智慧设施农业装备人才培养模式研究与实践*——以北京市为例

杨学坤，叶克，徐迪娟，胡瑶玫

(北京农业职业学院机电工程学院，北京市，102208)

0 引言

随着国家乡村振兴战略和北京全国科技创新中心建设的持续推进，设施农业已成为北京都市现代农业重要产业形态，正由机械化、自动化向智能化转变，处于农业科技制高点，进入智慧设施农业发展新阶段[1-8]。智慧设施农业具有多领域多学科交叉、技术密集、发展迅速的特点[9-15]，对技术技能人才培养提出更高要求，因而开展智慧设施农业装备人才培养的研究与探索，很有必要。

芦燕等[16]在紧密型校企合作模式的引领下，确立设施农业与装备专业一、二、三产业综合能力培养目标，从培养目的、师资、学生、课程四个方面出发，创建人才培养新模式，构建设施农业和装备专业创新人才培养评价体系；梁巧玲等[17]提出“工学结合、四阶递进”的人才培养模式，建立面向行业企业设施工程技术与装备、反季节蔬菜生产、花卉生产、设施病虫害防治的课程体系，将蔬菜工、花卉工、植保工、林木种苗工4个工种所需行业规范与职业技术标准引入课堂教学，强调学生职业道德和职业精神的培养；申海香等[18]构建并实施了产教融合“校农联合、一体四融合”人才培养模式和工作过程系统化的课程体系，实现课程内容与职业标准的相融合、课程体系与职业岗位的相融合、教学过程与生产过程的相融合、师生与师徒的相融合；徐艳玲等[19]对“双高计划”背景下专业开展校企合作的运行机制进行研究，提出创新教育要融入人才培养之中；王妍[20]通过明晰设施农业与装备专业的质量基础，设计专业质量保证体系，建立目标链及标准链，并实施“8”字螺旋、问题导向促进持续改进的整改体系。作为新兴专业，国内设施农业与装备专业人才培养模式的研究尚处于起始阶段，基于智慧设施农业背景的专业人才培养模式研究成果还没有形成。

北京农业职业学院设施农业与装备专业在智慧设施农业背景下，通过大数据方法开展专业人才需求调研，对用人单位的人才需求结构和目前人才培养过程中存在的问题进行全面分析，基于成果导向的教育理念，创新“12340”人才培养模式，通过科学构建以职业能力为核心的课程体系，深入推进产教融合校企合作，打造一体化产学研育人平台，不断提升专业人才培养的适应性。

1 人才培养过程中存在的问题

智慧设施农业需要大量有道德、懂技术、精技能、会创新的高素质技术技能人才[21]。以2016年1月—2019年12月期间北京地区设施农业与装备专业相关的用人单位的需求信息为调研样本，综合运用共词网络、自动分类、文本聚类、数据可视化、机器学习等大数据分析方法，对专业人才需求的素养、通识能力、专业知识与技能、岗位群等多维度进行了全面分析。调研结果显示，在素养方面，用人单位青睐“责任感强”(31.51%)、“吃苦耐劳”(27.97%)、“乐于合作”(26.47%)的专业人才；在通识能力方面，社会较为关注专业人才的“组织与管理能力”(74.49%)、“沟通与表达能力”(69.24%)、“组织协调能力”(56.59%)。岗位群数量需求相对较高的是现代农业园区生产管理(44.53%)、现代农业园区运营管理(41.86%)、设施农业装备工程管理(4.69%)，用人单位对设备应用和维修能力、营销能力、育苗技术应用能力的需求较大。

通过对比用人单位的人才需求与专业人才培养现状，明显发现专业存在人才培养定位不够清晰、新技术新装备融入教学内容缓慢，核心技能不够明确、专业适应性不强等突出问题，主要包括以下四个方面。

1.1 专业人才培养定位不够清晰

产教融合不紧密，校企合作不深入，学校在有限的市场人才需求调研基础上单方面制定的专业人才培养方案，难以准确体现对学生专业知识、技术技能、职业素养等要求。

1.2 新技术新装备融入教学内容缓慢

教师与产业、企业联系较少，服务产业能力不足，对行业产业的新技术、新装备了解滞后，获取行业新技术、新装备的途径有限，教学项目和案例少而陈旧。

1.3 专业核心技能不够明确

专业人才培养目标分散，学生的核心技能不明确、不突出，课程体系中自动化、信息化类课程设置不足，难以支撑智慧设施农业产业人才需求。实训设备与生产实际差距较大，设备台套数和工位数量少，教师对实训项目开发不足，学生综合职业能力较弱。

1.4 专业适应性不强

专业社会影响力较弱，除京鹏等少数几家相关企业外，大部分行业企业不知道专业的存在，进入企业实习和就业的学生极少，专业对口率在30%以下。

2 人才培养模式的改革与实施

2.1 创新“12340”人才培养模式

针对以上问题，专业坚持推进产教融合、校企合作，在广泛市场调研的基础上，构建以职业能力为中心专业课程体系，校企双方紧密协作构建一体化育人平台，实施“知识、技能和创新创业能力”为核心的学业评价制度，推进“四融合”升级专业人才培养方法，筑就“现代农匠”成才之路，形成了适应北京地区智慧设施农业人才培养的“12340”模式，如图1所示。

“1”：以职业能力为中心构建专业课程体系。以职业岗位能力分析为切入点，构建以能力为本位，职业实践为主线，工作过程为导向，项目课程为主体的模块化课程体系，强化专业技能，重视方法能力、社会能力。

“2”：校企双方紧密协作构建一体化育人平台。扎实推进产教融合、校企合作，按照差异化合作策略，不同企业赋予不同的合作重点，建设智能农业种植装备研发基地，构建“生产实训、技术创新、成果转换”的一体化产学研育人平台，将平台汇聚的科研项目和装备、科技和工程技术人员共同服务人才培养全过程。

“3”：“知识、技能和创新创业能力”为核心构建学业评价制度。建立多考核主体、以“知识、技能、创新创业能力”为主要考核内容、综合运用“作业、笔记、试卷、评价单、调查问卷”等多种考核载体的学业评价制度[22]。

“4”：“四融合”升级专业人才培养方法。推进“专业与职业融合、课程与项目融合、实习实训基地与创新创业平台融合、教师与导师融合”的“四融合”，升级专业“教”与“学”方法，全面提高教师工程实践能力和学生综合职业能力。

“0”：筑就“现代农匠”成才之路。实施“立德树人导师制”[23]，成立专业社团、参加技能大赛和创新创业大赛、开展暑期社会实践活动，专家引领、导师引路、教师指导，营造培养“现代农匠”的浓厚育人氛围，实现职业能力培养与岗位需求的“零”距离，培育精耕细作、开拓创新、追求卓越的“现代农匠”精神。

2.2 “12340”人才培养模式的实施

北京农业职业学院设施农业与装备专业联合国家农业智能装备工程技术研究中心、淮北某农业装备有限公司、北京某农业有限公司等校企合作单位，按照“12340”模式要求，共同开展设施农业与装备专业人才培养的研究与实践。

2.2.1 以职业能力为中心构建专业课程体系

通过实施专业人才需求调研对标产业发展要求，人才培养规格对接职业标准，校企共同开发课程标准，实现课程体系和教学内容的动态更新。

1) 开展区域专业人才需求调研，对专业人才的社会需求的素养、通识能力、专业知识与技能、岗位群等多维度进行全面分析。

2) 对接《设施农业装备操作工》职业标准，精准设置人才培养目标，组织行业企业专家、专业教师，以职业岗位能力分析为切入点，构建以能力为本位，职业实践为主线，工作过程为导向的专业课程体系。

3) 按照设施园艺装备操作工等职业资格标准要求，将职业岗位所需要的知识、技能和职业素养融入相关专业课程，联合企业共同开发课程标准。

4) 通过中国农业机械化协会设施农业分会平台，了解产业、技术及装备发展，动态调整课程体系和教学内容。

2.2.2 校企双方紧密协作构建一体化育人平台

本着“优势互补、资源共享、深度融合、互惠共赢、共同发展”的原则，扎实推进产教融合、校企合作，按照差异化合作策略，与国家农业智能装备工程技术研究中心、淮北某农业装备有限公司等的合作，构建一体化育人平台，协同培养人才培养、应用技术研究、技术示范和科技服务。

1) 产学研融合，建“教学、科研、培训、鉴定、服务”一体化实训基地。通过分类整合、新建等方式建设实训基地，根据岗位核心能力开发实训项目，必要时与厂家合作开发实训设备。

2) 校企合作，建技术服务与产品开发中心。校企共建产品开发基地，共同开展科研项目及产业化开发项目，开展技术援助和学术研讨，进行新产品试制、检验检测、技术示范和产品推广。

3) 校企协作，开展校内外专项技能训练和顶岗实习。企业选派技术专家担任校外指导教师，与校内指导教师共同实施专项技能训练和顶岗实习。

2.2.3 实施“知识、技能和创新创业能力”为核心的学业考核制度

借鉴发达国家职业教育考核评价的先进经验，建立以“教师、学生、同学、企业”为考核主体、以“知识、技能、创新创业能力”为主要考核内容、综合运用“作业、笔记、试卷、评价单、调查问卷”等多种考核载体的学业考核体系[24]。

1) “知识、技能和创新创业能力”多因素评价。不同性质的课程设定不同的指标权重；落实立德树人根本任务，将学生的职业素养和创新创业能力的培养作为教学的任务之一。

2) “教师、学生、同学、企业”多主体评价。根据各考核主体的利益相关性，确定各考核主体考核结果的权重。

3) “作业、笔记、试卷、评价单、调查问卷”多考核载体。分为形成性考核和终结性考核两部分，充分应用作业、笔记、实验报告等多种考核载体。

2.2.4 推进“四融合”升级专业人才培养方法

在实现推进专业全面对接职业标准的基础上，充分发挥校企一体化育人平台，推进工程实践案例、科研和技术服务项目转化为教学项目，教师与企业导师协同教学，全面提高教师工程实践能力和学生综合职业能力。

1) 聘请科研院所、企业高级工程技术人员担任“专业大师”，成立“大师工作室”，传绝技、带高徒，为学院培养技能骨干，提升教师工程实践能力。

2) 教师与企业专家共同开展科研与技术服务项目研究，学生作为科研助手参与项目开发，承担设备组装、调试和数据采集等工作，培育学生创新创业能力。

3) 专业核心课程实施“双导师授课”，企业导师与校内教师围绕工程案例开发教学项目，校内教师负责教学设计和组织，企业导师负责任务发布、关键技能示范，并按照相关生产、工艺和管理规范开展现场教学和学生学业考核，培养学生核心技能和职业素养。

2.2.5 立德树人，专家引领、导师引路，筑就“现代农匠”成才之路

通过实施立德树人导师制，开展专业社团和学生技能竞赛活动，通过教师和企业导师的言传身教、润物无声，培育学生精耕细作、开拓创新、追求卓越的“现代农匠”精神。

1) 实施立德树人导师制。以立德树人为根本任务，通过导师对学生的关心、帮助与引导，引导学生树立正确人生观和价值观，养成良好的生活学习习惯，培养学生成为合格的社会主义建设者和接班人。

2) 开展专业社团和学生技能竞赛活动。按照 “知识拓展、技能提升、创新创业、素养养成”的指导思想，以综合职业能力拓展和职业素养提升为目标，将专业社团活动与学生技能竞赛备赛训练相结合，营造劳动光荣，技能宝贵，创造伟大的良好氛围。

2.3 人才培养模式的主要特色

2.3.1 创新“专业产业同频，教学科研共振”的产学研协同育人路径

针对智慧设施农业具有多领域多学科交叉、技术密集、发展迅速的特点，提出了有道德、懂技术、精技能、会创新的“现代农匠”人才特征。为此，实施专业人才需求调研对标产业发展要求，人才培养规格对接职业标准，校企共同开发课程标准，实现课程体系和教学内容的动态更新；校企共建一体化育人平台，推进工程实践案例、科研和技术服务项目转化为课程教学项目，校内教师与企业导师共同实施教学，全面提高教师的工程实践能力和学生综合职业能力。

2.3.2 创新“知识创新并举，技能素养双升”的学业考核制度

针对学业考核制度存在的导向作用发挥不明显、考核内容不够全面、考核形式单一、过程考核和反馈功能被忽视、学生主体作用没有体现等突出问题，建立和实施了以“教师、学生、同学、企业”为考核主体、以“知识、技能、素养”为主要考核内容、综合运用“作业、笔记、试卷、评价单、调查问卷”等多种考核载体的学业考核制度[25]。

2.3.3 创新“创新驱动提升，立德铸就匠心”的现代农匠培养方法

针对学生职业素养和创新能力不能满足产业发展要求的问题，将职业素养和创新能力的提升作为学业考核的重要内容，引导学生学习创新的方法和能力；学生参与科研和技术服务项目，开设有“智慧农装”“绿色新能源”等专业社团，实现“课堂—社团—竞赛—创新创业”融通培养，参加创新创业大赛，在项目研发和技能竞赛中培养创新意识，学会创新方法，锤炼创新能力；实施立德树人导师制，通过教师和企业导师的言传身教、润物无声，培育学生精耕细作、开拓创新、追求卓越的“现代农匠”精神。

3 应用效果

3.1 人才培养质量提升

2017年以来，“12340”人才培养模式在设施农业与装备专业2015—2020级学生中实施。开发信息化教学资源超过1.5 TB，80%以上的课程采用混合式教学模式；校企共建了国内领先的设施农业生产装备实训室、植物工厂、智能农业装备、现代农业传感器等专业特色实训室，办学实力有了较大提升；教师入选北京市优秀青年骨干教师培养计划2名，教学成果获教育部关工委“工匠精神与职业院校德育工作”研讨活动一等奖，北京市教育教学成果二等奖；学生承担大学生科技创新项目4项，获得“互联网+”大学生创业创新大赛(北京赛区)二等奖1项、三等奖1项，首都大中专学生暑期实践百强团队。2020年，专业入选国家级特色高水平专业群。

3.2 服务产业能力提高

教师挂职担任大兴区安定镇科技副镇长，开展日光温室补光技术、病虫害物理防控技术的示范推广，受大兴区安定镇人民政府委托，完成了横向项目《自动开箱封箱生产平台研发》，提升农业新型经营主体的自动化生产水平；教师为延庆、大兴、顺义开展专业技术培训；科研成果《气雾栽培式植物工厂智能控制系统》在湖南、安徽等地广泛应用。

3.3 社会影响力提升

专业参与科特迪瓦职业培训中心项目建设计划；接待马来西亚怡保技职学院、温州科技职业学院学习交流；开发中学生学农课程《智能温室》，成为与北京师范大学附属中学联合试点课程；2019年成为中国农业机械化协会设施农业分会委员单位；与北京华农农业工程技术有限公司等18家行业知名企业建立紧密合作关系。案例《产教融合校企共赢，协同育人提升质量》入选中国都市农业职教集团典型案例，行业权威网站“中国设施农业信息网”对专业人才培养进行了详细介绍。

3.4 专业适应性增强

毕业生历年就业率均保持在100%，专业对口率由2017年的不足30%上升到2020年的90.1%，进入专业相关企业就业成为毕业生首选；专业毕业生供不应求，大多进入首农集团、北京某农业有限公司等行业知名企业工作；毕业生走上技术和管理岗位，学生的专业知识、技术技能和职业素养受到企业广泛好评。

4 结论

北京农业职业学院设施农业与装备专业在智慧设施农业背景下，在系统调研用人单位需求和对比分析的基础上，创新的“12340”人才培养模式，通过构建以职业能力为中心专业课程体系、校企双方紧密协作的一体化育人平台，实施“知识、技能和创新创业能力”为核心的学业考核制度，升级“四融合”的专业人才培养方法，有效地培育学生的专业知识、技能和创新创业能力，初步实现职业能力培养与岗位需求的无缝衔接，专业人才培养的适应性有效提升。

在今后人才培养过程中，专业需继续深入推进产教融合、校企合作，构建一体化育人平台，协同培养人才培养、应用技术研究、技术示范和科技服务，形成职业教育服务产业发展的创新体系。学院需支持人才培养模式改革，在专业设置和干部配备上提供组织保障，在师资队伍建设、财政专项经费等方面提供保障，同时在学生学业考核等教学管理制度实施方面提供全面支持。进一步深化教育教学改革，不断提升专业人才培养的适应性。