鄉村振興戰略背景下農業智能裝備工程專業人才培養策略

慕光宇 潘瀾瀾 吳鳴宇

摘要 農業智能裝備工程專業是農業工程、農業機械化及自動化與新一代信息技術深度融合的新興專業。作為農業現代化服務的工科類專業，致力于培養具有“知農愛農興農”情懷，且掌握農業工程、機械工程、自動控制科學與工程等交叉學科知識的高素質創新型農業科技人才，為助力鄉村振興和農機行業的可持續發展提供人才保障和智力支撐。本文在分析了農業智能裝備人才培養核心要素的基礎上，提出了構建多學科交叉融合式課程體系、建立虛擬實體相結合的農業智能裝備創新實踐體系、校企合作推動科創競賽等人才培養策略，為工科涉農類專業人才建設提供一定的思路。

關鍵詞 農業智能裝備；農業科技人才；培養策略

中圖分類號 G642；S22-4 文獻標識碼 A

文章編號 1007-7731（2023）14-0153-04

Research on talent cultivation strategy of agricultural intelligent equipment engineering

under the background of rural revitalization strategy

MU Guangyu? ?PAN Lanlan? ?WU Mingyu

（School of Mechanical and Power Engineering， Dalian Ocean University， Dalian 116023， China）

Abstract The specialty of agricultural intelligent equipment engineering is an emerging specialty that deeply integrates agricultural engineering， agricultural mechanization and automation with the new generation of information technology. As an engineering major in agricultural modernization services， it is committed to cultivating high-quality innovative agricultural science and technology talents with the sentiment of "knowing， loving， and prospering agriculture"， and mastering interdisciplinary knowledge of agricultural engineering， mechanical engineering， automatic control science， and engineering. This major can provide talent protection and intellectual support for promoting rural revitalization and sustainable development of the agricultural machinery industry. On the basis of analyzing the core elements of cultivating agricultural intelligent equipment talents， this paper proposes talent cultivation strategies such as constructing a multidisciplinary and integrated curriculum system， establishing a virtual entity based agricultural intelligent equipment innovation practice system， and promoting scientific and technological innovation competitions through school-enterprise cooperation， providing certain ideas for the construction of engineering and agricultural related professionals.

Keywords agricultural intelligent equipment; agricultural science and technology talents; cultivation strategy

發展農業智能裝備已經成為實現農業現代化的關鍵需求，亟需大批高素質的智能農業裝備類人才。截至目前，中國農業大學、吉林農業大學、江蘇大學、福建農林大學、大連海洋大學等10所高校開辦了農業智能裝備工程專業，作為“農工交叉”的新專業，探索并制定出適合長遠發展且具有自身專業特色的人才培養機制是農業智能裝備工程專業謀求發展的必然手段。

1 農業智能裝備人才培養核心要素

隨著物聯網、人工智能、大數據等信息技術的強力滲透，農業生產已進入網絡化、數字化、智能化發展的新時代。糧經產業、蔬菜產業、林果產業、畜禽養殖、水產養殖、農產品溯源及物流等產業逐漸向智能化控制、精準化運行、無人化作業和科學化管理的方向發展[1]。農業產業對智能裝備類人才的理想信念、工程素養、通識能力、專業知識與實踐技能都有新的要求。分析農業智能裝備人才培養的核心要素，是專業建設初期面對的重要問題，也為培養具有知農愛農情懷、掌握強農興農技能的高素質創新型人才指明方向。

1.1 培養“知農愛農興農”的家國情懷

“知農愛農興農”情懷是涉農專業學生的“德之先”，學生是否具有理想信念直接關系著我國農業現代化和鄉村振興能否順利實現[2]。因此，充分發揮課程思政的作用，將“知農愛農興農”情懷融入人才培養的全過程。注重對學生的“三農”教育、服務“三農”意識的培養，轉變學生“輕農、嫌農”偏見，爭做有責任、有自信、有能力的“新農人”。

1.2 培養多學科交叉融合的知識體系

農業智能裝備不同于傳統的農業機械，它是將物聯網技術、智能化技術、數字化技術與農業機械化及其自動化相結合，使農業生產方式精準化、智能化、無人化的現代農業裝備[3-4]。學生通過大學4年的專業學習，應具備機械、信息、控制、智能等多學科交叉融合的知識體系。因此，在設置農業智能裝備工程專業培養方案時，注重將新一代信息技術與農業機械設計制造、農業信息自動化系統開發等知識內容有機融合，培養學生多學科融合的知識和能力。

1.3 培養創新思維和實踐應用能力

在現代農業發展和鄉村振興實踐中，亟需大量創新型和復合型人才解決基層實踐難題[5]。因此，在人才培養過程中，鼓勵學生參與科創活動，將不斷涌現的現代信息技術與傳統機械裝備融合，實現農機裝備功能質的飛躍，助力解決行業發展、農業生產的問題。

2 農業智能裝備人才培養策略

現代農業發展迅速，各種新技術不斷涌現，如何深化專業人才培養模式，將通識教育、專業理論教育和實踐環節融合、貫通，滿足現代農業裝備產業高速發展對農業科技人才的需求，是一個需要持續不斷深入探討的課題。本文對農業智能裝備人才培養策略進行了探究，如下：構建多學科交叉融合式課程體系；建立虛擬實體相結合的農業智能裝備創新實踐體系；秉承工程教育理念，探索教學新方法；校企合作推動科創競賽，提升學生融合創新能力。

2.1 構建多學科交叉融合式課程體系

以智慧農業應用領域的社會需求為導向，構建以機械工程為基礎，控制工程、計算機科學和智能化技術等交叉的、跨多學科領域深度融合的課程體系，促進農業智能裝備工程人才培養與社會需求無縫對接。課程體系的構成要素及對應能力如圖1所示。

大一學年，以通識類課程為主，實踐環節開設專業認知實習、基礎工程訓練等，同時開展“智能農業發展趨勢”“智慧農業和農業人工智能技術”“農業機器人技術”“水產養殖智能化監控技術”等學科前沿講座讓學生了解本專業最新發展動態，激發學生的學習興趣，喚醒學生建設現代化鄉村的使命感。大二學年，以學科基礎課程為主，開設行業主流的計算機編程語言和工程軟件教學，縮短學生理論學習與工程應用間的數字鴻溝。配套綜合工程訓練，著重培養學生的動手操作能力和工程素質。大三學年，以專業核心課程為主，如智能傳感與測試技術、嵌入式系統與物聯網技術、人工智能基礎、機器視覺技術等課程，形成智能化裝備的核心知識體系。同時開設前沿性課程，如數字圖像處理、機器學習與模式識別等拓展知識結構。在專業實踐環節，學生進行工程CAD課程設計、智能控制創新實踐、機械制造與智能化管理課程實踐，著重素質拓展，強化學生實踐能力和融合創新能力。大四學年，以專業方向課為主，結合學校特色開設如農產品加工及收獲裝備、農業機器人與作業系統、農業/漁業工程技術與智能化管理、精準農業/漁業裝備與控制技術等課程，配套高級智能農業裝備綜合設計、農業/漁業裝備生產實習和畢業設計，實現多學科交叉融合與應用，提升學生解決實際工程問題的能力。

2.2 建立虛擬實體相結合的農業智能裝備創新實踐體系

為了構筑學生多維知識結構，實現創新和實踐能力的培養，建立物聯網智慧農業實訓平臺、機械制造與智能化管理實訓平臺、智能農業采摘機器人實驗平臺、機器視覺農產品檢測技術開發平臺，形成虛擬實體相結合的農業智能裝備創新實踐教學體系。通過平臺實訓，學生不僅可以完成嵌入式系統與物聯網技術、機器視覺技術、智能化農業裝備技術、農業機器人與作業系統等核心專業課程設置的實驗內容；亦可完成機械制造與智能化管理課程實踐、智能控制創新實踐、智能農業裝備綜合設計等多學科交叉系統實踐訓練。在實踐環節中，增加設計性、綜合性、創新性和探索性試驗，引導學生自主創新，自由探索，促進學生真正將理論學習與創新研究有機結合。

2.3 秉承工程教育理念，探索教學新方法

按照“以學生為中心”“成果導向”和“持續改進”的工程教育認證理念，優化課程教學方式和考評機制。緊密跟蹤國內外的最新研究成果和動態，圍繞農業發展實際問題、農業產業案例更新授課內容。將“知農愛農興農”融入專業課程和通識課程的課程思政中，加大思想政治教育與涉農課程的融合力度。在教學過程中，采用觀摩性教學、翻轉課堂等教學方式提升授課效果。綜合運用案例分析、問題研討、項目驅動等多種教學方法，提升學生學習的內驅力。充分運用“互聯網+”建立開放式課堂，依托“金課網絡教學平臺”“中國大學MOOC”“智慧高教”“好大學在線”等平臺實現優質教育資源共享，拓寬學生視野。通過同行互幫互檢、課程自評等手段不斷完善和提高課程體系以及授課質量。注重過程化考核，形成讀書報告、調研課題、實際操作等多元化評價體系，變學生被動地接受知識的過程為主動學習過程。

2.4 校企合作推動科創競賽，提升學生融合創新能力

通過“揭榜掛帥”“聯合攻關”等方式，深化農業智能裝備產學研用的深度融合。推動地方農業龍頭企業和農業智能裝備工程專業共同建設承載校外教學實習、學科競賽、科研項目（橫向課題）和創新創業訓練任務的實踐平臺，既能促進農企科技創新和農產品轉型升級，又能提高學校的實踐教學質量和學生的創新創業能力。

鼓勵學生積極參加“全國大學生智能農業裝備創新大賽”“互聯網+”“挑戰杯”，以及學校所在省內高校發起的“智慧農業”“智慧海洋”等大學生創新創業大賽，不斷提升農業智能裝備類學生的融合創新能力和實踐能力。近年來，學生參與競賽的人數和作品逐年增多，質量也明顯提高，不僅培養了學生解決面向智慧農業、智慧海洋、園藝設施、農產品物流追溯等產業需求問題的能力，還提升了學生的動手能力、創新能力以及依托專業技能創造實際價值的成就感。

3 結語

隨著各種新技術的涌現，農業農村現代化進程不斷加快，實現鄉村振興需要大量的創新復合型農業人才儲備。涉農高校作為“新農人”培養陣地，理應承擔此項重任。在農業智能裝備人才培養過程中，以提升專業人才培養適應性為目標，建立多學科交叉融合的專業課程體系和創新實踐體系，深入推進科教融合、產教融合，將專業自身發展融入地方經濟社會發展。綜合性、系統性地培養面向未來農業的創新復合型人才，服務于國家戰略與市場需求，是農業智能裝備工程專業長遠發展之計。

參考文獻

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[2] 李洪波. 構建工科涉農專業人才培養新體系[J]. 北京教育（德育），2022（5）：10-13.

[3] 王亞娜，楊啟志，毛罕平. 面向智能農業裝備的農機類人才培養路徑探究[J]. 中國農機化學報，2019，40（5）：211-216.

[4] 賀祚琛. 智慧農業背景下農業4.0產業鏈模式及發展對策[J]. 農業經濟，2022（11）：20-22.

[5] 郝振萍，郭延樂，宰學明，等. 鄉村振興戰略背景下雙創型“新農人”培養體系[J]. 江蘇農業科學，2022，50（4）：226-231.

（責編：王 菁）