“大工程观”下农业信息类专业课程体系改革

刘振宇, 刘琪芳, 马辉栋, 车秀梅, 杨怀卿

(山西农业大学 信息科学与工程学院， 山西 晋中 030801)

“大工程观”下农业信息类专业课程体系改革

刘振宇, 刘琪芳, 马辉栋, 车秀梅, 杨怀卿

(山西农业大学 信息科学与工程学院， 山西 晋中 030801)

本文以“大工程观”的视角，结合国家“十三五”规划中新兴战略农业产业发展对应用型人才培养的要求，对农业信息科学工程相关学科在工程人才培养方面目前存在的问题进行了剖析。以我校信息类专业为例，构建基于“大工程观”下工程人才与农业产业需求良性对接的培养模式，为农科高校工程人才的培养进行了有益的研究和实践探索。

大工程观；农业信息；培养体系

0 引言

当前，我国高等农业院校信息科学与工程教育中凸显出如下一些问题。

(1)专业平台基础偏弱—农业院校偏工科信息类专业不像工科院校那样受到重视, 得到较多投入，由此导致专业物质条件与工科院校相比差距较大。而对于此类专业，农业院校与工科院校往往存在竞争，最直接也是最明显的就是学生面临较大的就业压力[1]。

(2)课程体系不合理—农业信息科学与工程类课程体系设置时，为提高就业率，过多地强调专业课程教育，忽视基础知识、外语、思想政治等课程的学习，造成了学生基础知识薄弱，个人思想素质有待提高等问题。此外，学生对选修课的选择面较窄并带有一定的盲目性，课程之间没有很好的融合，更无法形成工程、科学、经济、人文等全面、合理的课程知识体系。

(3)实训环节薄弱—农业院校实践教学通常只是作为辅助教学，只侧重理论知识的演示和验证，学生解决问题的能力及创造性思维远远没有达到产业需求的标准。

随着科技的发展, 农业生产模式已发生巨大变化[1]。“智慧农业”的提出使农业物联网的建设和相关产业有了长足的发展，以农业信息为导向的信息科学与技术在智能化、节约化、精准化和大型化农业领域发挥了巨大的作用。

在这种形势下，针对农业院校信息科学与工程类专业存在的上述问题，我们需发挥农业院校自身优势, 将信息科学与工程类专业发展与农业、生物、环境、生态等相关优势学科紧密结合，拓展研究领域，增强学科交叉意识。以大工程观为指导，将工程实践理念融会贯通于教学过程，提高学生自身工程意识，构建如图1所示的大工程观下的课程体系。

图1 大工程观下课程体系改革构建示意图

1 课程体系改革

我院的专业结构设置在保持原有优势专业的基础上，响应国家发展新农村建设的要求，将“大工程观”理念融入教学改革中[3]。专业结构上，适度增设新专业以适应发展需求，形成以智慧农业为导向的新专业体系结构，如图2所示。

图2 专业体系结构

课程体系改革是在这一新的专业体系结构基础上进行的，秉持“因地制宜、因材施教、形式多样、注重实效”的基本原则，注重培养学生工程意识、工程素质、工程实践能力。具体措施体现在以下四方面。

1)建立分类化课程体系

以往的大学课程结构都是采用“三层”接口模式，即公共基础课、专业基础课和专业课，这种结构考虑专业知识的纵向关系较多，而对各类课程的横向关系考虑较少。基于以上认识，我院在农业信息化背景下建立了“高起点、高通识、高素质”的课程体系。该课程体系考虑到学科交叉及内联关系，将课程体系分为素质教育课程、社会科学与人文科学基础课程、工程科学与自然科学基础课程、工程专业课程和实践课程五大类，详见表1。

表1 我院专业课程分类化体系结构

2)创新教学方法

人才的培养最终需落实到课程上，课程的实施需落实到教学上[4]。在教学环节中应致力于学生学习、实践、创新三大能力的培养。我院一方面不断更新教学内容，适应学科发展的实际需要；另一方面，打破课程之间的壁垒，加强课程与课程体系之间的逻辑和结构上的联系与综合，例如“编程语言”类课程与“数据库”类课程的整合，“可编程器件”类课程与“语言开发”类课程的整合等。此外，信息科学相关专业对数理相关知识基础要求较高，我们加强了数理基础课程的教学，以增强学生对专业理论知识的理解和研究应用能力。 例如讲解过程中适当增加以“离散数学”、“计算方法”及“复变函数”等数理课程为背景的交叉应用实例分析。

3) “三结合，重研究”的实践教学体系

“三结合”指实验室资源与校外培训相结合，专业课程实习与校外科技活动竞赛相结合，毕业设计与企业实习相结合。利用“三结合”的方式进行教学改革，我院推出了一系列的改革举措。例如学生在校完成本科三年学习，第四学年可申请校外培训或到现代化农业基地实习等；建立相应农业工程专业的创新与创业实习基地，更好地通过实际工程环境训练学生，提高学生综合运用知识的能力；鼓励学生与兄弟院校及相关专业学生通过参加电子竞赛、全国数学建模及机器人大赛等活动进行学习交流。

“重研究”就是加强创新实践能力的培养，提出“项目研究模式与问题学习模式”相结合的方式。

项目研究模式即实行本科导师培养方式，作为学生选修，结合素质扩展学分计划，鼓励学生参与到教师的工程性科研课题中去。

问题学习模式即是一种以问题为驱动力，以培养学生的问题意识、批判性思维和解决问题的实践能力为主要目标的学习。例如，在“图像处理”课程教学时，可能涉及农业工程领域的许多问题，比如光谱成像，病虫害检测、图像定位技术等。针对这些问题，在实验室与科研项目支持下，可以鼓励学生分小组去研究图像获取、图像处理、计算机算法实现以及网络图像传输技术的实现等，将课程理论研究与实践设计有机结合起来。

4)大工程观教育

大工程教育理念是将工程建立在集经济、社会、科学、人文和环境于一体的大系统中，强调工程与自然、工程与社会的协调。因此，在课程设置、实践环节建设方面着力培养学生的人文素质、工程伦理、工程精神和工程意识。在构建农业信息化教育课程体系时，尽力实现以农业信息化技术为背景，开展学科和技术领域之间的相互渗透、交叉和融合。课程设置以多学科专业融合与应用为主要特征；加强人文、经济、法律类课程的设置；结合职业道德、人文关怀等方面的教育，全面培养和提高学生的综合素质。在科学研究的过程中，不是单一的指导学生如何做，应该在做的同时引导学生考虑农业技术项目可能产生的社会价值、影响及其后果；指导学生从农业工程预算、管理及可持续发展等方面对研究过程加以研讨和分析，使学生潜移默化地接受农业工程教育和社会、人文教育知识。

2 改革效果

近年来，我院依托“大工程观”思想，经过不断的课程体系改革，初步取得一定的成效。主要体现在如下几个方面：①就业考研率明显增加：2014年毕业生考研率达到20.34%，就业率达91.53%：②学生近年来参加的竞赛中取得了良好成绩，实践动手能力明显提高：2013、2014年学生参加全国大学生电子设计竞赛、全国数学建模竞赛、全国机器人大赛、“蓝桥杯”全国软件和信息技术专业人才大赛、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛等竞赛十余项，都取得骄人成绩；③2013、2014年申请创新项目“模拟试装软件设计”：“葡萄专用紫外线诱导机”、“水质检测与防控机器人”等共8项，学生参与积极性明显提高。

3 结语

“大工程观”是以责任意识为导向的操作综合、价值综合和审美综合的统一。其中，责任意识是大工程观的灵魂，操作综合、价值综合和审美综合分别是大工程观在经济、社会、文化三个方面的体现，三者的统一则是大工程观的系统性的全面展现。在此观念引导下的教育才能真正实现科学与工程的有机结合。本文就是在此背景下，对农业信息类专业课程体系进行了改革。

[1] 程建兴, 邱玲. 刍议农业高校电子科学与技术专业的就业岗位与实验教学[J]. 南京：电气电子教学学报, 2008 (S1).

[2] 李忠斌, 文晓国, 李军明. 论信息化与农业生产经营模式创新[J]. 北京：农业网络信息, 2011, 11: 004.

[3] 谢笑珍. “大工程观” 的涵义, 本质特征探析[J]. 武汉：高等工程教育研究, 2008 (3).

[4] 马志欣. 关于我校计算机课程体系改革及教学的思考[J]. 北京：计算机教育, 2005(5)

[5] 马鹤瑶. 大工程背景下科学与人文教育相结合的研究与实践[J]. 北京：中国电力教育,2009,10:7-8.

Professional Course System Construction for Agricultural Information Specialty Based on Broad View of Project

LIU Zhen-yu, LIU Qi-fang, MA Hui-dong, CHE Xiu-mei, YANG Huai-qing

(CollegeofInformationScienceandEngineering，ShanxiAgriculturalUniversity,jinzhong030801，China)

Based on broad view of project and the 13th five-year plan，some problems for personnel training in the discipline of information science and engineering are investigated, This paper, taking information majors in our university for example, constructes a cultivation mode enables engineering and agriculture industry needs benign docking, based on the broad view of project. Some beneficial researches and practical explorations are given for engineering personnel training of agricultural higher school.

broad view of project; agriculture information; cultivation system

2015-08-30;

2016-01- 05

山西省教学改革项目(000820)、山西农业大学教学改革项目(ZD-201310)

刘振宇(1974-)，男，工学博士，副教授，主要从事农业物料电磁特性教学和研究,E-mail：lzysyb@126.com

G642

A

1008-0686(2016)02-0053-03