助陣教學(xué)方法改革，人工智能技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)過程，創(chuàng)造一種新的教育的環(huán)境、教育的方式、教育管理的模式、師生關(guān)系。

二、智能+模式在新農(nóng)林人才培養(yǎng)中的改革措施

(一)人工智能+個性化、精準(zhǔn)化培養(yǎng)。利用人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)優(yōu)點，開發(fā)出各種適合于學(xué)生自己要求的軟件、利用人工智能大數(shù)據(jù)來進(jìn)行教育管理的軟件及具體的學(xué)習(xí)課表所需要設(shè)置的軟件等，幫助學(xué)生的個性化要求來學(xué)習(xí)，并制定出科學(xué)、恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)方法。而且人工智能還可以被當(dāng)做是教師的有力幫忙和助手，可以幫助教師隨時掌握學(xué)生的知識和學(xué)習(xí)狀態(tài)，幫助他們克服困難，幫助教師批改作業(yè)，替換教師一些機(jī)器式的勞動，減輕了教師的壓力和負(fù)擔(dān)，使得教師可以擁有更多的時間與學(xué)生親密地接觸和交流。智能改變了高校師生之間過于傳統(tǒng)的雙向互動學(xué)習(xí)評價評估方式和主動學(xué)習(xí)式的評估評價模型。利用這種智能化的教學(xué)管理技術(shù)，能夠大幅度地有效提高高校課堂的教學(xué)管理效率和學(xué)習(xí)績效，為廣大高校學(xué)生教師進(jìn)行更好的課堂教學(xué)服務(wù)。通過努力構(gòu)建一個以學(xué)習(xí)者成長為服務(wù)核心的教育服務(wù)環(huán)境，提供精準(zhǔn)推送的教育咨詢服務(wù)，實現(xiàn)日常學(xué)習(xí)教育及職業(yè)終身教育的精準(zhǔn)定制化和個性化。

(二)人工智能+教學(xué)方式改革。設(shè)施農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程專業(yè)是一個實踐性和理論意義很強(qiáng)的專業(yè)，在進(jìn)行理論課堂教學(xué)的過程中，借助于智能大數(shù)據(jù)在線課程平臺，創(chuàng)建了在線課程，完整地記錄了教學(xué)過程中各個環(huán)節(jié)的大數(shù)據(jù)，并為學(xué)生提供強(qiáng)大的信息系統(tǒng)大數(shù)據(jù)分析及展示功能，可以方便地查看到整個學(xué)校的課程、學(xué)生、教師的各種多維度數(shù)據(jù)，進(jìn)行可視化的統(tǒng)計和分析，全方位地展現(xiàn)了學(xué)校網(wǎng)上教學(xué)的成果。借助可視化的分析數(shù)據(jù)，可以洞察數(shù)據(jù)精確定位課程設(shè)計中的問題，幫助教師提升課程質(zhì)量，也可以讓教師對每個學(xué)生具體的學(xué)習(xí)情況了如指掌，便于對學(xué)生進(jìn)行個性化教學(xué)輔導(dǎo)。在進(jìn)行實踐教學(xué)的過程中，由于現(xiàn)實的原因及其受到環(huán)境和自然條件的影響所限，學(xué)生在實際中能夠進(jìn)行的實踐活動機(jī)會較少，相關(guān)的課程設(shè)計與教學(xué)實踐只能停留在一個單純的理論學(xué)習(xí)中，通過對人工智能的模擬仿真?zhèn)鹘y(tǒng)的教學(xué)手段無法達(dá)到要求的場景，能夠克服教學(xué)中的短板。針對實踐性較強(qiáng)的教學(xué)項目，開發(fā)了虛擬仿真軟件，依托虛擬仿真教學(xué)實驗，采用了多樣化的教學(xué)手段，不但能夠有效引導(dǎo)學(xué)生更加注重理論的學(xué)習(xí)和實際運用的密切聯(lián)系，而且最終使學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計意識和小組協(xié)作精神得到了培養(yǎng)。由于這種虛擬仿真實驗系統(tǒng)本身具有良好的數(shù)據(jù)記憶和管理功能，利用其對課程的考核可以很好地記憶并通過網(wǎng)絡(luò)在線顯示出每個學(xué)生的運算操作流程，所以利用虛擬實驗系統(tǒng)進(jìn)行的多樣化課程考核是一種良好的形成性考核方式[6]。

(三)人工智能+學(xué)科交叉融合。復(fù)合型人才的培養(yǎng)是當(dāng)今我國高等院校教育的一個主要發(fā)展方向，高素質(zhì)的復(fù)合型人才在當(dāng)前這個時代，已經(jīng)被認(rèn)為是增強(qiáng)國家綜合競爭力的主要因素，這也是高校開展創(chuàng)新性人才培訓(xùn)模式和體制機(jī)構(gòu)改革工作的必然。大力推進(jìn)學(xué)科間、學(xué)院間交叉合作辦學(xué)，促進(jìn)學(xué)院間專業(yè)拓展課程互選，從而更好地培養(yǎng)具有鮮明學(xué)校和專業(yè)特色的“人工智能+”人才。同時，注重對廣大學(xué)生的思想政治教育，把學(xué)生德育素質(zhì)培養(yǎng)建設(shè)貫穿整個德育教學(xué)的全過程，培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)素養(yǎng)。

(四)人工智能+師資隊伍建設(shè)。改善教育師資隊伍的結(jié)構(gòu)，外引內(nèi)培，除了要加大對高層次青年教師引進(jìn)，還要適當(dāng)?shù)貙ζ渌嗄杲處熯M(jìn)行定期的教育教學(xué)新技術(shù)、新方法的培訓(xùn)。充分利用高校、科研院所等專業(yè)和機(jī)構(gòu)等與人工智能有關(guān)的教學(xué)、科研信息化資源，加強(qiáng)對人工智能相關(guān)技術(shù)的培訓(xùn)，走出一條教師專業(yè)化的教育之路，推動廣大教師們更新思想、重塑職業(yè)角色、提高自身素養(yǎng)、增強(qiáng)自我適應(yīng)能力，培養(yǎng)和提高廣大教師人工智能相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用。并鼓勵廣大教師學(xué)以致用，將自己所學(xué)到的知識運用于實踐，引導(dǎo)廣大青年教師在注意深化理論探索的同時，注意實際運用。與此同時，大力打造交叉學(xué)科師資隊伍。一方面，鼓勵各學(xué)院有志于進(jìn)行學(xué)科交叉教學(xué)和研究的相關(guān)教師多參加國內(nèi)或國際的交流與培訓(xùn)，促進(jìn)交叉學(xué)科師資隊伍發(fā)展壯大。另一方面，通過制定有效人才引進(jìn)政策吸引和大力引進(jìn)交叉學(xué)科優(yōu)秀教師，鼓勵不同學(xué)科與學(xué)院之間的學(xué)術(shù)交流。

三、結(jié)語

在“新農(nóng)科”建設(shè)背景下，利用人工智能實現(xiàn)人才培養(yǎng)個性化、精準(zhǔn)化，改革人才培養(yǎng)方式，促進(jìn)學(xué)科交叉融合，加強(qiáng)師資隊伍建設(shè)，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。在注重培養(yǎng)大學(xué)生的專業(yè)核心技能和知識水平的同時，注重對軟技能、人文素養(yǎng)、綜合素質(zhì)等方面的培養(yǎng)，使大學(xué)生能夠具備較好的專業(yè)服務(wù)能力、對職業(yè)生涯的拓展能力和對幸福生活的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)大學(xué)生“學(xué)農(nóng)、愛農(nóng)”的意識，融合思想政治教育，全過程育人。通過全面、系統(tǒng)地對新農(nóng)科的專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)管理模式問題進(jìn)行深入的實踐探索和系統(tǒng)性的理論研究，形成了涉農(nóng)具有自身特色、全新的專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)管理方案，以提升本校專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)的質(zhì)量，更好地服務(wù)于“三農(nóng)”的建設(shè)。