基于协同创新的农业工程与信息技术专业型硕士培养模式探析

作者: 徐龙琴 刘同来 冯大春 刘双印

[摘 要]针对当前我国农业工程与信息技术专业型硕士培养存在的问题,文章提出了基于协同创新的农业工程与信息技术专业型硕士培养模式建设举措。以仲恺农业工程学院农业工程与信息技术专业型硕士培养为例,其基于协同创新的专业型硕士培养模式取得了显著成效,不仅实现了专业型硕士高层次人才培养质量和科技创新能力的双提升,还为粤港澳大湾区形成乡村振兴新质生产力提供了新动能。

[关键词]协同创新;农业工程与信息技术;专业型硕士;粤港澳大湾区;乡村振兴

[中图分类号]G643 [文献标识码]A [文章编号]2095-3437(2024)20-0119-05

随着乡村振兴国家战略的深入实施,农业工程与信息技术在推动农业现代化、“百千万工程”实施和乡村振兴中扮演着越来越重要的角色。农业工程与信息技术专业型硕士作为该领域的高层次人才,其协同创新能力对乡村振兴至关重要。粤港澳大湾区乡村振兴建设要求农业工程与信息技术人才不仅具备专业知识,还具备创新思维、跨界合作能力,以及分析问题和解决实际问题的能力。这要求人才能够利用先进的农业工程技术,结合人工智能、大数据、物联网等新一代信息技术,为“百千万工程”引领的乡村全面振兴提供智力支持和技术保障。

传统的农业工程与信息技术专业型硕士培养存在课程设置不合理、脱离行业需求、实践教学环节薄弱、创新能力培养不足等问题,严重阻碍了专业的可持续发展。为此,在粤港澳大湾区乡村振兴战略实施的背景下,本文重点探讨如何构建基于协同创新的农业工程与信息技术专业型硕士培养体系,并以仲恺农业工程学院为例分析其培养模式成效,这对于乡村振兴的推进具有重要现实意义。

一、农业工程与信息技术专业型硕士培养存在的问题

在农业现代化和“百千万工程”稳步推进的背景下,农业工程与信息技术专业在高层次人才队伍建设中肩负着重要的任务。然而,当前该领域人才培养仍存在诸多问题(见图1),亟待解决[1]。

[创新能力培养不足 ][课程设置不合理 ][人才培养存在的问题 ][学科交叉融合不够 ][师资力量

不足 ][实践教学环节薄弱 ][脱离行业需求 ][ ] [国际化

水平不高 ]

图1 专业型硕士人才培养存在的问题

(一)课程设置不合理

当前,部分高校农业工程与信息技术专业型硕士的课程设置较为陈旧,亟须根据时代需求进行更新和优化[1-3]。具体表现为课程内容与实际应用相脱节,难以满足行业快速发展的需求。此外,跨学科课程的缺失限制了研究生知识面的拓宽,使其难以有效应对农业工程与信息技术领域复杂多变的技术挑战。

(二)实践教学环节薄弱

紧密结合行业需求的实践教学是培养研究生实践能力和创新精神的重要环节[4]。然而,当前农业工程与信息技术专业型硕士教育存在理论与实践脱节的现象。具体表现为:理论课程过于抽象,未能有效融入实际应用场景;实验设备陈旧,实践基地资源匮乏,且实践项目类型单一,限制了研究生将理论知识转化为实际技能的能力。此外,实践机会的稀缺和大型实验设备的不足,也严重制约了研究生实践能力的提升。

(三)师资力量不足

农业工程与信息技术是跨学科领域,要求专业教师具备农技、农艺、农业工程及信息技术的综合知识,并具备丰富的实践经验和创新的理论素养。然而,部分高校在该领域的师资力量明显不足,缺乏实践经验丰富、创新能力强的教师团队,导致教学质量参差不齐,难以培养出高质量的专业人才。

(四)学科交叉融合不够

农业工程与信息技术涉及农技、农艺、农业工程、新一代信息技术等多个学科领域。目前,部分高校在该领域的学科交叉融合不够,学科壁垒和学科孤岛依然存在,导致研究生在不同学科之间的知识融合受限,难以形成综合性的创新思维和解决方案。

(五)创新能力培养不足

创新能力是农业工程与信息技术领域人才的核心竞争力。然而,部分高校在该领域的研究生创新能力培养方面存在明显不足,包括科技创新平台与大型专业设备短缺、科技创新引导与实践机会匮乏、创新激励机制不完善等,这些问题制约了研究生创新能力的提升,进而削弱了其就业竞争力。

(六)脱离行业需求

农业工程与信息技术专业型硕士培养应紧密对接农业产业的实际需求。然而,部分高校在该领域的人才培养过程中,存在人才与农业产业实际需求脱节的现象[1]。这主要体现在对行业需求认知不足、行业知识背景缺乏以及与行业合作深度不够,从而影响了毕业生适应市场、快速融入并服务于农业产业的能力。

(七)国际化水平不高

随着全球化的加速发展,国际化已成为人才培养的重要趋势。然而,部分高校在农业工程与信息技术领域的国际化水平不高,缺乏与国际知名高校和研究机构的合作交流,国际化学术氛围不浓厚,限制了研究生国际学术视野的拓宽和借鉴再创新能力的发展。

综上所述,农业工程与信息技术专业型硕士培养存在诸多问题,需要改进和完善。未来,高校应重视优化课程设置、强化实践教学、建设师资队伍、促进学科交叉融合、加强创新能力培养、紧密对接行业需求以及提高国际化水平等方面的工作,以培养出更多适应农业现代化和乡村振兴战略需求的高素质专业人才。

二、基于协同创新的农业工程与信息技术专业型硕士培养模式构建

构建基于协同创新的农业工程与信息技术专业型硕士培养模式(见图2),应聚集于培养协同创新能力,综合考虑并实施包括明确培养目标、优化课程设置、建立实践教学基地、打造“双师型”导师队伍、促进多学科交叉融合、搭建协同创新平台、加强国内外学术交流与合作、构建多维度教学评价体系等措施,以解决现代农业领域的复杂工程问题[5]。

(一)明确培养目标

农业工程与信息技术专业型硕士的培养目标是让学生掌握农业信息化、农业工程与装备、农业设施等方面的理论技术、产品开发、应用推广及运维管理,并成为能够解决实际问题,满足现代农业农村发展、现代农业教育等企事业单位及管理部门需求的应用创新能力强的高层次复合型人才。

(二)优化课程设置

根据培养目标,定期开展行业调研,紧密追踪智慧农业与数字农业等前沿动态及经济社会发展需求,借鉴国内外课程改革的成功经验和成果,将AI大模型、大数据、物联网、区块链和5G等新一代信息技术与农技农艺相结合,及时调整优化人才培养方案与课程设置,确保课程内容全面覆盖农业工程、信息技术以及相关领域的核心知识和技能,提高课程的前沿性和实用性[6-9]。此外,增设跨学科课程,强化新工科、新农科和新文科等多学科的交叉融合,促进研究生形成全面的知识体系,提高研究生的实践能力和综合素质。农业工程与信息技术专业型硕士学位课程体系的建设流程如图3所示。

(三)建立实践教学基地

积极与粤港澳大湾区的国家级和省级农业龙头企业、“专精特新”中小企业、农业科研院所和大型IT企业等建立紧密合作关系,携手共建稳定的乡村振兴实践教学基地(见图4)或科技小院,深度融合人才培养与科研合作,共同推动农业现代化。同时,引导研究生深入基层,全面了解农业全产业链对信息化与数字化的实际需求,鼓励他们参与农业信息化和智慧农业相关的实际项目研究。通过提供真实的工作环境、丰富的实地研究与实践机会,强化研究生在乡村振兴实践中发现问题、解决问题和协同创新的能力,确保研究成果应用于农业发展,为乡村振兴贡献力量。

(四)打造“双师型”导师队伍

导师队伍建设是培养高质量人才的关键[4],积极引进行业实践经验丰富和创新能力强的“双师型”导师,或外聘农业龙头企业技术总监,组建理论知识和实践技能有机结合的综合型导师队伍,从理论知识、产业实践经验技术指导、实验验证与优化、纵横向课题合作研发等方面联合培养研究生[5]。同时,定期组织教师培训和开展乡村振兴一线调研活动,提升教师的学术水平、专业素养和创新能力,形成一支学缘结构合理、理论知识扎实和实践经验丰富的“双师型”导师队伍。 “双师型”导师协同创新培养模式构建过程如图5所示。

(五)促进多学科交叉融合

农业工程与信息技术作为跨学科领域,致力于促进工、农、理、管等多学科的交叉融合[10-12],鼓励研究生跨学科学习,并结合农业工程、信息技术、农技农艺、经济管理等多个学科的知识,开展智慧农业、数字农业等领域的新农科和新工科交叉研究,形成综合性的创新思维和解决方案,培养研究生在智慧农业和数字农业领域的创新思维和创新能力。

(六)搭建协同创新平台

搭建大型公共仪器设备、算力和实验环境等智慧农业与数字农业领域资源共享的协同创新和创新创业平台,整合高校、科研机构、企业等各方资源,构建产学研用一体化的合作模式。通过深化合作与交流,共同推动该领域的持续发展和创新。此外,设立企业奖学金等激励机制,鼓励研究生参与创新活动,激发其创新热情,为他们提供更多农业工程与信息技术领域的协同创新及创业的机会,从而在实践中增强其创新能力。

(七)加强国内外学术交流与合作

加强与国内外智慧农业、数字农业领域的知名高校及科研机构的学术交流与合作,引进先进教学模式与资源,共同推动学科高质量发展;定期举办“AI+智慧农业国际研讨会”等活动,营造浓厚的学术氛围,并鼓励研究生积极参与中国计算机学会数字农业分会、中国计算机学会(CCF)广州分部等组织的国内外学术会议、技术交流会及行业研讨会,以拓宽其学术视野、增强其国际竞争力。

(八)构建多维度教学评价体系

构建涵盖课程成绩、课程总结报告、乡村振兴/智慧农业实践项目、学术报告、学术论文发表、专利及软件著作权申请等多维度的科学评价体系(见图6),全面、客观地评估研究生的协同创新能力,以此激励他们不断提升创新能力。

三、基于协同创新的农业工程与信息技术专业型硕士培养实践

以仲恺农业工程学院农业工程与信息技术专业型硕士培养为例,其协同创新实践环节具体展开如下:

(一)培养目标的协同创新

仲恺农业工程学院在制定农业工程与信息技术专业型硕士培养目标时,注重多学科、跨领域的协同创新。学院不仅要求研究生掌握农业工程与信息技术的基础理论和专业知识,还鼓励研究生将这些知识应用于农业管理、农技培训与推广、农业精准管控科技创新、涉农企业等领域,解决农业生产、管理及建设中的实际问题。这种跨领域的协同创新,有助于培养出既具备深厚专业知识,又具备广泛职业适应性的应用型、复合型高级专门人才。

(二)培养方式的协同创新

仲恺农业工程学院实施学分制,并采用多学科综合、宽口径的培养方式。这种培养方式允许研究生在完成必修课程的同时,根据个人兴趣和职业规划灵活选择跨学科选修课程,以拓宽知识面、提升综合素质。此外,学院还积极鼓励研究生参与科研项目及乡村振兴实践活动,以提高解决实际问题的能力。

(三)师资力量的协同创新

仲恺农业工程学院在硕士培养过程中,注重师资力量的协同创新。学院不仅拥有理论知识深厚、创新能力强的高职称校内导师,还与国家农业信息化工程技术研究中心、中国农业科学院深圳农业基因研究所、北京佳格天地科技有限公司等省内外科研单位和涉农龙头企业紧密合作,聘请了多位农业产业经验丰富、产品研发能力强的高级职称人员担任校外导师。校内外导师携手合作,共同承担研究生的实践教学,旨在提高研究生的实践能力、专业素养、团队协作能力及创新能力。

(四)学位论文的协同创新

仲恺农业工程学院硕士学位论文指导实行双导师制,要求校内外导师协同指导研究生查阅文献、选题确定、开题报告、中期检查、模型研发和毕业论文答辩的全过程,确保论文的质量与创新性,有效促进研究生独立思考、综合分析及问题解决能力的提升。