汪 強,孫肖云,李飛濤,時 雷
(河南農業大學信息與管理科學學院 河南,鄭州 450046)
2019年6月28日,浙江安吉余村,中國農業大學、浙江大學、南京農業大學以及浙江農林大學等國內50多所主要涉農高校在教育部的協調領導下開展高等農林教育“新農科建設”的研討,與會代表共同發出《安吉共識——中國新農科建設宣言》倡議,標志著我國“新農科”建設工作正式啟動[1]。2017年以來,教育部推進新工科、新農科、新文科、新醫科建設,學科建設和人才培養更注重與經濟社會發展及生產實踐相結合,能夠把人才培養與生產實踐結合起來,和社會需求結合起來,和國家經濟建設結合起來,形成“產學研”一體化的多學科交叉融合育人模式,成為當前教育教學改革的方向。2018年3月以來,教育部辦公廳公布批準了兩批“新工科”和一批“新農科”研究與實踐項目,推動了新工科和新農科的快速改革和發展。涉農高校的改革和發展應圍繞鄉村產業發展、人才振興、生態文明建設等,開展教育教學實踐和人才培養模式創新,運用新一代信息技術提升人才培養效率,改進涉農學科人才培養模式,以適應新農業、新農村、新農民、新生態的發展需求[2]。隨著現代農業的不斷發展,涉農高校的人才培養對農業農村的發展也越來越重要,因此在鄉村振興的大背景下,現代農業農村的發展對涉農高校的人才培養模式和培養目標提出了新的要求,從單學科割裂獨立發展向多學科交叉融合發展轉變,從偏重服務行業經濟,向促進學生全面發展、推動鄉村振興服務轉變[3]。
在新農科與新工科建設背景下,涉農高校新農科人才培養要適應農業農村發展、服務鄉村振興戰略、培養鄉村科技人才等需求,改進人才培養的手段和方法,提高人才培養效率和能力,增強學生的“三農”科技服務能力,通過情境教學、案例演示、項目實踐等手段,以理論知識講解、實踐技能培訓、思想政治教育等深度融合及協同共進為要點,系統培養學生的專業知識、實踐能力、創新創業能力與“知農愛農為農”的服務意識[4]。同時,涉農學科及專業要肩負起新農村建設的人才培養使命,找準學科及專業定位,利用新一代信息技術、工程技術及涉農學科的基本原理,建立多學科交叉融合、學科協同發展的人才培養機制,培養符合新時代發展要求的應用型、技能型、創新型和復合型農林科技人才[5]。
為適應新工科建設,涉農高校原有的工農學科專業建設要面向未來產業發展需要,通過信息化、網絡化、智能化等技術與其他學科進行交叉融合、相互滲透,進而對學科及專業的發展進行轉型、改造和升級[6]。地方高校新工科專業建設應適應新經濟發展對工科專業人才培養的新要求,改變工科學科及專業建設思路,結合學校發展及人才培養目標定位,增強學校服務地方經濟發展的服務意識,研究相關領域及行業發展趨勢,加強校企合作、產教融合、科教服務,改進當前學科專業人才培養模式,通過跨界整合、交叉融合等方式進行轉型升級,在課程體系建設、人才培養目標定位、人才培養方案設計,及師資隊伍建設、教育教學方法、學科實踐平臺建設、教學質量評價標準等方面進行系統化改進與創新,探索新工科專業人才培養新模式,為傳統產業轉型升級提供人才支撐[7]。
在新時代的教育背景下,國家高度重視教育教學改革,以適應新形勢下國家對人才的需求,提高教學質量、提高學生的創新創業能力、推動學生就業創業,是當前高等教育面臨的重要課題。涉農高校更要以新農科建設為統領,持續深化農林教育改革,深化科教協同、產教融合、創新卓越農林人才培養模式,強化創新體系構建,著力培養知農愛農新型人才,為加快現代化農業強省建設提供有力的人才支持;要深刻認識高等農林教育對支撐服務鄉村全面振興的重大意義,推動人才培養和科技創新有機結合,以農林人才培養高質量發展助推鄉村全面振興,助力農業農村現代化。
在鄉村振興的大背景下,涉農高校應根據自身優勢,提升人才培養、科學研究、社會服務能力,結合地方經濟發展需要,深入研究習近平總書記關于“三農”講話精神和“鄉村振興戰略”的科學內涵,探索實施鄉村振興戰略的有效路徑,為實施鄉村振興戰略提供強有力的人才、智力、科技支撐和服務保障[8]。培育新一代具有創新能力、實踐能力、服務意識的綜合型“三農”科技人才,是當前涉農高校的重要任務。
本研究在對新農科、新工科建設研究與實踐的基礎上,設計和建立了涉農高校多學科交叉“產學研”協同育人基本框架模式,如圖1所示。該模式涉及涉農高校計算機相關學科與涉農相關學科的交叉融合,通過大學生創新創業項目、實驗室開放訓練項目、百名教師千名學生服務萬村項目、大學生“三下鄉”社會實踐等項目為依托,開展大學生創新訓練、創業訓練、實踐訓練等課外訓練活動,把教師科研與學生創新結合起來,把課堂教學與實踐教學結合起來,把創新創業與社會服務結合起來,培養學生的“動手能力”和“創新創業”能力。在具體實踐中,作為河南省科技特派員及河南農業大學創新創業指導教師,本文作者帶動所在的計算機科學與技術專業學生,運用計算機工科技術方法,研發智慧農業監測站系統,設計開發“校地遠程協同育人平臺”,搭建“鄉村振興產教融合服務平臺”,為涉農學科的教學與實踐提供技術基礎,為地方農業生產提供技術咨詢服務。

圖1 涉農高校學科交叉“產學研”協同育人模式架構
針對服務鄉村振興戰略的大目標,各學科發展要結合自身優勢,工科學科專業可圍繞農科專業實訓、課程實踐、生產服務,挖掘涉農學科的教學實踐需求,研發相關硬件產品和軟件平臺,為涉農學科的教學與實踐提供技術支持;同時圍繞鄉村振興產業發展需求,為產教融合、協同育人搭建校地溝通合作橋梁,建立可操作的實踐平臺,在涉農學科開展地方技術指導的同時,工科學科能夠提供技術支持和服務。涉農學科利用自身的專業優勢,依托本校工科學科的信息技術平臺支持,開展創新創業實踐教育和農業生產技術服務。在具體實踐中,本文作者帶動了工科學生研發了智慧農業監測站系統,設計開發了“校地遠程協同育人平臺”,搭建了“鄉村振興產教融合服務平臺”,為“產教融合”協同育人提供技術支撐。涉農學科利用上述硬件系統及軟件平臺,開展實驗數據基地協同填報、生產環境數據自動化采集、生產基地遠程協同教學、生產數據分析與展示等教學、科研、生產活動。
通過安裝在生產基地的智慧農業監測站系統,向“課堂”實時傳送生產管理數據,通過遠程監控等可視化系統工具,使教師很方便“演示”和“講解”來自生產基地的“生產管理”知識;通過物聯網技術解決“實踐教學”和“課堂教學”的遠程協同問題,幫助教師隨時“切換”教學場景,將“教學陣地”從課堂快速“轉移”到“生產基地”,為學生帶來直觀的“實踐教學”體驗,從而為新農科“產教融合”提供技術支持,為高校開展“鄉村振興”服務提供幫助[9]。
選擇河南農業大學計算機學科與作物學、蔬菜學、果樹學、林學等學科開展實踐應用和推廣。用計算機學科的工程技術方法,構建“新農科”教學的遠程協同實踐平臺,培養學生的“動手能力”和“創新能力”,通過把教師科研、人才培養、生產實踐、社會服務結合起來,探索涉農高校多學科交叉融合的“產學研”協同育人機制。基于物聯網、大數據、云計算等技術,通過“軟件+硬件”工科的技術方法,改變傳統農科專業的實踐教學手段。
通過涉農高校多學科交叉融合協同育人的模式創新和實踐探索,分析了涉農高校工、農學科交叉實踐教學創新的機制構建方法;實現了在鄉村振興大背景下把大學生創新創業及社會實踐與高校服務鄉村振興戰略的有機結合。
結合大學生創新創業教育,建立高效服務鄉村振興的“創新創業”實踐教育機制。通過國家三區人才計劃項目、全國大學生創新創業項目、校實驗室開放創新訓練項目、校百名教授千名學生服務萬村項目等基金和項目,開展“創新能力”和“科研素養”訓練等實踐創新活動,推動“產教融合”協同育人實踐教育的具體實施。通過項目實施,建立政府、高校、科研院所、企業、生產基地的鄉村振興產業服務聯盟,加大高校教師、科技人員服務農業生產的力度,推動校地聯合、校企聯合服務地方經濟發展,鼓勵涉農專業學生到農村創業,引導專業人才向農業農村轉移。在具體實踐中,河南農業大學通過各類項目,派送科技服務團、博士服務團、科技特派員等各類科技人才到地方開展鄉村振興科技服務活動,每年派送教授上百名、學生上千名,奔赴河南各地開展技術指導、產業推廣、科技服務等鄉村振興服務工作,在提高社會效益的同時,也培養了學生的“創新創業”能力。
在服務“鄉村振興”戰略的大背景下,“涉農高校”如何轉變人才培養目標,如何建立“產學研”協同育人機制,如何推動“學科交叉”深度融合的教育教學模式,如何通過具體的方式和手段開展“創新創業”實踐教育,本文作者做了詳細的研究和實踐,并通過開展協同育人實踐案例,驗證了涉農高校“工農學科交叉”、“產教融合”的高校服務“鄉村振興”戰略協同育人機制。
本文作者用“工科”的思維方法,去解決“農科”的協同教學問題,用具體的實踐案例給出了可實施和推廣的“工程技術方案”。以智能傳感器為元件,以物聯網技術為基礎,研發智慧農業監測系統,搭建可視化“校地”遠程協同育人實踐平臺,向“課堂”和“實驗室”實時傳輸來自生產基地的實驗數據和生產管理數據;利用遠程監控及數據可視化技術,使教師和實驗人員在“課堂上”向學生展示和講解來自遠程基地的生產實踐教學內容,從而為“新農科”相關專業課程的協同育人實踐教學提供新的信息化技術手段。
依托鄉村振興“產教融合”服務平臺,開展面向服務“鄉村振興”的大學生“創新創業”實踐教育,通過計算機專業學生參與“技術生產”實踐、涉農專業學生參與“農業生產”實踐,來培養和提高學生的實踐能力和創新能力,通過“技術生產”服務“農業生產”,形成“兩產共贏”的“產學”效應。通過“校地”遠程協同育人技術平臺,開展以“農業生產”為導向的實踐教育,彌補實驗室內的實踐局限;強化“科研”要服務“社會需求”的科學研究意識,建立“科學研究”要從“實踐中來”,再到“實踐中去”的科研態度,使論文能夠寫到祖國大地上。通過科技研發、模式探索、機制創新,探索涉農高校“工農”學科交叉協同育人模式,構建從“生產實踐——產學互動——社會服務——科學研究”的新工科與新農科“產教融合”協同育人機制。