智慧設施農業裝備人才培養模式研究與實踐*
——以北京市為例

楊學坤，葉克，徐迪娟，胡瑤玫

(北京農業職業學院機電工程學院，北京市，102208)

0 引言

隨著國家鄉村振興戰略和北京全國科技創新中心建設的持續推進，設施農業已成為北京都市現代農業重要產業形態，正由機械化、自動化向智能化轉變，處于農業科技制高點，進入智慧設施農業發展新階段[1-8]。智慧設施農業具有多領域多學科交叉、技術密集、發展迅速的特點[9-15]，對技術技能人才培養提出更高要求，因而開展智慧設施農業裝備人才培養的研究與探索，很有必要。

蘆燕等[16]在緊密型校企合作模式的引領下，確立設施農業與裝備專業一、二、三產業綜合能力培養目標，從培養目的、師資、學生、課程四個方面出發，創建人才培養新模式，構建設施農業和裝備專業創新人才培養評價體系；梁巧玲等[17]提出“工學結合、四階遞進”的人才培養模式，建立面向行業企業設施工程技術與裝備、反季節蔬菜生產、花卉生產、設施病蟲害防治的課程體系，將蔬菜工、花卉工、植保工、林木種苗工4個工種所需行業規范與職業技術標準引入課堂教學，強調學生職業道德和職業精神的培養；申海香等[18]構建并實施了產教融合“校農聯合、一體四融合”人才培養模式和工作過程系統化的課程體系，實現課程內容與職業標準的相融合、課程體系與職業崗位的相融合、教學過程與生產過程的相融合、師生與師徒的相融合；徐艷玲等[19]對“雙高計劃”背景下專業開展校企合作的運行機制進行研究，提出創新教育要融入人才培養之中；王妍[20]通過明晰設施農業與裝備專業的質量基礎，設計專業質量保證體系，建立目標鏈及標準鏈，并實施“8”字螺旋、問題導向促進持續改進的整改體系。作為新興專業，國內設施農業與裝備專業人才培養模式的研究尚處于起始階段，基于智慧設施農業背景的專業人才培養模式研究成果還沒有形成。

北京農業職業學院設施農業與裝備專業在智慧設施農業背景下，通過大數據方法開展專業人才需求調研，對用人單位的人才需求結構和目前人才培養過程中存在的問題進行全面分析，基于成果導向的教育理念，創新“12340”人才培養模式，通過科學構建以職業能力為核心的課程體系，深入推進產教融合校企合作，打造一體化產學研育人平臺，不斷提升專業人才培養的適應性。

1 人才培養過程中存在的問題

智慧設施農業需要大量有道德、懂技術、精技能、會創新的高素質技術技能人才[21]。以2016年1月—2019年12月期間北京地區設施農業與裝備專業相關的用人單位的需求信息為調研樣本，綜合運用共詞網絡、自動分類、文本聚類、數據可視化、機器學習等大數據分析方法，對專業人才需求的素養、通識能力、專業知識與技能、崗位群等多維度進行了全面分析。調研結果顯示，在素養方面，用人單位青睞“責任感強”(31.51%)、“吃苦耐勞”(27.97%)、“樂于合作”(26.47%)的專業人才；在通識能力方面，社會較為關注專業人才的“組織與管理能力”(74.49%)、“溝通與表達能力”(69.24%)、“組織協調能力”(56.59%)。崗位群數量需求相對較高的是現代農業園區生產管理(44.53%)、現代農業園區運營管理(41.86%)、設施農業裝備工程管理(4.69%)，用人單位對設備應用和維修能力、營銷能力、育苗技術應用能力的需求較大。

通過對比用人單位的人才需求與專業人才培養現狀，明顯發現專業存在人才培養定位不夠清晰、新技術新裝備融入教學內容緩慢，核心技能不夠明確、專業適應性不強等突出問題，主要包括以下四個方面。

1.1 專業人才培養定位不夠清晰

產教融合不緊密，校企合作不深入，學校在有限的市場人才需求調研基礎上單方面制定的專業人才培養方案，難以準確體現對學生專業知識、技術技能、職業素養等要求。

1.2 新技術新裝備融入教學內容緩慢

教師與產業、企業聯系較少，服務產業能力不足，對行業產業的新技術、新裝備了解滯后，獲取行業新技術、新裝備的途徑有限，教學項目和案例少而陳舊。

1.3 專業核心技能不夠明確

專業人才培養目標分散，學生的核心技能不明確、不突出，課程體系中自動化、信息化類課程設置不足，難以支撐智慧設施農業產業人才需求。實訓設備與生產實際差距較大，設備臺套數和工位數量少，教師對實訓項目開發不足，學生綜合職業能力較弱。

1.4 專業適應性不強

專業社會影響力較弱，除京鵬等少數幾家相關企業外，大部分行業企業不知道專業的存在，進入企業實習和就業的學生極少，專業對口率在30%以下。

2 人才培養模式的改革與實施

2.1 創新“12340”人才培養模式

針對以上問題，專業堅持推進產教融合、校企合作，在廣泛市場調研的基礎上，構建以職業能力為中心專業課程體系，校企雙方緊密協作構建一體化育人平臺，實施“知識、技能和創新創業能力”為核心的學業評價制度，推進“四融合”升級專業人才培養方法，筑就“現代農匠”成才之路，形成了適應北京地區智慧設施農業人才培養的“12340”模式，如圖1所示。

“1”：以職業能力為中心構建專業課程體系。以職業崗位能力分析為切入點，構建以能力為本位，職業實踐為主線，工作過程為導向，項目課程為主體的模塊化課程體系，強化專業技能，重視方法能力、社會能力。

“2”：校企雙方緊密協作構建一體化育人平臺。扎實推進產教融合、校企合作，按照差異化合作策略，不同企業賦予不同的合作重點，建設智能農業種植裝備研發基地，構建“生產實訓、技術創新、成果轉換”的一體化產學研育人平臺，將平臺匯聚的科研項目和裝備、科技和工程技術人員共同服務人才培養全過程。

“3”：“知識、技能和創新創業能力”為核心構建學業評價制度。建立多考核主體、以“知識、技能、創新創業能力”為主要考核內容、綜合運用“作業、筆記、試卷、評價單、調查問卷”等多種考核載體的學業評價制度[22]。

“4”：“四融合”升級專業人才培養方法。推進“專業與職業融合、課程與項目融合、實習實訓基地與創新創業平臺融合、教師與導師融合”的“四融合”，升級專業“教”與“學”方法，全面提高教師工程實踐能力和學生綜合職業能力。

“0”：筑就“現代農匠”成才之路。實施“立德樹人導師制”[23]，成立專業社團、參加技能大賽和創新創業大賽、開展暑期社會實踐活動，專家引領、導師引路、教師指導，營造培養“現代農匠”的濃厚育人氛圍，實現職業能力培養與崗位需求的“零”距離，培育精耕細作、開拓創新、追求卓越的“現代農匠”精神。

2.2 “12340”人才培養模式的實施

北京農業職業學院設施農業與裝備專業聯合國家農業智能裝備工程技術研究中心、淮北某農業裝備有限公司、北京某農業有限公司等校企合作單位，按照“12340”模式要求，共同開展設施農業與裝備專業人才培養的研究與實踐。

2.2.1 以職業能力為中心構建專業課程體系

通過實施專業人才需求調研對標產業發展要求，人才培養規格對接職業標準，校企共同開發課程標準，實現課程體系和教學內容的動態更新。

1) 開展區域專業人才需求調研，對專業人才的社會需求的素養、通識能力、專業知識與技能、崗位群等多維度進行全面分析。

2) 對接《設施農業裝備操作工》職業標準，精準設置人才培養目標，組織行業企業專家、專業教師，以職業崗位能力分析為切入點，構建以能力為本位，職業實踐為主線，工作過程為導向的專業課程體系。

3) 按照設施園藝裝備操作工等職業資格標準要求，將職業崗位所需要的知識、技能和職業素養融入相關專業課程，聯合企業共同開發課程標準。

4) 通過中國農業機械化協會設施農業分會平臺，了解產業、技術及裝備發展，動態調整課程體系和教學內容。

2.2.2 校企雙方緊密協作構建一體化育人平臺

本著“優勢互補、資源共享、深度融合、互惠共贏、共同發展”的原則，扎實推進產教融合、校企合作，按照差異化合作策略，與國家農業智能裝備工程技術研究中心、淮北某農業裝備有限公司等的合作，構建一體化育人平臺，協同培養人才培養、應用技術研究、技術示范和科技服務。

1) 產學研融合，建“教學、科研、培訓、鑒定、服務”一體化實訓基地。通過分類整合、新建等方式建設實訓基地，根據崗位核心能力開發實訓項目，必要時與廠家合作開發實訓設備。

2) 校企合作，建技術服務與產品開發中心。校企共建產品開發基地，共同開展科研項目及產業化開發項目，開展技術援助和學術研討，進行新產品試制、檢驗檢測、技術示范和產品推廣。

3) 校企協作，開展校內外專項技能訓練和頂崗實習。企業選派技術專家擔任校外指導教師，與校內指導教師共同實施專項技能訓練和頂崗實習。

2.2.3 實施“知識、技能和創新創業能力”為核心的學業考核制度

借鑒發達國家職業教育考核評價的先進經驗，建立以“教師、學生、同學、企業”為考核主體、以“知識、技能、創新創業能力”為主要考核內容、綜合運用“作業、筆記、試卷、評價單、調查問卷”等多種考核載體的學業考核體系[24]。

1) “知識、技能和創新創業能力”多因素評價。不同性質的課程設定不同的指標權重；落實立德樹人根本任務，將學生的職業素養和創新創業能力的培養作為教學的任務之一。

2) “教師、學生、同學、企業”多主體評價。根據各考核主體的利益相關性，確定各考核主體考核結果的權重。

3) “作業、筆記、試卷、評價單、調查問卷”多考核載體。分為形成性考核和終結性考核兩部分，充分應用作業、筆記、實驗報告等多種考核載體。

2.2.4 推進“四融合”升級專業人才培養方法

在實現推進專業全面對接職業標準的基礎上，充分發揮校企一體化育人平臺，推進工程實踐案例、科研和技術服務項目轉化為教學項目，教師與企業導師協同教學，全面提高教師工程實踐能力和學生綜合職業能力。

1) 聘請科研院所、企業高級工程技術人員擔任“專業大師”，成立“大師工作室”，傳絕技、帶高徒，為學院培養技能骨干，提升教師工程實踐能力。

2) 教師與企業專家共同開展科研與技術服務項目研究，學生作為科研助手參與項目開發，承擔設備組裝、調試和數據采集等工作，培育學生創新創業能力。

3) 專業核心課程實施“雙導師授課”，企業導師與校內教師圍繞工程案例開發教學項目，校內教師負責教學設計和組織，企業導師負責任務發布、關鍵技能示范，并按照相關生產、工藝和管理規范開展現場教學和學生學業考核，培養學生核心技能和職業素養。

2.2.5 立德樹人，專家引領、導師引路，筑就“現代農匠”成才之路

通過實施立德樹人導師制，開展專業社團和學生技能競賽活動，通過教師和企業導師的言傳身教、潤物無聲，培育學生精耕細作、開拓創新、追求卓越的“現代農匠”精神。

1) 實施立德樹人導師制。以立德樹人為根本任務，通過導師對學生的關心、幫助與引導，引導學生樹立正確人生觀和價值觀，養成良好的生活學習習慣，培養學生成為合格的社會主義建設者和接班人。

2) 開展專業社團和學生技能競賽活動。按照 “知識拓展、技能提升、創新創業、素養養成”的指導思想，以綜合職業能力拓展和職業素養提升為目標，將專業社團活動與學生技能競賽備賽訓練相結合，營造勞動光榮，技能寶貴，創造偉大的良好氛圍。

2.3 人才培養模式的主要特色

2.3.1 創新“專業產業同頻，教學科研共振”的產學研協同育人路徑

針對智慧設施農業具有多領域多學科交叉、技術密集、發展迅速的特點，提出了有道德、懂技術、精技能、會創新的“現代農匠”人才特征。為此，實施專業人才需求調研對標產業發展要求，人才培養規格對接職業標準，校企共同開發課程標準，實現課程體系和教學內容的動態更新；校企共建一體化育人平臺，推進工程實踐案例、科研和技術服務項目轉化為課程教學項目，校內教師與企業導師共同實施教學，全面提高教師的工程實踐能力和學生綜合職業能力。

2.3.2 創新“知識創新并舉，技能素養雙升”的學業考核制度

針對學業考核制度存在的導向作用發揮不明顯、考核內容不夠全面、考核形式單一、過程考核和反饋功能被忽視、學生主體作用沒有體現等突出問題，建立和實施了以“教師、學生、同學、企業”為考核主體、以“知識、技能、素養”為主要考核內容、綜合運用“作業、筆記、試卷、評價單、調查問卷”等多種考核載體的學業考核制度[25]。

2.3.3 創新“創新驅動提升，立德鑄就匠心”的現代農匠培養方法

針對學生職業素養和創新能力不能滿足產業發展要求的問題，將職業素養和創新能力的提升作為學業考核的重要內容，引導學生學習創新的方法和能力；學生參與科研和技術服務項目，開設有“智慧農裝”“綠色新能源”等專業社團，實現“課堂—社團—競賽—創新創業”融通培養，參加創新創業大賽，在項目研發和技能競賽中培養創新意識，學會創新方法，錘煉創新能力；實施立德樹人導師制，通過教師和企業導師的言傳身教、潤物無聲，培育學生精耕細作、開拓創新、追求卓越的“現代農匠”精神。

3 應用效果

3.1 人才培養質量提升

2017年以來，“12340”人才培養模式在設施農業與裝備專業2015—2020級學生中實施。開發信息化教學資源超過1.5 TB，80%以上的課程采用混合式教學模式；校企共建了國內領先的設施農業生產裝備實訓室、植物工廠、智能農業裝備、現代農業傳感器等專業特色實訓室，辦學實力有了較大提升；教師入選北京市優秀青年骨干教師培養計劃2名，教學成果獲教育部關工委“工匠精神與職業院校德育工作”研討活動一等獎，北京市教育教學成果二等獎；學生承擔大學生科技創新項目4項，獲得“互聯網+”大學生創業創新大賽(北京賽區)二等獎1項、三等獎1項，首都大中專學生暑期實踐百強團隊。2020年，專業入選國家級特色高水平專業群。

3.2 服務產業能力提高

教師掛職擔任大興區安定鎮科技副鎮長，開展日光溫室補光技術、病蟲害物理防控技術的示范推廣，受大興區安定鎮人民政府委托，完成了橫向項目《自動開箱封箱生產平臺研發》，提升農業新型經營主體的自動化生產水平；教師為延慶、大興、順義開展專業技術培訓；科研成果《氣霧栽培式植物工廠智能控制系統》在湖南、安徽等地廣泛應用。

3.3 社會影響力提升

專業參與科特迪瓦職業培訓中心項目建設計劃；接待馬來西亞怡保技職學院、溫州科技職業學院學習交流；開發中學生學農課程《智能溫室》，成為與北京師范大學附屬中學聯合試點課程；2019年成為中國農業機械化協會設施農業分會委員單位；與北京華農農業工程技術有限公司等18家行業知名企業建立緊密合作關系。案例《產教融合校企共贏，協同育人提升質量》入選中國都市農業職教集團典型案例，行業權威網站“中國設施農業信息網”對專業人才培養進行了詳細介紹。

3.4 專業適應性增強

畢業生歷年就業率均保持在100%，專業對口率由2017年的不足30%上升到2020年的90.1%，進入專業相關企業就業成為畢業生首選；專業畢業生供不應求，大多進入首農集團、北京某農業有限公司等行業知名企業工作；畢業生走上技術和管理崗位，學生的專業知識、技術技能和職業素養受到企業廣泛好評。

4 結論

北京農業職業學院設施農業與裝備專業在智慧設施農業背景下，在系統調研用人單位需求和對比分析的基礎上，創新的“12340”人才培養模式，通過構建以職業能力為中心專業課程體系、校企雙方緊密協作的一體化育人平臺，實施“知識、技能和創新創業能力”為核心的學業考核制度，升級“四融合”的專業人才培養方法，有效地培育學生的專業知識、技能和創新創業能力，初步實現職業能力培養與崗位需求的無縫銜接，專業人才培養的適應性有效提升。

在今后人才培養過程中，專業需繼續深入推進產教融合、校企合作，構建一體化育人平臺，協同培養人才培養、應用技術研究、技術示范和科技服務，形成職業教育服務產業發展的創新體系。學院需支持人才培養模式改革，在專業設置和干部配備上提供組織保障，在師資隊伍建設、財政專項經費等方面提供保障，同時在學生學業考核等教學管理制度實施方面提供全面支持。進一步深化教育教學改革，不斷提升專業人才培養的適應性。