新工科背景下农机一流专业建设与人才培养探索

2021-12-28张红梅吕志军

农业开发与装备 2021年9期

屈哲，何勋，张红梅，李赫，丁力，吕志军

（河南农业大学机电工程学院，河南郑州 450002）

0 引言

2017年上半年，教育部在上海复旦大学和天津大学举办了综合性高校和工科优势高校的新工科建设会议，提出了国家新工科建设的“复旦共识”和“天大行动”。也是为了应对新一轮科技革命与产业变革所面临的新机遇和新挑战而提出“新工科理念”[1-3]。随着“新工科”的提出，农林类高校农科和工科的相关度越来越高，以新工科反哺新农科，对促进农业现代化发展和培养复合创新人才具有重要意义[4]。2019年教育部印发《关于实施一流本科专业建设“双万计划”的通知》。党的十九大报告中提出，加快推进“双一流建设”，实现高等教育内涵式发展的任务[5，6]。

在国家实施新工科建设、农业现代化、乡村振兴战略和双一流专业建设的多重背景下。本文以河南农业大学农业机械化及其自动化省级一流专业建设为例，从专业定位、历史沿革、专业特色与优势、改革教学计划与人才培养模式、改革课程体系、建设教学资源、改革教学方法和手段、师资队伍建设等方面介绍农机一流专业建设的举措与成效，不断推进与提高农机一流专业建设与人才培养水平。

1 农机一流专业介绍

1.1 专业定位

农业机械化及其自动化专业基于河南农业大学办学及人才培养目标定位，立足河南、面向全国，以培养“精设计、懂工艺、善实践、明管理、有视野、会创新”的复合型农机高级工程技术人才为目标，努力建设成为特色优势明显的国家一流专业。

1.2 历史沿革

本专业是河南农业大学建立最早、最有特色的工科专业。始于1957年开办的农业机械专业，办学基础雄厚，教研成果丰硕。1986年依托本专业首批建成本校农业机械化工程硕士学位点，2002年取得农机化推广硕士招生资格，2010年获得博士授予权学科。

1.3 特色优势

本专业以一年两作粮食作物和经济作物机械化生产装备设计、制造和应用为特色优势；以“新工科”建设为导向，向“农业机械数字化设计与制造”和“农业机械自动化与智能化”方向拓展。2007年认定为河南省特色专业，2012年获批“河南省普通高等学校本科工程教育人才培养模式改革试点专业”，2014年获批教育部等三部委“卓越农林人才教育培养计划改革试点项目（复合应用型）”专业，2016年获批“河南省高等学校专业综合改革试点专业”。2019年在国内率先开设智能农业装备专业方向；2020年河南省大学生本科高校校外实践教育基地批准建立；2020年河南省一流本科专业建设审批通过；2021年新工科专业“农业智能装备工程”获批。同时，建有8 200 m2条件完备的农机实验室及校企合作教学实践基地12个。

2 建设举措

2.1 改革教学计划与人才培养模式

以“新工科建设”为契机，以“普通高校本科专业类教学质量国家标准”为基础，对农机本科专业培养方案进行改革与创新。新的培养方案中明确提出要加强与企业生产实际与人才需求相结合，开展“拔尖人才创新创业训练项目”。训练项目选题要与企业实际生产需求相一致，让学生能够深入到企业开展项目研究，以锻炼和培养学生的设计水平、创新实践能力等。提出个性化、差异化培养方案：学生在完成公共基础课和10门本专业核心课程后，针对学生的不同特点、能力、兴趣，开设创业教育类、专业拓展类等课程。

2.2 改革课程体系和丰富教学资源

新的培养方案充分考虑新知识、新技术的发展和农机农艺融合的需求，增开大数据、农业机器人等新课程。选修课设置创业教育类、专业拓展教育类、综合素质教育类3大模块。

理论教学内容的改革：根据课程特点，精选教学内容。本专业课程采用线上线下混合式、对分课堂、翻转课堂、虚拟仿真训练等新的教学方式，改革考核方式，增加期中考试等考核环节。改革实践教学的方式与内容：①课程中的实验，让学生加深对理论知识的理解，直观的了解农机具结构特点、工作原理和工作过程，掌握实验方法；②采用虚拟仿真的教学方式，开展发动机、拖拉机、播种机等大型机具的拆装学习与实验；③与洛阳一拖、开封中联等企业合作建立校外实践基地，以锻炼与培养学生的创新实践与动手操作能力；④开展麦收实习、毕业实习等，以培养和锻炼学生对所学专业知识的综合运用能力。

2.3 改革教学方法与教学手段

系统授课与专题分析相结合：在农业机械学等核心课程或专业课程中，采用多位教师共同上课的模式；邀请本专业领域内专家、教授和企业工程师等以专题讲座的形式开展课程教育，增加课程教学的深度和灵活性。充分利用现代教学手段：借鉴国内外课程改革的成功经验和成果，充分利用现代信息技术，如在线开发课程、视频公开课、慕课等，形成具有鲜明特色的专业核心课和精品在线开放课程。

挖掘实践活动形式，加强创新与实践能力的培养：鼓励学生通过参与学科竞赛、科研实验室、创新训练和科研项目等，以提高学生的三维设计水平、创新与实践能力、动手操作能力。强化实践教学环节：除了洛阳一拖、开封中联等大型的校外见习基地外，根据农机化发展现状和农村土地流转现状，建立了多个以原阳农场、周口、安阳、商丘等地农业合作社和农机合作社为主要组成部分的农业生产机械化生产实习基地。

2.4 师资队伍建设

本专业注重教师团队的建设与发展，以加强师德师风建设为核心，以完善专业梯队为重点，以提高学生培养质量为根本，努力建设一支热爱本科教学、学历层次高、多学科交叉融合、梯队结构合理、学缘结构合理、富有开创精神和发展潜力的优秀教学团队。

每年引进1～2名博士充实到青年教师队伍，青年教师采用导师制，每名新进教师有一名有经验的老教师对其教学工作、学术研究进行指导。要求青年教师及时掌握与了解本专业相关前沿技术的发展动态，将具有创新性的教学理念与方法运用到教学中去；加强青年教师的培训和再教育，鼓励中青年教师出国研修、参加学术会议和业务交流，以促进青年教师的快速成长。

3 建设成效

1）以优质核心课程建设为载体，带动专业课程群建设，启动《农业机械学》《农业物料学》《现代农业装备》省级精品课程建设。主编或参编专业课程教材6部，制定10门专业核心课程标准。2019年农业机械系被认定为河南省高等学校合格基层教学组织。2020年农业机械学课程组被评为河南省高等学校优秀基层教学组织。

2）投资建设农机创新实验室，配备3D打印、机械设计工作站等基本材料和设备。承担大学生创新创业训练计划项目20余项，其中国家级8项。学生参与发表论文60余篇，申请专利40余项，在全国3D大赛、全国大学生智能农业装备创新大赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛中等比赛中获省部级及以上学科（行业）竞赛奖励50多项。

3）目前，专业教师中具有博士学位比例为75%，年龄在40岁以下的中青年教师全部具有博士学位。教师队伍中现有国家现代农业产业技术体系岗位专家2人，河南省现代农业产业技术体系岗位专家1人。河南省教育系统优秀共产党员1人，河南省文明教师1人，河南省教学标兵1人，“豪丰杯”全国十佳农机教师2人，河南省青年骨干教师1人。国家农业工程类青年教师教学水平大赛获奖教师1人，校级青年教师讲课大赛获奖教师6人。

4）本专业就业率整体保持基本稳定，一次就业率超过90%；考取研究生，进一步深造的比例约为24.5%，考取的学校包括中国农业大学、西北农林科技大学、四川农业大学、华中农业大学、江苏大学等全国知名的农业院校；其他主要是企事业单位就业，主要从事农机制造、机械制造类，2019年毕业生企业就业率为79.6%，且从事的比例呈现上升趋势，毕业生创新能力总体满足度与全国农机专业平均水平基本持平。