基于CDIO和智慧农业导向的农业院校人才培养模式探究

杨 意，林 芳，潘哲朗，刘 岩

（华南农业大学电子工程学院 广东 广州 510642）

为实现高水平大学建设目标，适应多学科渗透交叉人才培养模式的需要，结合智慧农业的蓬勃发展和提高农业院校毕业生就业市场竞争力的实际需求，本研究提出培养具有智慧农业专业知识的专业人才是目前农业院校的迫切目标。世界经济发展至目前阶段，农业也从最初的手工作业转向半自动化及全自动应用。作为农科院校的理工科专业，学生的学习研究也应该与时俱进。目前实际农业生产中也存在着大量亟须解决的问题，由于农作物和农产品的多样性，其处理方法的难度远高于工业产品，因此传统的在工业中广泛应用的解决问题的方法和措施，在农业中却无法应用或者可靠程度大幅下降，因此智慧农业所面临的实际问题更多、更广泛也更难解决，培养具有这方面知识的专业人才是解决目前农业面临问题的关键。

以现代教育理论和教育思想为指导方针，按照确定的培养目标和人才规格，以相对固定和稳定的理论实践教学内容及课程体系，对应的管理制度和评估方式，对人才实施教育的过程总和即为“人才培养模式”[1]。1998年时任教育部副部长的周远清同志在教育部召开的第一次全国普通高校教学工作会议上指出人才培养模式就是人才的培养目标和培养规格以及实现这些培养目标的方法或手段[2]。农业院校智慧农业导向复合型人才培养模式，就是探讨在新形势下，如何开展农业院校的专业教学，才能不仅提高学生的学习兴趣，还能提高学生分析问题、开展研究、解决问题的能力以及创新能力等综合实力，从而提高学生在就业市场上的竞争力和未来工作过程中的创新创造力。

1 农业院校教学现状分析

作为农业院校，其所针对的研究对象多为农产品、农作物。由于农业作物生长的多样性，使得工业上常用的分析研究方法在农业上的应用出现很大的局限性，且目前传统农业也从手工劳作方式向半自动化、全自动化方向发展，智慧农业已经被提到目前农业的发展日程上，农业面临的很多疑难问题都可以借助智能化的方法来解决。因此，培养具有智慧农业专业知识的综合人才是未来农业院校的人才培养目标。

CDIO（Conceive，Design，Implement，Operate）是美国麻省理工在2001年提出的针对理工科人才培养的经典方案，强调工程教育应当关注实践，以科技为基础，将教育过程置身于产品/系统生命周期的具体情境中，以培养新一代高水平工程师为目标[3]。目前智慧农业的发展，是将农业进一步地向工业化处理方向靠拢，因此培养农业综合人才，可借鉴针对理工科人才培养的经典模式，通过对CDIO课程大纲的解读，分析CDIO工程教育的内容和特点等，对农业院校本科应用型人才培养模式的创新提供借鉴和启示。针对农科院校自身特点，总结人才培养方面存在的主要问题如下：

1.1 人才培养观念滞后,高校教育与社会需求脱节

这种脱节主要表现在实验室的专业仪器、理论课教学教材跟不上社会需求的发展。虽然国家对教育事业越来越重视，高校实验教学在硬件方面有了很大的改观，大多数院校的专业实验课程，已基本实现了一人一套实验仪器，为学生实验能力的培养创造了良好的教学条件。但是由于高校经费的限制，专业实验室和实践课配套的实验仪器更新换代较慢，而市场上产品的更新速度非常之快，这就导致了实验和实践教育与社会需求的脱节。

1.2 重“学术”轻“教学”

目前国内高校，尤其重点大学对学术的关注度均极高。作为高教教学主力的青年教师，由于生活和职称评聘的压力，他们的关注点更多的放在科研上，因此教学热情相对比较低落。而对于教授级别的教师，由于课题多，任务重，他们也不可能承担太多的教学工作，因此导致整个高校范围内对教学工作的轻视。

1.3 课程设计重“学”轻“术”

高校课程设计体现出重灌输理论知识，轻技术技能培养的特点。大学毕业生就业市场较为普遍的现象是，一方面越来越多的大学生反映就业“难”，另一方面企业求贤若渴却找不到合适的人才。有学者明确指出“大学生能力不足，达不到企业需求，是就业难的主要因素，并不是由于高校扩招。”[4]

1.4 毕业生缺乏将科研成果转化为现实产品的能力

由以上论述，高校的硬件条件和软件条件与社会需求的脱节，以及大学生自身素质的问题，导致大部分高校学生的学习和科研能力较弱。即使有个别素质较高的学生，在科研方面表现出较高的天赋，但由于缺乏实际经验，其想法和思路还比较天真，考虑问题不够全面，并且缺乏进一步将科研成果转化为现实产品的能力。

1.5 学生缺乏必要的团队合作意识和沟通协调能力等

所谓团队合作能力、团队精神，是指为了共同的目标所组成的团队其成员之间的一种相互协作的意愿与作风。目前高校中学生多为独生子女，由于其小时候的生长环境决定了其平日生活中承担了家庭中主角的角色，因此大多数学生继续将这种角色带到自己的学习生涯中，习惯于做主角，习惯于别人配合自己，与他人的团队合作意识薄弱。而且由于其独生子女的关系，家中多为父母和祖父母辈的成人，与其他同龄人的交流机会较少，因此沟通协调能力较弱。

1.6 学生对现代农业的认识不足，导致其学习兴趣和态度不够重视

大多数学生对现代农业的认识不足，很多学生认识里的农业还停留在以前手工劳作的形式。他们不了解现代农业包含设施农业、观赏农业、精准农业、太空农业等农业出产运行方式；也不清楚现在农业所包含的设施农业是以智能温室为主，配备了计算机控制系统，从而实现遮阳温控系统、移动苗床等设备的运行，也不了解其中还包括各种采摘机器人、视觉品质监测系统、智能运输系统和虫害监测系统等。由于对农业的认识不足，导致他们对农业院校专业课学习兴趣缺乏。

以上这些问题在包括本校在内的多数农业院校普遍存在。

2 农业院校复合型人才培养模式改革

针对上述问题，本研究基于CDIO工科人才培养的思路，探讨基于智慧农业特色和CDIO人才培养模式，为农业院校专业人才的培养提供参考和思路。结合国内外CDIO工程教育模式对我国本科应用型人才培养模式创新启示如下：改革目前的人才培养方案，即结合社会科技需求进行人才培养方案设计；关注市场就业需求，对人才培养方案进行不断修改；结合农业院校的特色，就智慧农业方向开展基础理论教学与实践能力训练相结合的方法，让学生加入实际农业问题的解决中去，通过实际问题的解决提升学生分析问题、解决问题的能力以及动手的能力。最后坚持以通识教育理念为指导提高学生的综合素质。具体如下：

2.1 根据市场需求缩短教材更新时间间隔，经费条件允许情况下，缩短实验仪器的更新时间间隔

高校因为教学经费的限制，均在一定程度上存在实验仪器更新时间较长的问题。批量更新实验仪器的难度较高，但若根据实验经费的情况逐年补充新仪器，可适当地降低学校的经费压力，也可使学生较早接触到目前比较流行的设备和研究方法。

2.2 加强企业和学校的联系，增强专业教师与企业的合作关系，增加学生进企业的实习机会

企业要获得利润，必须做到行业前端水平，则无论其产品、方案、研究方法和手段均能保持行业领先的水平。教师和企业加强联系，则可不断补充本行业最新、最前沿的知识，也可以利用高校的科研条件和企业合作，解决企业生产中的实际问题。

生产企业也需要不断地补充人才备用库，若学生在本科阶段就有在企业实习的机会，不仅学生自己能够有机会使用最先进的仪器、最前沿的研究方法解决最最前沿的问题，企业也可以用较小的成本培养储备人才，减少入职后的培训时间和人工成本，较早地发现适合企业需求的人才。

2.3 针对生产企业亟待解决的实际问题，成立由企业工程师和高校教师带头，学生共同研发的应用研究小组

合作企业公布目前亟待解决的科研和生产难题清单，根据专业特色成立由对应专业高校教师带头，感兴趣学生组成的应用开发小组。高校应用开发小组和企业工程师相配合，一起利用企业、高校资源研究企业现实问题的解决方法，在此过程中，充分调动高校教师、学生的科研主动性，企业也要充分做好高校实习基地的配套工作。

2.4 针对就业市场调研，根据企业的要求调整教学计划，删除落后的专业课程，更新技术

通过校企合作，带动了高校的科研氛围，使得科学研究为真正亟待解决的现实难题服务，促进高校科研能力进步，提高高校毕业生的动手和创新能力，将理论知识真正应用于实际问题的解决。在此过程中，高校应该根据企业的实际需要，及时调整教学计划，删除落后的专业课程和实验仪器，更新教学手段和方法，并提供更具竞争力的课程。

通过上述方案，充实学生的专业知识，通过对新技术、新方法的推广以及通过解决智慧农业所面临的疑难问题，激发学生自主学习的兴趣，促进其多学科知识的交叉融合，进一步提高学生解决问题的能力和综合素质，从而提高学生在就业市场上的竞争力。

3 结论

本文通过对人才培养模式的探讨，顺应目前社会科技的发展以及智慧农业的需求，提出具有农业院校特色的CDIO MA（Conceive，Design，Implement，Operate of Modern Agriculture）人才培养模式。目标是以最新的科学研究方法与研究技术，培养新时代的农业专业人才，解决现代农业生产中的实际问题。以实际智慧农业项目分支课题为驱动，使学生以解决实际生产中的关键问题为目标，通过充分调研、讨论与分析、形成最终解决方案和结果分析等4个步骤，实现对新知识的学习，方法的创新和现实农业问题的解决。使农业院校培养的学生更适应目前社会和企业需求，从而提高毕业生在人才市场上的竞争力。