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基于产学研协同的智慧农业产业创新创业人才培养模式研究
摘要:伴随数字化时代来临与智慧农业时代的开启,农业产业朝着数字化、智慧化的方向转型升级,对农业人才的要求也出现变化。基于智慧技术赋能农业发展发展背景,单一的专业人才已难以满足智慧农业产业需求,急需高校培养具有高科技运用能力,能够精准把控农作物生长的复合型人才。基于此,本文从产学研协同视角切入,阐述智慧农业产业创新创业人才培养的重要性,分析人才培养遇到的困境,提出人才培养的三大保障条件,并从构建双创课程体系、优化协同育人体系、实施产学研教学模式、搭建科技创新平台四方面入手,探讨产学研协同助力智慧农业人才培养的策略。
关键词:产学研协同;智慧农业产业;创新创业人才;培养模式
在数字化时代,基于通讯工程、管理工程、智慧农业技术、智能控制技术、自动控制技术等学科的支持,农业智能化发展已势不可当,为农业产业现代化转型发展提供了方向。智慧农业产业对农类人才也提出了更高的要求,除农学基础知识和应用技能,农类人才还要掌握先进智慧技术、拥有系统工程思维,这就需要高校转变传统人才培养理念,定位智慧农业人才培养目标,注重农业教学与大数据、智能技术的融合,培养学生智慧农业管理能力与创新创造能力。
一、培养智慧农业产业创新创业人才的重要性
(一)推动智慧农业发展的需求
作为农业发达省份之一,黑龙江省畜牧业和粮食产业都十分发达。为加快我国农业现代化发展步伐,黑龙江省推出了数字农业发展规划,希望通过推进农业产业与信息技术融合,构建高自动化、智能化水平的智慧农业模式。在农业产业转型发展过程中,科技人才数量与质量发挥着关键性作用。但是,当前智慧农业产业出现大量人才缺口,农业人才难以满足产业转型需求。而发挥产学研协同的作用,培养智慧农业产业创新创业人才,恰好能够满足智慧农业产业需求,推动智慧农业发展步伐。
(二)推动区域经济发展的需要
创新是拉动社会进步和经济发展的重要因素。智慧农业产业发展需要大量创新创业型人才。通过推进产学研融合,高校能够拉近产业阵地与双创教育的距离,利用产业和企业资源,突破双创理论课堂的限制,转变人才培养模式。从创新创业人才培养角度看,在产学研协同环境下,学生能够坚持实践运用导向,获得大量实践锻炼机会,了解产业发展趋势和现实需求,自觉提升综合素质与创新创业能力。从智慧农业发展角度看,通过推进产学研协同,高校能够联合农业企业,快速转化先进科技成果,为区域农业经济发展服务;企业能够与高校共享优质人才资源,探寻技术创新和发展道路,产出更多创新成果,推动人才培养改革,实现多主体共赢,为区域经济发展注入活力。
(三)带动农村农业现代化的要求
基于乡村振兴战略的要求,区域急需一批智慧农业人才,投身到农村农业生产中,为农村农业现代化发展助力。通过深化产学研协同,高校能够了解现代农业发展需求,提高智慧农业技术研究水平,培养学生运用智能装备技术、信息技术、生命科学技术的能力。同时,通过大力建设智慧农业人才培养体系,高校能够积累农类学科建设经验,为动物科学、园艺、植物保护等学科的改革提供条件,利用现代农业管理、工程技术和现代生物技术,不断改造农业专业,促进先进技术与农业学科的协同发展,提高农业专业人才的技术运用水平,输出更多智慧农业人才,带动农村农业现代化发展。
二、智慧农业产业创新创业人才培养困境
(一)尚未形成智慧农业产业创新创业实践体系
要输出具备创新创业能力的智慧农业人才,高校必须要重视实践教育,构建系统化、多样化的智慧农业实践课程体系,向学生提供实践锻炼条件。但是,在当前教育过程中,部分高校的创新创业课程理论性强,尚未形成理论与实践相融的课程体系,课程教学缺乏实践特色,实践课时较少,导致智慧农业产业的创新实践与创新创业教学相割裂。在创新创业教育活动中,学生对双创的了解局限在理论层面,难以真正将理论知识转化为实践能力,不利于培养高素质的创新创业人才。
(二)师资力量难以满足智慧农业产业人才培养需求
要培养有创新精神与创业能力的智慧农业人才,各领域教师都要树立起创新创业教育意识,从整体上安排理论与实践活动,系统地指导学生学习。但是,在产学研协同过程中,师资力量难以满足全员参与创新创业教育的需求。当前,诸多教师属于专职教师,长期在学校教育岗位任职,缺少参与智慧农业企业的经历,更缺乏创新创业经验。同时,当前产学研协同深度不足,高校尚未与智慧农业企业建立起导师引进机制,能够承担智慧农业创业导师的师资较少。
(三)高校、智慧农业企业、科研机构协同力度不足
智慧农业人才培养离不开政府、科研机构、智慧农业企业的参与,高校需要统筹并综合运用校内外资源。但是,部分高校尚未形成统筹管理机制,在培养智慧农业人才时,难以及时沟通人才培养方向、技术要求、项目信息、设备条件等信息,与企业和相关机构的协同力度不足,难以取得良好的协同效益。
三、基于产学研协同的智慧农业产业创新创业人才培养的重要保障
(一)重构农学与工学融合创新的实践教学体系
首先,在产学研协同机制下,高校应树立学科交叉融合理念,通过推进农学与工学融合创新,构建智慧农业实践教学体系,设置智能化管理、精细化控制、自动化设备模块,实施精细化管理,精准识别和预警病虫害,自动化采集数据,动态管理农产品生产流程。其次,基于区块链技术、大数据技术、图像识别技术的支持,高校可将智慧农业内容融入实践教学体系中,丰富作物栽培学、农业昆虫学、果树栽培等专业课的实践内容,并将物联网与云计算、计算机网络、数据挖掘与深度学习等课程融入实践体系。此外,高校通过与智慧农业、企业合作,全方位地开发基于互联网+实验室+农业基地的教学资源,提高产学研资源的共享性,便于师生获取基地数据,并构建基于数据驱动的智慧农业教育内容体系,采用线上线下与校内外结合的实践教学模式。
(二)建立智慧农业实践教学平台和组建跨学科协作师资队伍
为解决现代信息技术、应用基地和基地数据短缺的问题,高校坚持产业计划建设与专业工程实践导向,通过建立跨学科项目,建设智慧农业实训室与多学科交叉师资队伍。在建设实验室的过程中,高校积极借鉴业界经验,围绕教学应用和反馈,持续开发案例资源,将先进科研成果融入实验室。在师资队伍建设上,除了校内农学与电子信息学科一线专职教师、实验教师,高校邀请现代农业发展专家,建立跨学科协作师资队伍。通过引入和实施智慧农业项目,教师可运用农业物联网开展精细化中职教学活动,既能够改变传统农业实践形式,又能构建起跨学科协同育人模式。实践教学环境下,教师可创造智慧农业实践情境,让学生了解人工智能与大数据在各农业生产环节的应用场景,锻炼创新思维能力,促使其向复合型人才方向发展。
(三)建立智慧农业产业与高校协作培养模式
科技人才是智慧农业平稳发展的智力保障。政府应发挥政策引导作用,鼓励智慧农业产业与高校联合,共同培养和储备智慧农业人才。在具体实施层面,农类高校可在政策支持下,加强与农业企业合作,明确各自权利和义务,学校重点培养学生农业素养,企业主要向学生提供动手实践和实习平台。同时,农业高校可通过了解智慧农业需求,借助农业企业资源,搭建智慧农业实验平台,为学生了解智慧农业提供条件。对于学习和研究欲强烈的学生,农业企业可向其提供参与科技研发的机会,运用先进管理技术和思想,产出科研成果。基于政府政策支持,通过加强与农业企业、科研机构的联系,高校能够构建资源共建共享、优势互补的协作培养模式,为现代农业发展服务。
(四)建立多维度多区域产业企业支撑的人才培养长效机制
基于现有示范基地、科研团队、创新团队,高校与农业企业、科研机构合作,搭建多学科多产业协同的科研教学融合平台,大力开发虚拟仿真实训资源。结合基于深度学习的病虫害识别、专家库的农业标准化生产、农业物联网的基地管理,高校设计了学科融合、知识交叉的综合实践项目,将现代化农业生产融入人才培养的各个环节,如创新创业竞赛、课外科技创新、学科竞赛等,让学生尽早参与科研课题研究,强化其实践创新能力。
四、基于产学研协同的智慧农业产业创新创业人才培养实践
(一)优化人才培养模式,建立双创课程体系
根据智慧农业产业与企业发展需求,高校应将创新创业教育融入智慧农业产业人才培养全过程,通过建立立体化、层次化的创新创业教学体系。具体而言,高校应加强双创顶层设计。除创新创业公共课程,高校应将双创融入智慧农业基础课与专业课教学中,体现在学分评价标准上,将创新创业教育内容与智慧农业教育无缝衔接起来,提高农业专业学生创新创业能力。在智慧农业基础课与专业课教学中,教师应结合智慧农业专业协同育人模式,找准创新创业理论的切入点,让学生认识到智慧农业发展与创业的联系。在学分体系上,教师应结合长信创业公共课与智慧农业专业课,设置必修和选修学分,在智慧农业专业教学中营造良好的创新创业氛围。
(二)依托产业企业联盟,锻炼智慧操作能力
在产学研协同环境下,高校可与企业建立优势互补、资源共享的智慧农业技术培训体系,着重培养学生应用智能设备的实践能力。依托养殖类产业企业联盟,教师可带领学生走进智能养殖场所,了解智能设备在养殖企业的运行方式,如智能联动系统对畜禽环境的调节、疫病监测预警系统对动物疫病的预警、环境监测系统对圈舍环境多指标监测。在先进智慧养殖设备的支持下,教师可带领学生逐个体验,使其了解智能设备在养殖生产环节的作用,激发其学习和探究热情。经过体验和操作,学生既能够初步了解主流智能化设备,又能够锻炼综合操作能力,为今后参与智慧农业生产工作打下基础。
(三)推进产学研协同,构建创新创业教学模式
在学生学习基础课与专业课的基础上,高校采用“训、体、赛、创+导”一体化创新创业培养模式,以层层递进的方式,让学生在双导师支持下实践和创新。在“训”环节,教师采用线上+线下方式,开展创新思维培养、现代信息技术专业技术教学,让学生储备创新创业基础知识;在“体”环节,教师利用产学研平台,组织学生体验智慧农业场景,增强其对现代农业的认识。在“赛”环节,教师开展科技竞赛,让学生通过完成案例项目,锻炼团队协作能力、动手能力与创业能力。在“创”环节,教师结合智慧农业特征,运用“大创”模式取代“小创”,让学生针对智慧农业特点,参与真实的企业科研项目。在整个教学过程中,高校将赛教能力融合、赛教资源融合、赛教过程融合,在竞赛中教学,同时推进教学与竞赛活动。
(四)利用企业科研场景,打通创新创业道路
首先,企业提供科研场景。企业可创造智慧农业产品开发场景,让师生以团队的方式,提供问题解决方案,既能够让学生在实践中提高创新创业能力,又能够引领创新创业行业发展。其次,采用农业科技训练营模式。产学研可建立“课-项-赛”训练体系,启动智慧农业科研项目,让学生参与作物生长、税费控制等软件开发,提高智慧农业课程的挑战性,引导广大学生团队参与和推广创业成果。此外,采用学生团队挂帅的科研课题模式。教师可根据企业技术创新需求,引导学生团队攻关智慧农业发展的核心决策问题,采用项目培养学生创新精神和创业能力。最后,建立基于“研究开发(学校研究室)-产品小试(学校实习车间)-产品中试开发(企业)”的科研成果转化模式,让学生从小创走向大创,提高学生创业成果转化水平。
五、结束语
综上所述,在大力发展数字农业时代下,区域农业产业与数字技术走向深度融合,区域不断提高管理数据化、装备智能化、服务在线化、作业精准化水平。但是,数字化与智慧化发展过程中,智慧农业创新创业人才数量限制了区域农业产业转型发展。对此,高校应通过推进产学研协同,对接智慧农业产业与企业发展需求,重构双创课程体系,推进智慧农业实践教育与创新创业教育融合,并利用产学研科技创新平台,协同培养学生智慧操作能力、创新精神与创业能力,产出更多引领智慧农业发展的科研成果,满足区域农业产业转型发展需求。
参考文献:
[1]杨娟,叶进,马仲辉,等.基于互联网加智慧农业的农科人才培养模式探究[J].实验室研究与探索,2021,40(3):145-148.
[2]苏培森,宋勇,李玉保,等.新农科背景下智慧农业专业人才培养模式探究[J].智慧农业导刊,2021,1(5):43-45,50.
基金资助:2021年黑龙江省高等教学改革研究项目“基于产学研协同的智慧农业产业创新创业人才培养模式研究”(SJGY20210709);2021年黑龙江省高等教学改革研究项目“新工科背景下大类培养、通专衔接的跨学科顶石示范课程建设探索与实践”(SJGY20210666)。
作者简介:刘勇,黑龙江大学电子工程学院副教授,研究生导师,信息与通信学科。
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