新工科背景下農(nóng)林院校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)教改探索與實踐

饒元 朱軍 傅雷揚

摘要：新工科建設(shè)背景下，地方農(nóng)林院校要以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)需求為導向，主動對接現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需要，充分發(fā)揮對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的支撐作用。闡述了安徽農(nóng)業(yè)大學網(wǎng)絡(luò)工程系結(jié)合自身專業(yè)建設(shè)基礎(chǔ)，以社會對“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)人才需求為導向，從課程體系、實踐體系建設(shè)等方面探索的教改思路和具體做法。近年的實踐效果表明，學生的行業(yè)背景知識得到了有效夯實、創(chuàng)新能力與實踐能力得到了很大提升，省級以上比賽成果的數(shù)量與質(zhì)量明顯增加，為推進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了人才培養(yǎng)支撐。

關(guān)鍵詞：新工科;現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)人才;農(nóng)林院校;網(wǎng)絡(luò)工程;教改探索

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）20-0163-03

開放科學（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的興起與快速發(fā)展，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正加速進行。2017年初以來，新工科建設(shè)三部曲“復旦共識”“天大行動”“北京指南”，均明確提出要培養(yǎng)學生終身學習發(fā)展、適應(yīng)時代要求的能力，著力解決社會對多樣化、創(chuàng)新型卓越工科人才的迫切需求問題[1-3]。2015年以來，原農(nóng)業(yè)部等部委、各省市大力推動“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，力爭2020年實現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息化能夠有力支撐農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化[4]。未來既懂農(nóng)業(yè)又懂信息技術(shù)的“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)人才缺口很大。2018年底，教育部印發(fā)《高等學校鄉(xiāng)村振興科技創(chuàng)新行動計劃（2018-2022年）》，計劃通過五年時間，推進教學模式、教學方法的改革與創(chuàng)新，著力培養(yǎng)造就懂農(nóng)業(yè)、愛農(nóng)村、愛農(nóng)民的農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)接班人[5]。

“互聯(lián)網(wǎng)+”產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)θ瞬诺男枨笤絹碓骄C合化、高水平化，不僅要求從業(yè)者充分掌握跨度更寬的學科專業(yè)領(lǐng)域知識和技能儲備，也要求他們具備更高的認知水準、學習能力、應(yīng)用技能以及研究型解決復雜問題的能力。農(nóng)林院校應(yīng)責無旁貸擔當起培養(yǎng)“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)人才的重任，切實加強人才培養(yǎng)、科學研究、社會服務(wù)的協(xié)調(diào)發(fā)展，完善創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，優(yōu)化學生的知識結(jié)構(gòu)，加強學生實踐能力鍛煉，以培養(yǎng)出合格的“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)人才。

近年來，我校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)順應(yīng)當前“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的蓬勃發(fā)展趨勢、社會對人才不斷增長的需求，進一步調(diào)整現(xiàn)有專業(yè)的培養(yǎng)目標與思路，持續(xù)完善網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)體系，加強課程體系建設(shè)，依托產(chǎn)學合作、產(chǎn)教融合、科教協(xié)同推動實踐教學改革，不斷更新教學內(nèi)容、教學手段與方式 [6，7]，積極探索面向“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)人才的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)教改方案。本文對該教改方案及初步成效進行了較為全面的總結(jié)，以期為同類院校網(wǎng)絡(luò)工程及相關(guān)專業(yè)的“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)模式的豐富與完善提供參考。

1 課程體系

較為完善、切實可行課程體系規(guī)劃與建設(shè)是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)教改方案能否有效落地的關(guān)鍵。通常數(shù)理、外語等通識課程學校已經(jīng)有嚴格的規(guī)定，下文重點論述有關(guān)專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)和設(shè)置的改革。我校原有的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程體系設(shè)立了網(wǎng)絡(luò)編程和系統(tǒng)集成兩個專業(yè)方向，其中有的課程已涉及“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的部分關(guān)鍵技術(shù)?；凇盎ヂ?lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)人才知識結(jié)構(gòu)需求，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)已具備的軟硬件條件，近年調(diào)整為系統(tǒng)研發(fā)、云計算與大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”系統(tǒng)集成三個新方向。根據(jù)新的專業(yè)方向優(yōu)化課程設(shè)置與教學內(nèi)容，科學增加“互聯(lián)網(wǎng)+”相關(guān)內(nèi)容，同時壓縮或合并部分傳統(tǒng)課程。

具體做法是：采用先“嵌入法”后“新開課程”的方式優(yōu)化課程開設(shè)內(nèi)容。緊跟網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展步伐，將互聯(lián)網(wǎng)+現(xiàn)代農(nóng)業(yè)涉及的新知識點（如云計算和大數(shù)據(jù)等）融入教學內(nèi)容，力求實用、明確、新穎。如，針對現(xiàn)有課程體系中網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與系統(tǒng)集成內(nèi)容局限于傳統(tǒng)Internet因特網(wǎng)的現(xiàn)狀，考慮適當增加面向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)部署與數(shù)據(jù)采集、農(nóng)業(yè)云/大數(shù)據(jù)平臺的規(guī)劃、建設(shè)與管理相關(guān)的案例內(nèi)容，既要突出“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的個性特征，又要拓寬學生的知識面、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與管理的視野，提升教學效果。

“嵌入法”的難點在于如何與傳統(tǒng)教學內(nèi)容相融合，通過增加課時或調(diào)整傳統(tǒng)教學內(nèi)容的方式解決。對于無法通過“嵌入法”調(diào)整或調(diào)整后教學效果不佳的內(nèi)容，如“大數(shù)據(jù)技術(shù)”等課程通過新開課程解決，新開課程要注重協(xié)調(diào)好教學內(nèi)容與開設(shè)課程數(shù)量之間的關(guān)系。同時，無論是“嵌入法”還是“新開課程”，都力求有機銜接“被嵌課程”、前導課程內(nèi)容、較好地把握教學內(nèi)容的廣度與深度，并基于課程間關(guān)聯(lián)性決定開課順序和學期。調(diào)整后的主要專業(yè)課程及開課學期如表1所示。其中專業(yè)方向課程在第六或第七學期開設(shè)。

將專業(yè)實驗分為基礎(chǔ)實驗、綜合實驗兩個層次。運用模塊化設(shè)計思想，設(shè)計綜合實驗案例。案例選題與熱點問題結(jié)合、與實際應(yīng)用背景問題結(jié)合，增加探究性、趣味性，激發(fā)學習興趣?；A(chǔ)實驗按照理論教學知識點從綜合實驗案例中分模塊提取。實驗教學過程中，采用“搭積木式”、分階段、循序漸進式教學方法，加深學生對相關(guān)技術(shù)的理解，提高學生的學習興趣和效果，夯實學生的基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)學生對技術(shù)的自主運用和創(chuàng)造性思維能力[7]。統(tǒng)籌利用物理設(shè)備、模擬軟件構(gòu)建軟硬結(jié)合的實驗教學平臺，保障實驗案例順利落地，滿足多樣化實踐需求。改革學生實驗課程考核，采用“過程評定+結(jié)果評定”相結(jié)合，側(cè)重評價學生動手能力和綜合素質(zhì)。在實驗報告中設(shè)立【思考與交流】環(huán)節(jié)，對于在實驗過程中能夠提出新問題、新創(chuàng)意的同學給予加分。

2 實踐體系

通過對面向“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)人才需求特征的調(diào)查，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的課程體系，探索產(chǎn)學研用相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實踐教學途徑。如圖1所示，通過系統(tǒng)整合課程設(shè)計、實踐課程、創(chuàng)新實踐、各類競賽、企業(yè)實習和畢業(yè)設(shè)計建立基于產(chǎn)學研用結(jié)合的“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)“六位一體”立體化實踐教學載體。強化工程能力和素質(zhì)培養(yǎng)，在實踐教學中，循序漸進地融入“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的教學內(nèi)容， 提高學生的學習興趣，增強學生的工程意識與實踐能力，分為三個階段進行。

第一個階段“重基礎(chǔ)”，旨在夯實學生掌握“互聯(lián)網(wǎng)+”所需基礎(chǔ)知識。強化“計算機網(wǎng)絡(luò)原理”、“網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫”、“Java應(yīng)用技術(shù)”等課程設(shè)計，為學生工程能力和素質(zhì)培養(yǎng)打好基礎(chǔ)。同時重視對學生在校期間的學習、學習進程規(guī)劃和學習方法等進行指導。積極鼓勵低年級學生參加課外科技創(chuàng)新實踐活動，程序設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等競賽，達到“以賽促學”的目的，提高學習興趣和學生實踐動手能力，夯實學生掌握“互聯(lián)網(wǎng)+”所需基礎(chǔ)知識與技能。

第二個階段“精方向”，根據(jù)學生感興趣的專業(yè)方向進行個性化能力培養(yǎng)。從大二下學期始，結(jié)合系統(tǒng)研發(fā)、云計算與大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”系統(tǒng)集成三個專業(yè)方向設(shè)置創(chuàng)新實踐課程，開展創(chuàng)新實踐項目可以認定創(chuàng)新學分，激發(fā)學生學習動力，提升學生個體的創(chuàng)造效能，學生在實踐過程中逐漸明確其感興趣的專業(yè)方向。聯(lián)合和依托信息與計算機學院“大學生創(chuàng)新實踐/創(chuàng)客中心”、校企共建農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集成與應(yīng)用重點實驗室等省部級重點實驗室，促進教學科研協(xié)同，加強科研成果向?qū)嵺`教學內(nèi)容有效轉(zhuǎn)化。引導學生加入科研團隊，激發(fā)內(nèi)在的創(chuàng)新潛力。學生通過參與到教師的“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科研的項目開發(fā)，提升實踐能力，形成較強的運用知識的能力。鼓勵學生根據(jù)結(jié)合感興趣專業(yè)方向，申報國家級、省級、校級大學生創(chuàng)新基金，鍛煉學生提出問題、解決問題的能力，提升學生的知識更新能力、創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神和自主創(chuàng)新意識。

第三個階段“強工程”。深入開展校企聯(lián)合培養(yǎng)，積極與信息技術(shù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的企業(yè)共建實踐教學基地，充分發(fā)揮實踐教學對實現(xiàn)“產(chǎn)教融合、協(xié)同育人”的橋梁作用。邀請企業(yè)專業(yè)工程師來校進行實踐培訓，學生利用生產(chǎn)實訓時間到實習基地參加面向企業(yè)級項目實訓，使學生在校期間可接受企業(yè)級項目開發(fā)的初步經(jīng)驗。同時，通過科研項目合作渠道積極與涉農(nóng)企業(yè)聯(lián)合開展實踐教學，以方便與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)所需人才，有的放矢地培養(yǎng)“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)人才。探索通過畢業(yè)設(shè)計引導學生系統(tǒng)歸納、靈活運用“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的方法。畢業(yè)設(shè)計（論文）的選題來源于企業(yè)具體的項目實現(xiàn)，實現(xiàn)學生在校所學與“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)需求的無縫對接，提高學生的就業(yè)競爭力。

3 結(jié)語

要實現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的良好發(fā)展，需要具有寬學科專業(yè)領(lǐng)域背景、較強工程實踐與創(chuàng)新能力的綜合性人才支撐。我校實踐表明，教改方案的制定與實施提升了學生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新實踐能力，有力支撐了具有較強行業(yè)背景知識、工程實踐能力、符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的高級網(wǎng)絡(luò)工程技能和創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標。近三年來，先后獲批國家級、省校級大學生創(chuàng)新基金項目9項。獲得中國大學生計算機設(shè)計大賽、安徽省高校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用創(chuàng)新大賽等競賽省級二等獎以上10多項。登記軟件著作權(quán)40余項。受學生培養(yǎng)周期限制和教學內(nèi)容銜接要求的影響，部分教改方案正處于逐步實踐中。未來將結(jié)合《高等學校鄉(xiāng)村振興科技創(chuàng)新行動計劃（2018-2022年）》要求，進一步優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的教改方案，扎實開展實踐，及時總結(jié)、評估應(yīng)用效果。

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