基于粮食安全视角的农业水利技术推进与人才培养创新——以河海大学为例

徐辉，张兵，陈菁，徐俊增

(河海大学，江苏 南京 210024)

民以食为天。粮食安全关系国计民生，是国家安全的重要基础。对于中国这样一个超过14亿人口的发展中大国，粮食安全更是治国理政的头等大事。2019年，在庆祝新中国成立70周年和第39个世界粮食日之时，国务院新闻办发表了《中国的粮食安全》白皮书，在总结宣传我国保障粮食安全的伟大成就的同时，明确指出：我国粮食中长期供求仍呈紧平衡状态，当前结构性矛盾仍较突出，影响粮食安全的潜在风险隐患也在增多[1]。近年来，国际贸易争端加剧更是增加了我国粮食安全的风险，粮食安全问题显得尤为重要。习总书记多次强调“中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己手中”，2020年在吉林考察时又强调：“要把保障粮食安全放在突出位置，毫不放松抓好粮食生产。”[2]

保障国家粮食安全，对中华民族来说是一个永恒课题，涉农高校肩负着为粮食安全战略提供技术与人才支撑的重任。水利是农业的命脉,河海大学作为一所以水利为特色，多学科协调发展的特色研究型大学，如何发挥水利与农业结合的优势，积极保障国家粮食安全，是我们一直努力思考的课题。

一、加强顶层设计，成立农业科学与工程学院

在河海大学百年办学过程中，以“河疏湖蓄水利兴、横流浩劫永断绝”为己任，积极投身祖国水利建设，为农业生产和粮食安全贡献了力量。1952年华东水利学院(河海大学前身)建校之初，就设立了河川、水文、农水(农田水利工程，后改为农业水利工程)等系，分别围绕农业生产中如何防洪除涝、如何兴建工程供水、如何科学灌溉、如何排水改良土壤等内容进行长期的研究，产生了一批原创性成果，在国家水利工程建设、农业水利发展中贡献卓著。

以农业水利系为例，围绕如何科学合理的灌溉，从20世纪80年代开始投身水稻节水灌溉技术研究，经过四代人30余年的科学探索，形成了具有节水、增产、控污等功能的水稻控制灌溉技术，在北至黑龙江、南至海南的全国多个省份得到了应用，产生了巨大的节水增产效益。以黑龙江省为例，2020年的应用面积达到了3000万亩，占到了全省水稻种植面积的50%以上[3]。成果获省部级奖励10余项、国家科技进步二等奖2项、国际灌排委员会农业节水科技奖1项。围绕如何增加耕地，与江苏沿海集团密切合作，在滩涂围垦工程建设、滩涂土壤改良方面形成了系列成果，从增加备用耕地角度为国家与区域粮食安全做出了贡献。生态灌区建设团队则围绕如何科学合理的灌溉施肥、如何实现排水的净化与再利用，开发了多项实用技术；从材料方面创新了生态灌区工程形式，开发了生态灌区建设的多项关键技术，成果被全国50多个灌区采用，获国家科技进步奖一等奖。

结合新形势下国家保障粮食安全的新需求，河海大学主动谋求涉农学科突破。2018年以农业水利工程系为主体成立了农业科学与工程学院，按照“强特色、补短板、拓方向”的思路优化学科方向整体布局，在做强农业水土工程、农业生物环境方向的同时，借力水利工程、环境科学与工程两个一流学科，积极拓展与人工智能、生命科学的学科交叉，逐步拓宽了农业生物能源、农业信息化与智能化方向，推动了学科整体进步。同时吸引了包括土壤学、植物营养、生命科学、智慧农业方面的人才，开展与农业资源与环境交叉学科方向研究，针对农业水土资源开发和利用中的土壤污染与改良、面源污染防控以及水土资源的高效利用技术等方面进行深入研究。通过新学院的设立，更好地服务乡村振兴，更好地保障国家粮食安全。

二、面向国家重大战略，加强农业科技研究

科学技术是第一生产力，保障粮食安全离不开科技进步。我国农业科技对粮食增产的贡献主要体现在高标准农田建设、农业物联网运用、生物育种、病虫害防治等方面。智能灌溉、无人机植保、无人驾驶智能插秧机、北斗卫星导航大农机等硬核科技装备逐渐成为了农业利器，极大地解放了劳动力，提升了粮食生产科技水平。农业农村部原部长韩长赋在2019年庆祝中华人民共和国成立70周年的新闻发布会上表示，我国农业良种实现全覆盖，旱涝保收、高产稳产的高标准农田达到6.4 亿亩，粮食作物耕种收综合机械化率已经超过80%，我国农业的科技进步贡献率达到58.3%[4]。农业科技创新在保障国家粮食安全、重要农产品有效供给、促进农民增收和农业绿色发展方面发挥了重要作用，已成为促进我国农业农村经济增长最重要的驱动力。

国家高度重视农业科技发展,提出了科教兴农战略，要求加强生物技术、信息技术等高新技术的研究与开发应用，积极推广优良品种和农业先进实用技术，加快农业科技成果的转化与推广应用，持续推进“种子工程”、“畜禽水产良种工程”、超级稻推广项目等[5]。《国家创新驱动发展战略纲要》也明确了现代农业领域的技术发展方向，强调要发展生态绿色高效安全的现代农业技术，确保粮食安全、食品安全[6]。农业科技要进一步加大对粮食作物规模化、机械化、轻简化、标准化生产技术的研发和应用，在重视产量增加的同时，努力提高土地产出率、资源利用率和劳动生产率，实现粮食生产由资源依赖的粗放数量型增长向绿色可持续的质量效益型增长的转变，实现粮食生产的可持续发展，提高国际竞争力。

《中国的粮食安全》提出，我国农业科技创新的发展方向应聚焦在强化农业基础研究，全面升级节水灌溉、农机装备、农药研制、肥料开发、加工储运、循环农业等应用技术。强化种业科技创新，突破种质创新、新品种选育、高效繁育和加工流通等核心技术[1]。强化技术集成创新，攻克影响作物单产提高、品质提升、效益增加、环境改善的技术瓶颈。推进农业机械化和农机装备产业转型升级，依靠科技手段和农艺农技应用，增加粮食供给，提升粮食品质。

十九大报告提出坚定不移地实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略、乡村振兴战略、区域协调发展战略、可持续发展战略、军民融合发展战略七大战略[7]。七大战略有六个与农林水高等院校密切相关，这既为农林水利类高校提供了前所未有的发展良机，也为农林水利类高校未来发展指明了方向。

河海大学正按照习总书记面向四个主战场的重要指示，持之以恒加强基础研究，解放思想、大胆创新，加强创新人才教育培养，加强国际科技合作，大力弘扬科学家精神，用实际行动践行科技报国。围绕农业水资源高效利用与节水灌溉，农业水土资源合理配置与高效利用，农业水旱灾害演变与减灾，灌区信息化与智能化，灌排工程优化设计与高效运行，农业水土污染防控与修复等领域加强基础研究和新技术研究，突破农业可持续发展的瓶颈，更好地服务于中华民族伟大复兴。

三、培养知农业、爱农业的创新型农业水利人才

保障国家粮食安全，人才是关键。李克强总理提出，要深化研究生培养模式改革，进一步优化招生制度、学科课程设置，促进科教融合和产教融合，加强国际合作，着力增强研究生实践能力、创新能力，为建设社会主义现代化强国提供更坚实的人才支撑[9]。孙春兰副总理表示研究生教育应以提升研究生教育质量为核心，深化改革创新，推动内涵发展。把研究作为衡量研究生素质的基本指标，优化学科专业布局，注重分类培养、开放合作，培养具有研究和创新能力的高层次人才[8]。

河海大学农业水利专业在人才培养过程中聚焦立德树人，坚持五育并举，将专业教育与劳动教育融合，着重培养知农业、懂农业、爱农业的农业人才，注重以劳动教育提升大学生服务农业的情怀。古往今来，农为国之本，水为农之脉。河海大学在农水领域办学历史悠久，是我国最早培养农业水利工程专门人才的高校之一。一直以来，农水人传承着“注重学生身体健康，养成勤勉耐劳习惯”的办学思想[9]，把劳动融入专业教育，让“劳动课程”变成“课程劳动”。

(一) 构建新时代劳动教育体系

在丰富完善“日常生活劳动、生产劳动和服务性劳动”三类劳动教育内容的同时，积极倡导辛勤劳动、诚实劳动、创造性劳动三种劳动心态，大力弘扬劳动精神、劳模精神、工匠精神三种劳动精神，把创造性劳动能力作为新时代劳动教育的重点、难点、创新点和增长点，开发出形式多样、内容丰富的劳动教育教学课程和教学方案。劳动既作为知识的“必修课”，也作为素质的“硬杠杆”，通过专业教育、思想教育和劳动教育的一体化融合，学用合围、知行合一，改善和提升了学生的劳动精神面貌、劳动价值取向和劳动技能水平。

目前，河海大学农业水利工程专业的劳动教育已经覆盖全体本科生。在本科人才培养过程中，劳动教育贯穿入学教育—课程学习—实践学习全过程，坚持持续性劳动教育思想；在实践难度系数维度，教育内容和形式循序渐进，开展适量性劳动教育活动；在时间维度，根据农耕季节性特征，制订冬藏—春耕—夏耘—秋收的理论联系实践计划，进行适时性劳动教育。通过劳动教育，引导大学生树立正确的劳动观，崇尚劳动、尊重劳动，实现知行合一，培养一批有正确劳动理念、现代劳动技能的知农业、爱农业的农业水利人才。

(二) 涵养爱农情怀

以“农情河海”为主线，端正劳动观念、弘扬劳动精神。在每年的秋分时节，举办“河海丰收节”，展示学院劳动教育成果，抒发“三农”情怀和青春奋斗、献身祖国农业现代化建设与水利事业的使命担当。通过割麦体验赛、稻草人制作活动、麦浪滚滚摄影大赛、“庆丰收、迎华诞”文艺表演、丰收节游园会、农事趣味运动会、中国入选世界灌溉遗产项目与新型现代农业节水技术展示、农情河海青年学者学术论坛等河海丰收节系列活动，同学们走进田间地头，既体验了搭建灌溉系统、开发墒情监测装置等创造性劳动，又体验了拔萝卜、摘玉米等农事活动，尽情享受丰收带来的幸福和喜悦。同时，练就创造性劳动本领，树立起劳动最光荣、劳动最崇高、劳动最伟大、劳动最美丽的观念。

(三) 开展创新型人才培养探索实践

创新是引领发展的第一动力，是新时代人才培养质量的核心指标[10]。围绕农业水利专业创新型人才培养的目标，从知识传授、技能训练、科研创新、参赛备赛全过程等五个方面开展了探索性实践。

知识传授方面，注重夯实理论基础，传授前沿知识。开设农业水利工程创新训练必修课程，鼓励学院任课教师基于课程讲授相关领域前沿知识，营造创新氛围，吸引有潜力的学生围绕学科前沿方向开展研究性学习，提供更多前沿选题和导向性指引。邀请校外专家专题研讨，比如邀请南瑞集团、中苏科技等单位的灌区信息化专家开展专题研讨，提升学生对灌区信息化与智能化研究的兴趣。

为激发学生学习兴趣、提升创新学习技能，设立若干兴趣小组，先后成立单片机开发小组、无人机兴趣小组、软件开发兴趣小组、机器视觉兴趣小组等。比如为促进电子技术在新农科中的应用，成立了嵌入式系统开发兴趣小组，每两周组织集中学习，开展了电源、滤波器、单片机硬件设计制作，ARM单片机软件、树莓派和Python的学习，让学生在结合自身兴趣选择功能单元，开展硬件开发和控制软件的编写，强化了定期指导和朋辈传帮带作用，保障农业水利交叉学科方向创新型人才持续培养的机制。

以赛代练，开展项目培育，提升学生创新能力。疏通大学生创新训练项目、学校科技节相关竞赛、省级和国家级相关竞赛的四级竞赛体系，选拔更多的优秀选手培育新农科特色项目。以大学生创新训练项目为基础，以校园科技节相关竞赛为创新项目选拔，以智慧灌溉类竞赛校内选拔赛培育创新人才，以行业特色型竞赛和国家综合性竞赛为目标，通过项目化培育，在竞赛的氛围中快速提升学生的创新能力，特别是辨别和发现创新点的能力。每年围绕农业生产的大学生创新训练项目在10个以上。

依托教学实验中心、节水园科研基地、大学生创新实验室等，构建“实验教学—创新训练—科研育人”有机结合的农业水利创新实践平台，确保科研创新的不竭动力。在校内科研平台，设计并实施了多种灌溉设施的自动灌溉系统，打造集“智能感知—智慧决策—自动实施”于一体的智能化灌溉系统，为学生提供创新学习的平台。结合该平台打造了一支致力于解决稻田水肥管理和农村生产劳动力缺乏问题的稻田水肥保姆托管式服务团队。

结合团队培养和参赛备赛，探索跨学科合作指导模式，建设一支由多学科专任教师、学工队伍、创业导师共同参与的学生创新创业指导团队。通过协调不同学科背景的教师，大大提升了创新创业团队培养的效率，农水系徐俊增教授与工程管理系周申蓓教授共同指导水肥保姆团队，入围了2020年度“互联网+”创业大赛全国总决赛。博士生吴夏蕊毕业后回到宁夏创立了宁夏绿峰源农业科技有限公司，科研团队秉承“要让更多贫瘠土地产生价值”的理念，用科技改造农业，用知识服务农民，扎根少数民族地区，致力于农民增收和农业科技发展，先后获2019CCTV中国创业榜样、宁夏回族自治区五四青年奖章等荣誉，并入选农业农村部全国农村创新创业带头人典型。

通过上述举措，构建了授课教师、学工队伍、行业导师、跨学科导师全员参与的，贯穿课程知识传授、技能训练、科研创新、参赛备赛全过程的农业水利创新人才培养体系，提升了农业水利在创新性人才培养方面的成效。

结语

保障国家粮食安全，人才和技术是关键，农业水利作为水利与农业的结合点，在保障国家粮食安全中发挥着重要的作用。围绕保障国家粮食安全的重大命题，河海大学结合自身学科特色，在学科群布局、学科方向拓展方面积极探索。在学科建设方面响应国家需求，以农业水利工程系为主体成立了农业科学与工程学院，按照“强特色、补短板、拓方向”的思路，积极拓展与人工智能、生命科学的学科交叉融合，优化了农业工程和农业资源与环境两个学科方向整体布局。

紧密结合学科方向，加强了农业水资源高效利用与节水灌溉，水土资源合理配置与高效利用，水旱灾害演变与减灾，灌区信息化与智能化，灌排工程优化设计与高效运行，水土污染防控与修复等领域研究与技术转化。通过构建劳动教育体系，涵养爱农情怀，探索创新型人才培养模式，不断提升知农业、爱农业的创新性农业水利人才培养能力。