應用型高校數字農業交叉學科信息類人才培養模式研究

文/唐友 侯方博 馬明濤 陳凱峰

吉林農業科技學院是一所以農業學科專業為主、工經農文多學科發展的新興應用型本科院校。該校立足于培養應用型人才，通過實施“平臺+模塊”的理論傳授方式和“三實一研”的實踐體系，充分發揮出校企合作與產教融合的優勢，實施“一導二師三保障”育人模式，開展多學科交叉融合發展，著力推動學科交叉人才培養力度。吉林農業科技學院將數字農業交叉學科作為重點建設的學科，推進多學科交叉融合進程中，重點關注農業學科的科研型人才培養，以推動數字農業學科的發展，為國家農業發展提供后備力量。

一、數字農業學科專業現狀及特點

（一）學科專業現狀

經過多年積累沉淀，吉林農業科技學院已經在數字農業相關領域建設了較為系統的學科專業群。經過多年的發展，在提升人才培養質量方面取得了突出成果，并為數字農業學科交叉人才培養奠定了扎實基礎[1]。

目前，吉林農業科技學院擁有計算機科學與技術、電子信息科學與技術、數據科學與大數據技術、網絡工程、軟件工程等電氣學科專業，擁有動物科學、動物醫學、動植物檢疫、農學、種子科學與工程、植物保護、現代農業技術、園林、園藝、中藥學、中藥資源與開發、中草藥栽培與鑒定、生物工程、生物技術等農業類學科專業。在面向數字農業交叉學科建設而言，學科專業齊全，基礎扎實，有利于多學科協同發展、交叉融合。

筆者所在院校的數字農業交叉學科是將傳統優勢特色學科交叉而成的新興交叉學科，學科發展始終以團隊建設為核心，以科技創新和人才培養為目標，注重學生專業學術性的同時更注重實踐與技能方面的培養，突出人才的實用性和專業性[2]。

（二）數字農業交叉學科特點

1.綜合性。數字農業交叉學科是一門涵蓋專業內容豐富、行業種類多樣的綜合性學科，主要包括種子科學與工程、動物醫學、農學、動物科學、植物保護、中藥資源與開發、中草藥栽培與鑒定、生物工程、計算機科學與技術、電子信息科學與技術等傳統學科專業，又包括人工智能、現代農業技術、數據科學與大數據技術、軟件工程、物聯網等新興專業。大數據、人工智能和物聯網等高新技術在數字農業領域的充分應用，要求數字農業專業技術人才必須具有較強的綜合能力[3]。

2.實踐性。作為一門新興交叉學科，實踐性強是數字農業學科的重要特點。數字農業交叉學科培養的人才，不僅應具有全面的學科知識和素養，而且還需要具有指導農業生產實踐和解決實踐問題的各種能力，能夠在農業生產實踐中融會貫通[4]。

3.復合性。現代農業生產要求其生產管理人員必須具有多學科融合的專業知識和技能以勝任相關工作崗位，這就要求數字農業交叉學科培養的人才必須是復合型的人才。

二、農業技術型人才培養中存在的問題

（一）專業理論知識講解呆板，授課方式需要更新

人才培養需要構建完善的課程體系，多學科交叉融合人才培養需要新的課程體系結構，不存在可以參考的完整體系，而且現有的課程體系多數只為單一的行業服務，多以專業理論知識學習為主，多學科融合的通識教育不突出，無法將專業知識與新興產業課程相融合，課程設計方式需要進行改變，學生獲取知識的途徑還是傳統的灌輸方法為主，無法滿足學生實際需求[5]。

新興交叉學科建設不只是人才培養理念的改革，也是專業學科結構優化、多學科相互融合的實際需求[6]。近年來，國家對農業生產高度重視，現代農業的迅猛發展也顯示了數字農業專業技術人才相對不足，數字農業交叉學科培養的復合型人才供不應求的問題。因此，目前落后的教育教學理念，嚴重阻礙了技能型人才培養。若想改變這一現狀，需要從教育理念的改革方面入手，從數字農業交叉學科特點出發，結合多學科交叉融合創新理念，分層次進行交叉學科的人才培養，并對體系建設進行不斷豐富和完善。

（二）學科建設相對獨立，學科專業交叉融合較少

我國高等院校目前還未對交叉學科專業門類進行設置，所有的專業還停留在實體組織的層面，不同專業仍具有其獨立性，而且人才培養方案也是以專業內容為主，阻礙了其進一步發展。雖然很多高校對跨學科交叉融合展開了積極地探索與研究，但因高校各專業已經對其進行精細劃分，人才培養方式也是各系獨立開展，因此各專業之間的交叉和融合受到管理體制的嚴重限制。

目前，學校在學科建設上還是以二級學院建設為主，各個學科在課程體系建設、教材建設、實驗室與科研中心建設、實驗項目、師資培養等方面缺少關聯性。各系之間學科專業的界定顯著，同一學院不同專業之間的關聯性也較弱，交叉融合較少，專業教師只能歸屬于某一個專業、某一個學科平臺、某一個重點實驗室等，對于各學科之間交流與合作造成了障礙。而且因為高校內部缺少一個多學科交叉融合的實踐平臺，導致不同專業之間的合作存在很多阻力，導致農業類專業的學生受到較大影響。

（三）面向現代農業生產實際問題解決能力有待提高

為提升人才培養質量，高校進行了數字農業交叉學科建設，以幫助學生解決科研實踐中的一些問題。但因專業學科的課程設置差異，還存在一定不足，特別是遇到本學科以外的農業生產實際問題就會出現瓶頸。這種現象的產生，已經嚴重影響現代農業生產效率，并對現代農業生產成本造成嚴重影響。因此，只有突破專業的限制，加強各專業之間的融合，組織專業教研團隊，設置跨學科課程，搭建實訓平臺，提高學生綜合能力，才能打破現有局面，培養出符合現代農業生產需要的復合型人才。

（四）缺乏高層次人才，高水平師資力量不夠

目前，數字農業交叉學科在師資力量方面還沒有高精尖的專門人才，缺乏領軍人物。教師團隊教學有余，科研和實踐能力不足；教師跨學科和專業的知識和能力儲備不夠，在教學和科研實踐上還固守在本專業范圍內，導致彼此之間很難打破學科專業壁壘，突破學科定勢，復合能力很難提高，從而極大地制約了學科發展和人才培養。

三、數字農業交叉學科人才培養模式構建

根據現代農業用人單位對實用復合型人才的需求，探索“企業學習與在校學習”相結合的教學模式，不斷加強教學內容和課程體系改革，優化教學方法和教學手段，強化實踐教學平臺和實訓基地建設，完善與現代農業生產相適應的數字農業交叉學科人才培養體系。以新興交叉學科建設為契機，推進教學改革，創新人才培養模式。數字農業交叉學科人才培養模式構建如圖1所示。

圖1 數字農業交叉學科人才培養模式構建整體框架

（一）開設跨學科課程，完善交叉學科課程體系

以多學科專業融合、協同發展思想為指導，明確人才培養目標，樹立多學科交叉融合人才培養理念，構建多學科交叉融合人才培養方案。同時，打破學科專業界限，進行學科交叉，合理地設置跨學科課程，優化必修課及選修課程的比例，形成規范、健全的交叉學科課程體系，為學生綜合能力培養創造條件。打通學科專業間的教學通道，開設跨學科課程。在交叉學科涉及相關專業的人才培養計劃中，專業選修模塊中加入“數字農業基礎”“農業物聯網基礎及應用技術”“大數據應用技術”“電氣控制與PLC應用”“作物生物信息技術”“動物生產學”“生物統計學”等課程。整合現有資源，擴大學生對數字農業的認識，部分基地（實驗室）采取開放式管理模式，為提高學生實踐能力創造有利條件。跨專業統籌推進交叉學科相關課程“優質課”建設，由學院層次進行部署，專業系負責實施。要求各專業系在課程建設的過程中，每學期開展1門～2門“優質課”建設，并且融入交叉人才培養方式的研究與探討，在教學案例開發過程中，更多地引入專業技術在農業領域的應用案例，完善數字農業交叉學科的課程體系建設。

此外，還應確立綜合性交叉課程教學體系的目標，重視綜合性試驗、在校期間的實踐、畢業前到企業的實習、設計性實驗、學習內容設計在人才培養體系中的作用，使學生可在農業生產中將所學的知識進行靈活使用。

（二）加強校企合作，豐富和完善實驗實踐基地的功能

1.加大校企合作力度，在校外實踐基地建設方面多措并舉，不斷增加校外實踐基地的數量，同時完善校外實踐基地功能提高實踐教學質量。

2.鞏固和提高現有基地利用率，建設廣泛的交叉型學科實習實訓基地。鞏固現有的基地拓展合作業務，是開展學科相關企業合作、提高產學研具體實際需要，因此需要利用好“雙師雙能”培養基地，進行多方面合作，從而將應用建設落實到實處。還可以開辟新的實習基地，聯合相關學院共建校外基地，開辟學科專業科研基地。并且要在原有校內實習實訓基地的基礎上，協調農學院、生物與制藥工程學院、動物學院、中藥學院按照交叉學科建設的根本要求，打破學院間的限制，統籌建立基于學科研究方向的校內實習實訓基地，努力打造學科關聯學院的創新創業實驗實習基地，為交叉專業培養人才提供支持。

（三）以完成科研項目為目標，建立學科交叉融合實踐平臺

依托學校所屬的吉林省智慧農業工程研究中心和校外合作企業構建學科交叉融合創新平臺，為學科科學研究提供農業大數據服務，為植物病蟲害防治、動物疫病預測與預防提供輔助技術支持，為開展經濟作物種植環境精準控制技術研究、動物養殖環境精準控制、現代育種技術研究提供技術、設備和環境的支持，為教師團隊交叉融合提供平臺。

（四）實行“一引二培三協同”原則，完善師資隊伍建設

堅持學科發展為主線，拓展師資隊伍來源渠道，以“一引二培三協同”為原則，強化多學科交叉融合的師資隊伍建設。

“一引”是指引進領軍人才和高水平團隊，推動教師隊伍建設多元化和國際化。聘任國內外知名學者和現代農業企業的高層次技術人才作為本學科兼職教授、客座教授或兼職導師，指導數字交叉學科隊伍建設。

“二培”是指立足本校，堅持外引內培并舉、以培養為主的原則，不斷加大學科團隊建設力度。鼓勵、支持青年教師攻讀博士學位、外出進修或訪學，提高青年教師的學歷層次和學科水平。選派團隊成員到合作企業掛職，增強團隊整體實踐經驗和技術應用能力。借鑒211、985等高校經驗，教師與學生在實踐基地組建具體任務的團隊，圍繞科研和課程實習實訓、畢業實習展開應用型的研究，提升教師隊伍科研和實踐能力。教師與柔性引進的專家結對子，跟蹤服務和學習，利用專家的科研能力和經驗進行團隊建設。積極利用學校和學院的相關資源，把學科隊伍中優秀的成員推薦給國內或國際專業高水平研究團隊，加入到他們的團隊中去，并發揮積極的作用，并吸收高水平研究團隊科研成果帶動本學科建設向更高層次邁進。

“三協同”主要是將高校內的資源集中起來，專門設置一個跨學科的教研團隊，集中師資力量，用于滿足培養多學科交叉融合型人才的實際需求。

（五）通過學科競賽，提升交叉學科人才培養載體作用

學科競賽是大學創新人才培養的重要載體，學科競賽和學科建設相輔相成、互為提高。通過參加學科競賽，有助于提高學科建設質量和建設效果。目前，國家的各類學科競賽對參賽者要求很高，不僅要掌握多學科知識而且要能夠融會貫通，這對培養學生多學科交叉融合創新能力具有十分重要的意義。鼓勵教師指導學生并帶隊參加“中國互聯網+大賽”現代農業類、“吉林省大學生網絡安全大賽”物聯網模塊、全國大學生智能農業裝備創新大賽及全國大學生物聯網設計競賽等與學科關聯性較強的專業競賽，從而提高和完善師生的多學科交叉融合能力。

四、結語

現如今，新興交叉學科不斷涌現，并成為教育建設的重點。為提升“數字農業”交叉學科信息類人才培養的水平，文章對應用型高校“數字農業”交叉學科信息類人才培養模式進行研究，針對現有問題，進行相應模式建設，希望能夠為促進高校“數字農業”交叉學科信息類人才培養水平提供一定幫助。