數智賦能農業機械化及其自動化專業人才培養模式探究

摘" 要：針對數智賦能農業機械化及其自動化專業人才培養模式中實踐教學環節、師資力量優化、跨學科融合、教育評價體系仍需完善等問題，分析數智賦能農業機械化及其自動化專業人才培養模式的核心內涵，提出理論與實踐相融合，建設高質量實踐平臺、強化師資隊伍，建立高素質教學團隊、推動跨學科融合教育，優化理論課程體系、健全教育評價體系，提高課程教學質量等方法，對數智賦能農業機械化及其自動化專業人才培養模式進行新探索，并對西華大學推進數智賦能農業機械化與自動化專業人才培養方面取得的改革成果進行闡述，以期建立多元化、多層次、多類型適應農業機械化及其自動化專業人才培養模式，提高行業內競爭力。

關鍵詞：數智賦能；農業工程；專業人才；創新培養；農業機械化；農業自動化

中圖分類號：C961" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-9902（2024）12-0016-04

Abstract： Aiming at the problems of practical teaching， optimization of teachers， interdisciplinary integration， and the need to improve the educational evaluation system in the talent training mode of digital intelligence-empowered agricultural mechanization and automation， this paper analyzes the core connotation of the talent training mode of agricultural mechanization and automation， and puts forward the integration of theory and practice， building a high-quality practice platform and strengthening teachers. Establish a high-quality teaching team， promote interdisciplinary education， optimize the theoretical curriculum system， improve the educational evaluation system， improve the course teaching quality and other methods， this paper makes a new exploration on the talent training mode of agricultural mechanization and automation， and expounds the reform achievements of Xihua University in promoting the training of agricultural mechanization and automation professionals. In order to establish a diversified， multi-level， multi-type to adapt to agricultural mechanization and automation professional training model， and improve the competitiveness of the industry.

Keywords： digital intelligence-empowered; agricultural engineering; professionals; innovative training; agricultural mechanization; agricultural automation

黨的二十大報告提出，全面建設社會主義現代化國家，最艱巨最繁重的任務仍然在農村。黨中央指出要舉全黨全社會之力全面推進鄉村振興，加快農業農村現代化，強國必先強農，農強方能強國，加強農業科技和裝備支撐，加快先進農機的研發和推廣，為實現農業農村現代化提供了堅實保障。人才是富國之本、興邦大計，習近平總書記在黨的二十大報告中強調，必須堅持“人才是第一資源”。農業農村現代化的關鍵在于新時代全面推進鄉村振興和加快建設農業強國戰略，在這個過程中，高校對于農業機械化及其自動化專業人才的培養尤為關鍵，要為社會培養出具有扎實專業基礎與實踐技能，多學科交叉融合，兼具較強的團隊合作和創新精神的高層次專業復合型人才，為國家推進農業現代化奠定堅實基礎。

技術與教育的融合是教育創新變革的必然趨勢，也是推動教育高質量發展的關鍵要素。為深入貫徹教育部《教育信息化2.0行動計劃》（教技〔2018〕6號），四川省教育廳制定印發《四川省數字教育資源公共服務體系建設與應用規劃指導意見》，提出了推進信息技術與教育教學深度融合、提升學生數字化學習能力與素養等重要任務。目前各高校在農業機械化及其自動化專業人才培養模式亟需變革，如學生理論學習與實踐積累脫節，缺乏充分利用科技賦能新手段培養農業機械化及其自動化人才等等。隨著5G、人工智能、大數據等數字化科技手段的出現，數字化培養農業機械及其自動化人才的趨勢不斷深化，進一步領會數智賦能農業機械化及其自動化人才培養的核心內涵及特征，深入分析高校在教育變革下數智賦能農業機械化及其自動化專業培養中存在的問題，對數智賦能農業機械化及其自動化專業人才培養模式進行新的探索是一條具有現實意義的道路。

1" 數智賦能農業機械化及其自動化人才培養內涵特征

數字技術與人才培養的融合正在推動農業機械化及其自動化專業教育領域朝著更智能、更數字化的方向發展。數智賦能農業機械化及其自動化專業人才培養模式的核心內涵就是“融合性”，這一模式本質上就是對多種農業機械化及其自動化的教育資源、技術手段、學科知識以及教學方法的綜合運用和整合。過程中涉及到專業內容的跨學科融合，還包括教學方式的創新（如線上與線下的結合、理論與實踐的結合），以及技術手段的應用（如大數據、人工智能等“數智”技術在農業機械化及其自動化教育中的應用）。目標是培養出具有扎實專業基礎與實踐技能，多學科交叉融合，兼具較強的團隊合作和創新精神，“知農愛農”的專業復合型人才。

1.1" 融合理論與實踐，跨學科知識融合

傳統的農業機械化及自動化培養方案理論化知識偏多，仍需實踐性和跨學科融合，這可能導致學生的專業技能和創新實踐能力方面存在短板，無法滿足現代農業發展的需求。“融合理論與實踐，跨學科知識融合”是數智賦能農業機械化及其自動化專業人才培養模式的核心內涵之一，在農業機械化及其自動化教育過程中要緊密結合理論學習與實踐操作，保證學生不僅掌握扎實的農學理論知識，而且還能將理論知識應用于實際問題解決中，其外還要巧妙地將農業機械工程、信息技術、生物科學等多個學科的知識和技能相結合，以培養具備解決復雜農業問題能力的復合型人才。

1.2" 個性化學習途徑，智能化教學管理

在數智賦能農業機械化及其自動化人才專業培養模式內涵中注重對每位學生提供符合其個人特點、學習需求和學習進度的定制化學習內容、方法和路徑，同時強調對教學過程進行智能化的管理、監控和評價，達成學生學習與教師教學管理的閉環。學生根據個體需求，選擇不同的專業知識系統，如精準農業技術與智能機械、農機數字化設計、農業工程仿生技術等，利用個性化學習途徑，最大程度提升學習效率，增強學習的深度和廣度，激發學生的學習興趣。“個性化學習途徑，智能化教學管理”滿足學生的差異化學習需求，有效提高學習的效果和滿意度。

1.3" 注重創新化思維，多元化就業方向

隨著科技的發展與應用，農業機械化及其自動化領域中涵蓋的內容不斷擴展，農業機械化及其自動化專業的就業方向呈現出多元化的趨勢，如農業機械設計與制造、精準農業與智能農場管理、農業數據分析以及農業機械銷售與市場開發等，這些多元化的就業方向體現了農業機械化及其自動化領域內技術與應用的廣泛性，也反映了行業對綜合素質高、能夠適應新技術發展的專業人才的強烈需求。數智賦能農業機械化及其自動化專業人才培養模式內涵尤為注重提供多樣化的學習資源，培養學生自主學習的習慣，以各種實際農業生產中的問題作為學習導向，培養學生批判性思維和解決問題的能力，推動創新，幫助學生在未來工作中遇到新問題、新挑戰時能夠主動尋求解決方案，滿足數智賦能農業機械化及其自動化領域多元化就業方向的需求。

2" 數智賦能農業機械化及其自動化專業人才培養模式中存在的問題

2.1" 實踐教學環節有待進一步加強

實踐是驗證真理的唯一標準，也是學生從理論走向生產實際的關鍵環節。然而，實踐教學資源不足是教育領域普遍面臨的問題，尤其是在農業機械化及其自動化這樣的技術密集型專業中更為突出，部分院校存在實驗設備更新不及時、實習基地的缺乏以及實踐教學與現代農業機械化及自動化技術脫節等問題。這一問題的存在，對學生的技能培養和實際操作能力的提高構成了重大障礙，學生的專業技能和創新實踐能力難以滿足農業現代化的需要。數智賦能方式的出現為解決該問題提供了新的解決途徑，利用數智技術對農業機械化及其自動化專業的實踐環節進行改革與創新，建立先進的實踐平臺，有效地提升學生的專業技能和創新實踐能力。

2.2" 師資力量有待優化

教師是影響農業現代化人才培養效果的最直接的要素之一，盡管我國農業機械化及其自動化專業師資隊伍力量不斷強大，但仍然主要存在2個方面的問題：一是隨著信息技術的數字化、智能化發展，數智賦能農業機械化及其自動化專業人才培養模式對教師的信息素質以及綜合素質提出新的挑戰，教師需要及時提升相關信息技能，才可以駕馭復雜的智能課堂，這是當前許多高校教師所忽略培養的能力與技能。二是農業機械化及其自動化專業的師資水平與當前農業發展的新要求和新技術存在一定偏差，許多教師高校畢業直接進入教學崗位，其自身專業知識、實踐經驗和科研背景很難與新的人才需求、產業要求和技術變化相匹配。這2方面導致教師在教學內容、方法和質量方面存在著不足，教學內容缺乏新意、深度和廣度，教學方法單一，依賴灌輸式教學，難以適應多樣化的教學需求。這需要進一步提高教師的綜合素質，不斷提升教師的專業水平和教學能力，以更好地適應農業領域的新要求和新變化。

2.3" 跨學科融合需要加以深化

現代農業正深度融合人工智能、大數據等尖端科技，很大程度上對傳統農業工程學科造成沖擊，傳統的農業機械化及其自動化培養模式中，往往局限于專業內部的知識教學和技能培養，但為適應現代化農業的發展，亟需構建一個跨學科、新型的教育模式，其不僅包括農業機械化及其自動化專業的核心知識，也涵蓋計算機技術、生物技術、生態系統設計和大數據平臺等相關領域的知識與技能。這種跨學科融合的新型培養模式正是當前許多高校在農業機械化及其自動化專業人才培養中所欠缺的。

2.4" 教育評價體系仍需完善

教育評價在檢驗農業機械化及其自動化專業人才培養效果方面起著關鍵作用，能夠有效地反映該領域專業人才的培養質量。目前，農業機械化及其自動化專業人才培養模式的教育評估體系主要面臨2個方面的問題：一是過分側重理論考核、缺乏多維度評價指標，傳統的評價體系對理論知識的考核占比較多，很可能導致學生投入大量的時間在書本知識方面，學生可能在理論考試成績方面表現優秀，但缺乏對實踐能力、創新應用、團隊協作等方面的培養，這些能力在學生畢業后進入農業機械化及其自動化領域的實際工作中極為重要。二是教學中缺乏及時反饋與改進機制，一方面學生在完成課程作業、實驗或項目后，收到的反饋不夠及時或詳細，學生難以快速了解自己的不足來加以修正，另一方面反饋主要由教師向學生單向提供反饋，學生缺少向教師反饋學習體驗和課程內容建議的機會，同時針對反饋缺乏及時修正的機制。雙向反饋與改進機制的不完善，會嚴重限制教學內容和方法的持續改進。農業機械化及其自動化專業教育評價機制與規范需要進一步調整和完善。

3" 數智賦能農業機械化及其自動化人才培養改革途徑

3.1" 理論與實踐相融合，建設高質量實踐平臺

運用數智技術構建教學平臺，將當前農業前沿技術全球導航衛星系統（GNSS）、遙感技術、地理信息系統等融入農業機械化及其自動化專業人才的實踐教學培養中，將抽象、難于理解的農業前沿技術、知識與學生的實踐環節緊密地結合在一起，為學生提供一個多元化、數智化的實踐教學環境。整合SmartGreenhouse、Arcgis、Farmos等農業生產先進軟件用于教學，提高學生的實踐能力。

利用“校企合作，產教融合”優化實踐平臺，與農業機械化及其自動化領域先進企業、農機專業合作社等建立戰略伙伴關系，雙方共同開發與更新實踐課程體系，結合實際生產設備、實驗室、研發中心聯合建立農業機械化及其自動化專業人才高質量實踐平臺。企業為學生提供實習機會，讓學生在真實環境下學習農業機械化及其自動化技術，學校與企業合作開展科研項目，共同攻克行業難題，推動行業進步。

3.2" 強化師資隊伍建設，建立高素質教學團隊

現代農業機械化及其自動化的發展重新定義高校農機教師團隊的素養要求。教師處于數智環境進行教學，掌握大數據和人工智能技術的算法原理，具備農業機械化及其自動化領域前沿知識和數智技術的應用能力，實現數智化教學，做到因材施教。推動常態化研修應用，增加農機研修資源的供給，健全審核規范和評價體系，持續構建教師數字化學習資源。加快推進“雙師雙能型”教師隊伍建設，與知名農機企業建立合作，借助企業的生產實踐環境以及數智技術進行師資團隊實踐培育，組建高素質“雙師雙能型”教學團隊。整合企業與高校的資源，深化大數據、人工智能等數智技術與農業機械化及其自動化專業知識的融合，吸引跨領域的教師，共同設計與開展課程，打造跨學科高素質教學團隊。

3.3" 優化理論課程體系、推動跨學科融合教育

教學中注重將農業機械化及其自動化領域的知識、理論、方法與其他學科相結合，進一步優化理論課程體系。首先，建立寬厚的基礎知識，注重農業機械化及其自動化理論課程體系滲透與文理融通，確保學生基礎知識扎實、知識面廣泛。其次，強化專業課程，重點強化創新實踐與交叉課程的建設，大力推進現代信息技術與農科專業課程的深度融合，創建符合“兩性一度”標準的精品課程，即具備高階性、創新性、挑戰度的一流課程，構建涵蓋人工智能、大數據以及信息技術等多學科融合的課程體系，采用線上線下相結合的教學模式，吸收各大高校優質線上資源，實施混合式課程教學，確保學生接觸到多元化的知識體系。最后，著重培養學生的綜合實踐能力，組建跨學科學生實踐學習團隊，設立綜合實踐項目，讓學生團隊共同在實際環境中嘗試利用多學科知識解決復雜農業問題。

3.4" 健全教育評價體系，提高課程教學質量

實施多元化的評價方法，設立專家評教體系和學生評教體系。兩部分評教體系相輔相成，專家評教側重對人才培養、教育理念、授課內容給出判斷；學生則評價教師的授課技巧、個人能力、個人魅力，兩部分評價相互完善，提高評價體系的準確性。

構建完善的反饋與改進機制，包括教師對學生的即時反饋、學生對教學內容的反饋及同伴間的互相反饋，確保及時收集到反饋和評價數據，及時將反饋轉化為實際的學習和教學改進措施，優化學習策略和教學方法，實現教學和學習的雙向優化。

建立多維度的評價體系，構建理論知識掌握、實踐技能、創新能力、團隊合作和領導力等多維度的評價指標體系，確保學生的全面發展。

4" 西華大學數智賦能農業機械化及其自動化人才培養模式改革成效

在高質量實踐平臺建設方面，西華大學現代農業裝備研究院得到四川省農業農村廳的指導與重點支持，在此背景下，與政府、農機推廣部門、科研院所、高校和重點企業、專業合作社展開合作，共同建設“政產學研推用”一體化的四川現代農業裝備協同創新中心，擁有四川省科技廳批復建設的“四川省現代農業裝備工程技術研究中心”和“農業機械裝備四川省青年科技創新研究團隊”，為學生的實踐探索提供可靠平臺保障。

在強化師資隊伍建設方面，西華大學現代農業裝備研究院現有相關科研人員20余人，擁有高級職稱的人員占比超過90%，建立4個四川省青年科技創新團隊。團隊成員涵蓋農業機械化工程、農業系統工程、機械設計與制造、機械電子工程、流體機械及工程、農業電氣化與自動化、計算機技術、農業生物環境與能源工程和農業技術推廣等多個專業領域，形成一支專業門類齊全、學術造詣深厚、結構合理的教研隊伍。

在理論課程體系優化方面，西華大學現代農業裝備研究院實施新型融合式教學模式，采用“大數據+農業機械化及其自動化”“人工智能＋農業機械化及其自動化”“物聯網＋農業機械化及其自動化”等方式，將不同學科知識融合起來，建成有深度、有優勢的新型農業工程類專業群。采用第二課堂的方式將理論課程與實際生產相結合，與遂寧市安居區奉光榮種植家庭農場、成都市溫江區開志農機服務專業合作社開展合作，共同進行玉米聯合收割機性能試驗。

在提高教學質量方面，西華大學現代農業裝備研究院立足校本特色，創新了“課堂＋現場、線上＋線下、實物＋虛擬”多維立體的教學方法，努力營造教育教學改革與研究氛圍，穩步推進教育教學與人才培養質量的提升。2022年《“一干三支三融合”培養服務西部“五得一能”人才的西華實踐》等3項教學成果榮獲省級一等獎，所培養的學生綜合水平明顯提升，廣受其他高校與行業好評。

5" 結束語

農業機械化及其自動化專業是一門注重理論與實踐、多學科交叉融合的專業學科，數智賦能農業機械化及其自動化專業人才培養模式是對現有教育體系的一種創新性探索，以培養能夠適應未來農業發展需求的高素質專業人才。今后，應繼續加強農業機械化及其自動化專業人才培養模式與數智賦能的深入融合，加強教育界與產業界的協同合作，著力培養適應時代發展的專業人才， 為國家實現農業農村現代化提供堅實人才保障。

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基金項目：教育部新農科研究與實踐項目（2020159）；四川省新農科研究與改革實踐項目（2020471）；西華大學教育教學改革研究項目（xjjg2023054，xjjg2023056）

第一作者簡介：陳泓睿（1990-），女，博士，講師。研究方向為智能農機裝備。

*通信作者：劉環宇（1990-），男，博士，副教授。研究方向為智能農機裝備。