面向鄉村振興的涉農高校農業工程類研究生創新能力培養探索

唐 漢,王金武,關 睿,王 奇,周文琪,孫小博

(東北農業大學工程學院,黑龍江哈爾濱 150030)

自主創新是世界科技發展的重要支撐,也是世界上最為重要的發展力量。科技創新對經濟發展的作用越來越突出,我國農業要實現由傳統粗放型向現代集約型轉變關鍵要依靠農業科技創新的支持,因此培養農業工程創新型人才具有非常重要的現實意義。從1959 年毛澤東提出著名論斷“農業的根本出路在于機械化”到新時代習近平總書記在黑龍江省考察時提出“大力推進農業機械化、智能化,給農業現代化插上科技的翅膀”,可以看出黨和國家始終重視農業工程發展,這也賦予了涉農高校農業工程類創新能力培養過程新的職責和使命,亦為農業工程類研究生具備創新能力的高層次人才提供了更加廣闊的天地和發展機遇。

研究農機設備和關鍵核心部件是促進我國主要農作物機械化生產的核心問題。農業機械化的發展之路,高水平的創新型人才是必不可缺的重要依靠。農業工程發展水平能夠折射出高等院校對農業工程人才的培養的質量,二者密不可分。近年來,國家大力倡導實施“大眾創業、萬眾創新”,以科技為先導帶動產業轉型升級,而這也使得高校作為技術創新主體和高端人才聚集地的地位更加突出。在建設“現代智慧農業”背景以及“互聯網+”等新時代浪潮發展的鄉村振興的大背景下,涉農高校對農業工程類專業創新人才的培養也有了更多的需求[1]。

1 面向鄉村振興的農業工程類研究生創新能力培養的意義

農業是關乎民生的重要產業,是國民經濟的重要組成部分,鄉村振興更是國家發展的重要戰略。當前,我國農業正朝著機械化、信息化、精細化、智能化與無人化方向穩步發展,相關人才的創新能力培養問題愈顯突出。隨著研究生教育規模逐年增加,如何將現有的研究生教育與創新能力的發展道路進行協調與整合,已成為當前研究生教育面臨的重大課題[2-3]。

在國家鄉村振興戰略部署背景下,農業工程類研究生的培養已逐步成為高等教育不可忽視的環節,一個國家的發展前景往往依靠于高素質創新型人才的戰略性培養,深刻影響國家國際相關競爭力水平。國家要復興,農村就必須振興。通過培養學生的創新能力可以促進技術開發,提升農業領域的競爭力,幫助企業實現轉型升級和產業發展。創新能力可以幫助農民實現科技化農業,改善農戶的生產力,減少農村地區的脫貧困境。此外,創新能力的培養還有助于為鄉村振興提供更多的發展機會,推動鄉村社會發展和經濟發展。習近平總書記在全國研究生教育大會上發表的講話中,特別指出研究生教育對培養創新人才、服務經濟社會發展、推進國家治理和治理能力現代化有著重大意義。如圖1所示,研究生作為科技創新和實現鄉村振興戰略的主力軍和后備力量,是我國高層次人才的培養主體,所以在農業工程類研究生教育中培養學生創新能力和素質是當要之務。十九大報告中提出,培養造就一支懂農業、愛農村、愛農民的“三農”工作隊伍;二十大報告指出,全面推進鄉村振興就要堅持農業農村優先發展,堅持城鄉融合發展,暢通城鄉要素流動,扎實推動鄉村產業、人才、文化、生態、組織振興。這對我國農業高等教育相關人才培養也是一個不可回避的歷史機遇和挑戰[4]。

圖1 農業工程類研究生與鄉村振興的關系

2 農業工程類研究生創新能力培養現存困境

2.1 欠缺創新精神與實踐精神創新能力基于創新精神與實踐精神而產生,而目前我國一些研究生存在缺乏創新精神與實踐精神的現象,農業工程類研究生也并不例外。因國家發展、社會就業等因素影響,科研求知已不是大多數攻讀研究生學生的動機。從農業工程類研究生畢業論文中可探知,部分論文缺乏創新,研究缺乏深度,不足以解決實際農業工程問題。同時農業工程類研究生在校期間,也存在學校人才培養體系零散,學生所學專業交叉融合較少,對新興技術反映不足、學科間關聯性不強等問題,影響學生對于學科整體理解,導致農業工程類研究生缺乏創新精神與實踐精神[5]。

2.2 農業工程學科受社會認知局限影響在我國,農業工程學科所受的一定認知局限還需等待根本性的轉變。一是來源于對農業的傳統觀念。提起農業,就想到“臉朝黃土背朝天”,就聯想到勞苦和落后。對農業的認知局限由此產生,進而延伸到農業專業和農業院校。二是近年來,現代農業和現代農業院校發展較快,部分人意識觀念還沒有跟緊,還停留在舊觀念上。不夠了解物聯網、人工智能、5G、區塊鏈、大數據、機器人等高新工程技術和高新農業生物技術發展的迅猛發展態勢[6],更不了解現代農業院校育人機制。三是農業院校自身的工作有差距,師資力量與教學體系仍存在弊端尚待解決。

2.3 培養機制不完善導致農業工程類研究生缺乏創新活力當前國家大力鼓勵發展現代農業、智慧農業,涉農專業傳授知識依舊以傳統機械知識及農業知識為主,缺乏創新性。教學模式主要還是由在線下課堂教師向學生傳授知識的傳統教育方式,學生只能在傳統課堂上學習,接受知識的形式單一,部分學生在學習時積極性較低,接受知識較少且掌握不牢。部分院校主抓專業知識的培養,也忽略了思政教育[7]。部分畢業生對于人文素質以及家國情懷略有欠缺,對專業技能的掌握水平存在一定的差距。學生的愛農情感、興農精神、強農使命有待進一步提高。

3 面向鄉村振興的農業工程類研究生創新能力培養的優化路徑

3.1 以師生共建優質平臺培養農業工程類研究生創新能力導師方面,研究生創新能力的培養一定程度上依賴于相對完善的學科規劃和良好的導師隊伍。導師團隊應緊跟社會時代發展,提升學術水平與修養,以農業工程學科的定位與方向,豐富研究生的創新培養方式,因材施教,多層次、多角度引導研究生成長成才的同時,重視對學生自主創新能力的培養。導師要重視對學生的人文關懷,做到言傳身教,師生之間應形成良好互動的關系。

研究生方面,學生在開學后要透過組內所出版的學術文章來了解課題組的研究方向,同時也要參考國內外的有關資料,以掌握該學科的發展動向,與教師進行更深入的交流,盡快確定課題并找準方向,而后勤動手、多實踐,學習農業工程領域所需基本功,如學習繪圖軟件CAD、Creo及仿真軟件EDEM等,熟練掌握常用基本技能,加強科研手段和專業技能儲備,并及時歸納總結,盡早創造出相應成果。通過師生共同努力,創造良好科研氛圍,搭建優質科研平臺,對研究生創新能力的養成形成助力。

3.2 以科技競賽激發培養農業工程類研究生創新能力開展科技競賽是一種激發培養農業工程類研究生創新能力的有效方式。參賽學生可以多面向地獲得實踐經驗,從而更好地掌握行業核心技術,并拓寬自身的思維視野[8-9]。此外,科技競賽也可以培養學生的團隊協作能力、創新思維和獨立分析問題的能力,幫助學生更全面地提升自身的創新能力。以人工智能、農業物聯網等智慧農業相關技術為代表的新時代產物,要求農業科技型人才具備更高的專業素質以及創新能力。農業工程專業作為一門多學科交叉、相互融合的專業,是連接計算機信息、工程等學科的紐帶。在目前的教學模式下,如何培養學生的創新意識和創造力是急需解決的問題。研究生科技競賽作為一種實踐能力與創新能力都有很高要求的活動,是能夠促進和激發學生創新能力的行之有效的教學輔助手段。

研究生是我國重點培育的高水平人才,其創新熱情和創造性思維的培育顯得尤其突出。以參與科技競賽為途徑,能夠有效引領學生高度保持科研學習激情,增強創新能力。過程中更應以國家“三農”發展需求為導向,在智慧農業等相關課程教學中應融入農業工程領域前沿技術及最新成果,構建農業工程學科研究生的多元化知識結構體系,使學生在工程和農業交叉融合的框架內具備創新意識,讓研究生在“學農愛農,服務三農”的價值驅動中煥發活力,能夠積極參與研究生科技競賽,迸發創新的熱情。

3.3 以學科交叉引導培養農業工程類研究生創新能力研究生培養要積極構建以學科之間“開放”與“交叉”為特征、以“貫通”為目的,致力培養具備創新能力人才,引導廣大師生瞄準世界科技前沿,在關鍵核心技術領域埋頭研學,加快培養“家國情懷、全球視野、創新精神和實踐能力”,成為卓越的創新型人才,學科交叉能有效地培養研究生科研創新意識、學術創新能力與國際競爭力。

可以通過搭建多學科跨界合作的平臺,促進多學科交叉研究,提升農業工程研究生思考和創新問題的能力。根據涉農高校農業工程一流學科專業集群特點,積極引導農機、農電、農建、農水等特色專業,圍繞“知農、愛農、強農、興農”人才培養目標優化課程體系,在教學大綱中,既要增加農業機械、農業系統工程、汽車拖拉機等相關學科,還要增設農藝、生物、園藝、信息技術與工程技術創新研究的一些課程,增強研究生對不同學科理論的認知,幫助其深入分析實際問題,把不同學科的理論、工具和方法有效整合應用起來;采取靈活多樣的教學方法,充分運用互聯網技術,開放一些課程資源,并采取慕課、微課等教學方法;從高度專業化培養向“寬”“專”“交”融合轉變,提升實踐環節的開放性、自主性和探究性水平,以現代農業產業發展需求為導向實現以產促教、以科促教的新模式,采用引進與自建結合的方式,開設智慧農業裝備、農業政策學、現代農業推廣學等課程,逐步建設面向鄉村振興的的融合課程體系。

3.4 以“科教融合+產教融合”雙驅培養農業工程類研究生創新能力在習近平新時代中國特色社會主義思想指引下,高等學校必須時刻牢記為黨育人、為國育人的宗旨,增強“四個意識”、堅定“四個自信”、做到“兩個維護”,堅持正確的思想路線與價值觀,使之融入研究生的創造性教育中,深化創新育人體系,致力構建以“科教融合+產教融合”雙驅培養平臺,提高農業工程類研究生創新能力[10]。

站在“十四五”規劃的藍圖上,“科教融合+產教融合”雙驅培養能夠以需求為導向,提高研究生教育服務國家經濟社會發展的整體能力;在創新的引領下,提高學生的使命感和責任感,全方位提高學生的創新意識和動手能力;密切與農業工程全產業鏈的聯系,針對我國農業工程的前沿與產業的主要需求,進一步推進研究生教學改革和創新,構建“科教融合+產教融合”雙重驅動,深化科技與教育的深度結合,深化科技育人體系,把學科研究優勢轉變為人才培養優勢,強化學生的知識和創造力,促進科教融合;以高層次科研為依托,引導和支持高層次科研人員的發展。以農業工程類學科競賽項目培育、學科交叉創新課程、國際交流合作項目等舉措,并引入合適的競爭機制和績效評價體系,循序漸進建立相應的管理與運行機制。

同時,以科研院所為平臺,強化學生的實踐性和創造性的培養,并與其他公司緊密結合,以適應國家發展戰略、地方經濟發展、產業發展需要,持續推進產教融合、協同育人模式,如圖2所示,綜合上述師生共建優質平臺、科研競賽激發思維、學科交叉引導興趣、“科教融合+產教融合”雙驅動4種途徑,切實提升研究生創新實踐能力的培養新模式。

圖2 農業工程類研究生創新能力培養模式

4 研究生創新能力培養探索與實踐成效——以東北農業大學為例

東北農業大學是國家首批“211”工程重點建設大學和“世界一流學科”建設高校,擁有農業工程一級學科和國家重點學科農業機械化工程二級學科,以培養“知農、愛農、強農、興農”的新時代涉農人才為己任,強化“機、電、水、能源協同發展”“農機農藝高度融合”“農機裝備智能化”和“現代農業無人化”專業特色,從人才的培育、科技資源的整合、平臺建設、教學手段的交換等方面,培育出一批“知農愛農”的優秀人才,開展面向鄉村振興的農業工程一流學科特色專業集群探索、建設與實踐,加強農業工程專業技術創新人才的培養。經過近年關于研究生創新能力的探索與實踐,東北農業大學培養出了多名優秀的具備創新能力的研究生,取得一定成效,獲得廣泛關注,獲得蒞臨參觀的教育部及省黑龍江教育廳等專家領導高度認可,許多畢業生在企業的認可下快速成長為技術骨干。

研究生創新能力培養實踐以來,所培養的農業工程類研究生累計獲得全國“挑戰杯”大學生創業計劃競賽特等獎、智能農業裝備創新大賽特等獎、全國“互聯網+”金獎等各種大學生創新創業大賽獎項80余項;在 SCI和 EI收錄的高層次學術論文20多篇;目前已有150多項國家專利,75項發明專利,60項實用新型專利。學生在各種類型的大學生比賽中表現出了優異的成績,顯示出了優秀的科研潛質和創新能力。進入各大企業的研究生迅速成長為業務骨干,40多名研究生赴世界農業工程學科一流或世界工科知名院校及科研院所攻讀博士學位或進行博士生聯合培養。

5 結語

在鄉村振興國家戰略背景下,新技術、新產業和未來技術都在快速發展,且在與農業工程學科高度融合和交叉等多元發展的背景下,研究生創新能力的培養問題比較復雜,牽涉許多相關要素[11]。促進研究生創新能力培養,需要從多個方面進行嘗試與探索,與時俱進,以利于形成多種可落地政策,為提高研究生的創新能力提供保障。這一探索和實踐對于我國農業工程專業研究生創新能力培養有借鑒意義和參考價值,后期當對提高農業工程人才培養質量的新思路進行深入探討,以期培養適應現代農業發展需要的農業工程優秀人才。