面向乡村振兴的涉农高校农业工程类研究生创新能力培养探索

唐 汉,王金武,关 睿,王 奇,周文琪,孙小博

(东北农业大学工程学院,黑龙江哈尔滨 150030)

自主创新是世界科技发展的重要支撑,也是世界上最为重要的发展力量。科技创新对经济发展的作用越来越突出,我国农业要实现由传统粗放型向现代集约型转变关键要依靠农业科技创新的支持,因此培养农业工程创新型人才具有非常重要的现实意义。从1959 年毛泽东提出著名论断“农业的根本出路在于机械化”到新时代习近平总书记在黑龙江省考察时提出“大力推进农业机械化、智能化,给农业现代化插上科技的翅膀”,可以看出党和国家始终重视农业工程发展,这也赋予了涉农高校农业工程类创新能力培养过程新的职责和使命,亦为农业工程类研究生具备创新能力的高层次人才提供了更加广阔的天地和发展机遇。

研究农机设备和关键核心部件是促进我国主要农作物机械化生产的核心问题。农业机械化的发展之路,高水平的创新型人才是必不可缺的重要依靠。农业工程发展水平能够折射出高等院校对农业工程人才的培养的质量,二者密不可分。近年来,国家大力倡导实施“大众创业、万众创新”,以科技为先导带动产业转型升级,而这也使得高校作为技术创新主体和高端人才聚集地的地位更加突出。在建设“现代智慧农业”背景以及“互联网+”等新时代浪潮发展的乡村振兴的大背景下,涉农高校对农业工程类专业创新人才的培养也有了更多的需求[1]。

1 面向乡村振兴的农业工程类研究生创新能力培养的意义

农业是关乎民生的重要产业,是国民经济的重要组成部分,乡村振兴更是国家发展的重要战略。当前,我国农业正朝着机械化、信息化、精细化、智能化与无人化方向稳步发展,相关人才的创新能力培养问题愈显突出。随着研究生教育规模逐年增加,如何将现有的研究生教育与创新能力的发展道路进行协调与整合,已成为当前研究生教育面临的重大课题[2-3]。

在国家乡村振兴战略部署背景下,农业工程类研究生的培养已逐步成为高等教育不可忽视的环节,一个国家的发展前景往往依靠于高素质创新型人才的战略性培养,深刻影响国家国际相关竞争力水平。国家要复兴,农村就必须振兴。通过培养学生的创新能力可以促进技术开发,提升农业领域的竞争力,帮助企业实现转型升级和产业发展。创新能力可以帮助农民实现科技化农业,改善农户的生产力,减少农村地区的脱贫困境。此外,创新能力的培养还有助于为乡村振兴提供更多的发展机会,推动乡村社会发展和经济发展。习近平总书记在全国研究生教育大会上发表的讲话中,特别指出研究生教育对培养创新人才、服务经济社会发展、推进国家治理和治理能力现代化有着重大意义。如图1所示,研究生作为科技创新和实现乡村振兴战略的主力军和后备力量,是我国高层次人才的培养主体,所以在农业工程类研究生教育中培养学生创新能力和素质是当要之务。十九大报告中提出,培养造就一支懂农业、爱农村、爱农民的“三农”工作队伍;二十大报告指出,全面推进乡村振兴就要坚持农业农村优先发展,坚持城乡融合发展,畅通城乡要素流动,扎实推动乡村产业、人才、文化、生态、组织振兴。这对我国农业高等教育相关人才培养也是一个不可回避的历史机遇和挑战[4]。

图1 农业工程类研究生与乡村振兴的关系

2 农业工程类研究生创新能力培养现存困境

2.1 欠缺创新精神与实践精神创新能力基于创新精神与实践精神而产生,而目前我国一些研究生存在缺乏创新精神与实践精神的现象,农业工程类研究生也并不例外。因国家发展、社会就业等因素影响,科研求知已不是大多数攻读研究生学生的动机。从农业工程类研究生毕业论文中可探知,部分论文缺乏创新,研究缺乏深度,不足以解决实际农业工程问题。同时农业工程类研究生在校期间,也存在学校人才培养体系零散,学生所学专业交叉融合较少,对新兴技术反映不足、学科间关联性不强等问题,影响学生对于学科整体理解,导致农业工程类研究生缺乏创新精神与实践精神[5]。

2.2 农业工程学科受社会认知局限影响在我国,农业工程学科所受的一定认知局限还需等待根本性的转变。一是来源于对农业的传统观念。提起农业,就想到“脸朝黄土背朝天”,就联想到劳苦和落后。对农业的认知局限由此产生,进而延伸到农业专业和农业院校。二是近年来,现代农业和现代农业院校发展较快,部分人意识观念还没有跟紧,还停留在旧观念上。不够了解物联网、人工智能、5G、区块链、大数据、机器人等高新工程技术和高新农业生物技术发展的迅猛发展态势[6],更不了解现代农业院校育人机制。三是农业院校自身的工作有差距,师资力量与教学体系仍存在弊端尚待解决。

2.3 培养机制不完善导致农业工程类研究生缺乏创新活力当前国家大力鼓励发展现代农业、智慧农业,涉农专业传授知识依旧以传统机械知识及农业知识为主,缺乏创新性。教学模式主要还是由在线下课堂教师向学生传授知识的传统教育方式,学生只能在传统课堂上学习,接受知识的形式单一,部分学生在学习时积极性较低,接受知识较少且掌握不牢。部分院校主抓专业知识的培养,也忽略了思政教育[7]。部分毕业生对于人文素质以及家国情怀略有欠缺,对专业技能的掌握水平存在一定的差距。学生的爱农情感、兴农精神、强农使命有待进一步提高。

3 面向乡村振兴的农业工程类研究生创新能力培养的优化路径

3.1 以师生共建优质平台培养农业工程类研究生创新能力导师方面,研究生创新能力的培养一定程度上依赖于相对完善的学科规划和良好的导师队伍。导师团队应紧跟社会时代发展,提升学术水平与修养,以农业工程学科的定位与方向,丰富研究生的创新培养方式,因材施教,多层次、多角度引导研究生成长成才的同时,重视对学生自主创新能力的培养。导师要重视对学生的人文关怀,做到言传身教,师生之间应形成良好互动的关系。

研究生方面,学生在开学后要透过组内所出版的学术文章来了解课题组的研究方向,同时也要参考国内外的有关资料,以掌握该学科的发展动向,与教师进行更深入的交流,尽快确定课题并找准方向,而后勤动手、多实践,学习农业工程领域所需基本功,如学习绘图软件CAD、Creo及仿真软件EDEM等,熟练掌握常用基本技能,加强科研手段和专业技能储备,并及时归纳总结,尽早创造出相应成果。通过师生共同努力,创造良好科研氛围,搭建优质科研平台,对研究生创新能力的养成形成助力。

3.2 以科技竞赛激发培养农业工程类研究生创新能力开展科技竞赛是一种激发培养农业工程类研究生创新能力的有效方式。参赛学生可以多面向地获得实践经验,从而更好地掌握行业核心技术,并拓宽自身的思维视野[8-9]。此外,科技竞赛也可以培养学生的团队协作能力、创新思维和独立分析问题的能力,帮助学生更全面地提升自身的创新能力。以人工智能、农业物联网等智慧农业相关技术为代表的新时代产物,要求农业科技型人才具备更高的专业素质以及创新能力。农业工程专业作为一门多学科交叉、相互融合的专业,是连接计算机信息、工程等学科的纽带。在目前的教学模式下,如何培养学生的创新意识和创造力是急需解决的问题。研究生科技竞赛作为一种实践能力与创新能力都有很高要求的活动,是能够促进和激发学生创新能力的行之有效的教学辅助手段。

研究生是我国重点培育的高水平人才,其创新热情和创造性思维的培育显得尤其突出。以参与科技竞赛为途径,能够有效引领学生高度保持科研学习激情,增强创新能力。过程中更应以国家“三农”发展需求为导向,在智慧农业等相关课程教学中应融入农业工程领域前沿技术及最新成果,构建农业工程学科研究生的多元化知识结构体系,使学生在工程和农业交叉融合的框架内具备创新意识,让研究生在“学农爱农,服务三农”的价值驱动中焕发活力,能够积极参与研究生科技竞赛,迸发创新的热情。

3.3 以学科交叉引导培养农业工程类研究生创新能力研究生培养要积极构建以学科之间“开放”与“交叉”为特征、以“贯通”为目的,致力培养具备创新能力人才,引导广大师生瞄准世界科技前沿,在关键核心技术领域埋头研学,加快培养“家国情怀、全球视野、创新精神和实践能力”,成为卓越的创新型人才,学科交叉能有效地培养研究生科研创新意识、学术创新能力与国际竞争力。

可以通过搭建多学科跨界合作的平台,促进多学科交叉研究,提升农业工程研究生思考和创新问题的能力。根据涉农高校农业工程一流学科专业集群特点,积极引导农机、农电、农建、农水等特色专业,围绕“知农、爱农、强农、兴农”人才培养目标优化课程体系,在教学大纲中,既要增加农业机械、农业系统工程、汽车拖拉机等相关学科,还要增设农艺、生物、园艺、信息技术与工程技术创新研究的一些课程,增强研究生对不同学科理论的认知,帮助其深入分析实际问题,把不同学科的理论、工具和方法有效整合应用起来;采取灵活多样的教学方法,充分运用互联网技术,开放一些课程资源,并采取慕课、微课等教学方法;从高度专业化培养向“宽”“专”“交”融合转变,提升实践环节的开放性、自主性和探究性水平,以现代农业产业发展需求为导向实现以产促教、以科促教的新模式,采用引进与自建结合的方式,开设智慧农业装备、农业政策学、现代农业推广学等课程,逐步建设面向乡村振兴的的融合课程体系。

3.4 以“科教融合+产教融合”双驱培养农业工程类研究生创新能力在习近平新时代中国特色社会主义思想指引下,高等学校必须时刻牢记为党育人、为国育人的宗旨,增强“四个意识”、坚定“四个自信”、做到“两个维护”,坚持正确的思想路线与价值观,使之融入研究生的创造性教育中,深化创新育人体系,致力构建以“科教融合+产教融合”双驱培养平台,提高农业工程类研究生创新能力[10]。

站在“十四五”规划的蓝图上,“科教融合+产教融合”双驱培养能够以需求为导向,提高研究生教育服务国家经济社会发展的整体能力;在创新的引领下,提高学生的使命感和责任感,全方位提高学生的创新意识和动手能力;密切与农业工程全产业链的联系,针对我国农业工程的前沿与产业的主要需求,进一步推进研究生教学改革和创新,构建“科教融合+产教融合”双重驱动,深化科技与教育的深度结合,深化科技育人体系,把学科研究优势转变为人才培养优势,强化学生的知识和创造力,促进科教融合;以高层次科研为依托,引导和支持高层次科研人员的发展。以农业工程类学科竞赛项目培育、学科交叉创新课程、国际交流合作项目等举措,并引入合适的竞争机制和绩效评价体系,循序渐进建立相应的管理与运行机制。

同时,以科研院所为平台,强化学生的实践性和创造性的培养,并与其他公司紧密结合,以适应国家发展战略、地方经济发展、产业发展需要,持续推进产教融合、协同育人模式,如图2所示,综合上述师生共建优质平台、科研竞赛激发思维、学科交叉引导兴趣、“科教融合+产教融合”双驱动4种途径,切实提升研究生创新实践能力的培养新模式。

图2 农业工程类研究生创新能力培养模式

4 研究生创新能力培养探索与实践成效——以东北农业大学为例

东北农业大学是国家首批“211”工程重点建设大学和“世界一流学科”建设高校,拥有农业工程一级学科和国家重点学科农业机械化工程二级学科,以培养“知农、爱农、强农、兴农”的新时代涉农人才为己任,强化“机、电、水、能源协同发展”“农机农艺高度融合”“农机装备智能化”和“现代农业无人化”专业特色,从人才的培育、科技资源的整合、平台建设、教学手段的交换等方面,培育出一批“知农爱农”的优秀人才,开展面向乡村振兴的农业工程一流学科特色专业集群探索、建设与实践,加强农业工程专业技术创新人才的培养。经过近年关于研究生创新能力的探索与实践,东北农业大学培养出了多名优秀的具备创新能力的研究生,取得一定成效,获得广泛关注,获得莅临参观的教育部及省黑龙江教育厅等专家领导高度认可,许多毕业生在企业的认可下快速成长为技术骨干。

研究生创新能力培养实践以来,所培养的农业工程类研究生累计获得全国“挑战杯”大学生创业计划竞赛特等奖、智能农业装备创新大赛特等奖、全国“互联网+”金奖等各种大学生创新创业大赛奖项80余项;在 SCI和 EI收录的高层次学术论文20多篇;目前已有150多项国家专利,75项发明专利,60项实用新型专利。学生在各种类型的大学生比赛中表现出了优异的成绩,显示出了优秀的科研潜质和创新能力。进入各大企业的研究生迅速成长为业务骨干,40多名研究生赴世界农业工程学科一流或世界工科知名院校及科研院所攻读博士学位或进行博士生联合培养。

5 结语

在乡村振兴国家战略背景下,新技术、新产业和未来技术都在快速发展,且在与农业工程学科高度融合和交叉等多元发展的背景下,研究生创新能力的培养问题比较复杂,牵涉许多相关要素[11]。促进研究生创新能力培养,需要从多个方面进行尝试与探索,与时俱进,以利于形成多种可落地政策,为提高研究生的创新能力提供保障。这一探索和实践对于我国农业工程专业研究生创新能力培养有借鉴意义和参考价值,后期当对提高农业工程人才培养质量的新思路进行深入探讨,以期培养适应现代农业发展需要的农业工程优秀人才。