基于CDIO和智慧農業導向的農業院校人才培養模式探究

楊 意，林 芳，潘哲朗，劉 巖

（華南農業大學電子工程學院 廣東 廣州 510642）

為實現高水平大學建設目標，適應多學科滲透交叉人才培養模式的需要，結合智慧農業的蓬勃發展和提高農業院校畢業生就業市場競爭力的實際需求，本研究提出培養具有智慧農業專業知識的專業人才是目前農業院校的迫切目標。世界經濟發展至目前階段，農業也從最初的手工作業轉向半自動化及全自動應用。作為農科院校的理工科專業，學生的學習研究也應該與時俱進。目前實際農業生產中也存在著大量亟須解決的問題，由于農作物和農產品的多樣性，其處理方法的難度遠高于工業產品，因此傳統的在工業中廣泛應用的解決問題的方法和措施，在農業中卻無法應用或者可靠程度大幅下降，因此智慧農業所面臨的實際問題更多、更廣泛也更難解決，培養具有這方面知識的專業人才是解決目前農業面臨問題的關鍵。

以現代教育理論和教育思想為指導方針，按照確定的培養目標和人才規格，以相對固定和穩定的理論實踐教學內容及課程體系，對應的管理制度和評估方式，對人才實施教育的過程總和即為“人才培養模式”[1]。1998年時任教育部副部長的周遠清同志在教育部召開的第一次全國普通高校教學工作會議上指出人才培養模式就是人才的培養目標和培養規格以及實現這些培養目標的方法或手段[2]。農業院校智慧農業導向復合型人才培養模式，就是探討在新形勢下，如何開展農業院校的專業教學，才能不僅提高學生的學習興趣，還能提高學生分析問題、開展研究、解決問題的能力以及創新能力等綜合實力，從而提高學生在就業市場上的競爭力和未來工作過程中的創新創造力。

1 農業院校教學現狀分析

作為農業院校，其所針對的研究對象多為農產品、農作物。由于農業作物生長的多樣性，使得工業上常用的分析研究方法在農業上的應用出現很大的局限性，且目前傳統農業也從手工勞作方式向半自動化、全自動化方向發展，智慧農業已經被提到目前農業的發展日程上，農業面臨的很多疑難問題都可以借助智能化的方法來解決。因此，培養具有智慧農業專業知識的綜合人才是未來農業院校的人才培養目標。

CDIO（Conceive，Design，Implement，Operate）是美國麻省理工在2001年提出的針對理工科人才培養的經典方案，強調工程教育應當關注實踐，以科技為基礎，將教育過程置身于產品/系統生命周期的具體情境中，以培養新一代高水平工程師為目標[3]。目前智慧農業的發展，是將農業進一步地向工業化處理方向靠攏，因此培養農業綜合人才，可借鑒針對理工科人才培養的經典模式，通過對CDIO課程大綱的解讀，分析CDIO工程教育的內容和特點等，對農業院校本科應用型人才培養模式的創新提供借鑒和啟示。針對農科院校自身特點，總結人才培養方面存在的主要問題如下：

1.1 人才培養觀念滯后,高校教育與社會需求脫節

這種脫節主要表現在實驗室的專業儀器、理論課教學教材跟不上社會需求的發展。雖然國家對教育事業越來越重視，高校實驗教學在硬件方面有了很大的改觀，大多數院校的專業實驗課程，已基本實現了一人一套實驗儀器，為學生實驗能力的培養創造了良好的教學條件。但是由于高校經費的限制，專業實驗室和實踐課配套的實驗儀器更新換代較慢，而市場上產品的更新速度非常之快，這就導致了實驗和實踐教育與社會需求的脫節。

1.2 重“學術”輕“教學”

目前國內高校，尤其重點大學對學術的關注度均極高。作為高教教學主力的青年教師，由于生活和職稱評聘的壓力，他們的關注點更多的放在科研上，因此教學熱情相對比較低落。而對于教授級別的教師，由于課題多，任務重，他們也不可能承擔太多的教學工作，因此導致整個高校范圍內對教學工作的輕視。

1.3 課程設計重“學”輕“術”

高校課程設計體現出重灌輸理論知識，輕技術技能培養的特點。大學畢業生就業市場較為普遍的現象是，一方面越來越多的大學生反映就業“難”，另一方面企業求賢若渴卻找不到合適的人才。有學者明確指出“大學生能力不足，達不到企業需求，是就業難的主要因素，并不是由于高校擴招。”[4]

1.4 畢業生缺乏將科研成果轉化為現實產品的能力

由以上論述，高校的硬件條件和軟件條件與社會需求的脫節，以及大學生自身素質的問題，導致大部分高校學生的學習和科研能力較弱。即使有個別素質較高的學生，在科研方面表現出較高的天賦，但由于缺乏實際經驗，其想法和思路還比較天真，考慮問題不夠全面，并且缺乏進一步將科研成果轉化為現實產品的能力。

1.5 學生缺乏必要的團隊合作意識和溝通協調能力等

所謂團隊合作能力、團隊精神，是指為了共同的目標所組成的團隊其成員之間的一種相互協作的意愿與作風。目前高校中學生多為獨生子女，由于其小時候的生長環境決定了其平日生活中承擔了家庭中主角的角色，因此大多數學生繼續將這種角色帶到自己的學習生涯中，習慣于做主角，習慣于別人配合自己，與他人的團隊合作意識薄弱。而且由于其獨生子女的關系，家中多為父母和祖父母輩的成人，與其他同齡人的交流機會較少，因此溝通協調能力較弱。

1.6 學生對現代農業的認識不足，導致其學習興趣和態度不夠重視

大多數學生對現代農業的認識不足，很多學生認識里的農業還停留在以前手工勞作的形式。他們不了解現代農業包含設施農業、觀賞農業、精準農業、太空農業等農業出產運行方式；也不清楚現在農業所包含的設施農業是以智能溫室為主，配備了計算機控制系統，從而實現遮陽溫控系統、移動苗床等設備的運行，也不了解其中還包括各種采摘機器人、視覺品質監測系統、智能運輸系統和蟲害監測系統等。由于對農業的認識不足，導致他們對農業院校專業課學習興趣缺乏。

以上這些問題在包括本校在內的多數農業院校普遍存在。

2 農業院校復合型人才培養模式改革

針對上述問題，本研究基于CDIO工科人才培養的思路，探討基于智慧農業特色和CDIO人才培養模式，為農業院校專業人才的培養提供參考和思路。結合國內外CDIO工程教育模式對我國本科應用型人才培養模式創新啟示如下：改革目前的人才培養方案，即結合社會科技需求進行人才培養方案設計；關注市場就業需求，對人才培養方案進行不斷修改；結合農業院校的特色，就智慧農業方向開展基礎理論教學與實踐能力訓練相結合的方法，讓學生加入實際農業問題的解決中去，通過實際問題的解決提升學生分析問題、解決問題的能力以及動手的能力。最后堅持以通識教育理念為指導提高學生的綜合素質。具體如下：

2.1 根據市場需求縮短教材更新時間間隔，經費條件允許情況下，縮短實驗儀器的更新時間間隔

高校因為教學經費的限制，均在一定程度上存在實驗儀器更新時間較長的問題。批量更新實驗儀器的難度較高，但若根據實驗經費的情況逐年補充新儀器，可適當地降低學校的經費壓力，也可使學生較早接觸到目前比較流行的設備和研究方法。

2.2 加強企業和學校的聯系，增強專業教師與企業的合作關系，增加學生進企業的實習機會

企業要獲得利潤，必須做到行業前端水平，則無論其產品、方案、研究方法和手段均能保持行業領先的水平。教師和企業加強聯系，則可不斷補充本行業最新、最前沿的知識，也可以利用高校的科研條件和企業合作，解決企業生產中的實際問題。

生產企業也需要不斷地補充人才備用庫，若學生在本科階段就有在企業實習的機會，不僅學生自己能夠有機會使用最先進的儀器、最前沿的研究方法解決最最前沿的問題，企業也可以用較小的成本培養儲備人才，減少入職后的培訓時間和人工成本，較早地發現適合企業需求的人才。

2.3 針對生產企業亟待解決的實際問題，成立由企業工程師和高校教師帶頭，學生共同研發的應用研究小組

合作企業公布目前亟待解決的科研和生產難題清單，根據專業特色成立由對應專業高校教師帶頭，感興趣學生組成的應用開發小組。高校應用開發小組和企業工程師相配合，一起利用企業、高校資源研究企業現實問題的解決方法，在此過程中，充分調動高校教師、學生的科研主動性，企業也要充分做好高校實習基地的配套工作。

2.4 針對就業市場調研，根據企業的要求調整教學計劃，刪除落后的專業課程，更新技術

通過校企合作，帶動了高校的科研氛圍，使得科學研究為真正亟待解決的現實難題服務，促進高校科研能力進步，提高高校畢業生的動手和創新能力，將理論知識真正應用于實際問題的解決。在此過程中，高校應該根據企業的實際需要，及時調整教學計劃，刪除落后的專業課程和實驗儀器，更新教學手段和方法，并提供更具競爭力的課程。

通過上述方案，充實學生的專業知識，通過對新技術、新方法的推廣以及通過解決智慧農業所面臨的疑難問題，激發學生自主學習的興趣，促進其多學科知識的交叉融合，進一步提高學生解決問題的能力和綜合素質，從而提高學生在就業市場上的競爭力。

3 結論

本文通過對人才培養模式的探討，順應目前社會科技的發展以及智慧農業的需求，提出具有農業院校特色的CDIO MA（Conceive，Design，Implement，Operate of Modern Agriculture）人才培養模式。目標是以最新的科學研究方法與研究技術，培養新時代的農業專業人才，解決現代農業生產中的實際問題。以實際智慧農業項目分支課題為驅動，使學生以解決實際生產中的關鍵問題為目標，通過充分調研、討論與分析、形成最終解決方案和結果分析等4個步驟，實現對新知識的學習，方法的創新和現實農業問題的解決。使農業院校培養的學生更適應目前社會和企業需求，從而提高畢業生在人才市場上的競爭力。