新工科背景下农林院校网络工程专业教改探索与实践

饶元 朱军 傅雷扬

摘要：新工科建设背景下，地方农林院校要以现代农业产业需求为导向，主动对接现代农业发展需要，充分发挥对区域经济发展和产业转型升级的支撑作用。阐述了安徽农业大学网络工程系结合自身专业建设基础，以社会对“互联网+”现代农业产业人才需求为导向，从课程体系、实践体系建设等方面探索的教改思路和具体做法。近年的实践效果表明，学生的行业背景知识得到了有效夯实、创新能力与实践能力得到了很大提升，省级以上比赛成果的数量与质量明显增加，为推进现代农业的产业发展提供了人才培养支撑。

关键词：新工科;现代农业产业人才;农林院校;网络工程;教改探索

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）20-0163-03

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随着物联网、云计算、大数据等技术的兴起与快速发展，新一轮科技革命和产业变革正加速进行。2017年初以来，新工科建设三部曲“复旦共识”“天大行动”“北京指南”，均明确提出要培养学生终身学习发展、适应时代要求的能力，着力解决社会对多样化、创新型卓越工科人才的迫切需求问题[1-3]。2015年以来，原农业部等部委、各省市大力推动“互联网+”现代农业的发展，力争2020年实现农业信息化能够有力支撑农业现代化[4]。未来既懂农业又懂信息技术的“互联网+”现代农业产业人才缺口很大。2018年底，教育部印发《高等学校乡村振兴科技创新行动计划（2018-2022年）》，计划通过五年时间，推进教学模式、教学方法的改革与创新，着力培养造就懂农业、爱农村、爱农民的农业农村现代化建设接班人[5]。

“互联网+”产业领域对人才的需求越来越综合化、高水平化，不仅要求从业者充分掌握跨度更宽的学科专业领域知识和技能储备，也要求他们具备更高的认知水准、学习能力、应用技能以及研究型解决复杂问题的能力。农林院校应责无旁贷担当起培养“互联网+”现代农业产业人才的重任，切实加强人才培养、科学研究、社会服务的协调发展，完善创新人才培养体系，优化学生的知识结构，加强学生实践能力锻炼，以培养出合格的“互联网+”现代农业产业人才。

近年来，我校网络工程专业顺应当前“互联网+”现代农业的蓬勃发展趋势、社会对人才不断增长的需求，进一步调整现有专业的培养目标与思路，持续完善网络工程专业的人才培养体系，加强课程体系建设，依托产学合作、产教融合、科教协同推动实践教学改革，不断更新教学内容、教学手段与方式 [6，7]，积极探索面向“互联网+”现代农业产业人才的网络工程专业教改方案。本文对该教改方案及初步成效进行了较为全面的总结，以期为同类院校网络工程及相关专业的“互联网+”现代农业产业人才培养模式的丰富与完善提供参考。

1 课程体系

较为完善、切实可行课程体系规划与建设是网络工程专业教改方案能否有效落地的关键。通常数理、外语等通识课程学校已经有严格的规定，下文重点论述有关专业课程体系结构和设置的改革。我校原有的网络工程专业课程体系设立了网络编程和系统集成两个专业方向，其中有的课程已涉及“互联网+”现代农业的部分关键技术。基于“互联网+”现代农业产业人才知识结构需求，结合网络工程专业已具备的软硬件条件，近年调整为系统研发、云计算与大数据、“互聯网+”系统集成三个新方向。根据新的专业方向优化课程设置与教学内容，科学增加“互联网+”相关内容，同时压缩或合并部分传统课程。

具体做法是：采用先“嵌入法”后“新开课程”的方式优化课程开设内容。紧跟网络技术发展步伐，将互联网+现代农业涉及的新知识点（如云计算和大数据等）融入教学内容，力求实用、明确、新颖。如，针对现有课程体系中网络管理技术、网络规划与系统集成内容局限于传统Internet因特网的现状，考虑适当增加面向现代农业生产管理的农业物联网部署与数据采集、农业云/大数据平台的规划、建设与管理相关的案例内容，既要突出“互联网+”现代农业的个性特征，又要拓宽学生的知识面、网络建设与管理的视野，提升教学效果。

“嵌入法”的难点在于如何与传统教学内容相融合，通过增加课时或调整传统教学内容的方式解决。对于无法通过“嵌入法”调整或调整后教学效果不佳的内容，如“大数据技术”等课程通过新开课程解决，新开课程要注重协调好教学内容与开设课程数量之间的关系。同时，无论是“嵌入法”还是“新开课程”，都力求有机衔接“被嵌课程”、前导课程内容、较好地把握教学内容的广度与深度，并基于课程间关联性决定开课顺序和学期。调整后的主要专业课程及开课学期如表1所示。其中专业方向课程在第六或第七学期开设。

将专业实验分为基础实验、综合实验两个层次。运用模块化设计思想，设计综合实验案例。案例选题与热点问题结合、与实际应用背景问题结合，增加探究性、趣味性，激发学习兴趣。基础实验按照理论教学知识点从综合实验案例中分模块提取。实验教学过程中，采用“搭积木式”、分阶段、循序渐进式教学方法，加深学生对相关技术的理解，提高学生的学习兴趣和效果，夯实学生的基础知识，培养学生对技术的自主运用和创造性思维能力[7]。统筹利用物理设备、模拟软件构建软硬结合的实验教学平台，保障实验案例顺利落地，满足多样化实践需求。改革学生实验课程考核，采用“过程评定+结果评定”相结合，侧重评价学生动手能力和综合素质。在实验报告中设立【思考与交流】环节，对于在实验过程中能够提出新问题、新创意的同学给予加分。

2 实践体系

通过对面向“互联网+”现代农业产业人才需求特征的调查，结合网络工程专业的课程体系，探索产学研用相结合的网络工程专业实践教学途径。如图1所示，通过系统整合课程设计、实践课程、创新实践、各类竞赛、企业实习和毕业设计建立基于产学研用结合的“互联网+”现代农业产业人才培养“六位一体”立体化实践教学载体。强化工程能力和素质培养，在实践教学中，循序渐进地融入“互联网+”现代农业技术的教学内容， 提高学生的学习兴趣，增强学生的工程意识与实践能力，分为三个阶段进行。

第一个阶段“重基础”，旨在夯实学生掌握“互联网+”所需基础知识。强化“计算机网络原理”、“网络数据库”、“Java应用技术”等课程设计，为学生工程能力和素质培养打好基础。同时重视对学生在校期间的学习、学习进程规划和学习方法等进行指导。积极鼓励低年级学生参加课外科技创新实践活动，程序设计和网络技术等竞赛，达到“以赛促学”的目的，提高学习兴趣和学生实践动手能力，夯实学生掌握“互联网+”所需基础知识与技能。

第二个阶段“精方向”，根据学生感兴趣的专业方向进行个性化能力培养。从大二下学期始，结合系统研发、云计算与大数据、“互联网+”系统集成三个专业方向设置创新实践课程，开展创新实践项目可以认定创新学分，激发学生学习动力，提升学生个体的创造效能，学生在实践过程中逐渐明确其感兴趣的专业方向。联合和依托信息与计算机学院“大学生创新实践/创客中心”、校企共建农业部农业物联网技术集成与应用重点实验室等省部级重点实验室，促进教学科研协同，加强科研成果向实践教学内容有效转化。引导学生加入科研团队，激发内在的创新潜力。学生通过参与到教师的“互联网+”现代农业科研的项目开发，提升实践能力，形成较强的运用知识的能力。鼓励学生根据结合感兴趣专业方向，申报国家级、省级、校级大学生创新基金，锻炼学生提出问题、解决问题的能力，提升学生的知识更新能力、创新能力，培养学生的团队协作精神和自主创新意识。

第三个阶段“强工程”。深入开展校企联合培养，积极与信息技术、“互联网+”现代农业的企业共建实践教学基地，充分发挥实践教学对实现“产教融合、协同育人”的桥梁作用。邀请企业专业工程师来校进行实践培训，学生利用生产实训时间到实习基地参加面向企业级项目实训，使学生在校期间可接受企业级项目开发的初步经验。同时，通过科研项目合作渠道积极与涉农企业联合开展实践教学，以方便与企业联合培养所需人才，有的放矢地培养“互联网+”现代农业产业人才。探索通过毕业设计引导学生系统归纳、灵活运用“互联网+”现代农业关键技术的方法。毕业设计（论文）的选题来源于企业具体的项目实现，实现学生在校所学与“互联网+”现代农业产业需求的无缝对接，提高学生的就业竞争力。

3 结语

要实现“互联网+”现代农业产业的良好发展，需要具有宽学科专业领域背景、较强工程实践与创新能力的综合性人才支撑。我校实践表明，教改方案的制定与实施提升了学生的综合素质和创新实践能力，有力支撑了具有较强行业背景知识、工程实践能力、符合产业发展需求的高级网络工程技能和创新人才培养目标。近三年来，先后获批国家级、省校级大学生创新基金项目9项。获得中国大学生计算机设计大赛、安徽省高校物联网应用创新大赛等竞赛省级二等奖以上10多项。登記软件著作权40余项。受学生培养周期限制和教学内容衔接要求的影响，部分教改方案正处于逐步实践中。未来将结合《高等学校乡村振兴科技创新行动计划（2018-2022年）》要求，进一步优化网络工程专业的教改方案，扎实开展实践，及时总结、评估应用效果。

参考文献：

[1] 佚名. 新工科建设复旦共识[J]. 高等工程教育研究， 2017， 15（1）：10-11.

[2] 佚名.新工科建设行动路线（“天大行动”）[EB/OL]. 中华人民共和国教育部网站http：//www.moe.edu.cn/s78/A08/moe_745/201704/t20170412_302427.html. 2017-04-08.

[3] 佚名. 新工科建设指南（“北京指南”）[EB/OL]. 新华网http：//education.news.cn/2017-06/13/ c_129631611_2.htm. 2017-06-13.

[4] 佚名. 关于印发《“互联网+”现代农业三年行动实施方案》的通知[EB/OL]. 中华人民共和国教育部网站http：//www.moa.gov.cn/ztzl/scdh/tzgg/201607/t20160721_5213458.htm. 2016-07-21.

[5] 佚名. 关于印发《高等学校乡村振兴科技创新行动计划（2018—2022年）》的通知[EB/OL]. 中华人民共和国教育部网站http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/moe_784/201901/t20190103_365858.html. 2018-12-29.

[6] 傅雷扬， 饶元. 新工科背景下软件课程教学模式研究——以安徽农业大学为例[J]. 重庆科技学院学报：社会科学版， 2017（10）：116-117.

[7] 饶元， 殷辉. 启发式网络互联技术实践教学方法探索与应用[J]. 河北农业大学学报（农林教育版）， 2018，20（3）：58-62.

【通联编辑：王力】