摘" 要:智慧農業專業是新農科建設背景下新興的專業,其符合我國現代農業的發展需求,已成為鄉村振興戰略實施的重要途徑。深入開展智慧農業專業人才培養方案的理論和實踐研究,對于培養高素質智慧農業科技人才至關重要。校企合作為一種有效的育人模式,對培養智慧農業專業應用型創新人才發揮重要功能。該文剖析當下智慧農業專業校企合作現狀,并以聊城大學為例探究校企合作下智慧農業專業培養方案課程設置、實踐教學體系構建、師資隊伍建設和大學生創新創業等競賽培養模式,以期為我國涉農高校智慧農業專業校企合作人才培養提供參考,為培養新型高素質應用型創新人才提供啟示和借鑒。
關鍵詞:新農科;智慧農業;校企合作;培養模式;高素質應用型創新人才
中圖分類號:C961" " " " 文獻標志碼:A" " " " " 文章編號:2096-9902(2023)18-0009-04
Abstract: Smart agriculture specialty is a new specialty in the context of new agricultural construction, which meets the needs of the development of modern agriculture in China and has become an important way to implement the strategy of rural revitalization. In-depth research on the theory and practice of the training program of smart agricultural professionals is essential for the training of high-quality smart agricultural science and technology talents. University-enterprise cooperation is an effective mode of education, which plays an important role in training applied and innovative talents in smart agriculture specialty. This paper analyzes the current situation of university-enterprise cooperation of smart agriculture specialty. Taking Liaocheng University as an example, this paper probes into the competitive training modes such as curriculum setting of smart agriculture specialty, construction of practical teaching system, construction of teaching staff, innovation and entrepreneurship of college students, in order to provide reference for the cultivation of university-enterprise cooperative talents insmart agriculture major in agriculture-related universities in China, and to provide inspiration and reference for the cultivation of new high-quality applied innovative talents.
Keywords: new agricultural science; smart agriculture; university-enterprise cooperation; training mode; high-quality applied innovative talents
自古以來,我國都是一個農業大國,農業在我國的歷史發展中發揮著舉足輕重的作用。細數我國農業的發展歷史,其主要經歷了以人力和畜力為主的傳統農業時代,該階段主要以體力勞動為主,是從狩獵和采集到定居農業的轉變,是一個靠天吃飯的時代。基于機具作業的機械化農業時代,其借助工業革命的成果,使得大量的機械工具、蒸汽機等應用到農業領域,使得農業的作業效率和單位收成大大提高?;谧灾骺刂频墓こ袒r業時代,其與發展中國家的機械化和綠色革命有關,依托工業技術的快速發展,生物技術、信息技術突飛猛進。隨著時代的發展,我國的農業正發生著巨大的變化,一系列的農村問題也隨之出現,例如,隨著城市化的推進,導致農村出現勞動力不足等諸多問題。在諸多因素的決定下,基于物聯網、大數據、云計算等智能技術的智慧化農業概念應運而生。我國由此也將進入智慧農業時代。智慧農業是傳統農業和現代信息技術深度融合所形成的數字化農業方式,其主要依靠物聯網、大數據、人工智能和云計算等技術來提高農業生產效率。
時代需求促進專業建設。智慧農業的興起給農業發展帶來了全新的機遇和挑戰,由此亟需能夠系統掌握農業專業理論與技術,熟知農業信息學、智能農業裝備、智慧農業數據分析、R語言程序設計、作物表型分析實驗、3S技術與原理、數據庫原理與應用和現代植保等技術,具備多學科交叉思維的創新型新農科應用型專業人才。近年來,中國召開了多次新農科建設推進會,從“安吉共識”到“北大倉行動”,再到“北京指南”,指出要深化高等農林教育改革,推進新型農林專業調整,打造人才培養新模式,探索校企合作聯合培養改革試點,提高高校農科生的科研創新和實踐動手能力,為我國鄉村振興建設和實現社會主義現代化強國提供人才儲備。
1" 智慧農業專業設置及人才培養現狀
我國現代農業發展的需求決定著傳統的農科人才培養模式已經不能滿足當下新農科人才培養要求。因此,農科改革已經迫在眉睫。在新農科改革背景下,一系列高校開設智慧農業新專業。2019年,華中農業大學和吉林農業大學成為首批開設智慧農業專業的2所高校。2020年,西北農林科技大學、湖南農業大學、安徽農業大學、青島農業大學、山西農業大學、東北農業大學、聊城大學、福建農林大學及河南農業大學等13所高校獲批智慧農業專業。2021年,上海交通大學、石河子大學、揚州大學、河北農業大學、南京農業大學、四川農業大學、長江大學及新疆農業大學等13所高校獲批智慧農業專業。2022年江西農業大學、甘肅農業大學、信陽農林學院、棗莊學院及河南科技大學等9所高校獲批智慧農業專業。截至目前,已經有37所高校獲批智慧農業專業,全國掀起高校智慧農業專業建設的熱潮。
雖然當下開設智慧農業專業恰逢其時,但是由于智慧農業專業具備多學科交叉融合的特性,使得目前尚未形成系統性的智慧農業專業人才培養體系,各高校尚處在探索階段。在探索過程中也出現了一系列問題。①和成熟的傳統農科人才培養體系相比,智慧農業培養方案仍處于初步探索階段,尤其智慧農業專業涉及農業科學、信息學科、人工智能等多學科的交叉,如何有效地將其進行整合仍是一個挑戰。②智慧農業專業涵蓋的內容繁多,各高校專業發展側重點有所不同,如何在有限的時間內,更高效地培養國家農業發展所需求的人才也是一個問題。③校企合作作為一種交叉復合型人才培養的有效育人方式在目前農業高校還不夠深入,如何使校企合作深入融合高校,形成從理論學習到實踐實習的全鏈條全周期育人閉環,仍需進一步探索[1]。④當下大部分農科類教師具有傳統農學相關的知識背景,缺乏對計算機、人工智能、物聯網和大數據等學科的知識儲備,而具備計算機科學等學科背景的教師對農業則是一無所知,如何打造一支具有多學科交叉背景的雙師型教師隊伍仍需進一步探索。⑤傳統的農學教學實踐基地已經不能滿足當下智慧農業專業人才培養需求,如何打造現代農業教學實踐基地也是一個亟需解決的問題。⑥基于智慧農業專業多學科交叉的背景,如何構建穩定的體系促使大學生參加多學科競賽,例如“創新創業競賽”“互聯網+”“挑戰杯”等也需要深入探索。
2" 校企合作現狀
在我國人才培養過程中,探索出了一系列的人才培養模式,其中校企合作是一種非常有效的將理論學習與實踐實習相結合的育人模式,并且已經取得顯著成果,較多的是集中在職業院校。例如,廣西農業職業技術學院和廣西逸興有機農業科技有限公司合作,通過訂單培養、師資培訓、課程體系和人才培養方式編制、科研合作、實訓基地建設等,探索出了一條有機農業人才校企合作培養新模式,提高了人才培養質量,促進了學生發展,實現了校企互惠雙贏[2]。黑龍江農業工程職業學院與中興通訊股份有限公司通過校企合作共建ICT行業創新基地,將企業在智慧農業方向的技術優勢和學校在農業領域的優勢相結合,進一步推動了傳統農業向智慧農業的轉變,為智慧農業人才培養提供了教學資源[3]。
高校校企合作培養模式對于本科生的培養也發揮了重要的作用。從2014年至今,參與校企合作協同育人的本科高校高達1 100余所,企業達2 000多家[4]。例如湖南農業大學與湖南省明園蜂業有限公司等22家企業簽訂合作協議,共同構建了市場營銷專業的實踐基地,在教學實訓、畢業實習等教學環節取得了顯著效果[5]。東北農業大學與北京生泰爾生物科技有限公司合作創建了“生泰爾班”,經過多年運行,形成了高校、企業、學生三贏的良好格局,創建了大學生職業規劃教育師資隊伍,完善了課程實踐教育環節,使大學生明確職業目標,促進大學生就業創業[6]。通過對校企合作下大學生創業能力調查顯示,校企合作視域下大學生的創業能力顯著高于普通班學生[7]。黑龍江八一農墾大學通過和企業合作,調整培養方案、改革教學方法和手段、建設“雙師型”師資隊伍、建立穩定的校企實習基地,提出了“三結合、兩貫通、兩強化”的復合應用型人才培養模式,在校企協同育人領域,探索出“3+1”的人才培養模式[8]。然而,當下校企合作也存在一些問題,如:學校和企業雙方忽視對方利益訴求,缺少統一的管理機制,人才培養模式不夠靈活,激勵保障制度缺失,評價難量化,政府參與度不夠,產教平臺匱乏等。因此,探索校企合作新模式,深化推進校企合作產學融合對高校智慧農業人才培養具有重要意義。
3" 校企合作培養模式
3.1" 校企合作下培養方案課程設置
培養方案在大學生培養過程中發揮重要的作用,因此,設置一個合理的、符合國家人才培養需求的培養方案至關重要。作為新農科背景下的一個新興專業,智慧農業專業培養方案并沒有先例可以借鑒。因此,各開設智慧農業專業高校都在探索符合自己學校人才培養目標的培養方案,例如華中農業大學將智慧農業設置在植物科學與技術學院,成立智慧農業系,其培養方案中設置了不同的課程群,其中專業核心課側重在神經網絡與深度學習、大數據架構和模式,專業特色課包括作物信息學模塊、農業智慧生產模塊、農業產業鏈運營與管理模塊。實踐教學環節則設置了4周的智慧農業綜合實習和智慧農業數據分析綜合實踐,旨在培養綜合性農業人才。南京農業大學將智慧農業專業設置在農學院,其智慧農業專業課程設置偏重農業人工智能人才的培養,開設了許多計算機類課程。東北農業大學通過開設植物分子育種、作物研究法、智能農業裝備、智慧農業數據分析、R語言程序設計、作物表型分析實驗和3S技術等多學科交叉課程,提高育種、植保和栽培水平。然而,關于校企合作模式培養智慧農業專業人才尚處于探索階段。
聊城大學作為一所地方綜合性大學,在其“十四五”事業發展規劃中將學校定位為高水平應用型大學,提出深化校內融合、校地融合和校企融合“三大融合”的發展戰略,這也決定了聊城大學智慧農業專業人才培養更側重在應用方向。因此,深入探索聊城大學校企合作模式下的智慧農業專業人才培養模式顯得至關重要。為了響應學校的發展戰略和符合智慧農業專業多學科交叉的特點及新農科發展需求,農學與農業工程學院進一步整合院內專業資源,將學院的園藝專業、植物保護專業和種子科學與工程專業合并為智慧農業專業,這也促使著校企合作模式下新版智慧農業專業培養方案的探索。校企合作新版培養方案在原有培養方案的基礎上制定,側重在園藝、植保、農學等專業課程的合并,增加實踐教學比例,融合Python程序設計(企業)、數據庫技術和應用(企業)、傳感器及RFID技術(企業)、設施農業與裝備(企業)、農業氣象與作物信息(企業)、農業技術服務方案設計(企業)及農業數據統計與分析(企業)等計算機科學與技術類核心課程,突出重點,探索跨學科、跨學院和跨學校的校企合作人才培養新模式。
智慧農業專業在大一主要進行通識教育課程學習,并開設智慧農業導論、計算機科學與技術、Python程序設計(企業)等課程,引導大學生了解智慧農業,初步形成自己的大學職業規劃。此外,還開設中華耕讀文明課程,該課程通過“線上+線下”的方式,邀請知名農業相關的學者和企業家進行授課,使大學生了解農業發展的歷史和我國的農業文化,結合歷史上的農業相關事件,教育大學生科技強農、生態興農,服務鄉村振興,樹立知農、愛農、強農、興農的使命。將課程思政元素融入課堂,探索智慧農業專業課程思政教學的新模式。大二主要開設學科基礎課程,像基礎生化、植物生理學、現代生態學、現代種子遺傳學、植物保護學和植物營養學等,使大學生初步了解農學相關知識。此外,開設數據庫技術和應用(企業)、傳感器及RFID技術(企業)、設施農業與裝備(企業)等課程,并在理論學習的同時,結合實驗課程和進入企業實踐,真正做到理論結合實踐。同時,開設了智慧農業經典案例分析課程,通過邀請知名企業家進行講座,分享自己的創業經歷,結合大學生去企業進行實地參觀和實踐,充分了解當下智慧農業產業發展的現狀和趨勢,使大學生對智慧農業專業有更充分的認識。大三上學期主要開設專業核心課程,例如現代育種學、設施園藝學、植物保護學、農業數據統計與分析(企業)、農業氣象與作物信息(企業)、農業技術服務方案設計(企業)及農業物聯網工程原理與應用(企業)等,提升大學生專業知識儲備和技術能力,并結合8周左右的集中教學實踐,使大學生深入企業和科研院所(國家農業信息化工程技術研究中心、北京大學現代農業研究院、山東省農科院)實踐,將理論學習真正與生產實踐相結合。在這個過程中實行校內導師和校外導師雙導師培養模式,并在這個過程中完成畢業論文框架和選題等工作。大四除了1~3門選修課外,主要進行畢業實習,在雙導師培養下完成畢業論文和就業。
3.2" 校企合作下實踐教學體系構建
智慧農業專業校企合作人才培養模式中更側重大學生創新實踐能力的培養,其中實踐類課程比例超過了總學時的30%,理論和實踐課程相結合,在完成理論課授課的過程中,在企業等實踐基地同時完成對應的實踐教學,突出實踐教學環節,提升實踐能力。在大一開設勞動教育與實踐課程,該課程主要在前期建設的企業勞動教育實踐基地內開展,其中包括認識農作物、豆漿是怎樣來的、茶藝展示、田間除草、果樹雜交和傳統農業工具講解等課程內容,在學習的同時,進行勞動教育,提升熱愛農業的意識。在大三下學期則進行集中的專業綜合實習。此外,與傳統農學專業相比,智慧農業專業需要更加現代化的教學實踐基地。以往傳統的教學實習基地,例如種子公司、苗木公司等已經不能滿足智慧農業專業人才培養需求。因此,需要建設現代化的教學實習基地。例如,校企合作共建產學研究院、大數據實訓平臺、虛擬仿真實訓實踐平臺等,并以此為依托,使高校教師和大學生深入企業,參與企業項目,開展項目實踐,實現專業課程和生產過程相對接,雙方全程參與實踐教學,形成閉環的教學實踐培訓體系。此外,學校和企業共同開發實踐教學課程,組織實踐技能考核,確保專業人才培養和專業建設與企業產業發展方向一致。
3.3" 校企合作下師資隊伍建設
目前,農學類相關教師大部分具備傳統農業知識的教育背景,對計算機、大數據、物聯網等缺少深刻的認識。而具備計算機信息技術等的師資往往對農業知之甚少。這也極大地阻礙了智慧農業專業人才培養的質量。通過對2021級和2022級智慧農業專業大學生調查得知,大學生普遍認為教師授課只傳授自身領域的專業知識,例如,數據庫技術和應用課程的教師只講授數據庫相關的知識,而沒有把數據庫和農業領域的相關性和應用進行講解,這使得大學生困惑,缺乏系統的專業認識和能力提升。而智慧農業相關企業則具備農業和計算機科學等學科交叉融合的人才,通過讓專業教師深入企業,參與企業項目攻關,并通過企業相關培訓充分了解計算機科學等相關理論和實踐知識,逐漸形成一支結構相對合理的“雙師型”教師隊伍。與此同時,教師可以對企業員工進行專業理論培訓,提升職工專業素養。此外,學??梢詫⒔處熑テ髽I掛職鍛煉當成一個考核指標,積極推進教師到合作企業短期鍛煉,提升師資隊伍的整體素質。另外,聘請企業相關技術人才擔任部分理論和實踐課程的授課教師,搭建企業-高校的多學科融合教師隊伍,提高授課質量,使學生真正練就過硬的本領。
3.4" 校企合作下大學生創新創業等競賽培養模式
大學生創新創業訓練是大學生素質能力提升的重要途徑,校企合作培養模式更加注重大學生創新創業能力的提升。在大一階段主要進行創新創業訓練、大學生競賽類項目,如“互聯網+”“挑戰杯”“生命科學競賽”等的宣講工作,培養大學生參加競賽意識。大二在學習部分課程后,進行師生雙選或者導師以“揭榜掛帥”制提出項目,同學有針對性地加入團隊,與此同時每個項目聘請1~2名企業導師,形成學校-企業的雙導師競賽團隊,開始開展項目相關的工作。大三階段,凝練前期研究成果,參加校級、省級、國家級競賽,并嘗試將成果進行企業轉化。同時招收大二年級大學生進入團隊,最終形成穩定的包含多年級的循環競賽團隊。
3.5" 校企合作下的學生就業
目前,大學生就業形勢面臨著諸多挑戰和機遇。校企合作培養模式使得學生入學就工作,畢業即就業。校企合作培養方案的制定過程中,增加了學生去企業實踐的時間,這也促使學生提前了解企業的運行機制,對于畢業就想就業的同學在經過短期的技能培訓后就能簽訂合同上崗就業。同時,在招生工作開展之初,招生和招工工作同步、教學和生產同步、實習和就業聯體,對于畢業就想就業的同學開展“訂單式”培養模式,由學校和企業共同完成教育的實施,培訓和考試。針對這部分學生可單獨開展1對1的崗位培養模式,開設企業所需的專業理論技能培訓和實踐課程,完成后即可提前進入企業進行實習。
4" 結束語
智慧農業專業是新農科建設背景下新興的專業,其符合我國鄉村振興戰略下對現代農業發展要求和人才需求。校企合作為一種有效的育人模式,對培養智慧農業專業應用型創新人才具有重要的作用。智慧農業專業人才培養模式,尤其是校企合作下的培養方案目前仍處于初步探索階段,深入系統地開展智慧農業專業校企合作人才培養模式,培養更加符合我國智慧農業發展所需的應用型創新人才,對我國農業現代化和鄉村振興戰略具有重要的價值。本文分析當下智慧農業校企合作的現狀以及探討了其人才培養模式,以期為高校智慧農業培養模式提供參考。
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