设施农业科学与工程“一专多能”应用型人才培养的创新与实践

范晶晶,曹 慧,张保仁,季洪亮,姜倩倩

(潍坊学院种子与设施农业工程学院,山东潍坊 261061)

当今传统农业已快速转型升级为高效、精准、绿色、智能的智慧农业[1]。现代农业快速高质量发展迫切需要具有“一专多能”的高素质复合应用型人才。然而在地方高校农业人才培养方面仍存在一些突出问题[2-5],如人才培养偏重专业知识、技能培养偏少,与现代农业对复合型人才的需求不适应;课程体系不够先进,教学内容偏重理论,与生产实际结合不紧密;教学改革乏力,专业课程的思政育人功能欠缺;缺少培养学生创新能力和实践能力的高水平平台和教育资源等。

山东潍坊是全球农业最具竞争力城市之一,是农业产业化的发源地,拥有全国唯一的国家农业开放发展综合试验区,习近平总书记曾两次对“诸城模式”“潍坊模式”“寿光模式”给予肯定,并在全国推广[6]。潍坊学院设施农业科学与工程专业是教育部首批设立的专业,该研究围绕地方高校农业人才培养中存在的问题,依托潍坊独特的农业产业优势,创新并培养了一批“一懂两爱”,厚实基础,强化实践的“一专多能”复合应用型人才,助力国家乡村振兴战略和现代农业高质量发展,同时为相关地方高校涉农专业人才培养提供了借鉴。

1 “一专多能”应用型人才培养目标

精准对接潍坊农业高质量发展需求,通过聘请企业事业单位、校内外专家对设施农业科学与工程专业人才培养方案、人才培养目标的科学性进行论证,对专业建设进行评价,包括毕业生评价、用人单位评价、专业评估专家评价等。根据评价和论证意见,结合学校定位最终确定专业人才培养目标:以新农科建设为引领,围绕国家乡村振兴战略和现代农业高质量发展需求,坚持立德树人,立足潍坊,服务山东,面向全国,科学构建学生现代设施农业理论知识和技能,培养“一懂两爱、厚实基础、强化实践、一专多能”的高素质复合应用型人才。“一懂两爱”即培养学生厚植亲近乡土、热爱农业的情怀,树立为乡村振兴和科教兴农担当重任的志向[7];“厚实基础”即培养学生着眼未来,具备多学科交叉素养的学习经历;“强化实践”即培养学生掌握专业实践技能,具备管理、经营、服务和沟通能力,进而成为新农业、新农村需要、为新农民服务的“一专多能”高素质复合应用型人才。

2 “一专多能”应用型人才培养模式的构建

2.1 构建多维融通“一专多能”课程体系按照“宽基础、强思政、重实践、深融合”的原则,形成“多维融通,一专多能”课程体系(图1)和“三层次、五模块”实践教学体系(图2)。理论课程主要划分为4类。

图1 多维融通一专多能课程体系Fig.1 Multi-dimensional “one specialty and multiple abilities” curriculum system

图2 “三层次、五模块”实践教学体系Fig.2 “Three levels,five modules” practical teaching system

2.1.1通识教育课程。强化思想政治理论课的实践教学,增强思想政治理论课学生的参与度,提高教学效果;注重学生外语应用能力的训练和培养,坚持大学英语、专业英语、科技英语论文写作、专业课双语教学等英语课程四年不断线;体育教学向身体素质和健康体育转变,逐步培养学生形成良好的体育锻炼习惯;重视艺术与人文教育,利用在线教育资源平台,倡导选修人工智能、美学、农经、法律等选修课,提高学生审美情趣和人文素养,实现文理融通。

2.1.2专业基础课程。打通专业壁垒,实现植物生产类、生物类专业的专业基础课程贯通,专业基础课程和专业选修课程交叉。根据该专业涉及农学、工程、环境3个学科的特点,精选课程,增设了工程力学、工程制图、计算机辅助设计、设施农业环境工程学等工程与环境类课程,实现理工农融通。

2.1.3专业主干课程。在专业教育平台中,结合潍坊设施农业特色,科学设置设施农业科学和设施农业工程两个模块方向。主要包括设施植物栽培、无土栽培原理与技术、植物组织培养、植物保护学等设施农业科学方向课程;农业园区规划与管理、设施农业环境工程学、农业设施结构设计与施工等设施农业工程方向课程。

2.1.4专业拓展课。在拓展课的设置上,力求丰富和深化学生专业知识,培养学生鲜明个性,新设设施专用品种选育、工厂化育苗、智能农业装备、水肥一体化控制、智慧农业等课程,实现技术与管理融通。

在原有实践教学体系基础上[8-9],优化构建了基础夯实、综合提高、应用拓展3个层次和实验实践课程体系、内外实践场所、双向互聘导师、考核评价方式、制度经费保障5个模块的实践教学体系。

2.2 配备德才兼备“一专多能”的师资队伍采用“外引+内培”的方式优化师资结构,稳定骨干教师队伍,造就拔尖人才,形成“三维度”协同育人组织模式。打破传统学校-学院-教研室垂直式组织运行管理模式,按照“交叉融合、补充支撑、虚实结合”的原则,形成了包括组织形态、组织结构、组织管理“三维度”的跨院系、跨学科和跨专业的一专多能复合型人才培养新的组织模式。融资教育资源组建校内跨学科、跨专业的教师为主,聘请校外科研院所、企业科技人员等为辅的导师联动团队,形成教育合力。通过挂职锻炼、企业基地师资培训、执业资格证考试等提升教师生产实践能力。

实施“青年教师导师制”,通过系列教学创新能力培训快速提升青年教师教学能力。认真开展师德师风常态化教育,引导教师潜心教书育人,争做“四有好老师”。通过校内课堂教师和校外实践教师融合力量,形成聚合效应,组建了一支懂农事、知农时、爱农村、爱农民、爱农业,德才兼备一专多能高素质师资队伍。

2.3 搭建“学、研、产、用”实践平台构建学科专业交叉平台、科研创新训练平台、专业实践劳动平台,社会实践教育平台在内的“学研产用”四大平台的大融合,并为所有学生配备学业导师、项目导师、创新导师、实践导师,以“第一课堂”“第二课堂”“联合培养”等方式,多阶段、渐进式深化实习实践环节,让学生走出课堂、深入课题、参与生产、融入社会,形成人才共生、共育、共创、共享的培养模式和产出链条。

学科专业交叉平台主要是承担课程的实践教学,在学业导师的指导下完成一些设计性实验,例如设施植物栽培学中的“黄瓜设施栽培技术体系”实验项目、“番茄设施栽培肥水施用技术”实验项目等。

科研创新训练平台主要依托校内科研平台,在项目导师指导下,通过学生参与各级各类科研项目的研究,提高学生科研兴趣、提高创新能力,如参加国家级、省级和校级大学生科研训练计划、中国互联网大学生创新创业大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、山东省大学生科技创新大赛等。

专业实践劳动平台主要依托教学实践基地,支持学生开展实践科技创新。在校内校外创新导师指导,学生找出实践劳动中存在的专业问题,通过申报国家、省级大学生创新训练计划立项研究来解决问题,保证学生创新活动有专业实践的支持。

社会实践教育平台主要在实践导师的指导下,依托暑期、寒假社会实践、三下乡、参加学术会议、学术交流、水果蔬菜品种大赛等活动,提高学生社会经验及综合能力。

2.4 建设优质课程,改进教学方法通过合理运用现代信息技术手段,积极建设和使用线上课程,引导教师开展基于学习通、智慧树、雨课堂平台的线上线下混合式教学,采用启发引导、任务驱动、个案分析、实验讨论等多种教学形式激发学生的求知欲和创新力。利用网络3D全景技术,虚拟现实技术进行实践教学,通过以上教学方式方法的改革,在课堂教学中形成了以“尊重、参与、发展”为核心的教学模式,有效提高学生的学习效果和学生综合能力水平。将思政育人的理念深入到专业课程,构建全员全程全方位育人大格局。科研反哺教学,将教师从事科研的心得和研究成果融入教学内容中,使学生跟踪产业前沿,了解学科发展动向。

3 建设成效

该项目实施后,紧紧围绕国家乡村振兴战略,依托潍坊设施农业产业特色优势,以丰富实践潍坊“三个模式”,以“一专多能”复合型人才培养为核心,不断强化特色优势,打造品牌专业,建设成效显著,2019年该专业被评为山东省产教融合(校企合作)示范性品牌专业,2020年获批为山东省一流本科专业,2021年被山东省教育厅推荐申报国家一流本科专业。同时带动种子科学与工程专业成为山东省产教融合(校企合作)示范性品牌专业,园林专业为山东风景园林教育联盟单位。

学生综合素质和创新实践能力显著增强。通过吸纳学生参加与组织学术会议、品种比赛等方式增加学生的综合素质和应用能力,增加社会经验。如组织学生参与泰山学术论坛、潍坊桃产业技术创新联盟成立大会等科技交流活动的会务工作。组织学生参加首届山东晚熟桃大赛和2021潍坊市苹果大赛,负责对样品进行药残检测、可溶性固形物含量测定、酸甜比等检测,既增加了专业应用能力,又培养了沟通交流、应变等能力,综合素质明显提升。此外,通过创新培养,青年学子担当民族复兴大任、知农、爱农、兴农的责任感和使命明显提升,他们以乡村振兴,兴农报国为己任,积极开展“三下乡”、绿色支农、志愿服务、服务潍坊发展等多种社会实践活动,深入社会、了解社会、服务社会,在实践中增长才干、锤炼意志。2017～2022年学生立项国家级、省级大学生创新创业计划11项,考研录取率43.5%,毕业生就业率稳步提升,用人单位综合评价毕业生具有较高的农业情怀,是懂生产、善管理、会经营的设施农业高素质复合应用型人才。

4 结语

未来“新农科”教育必然走向多学科融合发展、农科教协同育人模式[10-11],地方高校应依托区域农业特色优势,挖掘地方优势资源,通过“合作办学、合作育人、合作研究、合作推广、合作就业、合作发展”的形式来构建具有地方特色的优质农科产教融合的人才培养平台,以协同开展科学研究、科技成果转化和人才共育互培,将科教融合形成的相关成果落实到推动经济社会发展中,辐射到培养高素质创新应用型人才上,推动校企、校所、校地协同科研、协同育人。