關(guān)于中國農(nóng)業(yè)工程類專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)的若干思考

應(yīng)義斌，泮進(jìn)明，徐惠榮，林 濤，韓魯佳，康紹忠

·專題論壇——農(nóng)業(yè)工程學(xué)科發(fā)展研究·

關(guān)于中國農(nóng)業(yè)工程類專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)的若干思考

應(yīng)義斌1，泮進(jìn)明1，徐惠榮1，林 濤1，韓魯佳2，康紹忠3

（1. 浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院，杭州 310058；2. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，北京 100083；3. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，北京 100083）

新時代全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興和加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化賦予了農(nóng)業(yè)工程新的職責(zé)和使命，提供了更加廣闊的天地和發(fā)展機(jī)遇。大學(xué)面臨著科技發(fā)展的新挑戰(zhàn)、社會發(fā)展的新要求和人才需求的新變化，未來的教育將更加開放、適合、人本、平等、可持續(xù)。農(nóng)業(yè)工程教育面臨前所未有的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，迫切需要我們思考應(yīng)如何培養(yǎng)高度智能化的未來農(nóng)業(yè)的創(chuàng)造者、引領(lǐng)者和支撐者；思考如何聚焦本學(xué)科專業(yè)，堅(jiān)守農(nóng)業(yè)工程主體地位，使學(xué)科專業(yè)形成螺旋式上升的良性循環(huán)。該文分析了國際農(nóng)業(yè)工程學(xué)科專業(yè)的發(fā)展，表明國際農(nóng)業(yè)工程人才培養(yǎng)已凸顯農(nóng)業(yè)、工程、生物、信息的交叉，交叉融合的核心課程體系已成為專業(yè)學(xué)生不可替代性的標(biāo)簽。該文認(rèn)為，強(qiáng)化本專業(yè)學(xué)生的不可替代性是強(qiáng)化學(xué)科專業(yè)主體地位和推動學(xué)科專業(yè)聲譽(yù)形成螺旋式上升良性循環(huán)的關(guān)鍵所在，建議通過4個轉(zhuǎn)變（從注重知識本位向提升素養(yǎng)本位轉(zhuǎn)變，從專業(yè)教育向?qū)I(yè)+通識教育并重轉(zhuǎn)變，從高度專業(yè)化培養(yǎng)向?qū)拰＝蝗诤限D(zhuǎn)變和從偏重職業(yè)技能向注重全面成長轉(zhuǎn)變），推動“新農(nóng)業(yè)工程”的建設(shè)。

農(nóng)業(yè)工程；專業(yè)建設(shè)；人才培養(yǎng)

0 引 言

農(nóng)業(yè)是支撐國計(jì)民生的第一產(chǎn)業(yè)，鄉(xiāng)村振興是中國重大戰(zhàn)略，緊缺的勞動力資源、高品質(zhì)的消費(fèi)需求、嚴(yán)格的生態(tài)環(huán)境要求和日益加劇的國際競爭形勢促使中國農(nóng)業(yè)迅速向機(jī)械化、信息化、精細(xì)化、智能化與無人化的方向快速發(fā)展。國家領(lǐng)導(dǎo)人高度重視農(nóng)業(yè)的機(jī)械化、智能化，毛澤東主席于1959年提出著名論斷“農(nóng)業(yè)的根本出路在于機(jī)械化”，習(xí)近平總書記于2018年明確指示“大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化、智能化，給農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化插上科技的翅膀”。當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人等高新工程技術(shù)與高新農(nóng)業(yè)生物技術(shù)發(fā)展迅猛，不斷融合孕育新業(yè)態(tài)。為了深入貫徹習(xí)近平總書記給全國涉農(nóng)高校書記校長和專家代表重要回信精神，積極推進(jìn)新農(nóng)科和新工科建設(shè)，教育部明確提出探索建設(shè)面向智能農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)等農(nóng)林產(chǎn)業(yè)發(fā)展前沿的新興涉農(nóng)專業(yè)。在國際上，有著百年歷史的農(nóng)業(yè)工程學(xué)科，內(nèi)涵已從原來簡單的工程技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用，發(fā)展到強(qiáng)烈依賴于農(nóng)學(xué)、工程、生物、信息等的互相滲透與融合。新時代在為農(nóng)業(yè)工程學(xué)科、專業(yè)與行業(yè)提供新機(jī)遇的同時也帶來新挑戰(zhàn)，迫切需要農(nóng)業(yè)工程學(xué)科與專業(yè)推動改革，加速知識交叉融合，建設(shè)“新農(nóng)業(yè)工程”，培養(yǎng)新型人才。本文從全球高等教育所面臨的新形勢、農(nóng)業(yè)工程教育所面臨的新機(jī)遇、國際農(nóng)業(yè)工程學(xué)科專業(yè)發(fā)展對我們的啟示、加快推動中國“新農(nóng)業(yè)工程”建設(shè)的若干建議等4個方面闡述了對中國農(nóng)業(yè)工程類專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)的思考。

1 全球高等教育所面臨的新形勢

1.1 科技發(fā)展給教育帶來的新挑戰(zhàn)

科技發(fā)展日新月異，為大學(xué)的教育提供了新手段，也給傳統(tǒng)教育方式帶來了前所未有的新挑戰(zhàn)。如以“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的典型產(chǎn)物慕課（Massive Open Online Course，MOOC），以聯(lián)通主義理論和網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)的開放教育學(xué)為基礎(chǔ)，將分布于世界各地的授課者和學(xué)習(xí)者通過某一個共同的話題或主題聯(lián)系起來。慕課首次成功的應(yīng)用是George Siemens與Stephen Downes設(shè)計(jì)和領(lǐng)導(dǎo)的《連通主義與連通知識》課程，該課有25位來自加拿大曼尼托巴大學(xué)的付費(fèi)學(xué)生，另有數(shù)千位世界各地的免費(fèi)學(xué)生在線參與。2011年，16萬人注冊了斯坦福大學(xué)開設(shè)的《人工智能導(dǎo)論》，取得重要突破。目前國際上已形成Udacity、Coursera、edX等優(yōu)秀慕課平臺，如Udacity學(xué)習(xí)人數(shù)最多的課程為，學(xué)習(xí)人數(shù)達(dá)2.2百萬人次，傳播力可見一斑。中國是世界慕課大國，中國大學(xué)MOOC平臺上線慕課數(shù)量已超5 000門，學(xué)習(xí)人次突破7 000萬，學(xué)習(xí)人數(shù)最多的課程為《Python語言程序設(shè)計(jì)》，約19.6萬人次。由此可見，慕課通過互聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)，能將一批優(yōu)秀授課者的智慧融于一體，制作一門優(yōu)秀的課程并迅速將之傳播至全球，這種優(yōu)勢是任何一門由少數(shù)幾名教師通過面對面?zhèn)鹘y(tǒng)方式講授的課程所不能比擬的。

面對著科技發(fā)展給教育提供的新手段，大學(xué)甚至面臨著生存的挑戰(zhàn)。2013年，美國雜志認(rèn)為美國4 500所大學(xué)將在50年內(nèi)消失一半。2017年，哈佛大學(xué)商學(xué)院教授克萊頓·M·克里斯坦森認(rèn)為，慕課是一個潛在的“顛覆性技術(shù)”，將消滅許多平庸的大學(xué)，預(yù)測未來的10～15 a里，一半多美國大學(xué)將處于破產(chǎn)之中或破產(chǎn)邊緣。

1.2 教育改革的新趨勢

1.2.1 信息技術(shù)驅(qū)動下，高等教育教與學(xué)的方式發(fā)生重要變化

信息技術(shù)驅(qū)動下，高等教育教與學(xué)的方式發(fā)生重要變化。一是大學(xué)的邊界越來越模糊，與外部的信息交互越來越便捷，實(shí)體大學(xué)向虛擬大學(xué)轉(zhuǎn)變，封閉大學(xué)向開放大學(xué)轉(zhuǎn)變。二是在人類智能與機(jī)器智能協(xié)同模式下，學(xué)習(xí)平臺和學(xué)習(xí)機(jī)會得以大大拓展，教育1.0向?qū)W習(xí)2.0轉(zhuǎn)變。

虛擬大學(xué)與開放大學(xué)是運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上創(chuàng)辦的、不消耗現(xiàn)實(shí)教育資源和能量的，并且有現(xiàn)實(shí)大學(xué)特征和功能的一個辦學(xué)實(shí)體，有政府遠(yuǎn)程培訓(xùn)、遠(yuǎn)程教學(xué)大學(xué)、傳統(tǒng)大學(xué)開放的遠(yuǎn)程教育課程、私立遠(yuǎn)程教育學(xué)院等模式。英國開放大學(xué)于1969年經(jīng)皇家特許令批準(zhǔn)而成立，有權(quán)頒授本科及研究生學(xué)位，總部坐落在北倫敦，在英國各大城市均設(shè)有教學(xué)中心，是世界上第一所成功落實(shí)以電視、電臺、函授等遠(yuǎn)距離方式進(jìn)行遠(yuǎn)程教育的大學(xué)，這種跨越時空的開放式教育方式，被譽(yù)為“英國教育史上的一次偉大革新”。美國鳳凰城大學(xué)于1989年推出了第一個網(wǎng)上教學(xué)計(jì)劃，后逐步發(fā)展成網(wǎng)上校園，目前國際互聯(lián)網(wǎng)已成為該大學(xué)的重要教學(xué)基地。中國于1999年在深圳創(chuàng)建了虛擬大學(xué)園，現(xiàn)已聚集了65所國內(nèi)外知名院校，包括北京大學(xué)、清華大學(xué)等49所中國內(nèi)地院校，香港大學(xué)、香港中文大學(xué)等6所香港院校，佐治亞理工學(xué)院等7所國外院校以及中國科學(xué)院、中國工程院院士活動基地和中國社會科學(xué)院研究生院。中國的國家開放大學(xué)創(chuàng)立于2012年，是一所以現(xiàn)代信息技術(shù)為支撐的“互聯(lián)網(wǎng)+”公立成人高校，云教室遍布中國大陸地區(qū)31個省、自治區(qū)、直轄市，基本覆蓋西部地區(qū)，并進(jìn)入部分“一帶一路”國家。

隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)不斷發(fā)展，人工智能對各個行業(yè)領(lǐng)域的驅(qū)動效應(yīng)日益顯著，不斷引發(fā)鏈?zhǔn)酵黄?。在人類智能與機(jī)器智能協(xié)同模式下，教育1.0向?qū)W習(xí)2.0轉(zhuǎn)變，教與學(xué)互動的新式空間與新式方法不斷產(chǎn)生[1]。在未來，傳統(tǒng)的人、物理世界的二元空間將轉(zhuǎn)變?yōu)槿恕⑽锢硎澜?、智能機(jī)器、虛擬信息世界的四元空間，物理世界與虛擬信息世界將更加交互并行，從而極大拓展了學(xué)習(xí)2.0的學(xué)習(xí)平臺和學(xué)習(xí)機(jī)會。在這個四元空間里，智能機(jī)器在物理世界和虛擬信息世界并存，三者協(xié)同開放，多維共生，智能增強(qiáng)，支撐教與學(xué)之間的交互耦合變得前所未有的緊密，學(xué)生是探究者、發(fā)現(xiàn)者與合作者，教師是支持者、引導(dǎo)者與組織者[2]。大學(xué)是學(xué)習(xí)2.0環(huán)境的參與者和驅(qū)動者，一流大學(xué)將引領(lǐng)學(xué)習(xí)2.0模式下的高等教育創(chuàng)新。

1.2.2 基于開環(huán)的教育革命

美國斯坦福大學(xué)發(fā)布“2025開環(huán)大學(xué)計(jì)劃”，施行顯著不同于傳統(tǒng)閉環(huán)大學(xué)的開環(huán)教育革命，改革傳統(tǒng)學(xué)制、學(xué)習(xí)模式和教育模式，旨在打造學(xué)生遍布全球的開放式校園，促進(jìn)教育和社會、產(chǎn)業(yè)的鏈接互動[3]。第一，改革傳統(tǒng)學(xué)制，與傳統(tǒng)閉環(huán)大學(xué)相比（一般18～22歲學(xué)生入學(xué)，并在4 a內(nèi)完成本科學(xué)業(yè)），該計(jì)劃創(chuàng)新性地解除了入學(xué)年齡的限制，同時延長了學(xué)習(xí)期限，由以往連續(xù)的4 a延長到一生中任意加起來的6 a。第二，改革學(xué)習(xí)模式，打破了傳統(tǒng)的四年制，施行自定節(jié)奏的教育（Paced Education），分成校準(zhǔn)（Calibrate）、提升（Elevate）和激活（Activate）三階段，學(xué)生自主安排和完成各階段的學(xué)習(xí)。第三，改革教育模式，改變傳統(tǒng)大學(xué)中按照知識來劃分院系的方法，由“專業(yè)導(dǎo)向”變?yōu)椤澳芰?dǎo)向”，按照學(xué)生的能力水平重新建構(gòu)院系。圍繞“當(dāng)下技能值”對學(xué)生進(jìn)行過程性考察和考核，學(xué)生的成績單不再是簡簡單單的分?jǐn)?shù)，而是系統(tǒng)展示學(xué)生正在學(xué)習(xí)什么、學(xué)會了什么、技能處于什么層級。雇主通過系統(tǒng)的能力數(shù)據(jù)，能更精準(zhǔn)地遴選出與企業(yè)需求相匹配的用人對象。世界上七所殿堂級高校，美國的 HYPMS（哈佛大學(xué)、耶魯大學(xué)、普林斯頓大學(xué)、麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)）與英國的劍橋大學(xué)與牛津大學(xué)，都在思考與推行這樣的教育改革。

1.2.3 未來教育的特點(diǎn)

未來的教育是怎么樣的？教育部副部長杜占元[4]于2016年“G20教育對話”大會上講話指出，面向2030的教育，應(yīng)該是更加開放、更加適合、更加人本、更加平等、更加可持續(xù)的教育。在全球化加速推進(jìn)和信息化迅猛發(fā)展的背景下，面向2030的教育應(yīng)該是更加開放的教育。隨著信息技術(shù)與教育的深度融合，極大改變了傳統(tǒng)教學(xué)的組織形式，突破了教育時間、空間、對象的限制，時時、處處、人人可學(xué)，都有機(jī)會暢游在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的海洋。未來的教育更注重滿足學(xué)生的個性化和多樣性需求，面向2030的教育應(yīng)是更加適合的教育。每一個學(xué)生都是獨(dú)立的個體，擁有著不同的潛力和稟賦，需要得到適合的教育和個性化的教育。這也與2000多年前中國教育家孔子提出的因材施教、有教無類的思想相同。未來的教育更重視學(xué)生的心靈和幸福，面向2030的教育應(yīng)是更加人本的教育。教育是心靈與心靈的碰撞，是靈魂與靈魂的啟迪。面向2030的教育，應(yīng)該更加尊重學(xué)生，關(guān)愛學(xué)生，以學(xué)生為本，為學(xué)生一生的幸福和成長奠基。未來的教育應(yīng)該讓所有孩子都能享受到優(yōu)質(zhì)教育資源，面向2030的教育應(yīng)是更加平等的教育。教育是一項(xiàng)最基本的人權(quán)，所有人都應(yīng)有機(jī)會獲得全納、公平、優(yōu)質(zhì)的教育和終身學(xué)習(xí)的機(jī)會，這應(yīng)是面向2030的教育優(yōu)先關(guān)注的議題。未來的教育倡導(dǎo)學(xué)習(xí)能力的養(yǎng)成和貫穿終身的教育，面向2030的教育是更加可持續(xù)的教育。在人類社會邁向2030的偉大征途中，教育權(quán)既是發(fā)展權(quán)，也是生存權(quán)。教育是實(shí)現(xiàn)人人享受尊嚴(yán)生活，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的核心。社會發(fā)展日新月異，貫穿終身的學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)愈加重要。

1.3 社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新要求

現(xiàn)代社會已開始進(jìn)入后物質(zhì)時代，以物質(zhì)為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)模式越來越不適應(yīng)社會發(fā)展需求[5]。物質(zhì)時代追求物質(zhì)豐富化和利益最大化，物質(zhì)的崇拜與消費(fèi)盛行，欲望過多，不可避免地造成了現(xiàn)代人心靈的困頓和精神的迷茫。這種風(fēng)氣滲透到了社會的各個角落，高校的象牙塔也未能幸免，學(xué)生的人生觀、世界觀和價值觀受到了毒害，人才培養(yǎng)潛移默化地產(chǎn)生了工具化、商業(yè)化、功利化、世俗化的傾向。曾引發(fā)中國社會廣泛關(guān)注的“錢學(xué)森之問”——“為什么我們的學(xué)?？偸桥囵B(yǎng)不出杰出人才”和北京大學(xué)錢理群教授所提的我們正在培養(yǎng)“精致的利己主義者”，折射出以物質(zhì)為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)模式的嚴(yán)重弊端。

后物質(zhì)時代的高等教育應(yīng)該更加注重促進(jìn)人才個體、發(fā)展、完善和自我價值的實(shí)現(xiàn)，即人本主義教育思想[5]。未來的人才應(yīng)能適應(yīng)后物質(zhì)時代社會的發(fā)展，面對競爭，以實(shí)現(xiàn)自我價值為目的，從認(rèn)知自我開始到養(yǎng)成習(xí)慣、激發(fā)興趣，養(yǎng)成習(xí)慣，追求幸福，不斷實(shí)現(xiàn)自我，最后樹立尊嚴(yán)；而目前我們的學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)大多還是畢業(yè)后找一份工作和一份職業(yè)，高等教育與職業(yè)教育相差無幾。聯(lián)合國科教文組織發(fā)布的“教育2030行動框架”中指出，教育應(yīng)致力于個體的全面發(fā)展[6]。與物質(zhì)時代相比，后物質(zhì)時代的高等教育將從知識本位轉(zhuǎn)變?yōu)樗仞B(yǎng)本位，從專業(yè)技能轉(zhuǎn)變?yōu)槿娉砷L，從追求成功轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)現(xiàn)價值，從物質(zhì)富足轉(zhuǎn)變?yōu)樾腋ｓw驗(yàn)，應(yīng)具有通識教育與專業(yè)教育互相融合、邏輯思維與表達(dá)能力同步成長、科學(xué)精神與人文素養(yǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的特征，以促進(jìn)學(xué)生全面成長和幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)自我價值為最終目的[5]。

1.4 人才需求情況的新變化

“機(jī)器換人”正在各行各業(yè)發(fā)生，給人類的生活、學(xué)習(xí)、工作等帶來天翻地覆的變化，也引發(fā)了人才需求與求職就業(yè)等的深層次變革。據(jù)報(bào)導(dǎo)，英國廣播公司（British Broadcasting Corporation，BBC）于2017年基于劍橋大學(xué)研究者的數(shù)據(jù)體系分析了365種職業(yè)在未來的被淘汰概率（表1），結(jié)果表明，最容易被機(jī)器人替代的工作的特征包括對創(chuàng)新能力要求低、簡單訓(xùn)練即可掌握技能，含有大量的重復(fù)性質(zhì)、流水性質(zhì)，工作空間狹小、與外界缺乏聯(lián)系，如電話推銷員、打字員和會計(jì)等；而酒店管理者、教師和心理醫(yī)生等包含以下3類技能要求的職業(yè)被取代的可能性非常?。盒枰^高的領(lǐng)導(dǎo)能力、社交能力、協(xié)商能力，需要對他人扶助關(guān)切、心理輔導(dǎo)、心靈關(guān)愛，需要藝術(shù)修養(yǎng)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)意審美的能力[7]。因此，創(chuàng)新思維的培養(yǎng)至關(guān)重要，這也是素質(zhì)教育的主要內(nèi)容之一。創(chuàng)造性思維不僅來源于知識、好奇心和想象力，也來源于超越短期功利主義的價值取向。

表1 2017年BBC對職業(yè)在未來的被淘汰概率分析[7]

2 農(nóng)業(yè)工程教育所面臨的新機(jī)遇

2.1 技術(shù)變革的速度前所未有，為農(nóng)業(yè)工程教育發(fā)展拓展了新疆域

當(dāng)今世界技術(shù)變革的速度前所未有，物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人等高新工程技術(shù)蓬勃發(fā)展，為農(nóng)業(yè)工程教育發(fā)展拓展了新疆域。以人工智能為例，國務(wù)院于2017年7月發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》[8]，提出中小學(xué)課程要開設(shè)人工智能課，由此可見國家對發(fā)展人工智能的重視程度處于什么樣的高度。人工智能最吸引眼球的例子莫過于AlphaGo和李世石的比賽。李世石和AlphaGo比賽的時候，第三盤李世石贏了，那天晚上在李世石和棋友們聊天的時候，AlphaGo又下了100萬盤棋。100萬盤棋，人一生又能下多少盤棋。所以第2天和李世石比賽的時候，李世石還是李世石，但AlphaGo已經(jīng)變成AlphaGo2了。這就是人工智能，這對我們的教育意味著什么？此外，國家專門在《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》[9]中對“深海、深地、深空、深藍(lán)”這4個詞進(jìn)行了全面的闡釋，雖然與農(nóng)業(yè)工程學(xué)科領(lǐng)域差距比較遠(yuǎn)，但我們?nèi)匀灰P(guān)注，因?yàn)檫@可能與我們目前的生活沒關(guān)系，但是我們無法想象20年后跟農(nóng)業(yè)工程的關(guān)系如何，就像我們20年前無法想象今天的中國。

2.2 中國農(nóng)業(yè)新業(yè)態(tài)蓬勃發(fā)展，為新型農(nóng)業(yè)工程人才提供了新機(jī)遇

全球智能農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)等農(nóng)業(yè)新業(yè)態(tài)蓬勃發(fā)展，為農(nóng)業(yè)工程新型人才提供了前所未有的新機(jī)遇。中國為了推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，先后出臺了《中國制造2025》《中共中央國務(wù)院關(guān)于實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的意見》《國務(wù)院關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和農(nóng)機(jī)裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的指導(dǎo)意見》《數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展規(guī)劃（2020—2025）》《農(nóng)業(yè)農(nóng)村部關(guān)于加快畜牧業(yè)機(jī)械化發(fā)展的意見》《農(nóng)業(yè)農(nóng)村部關(guān)于加快推進(jìn)設(shè)施種植機(jī)械化發(fā)展的意見》等相關(guān)重大戰(zhàn)略規(guī)劃與發(fā)展意見，迫切需要新型人才的支撐。

高度智能化將是未來農(nóng)業(yè)的重要特征。據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織預(yù)測，2030年世界總?cè)丝趯⑦_(dá)85億，2050年將達(dá)97億。據(jù)測算，全球糧食產(chǎn)量必須提高70%才能養(yǎng)活這么多人口。在摩天大樓里種植糧食蔬菜的垂直農(nóng)場——“垂直農(nóng)業(yè)”以其無限的發(fā)展空間與生長優(yōu)勢，成為解決未來吃飯問題的一條必然之路，也是未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的一條必然之路。早在20世紀(jì)初，美國地質(zhì)學(xué)家吉爾伯特·埃利斯·貝利就提出“垂直農(nóng)業(yè)”這個術(shù)語，此后很多建筑師以及相關(guān)領(lǐng)域的研究人員對其進(jìn)行了長期的探索和研究。2007年，美國哥倫比亞大學(xué)教授環(huán)境衛(wèi)生學(xué)及微生物學(xué)名譽(yù)退休教授迪克森·戴斯珀米爾與他的學(xué)生一起提出了“垂直農(nóng)場”的概念。他們希望在建筑物里能夠出產(chǎn)人們所需的食物，比如在一層喂養(yǎng)羅非魚，在12層種植西紅柿……，所有的水都被循環(huán)利用，植物不使用化肥，產(chǎn)生的甲烷等氣體和牲畜的排泄物被收集轉(zhuǎn)成為能源。在隨后的發(fā)展中，多個垂直農(nóng)場的設(shè)計(jì)或?qū)嵨镞M(jìn)入了人們的視野，如迪拜綠洲大廈垂直農(nóng)場、新加坡熱帶地區(qū)生態(tài)設(shè)計(jì)大廈、美國蜻蜓垂直農(nóng)場等。近年來，垂直農(nóng)業(yè)概念企業(yè)已成為資本風(fēng)口競相追逐的對象，如AeroFarms、Bowery Farming、Plenty、Infarm、Crop One等等。在如此高度智能化的未來農(nóng)業(yè)中，農(nóng)業(yè)工程應(yīng)當(dāng)占有關(guān)鍵的一席之地，如何培養(yǎng)農(nóng)業(yè)新業(yè)態(tài)的創(chuàng)造者、引領(lǐng)者和支撐者已成為農(nóng)業(yè)工程專業(yè)最大的命題。

2.3 在農(nóng)業(yè)新業(yè)態(tài)浪潮中，農(nóng)業(yè)工程行業(yè)面臨著多方競爭的新挑戰(zhàn)

在全球農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革和發(fā)展趨勢下，在中國農(nóng)業(yè)規(guī)模巨大和農(nóng)業(yè)人口老齡化的矛盾日益加深的現(xiàn)實(shí)中，國內(nèi)的高新技術(shù)企業(yè)巨頭等也紛紛涉足智能農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)工程行業(yè)中傳統(tǒng)企業(yè)在農(nóng)業(yè)新業(yè)態(tài)浪潮中面臨這些高新技術(shù)企業(yè)巨頭的強(qiáng)勁競爭。網(wǎng)易2009年投身養(yǎng)豬業(yè)，2017年網(wǎng)易味央豬場成為中國第一個敢直播的養(yǎng)豬場。豬場位于浙江安吉，“綠水青山就是金山銀山”思想的發(fā)源地。生豬的存欄量約2萬頭，整個豬場只需6個技術(shù)人員負(fù)責(zé)日常生產(chǎn)。豬住上了舒適的公寓，自動飼喂由天然谷物、蔬果、雜糧制成的飼料，聽著舒緩的輕音樂。豬有了廁所，排泄物集中收集，廢水、廢氣、廢渣，在環(huán)保處理中心經(jīng)歷沉淀、分解、過濾，最終的廢渣和污泥轉(zhuǎn)化為生物肥，凈化水水質(zhì)超過城市自來水標(biāo)準(zhǔn)。阿里于2018年與特驅(qū)集團(tuán)合作智能養(yǎng)豬，通過阿里云ET大腦，利用高新技術(shù)對養(yǎng)豬場進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測、預(yù)警及管控，如通過熱紅外測溫技術(shù)和聲學(xué)識別技術(shù)，監(jiān)測豬的體溫和咳嗽的聲音，做出疫情預(yù)警；通過圖像識別技術(shù)，建立每一頭生豬的檔案，自動監(jiān)測仔豬的出生數(shù)量、順產(chǎn)還是剖腹產(chǎn)等。2016年，京東集團(tuán)和國務(wù)院扶貧開發(fā)領(lǐng)導(dǎo)小組簽署了《電商精準(zhǔn)扶貧戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》，共同探索電商精準(zhǔn)扶貧，每只跑步雞都戴上了智能計(jì)步腳環(huán)。2017年，華為聯(lián)合中國電信和銀川奧特，對傳統(tǒng)奶牛監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，推出了基于NB-IoT牛聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。2017年，首農(nóng)股份與中信農(nóng)業(yè)宣布聯(lián)合收購英國櫻桃谷100%股權(quán)。

2.4 新農(nóng)科和新工科建設(shè)全面展開，對農(nóng)業(yè)工程專業(yè)提出了新要求

2017年，教育部高度重視新工科建設(shè)，先后形成了“復(fù)旦共識”“天大行動”“北京指南”新工科建設(shè)“三部曲”，深化工程教育改革，建設(shè)工程教育強(qiáng)國，全力探索形成領(lǐng)跑全球工程教育的中國模式和中國經(jīng)驗(yàn)。2019年9月，習(xí)近平總書記在給全國涉農(nóng)高校書記校長和專家代表的回信中指出：“新時代，農(nóng)村是充滿希望的田野，是干事創(chuàng)業(yè)的廣闊舞臺，中國高等農(nóng)林教育大有可為”，為涉農(nóng)高校立德樹人、強(qiáng)農(nóng)興農(nóng)、培養(yǎng)知農(nóng)愛農(nóng)新型人才指明了方向。2019年，新農(nóng)科建設(shè)奏響“三部曲”，安吉研討會、北大倉行動工作研討會和北京指南工作研討會先后召開，對新農(nóng)科建設(shè)進(jìn)行了系統(tǒng)研究和整體部署，全面推進(jìn)高等農(nóng)林教育改革和提升高等農(nóng)林教育服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展能力?！鞍布沧R”從宏觀層面提出了面向新農(nóng)業(yè)、面向新鄉(xiāng)村、面向新農(nóng)民、面向新生態(tài)的“四個面向”新理念，服務(wù)中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化和中華民族偉大復(fù)興事業(yè)，為世界提供中國方案[10]?！氨贝髠}行動”從中觀層面提出了新型人才培養(yǎng)行動、專業(yè)優(yōu)化攻堅(jiān)行動、課程改革創(chuàng)新行動、實(shí)踐基地建設(shè)行動、優(yōu)質(zhì)師資培育行動、協(xié)同育人強(qiáng)化行動、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提升行動、開放合作深化行動的“八大行動”新舉措[11]?！氨本┲改稀边M(jìn)一步提出實(shí)施新農(nóng)科研究與改革實(shí)踐項(xiàng)目，標(biāo)志著新農(nóng)科建設(shè)的全面展開[12]。中國新農(nóng)科和新工科建設(shè)已全面展開，農(nóng)業(yè)工程類專業(yè)作為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化服務(wù)的工科類專業(yè)，迫切需要進(jìn)行深入改革，建設(shè)“新農(nóng)業(yè)工程”。

但目前中國農(nóng)業(yè)工程類專業(yè)整體上未能及時創(chuàng)建新專業(yè)來引領(lǐng)高新技術(shù)蓬勃發(fā)展而產(chǎn)生的新業(yè)態(tài)需求，且在相關(guān)新專業(yè)的創(chuàng)建中不占優(yōu)勢。2018年，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)申請并獲批“人工智能”專業(yè)（工學(xué)，專業(yè)代碼080717T），該專業(yè)由該校農(nóng)學(xué)院牽頭，信息科技學(xué)院和工學(xué)院聯(lián)合建設(shè)。2019年，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院與吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院申請并獲批“智慧農(nóng)業(yè)”專業(yè)（農(nóng)學(xué)，專業(yè)代碼090112T）；中國農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院申請并獲批“農(nóng)業(yè)智能裝備工程”（工學(xué)，專業(yè)代碼082307T）。此外，涉農(nóng)高校也成立了數(shù)個相關(guān)學(xué)院，如華南農(nóng)業(yè)大學(xué)成立了人工智能學(xué)院。此外，2018年國務(wù)院學(xué)位委員會、教育部將原有的40個領(lǐng)域工程碩士調(diào)整為電子信息、機(jī)械、材料與化工、資源與環(huán)境、能源動力、土木水利、生物與醫(yī)藥、交通運(yùn)輸?shù)?種專業(yè)學(xué)位類別，工程博士也做相應(yīng)調(diào)整[13]，農(nóng)業(yè)工程歸入機(jī)械大類。

3 國際農(nóng)業(yè)工程學(xué)科專業(yè)發(fā)展對中國的啟示

3.1 國際農(nóng)業(yè)工程人才培養(yǎng)已凸顯農(nóng)業(yè)、工程、生物、信息的交叉

隨著科學(xué)技術(shù)和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，有著百年歷史的農(nóng)業(yè)工程學(xué)科，其內(nèi)涵已從原來簡單的工程技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用，發(fā)展到今天已經(jīng)強(qiáng)烈地依賴于農(nóng)業(yè)、工程、生物和信息的互相滲透與融合。原農(nóng)業(yè)工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系偏重于工程技術(shù)，課程體系缺乏綜合性，因而培養(yǎng)的學(xué)生缺乏對生物和農(nóng)業(yè)的系統(tǒng)了解，已不能完全適應(yīng)科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展日趨綜合化的要求。為了適應(yīng)這一新的形勢，發(fā)達(dá)國家的農(nóng)業(yè)工程學(xué)科在20世紀(jì)80年代中就開始了對農(nóng)業(yè)工程類專業(yè)的改造，紛紛將原農(nóng)業(yè)工程類專業(yè)改造成了農(nóng)業(yè)與生物系統(tǒng)工程等專業(yè)，工程、信息與農(nóng)業(yè)、生物交叉融合的專業(yè)特征更加明顯，對原有的人才培養(yǎng)體系也進(jìn)行了徹底的改造和拓展，從而大大增強(qiáng)了專業(yè)的適應(yīng)性和競爭力，使美國農(nóng)業(yè)工程學(xué)科的本科教育實(shí)現(xiàn)了跨越性發(fā)展，農(nóng)業(yè)工程學(xué)科對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的杰出貢獻(xiàn)為全社會所公認(rèn)，農(nóng)業(yè)工程師成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要地位且獨(dú)具特色的職業(yè)工程師類別，前景看好。如“財(cái)富（福布斯）”雜志在2012年5月9日發(fā)表了一篇題為“The Top Majors For The Class Of 2022”的文章，作者為2022級新生列出了十大最好的專業(yè)，農(nóng)業(yè)工程位于數(shù)學(xué)和機(jī)器人之后，列在第三位[14]。

3.2 美國農(nóng)業(yè)工程類本科專業(yè)（方向）課程體系分析

如前所述，在歐美發(fā)達(dá)國家，農(nóng)業(yè)工程學(xué)科的內(nèi)涵已從原來簡單的工程技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用，發(fā)展到強(qiáng)烈地依賴于農(nóng)學(xué)、工程、生物、信息的互相滲透與融合，如20世紀(jì)80年代中開始創(chuàng)新性建設(shè)的工程、信息與農(nóng)學(xué)、生物等交叉融合的課程體系使美國農(nóng)業(yè)工程學(xué)科的本科教育實(shí)現(xiàn)了跨越性發(fā)展，所培養(yǎng)的人才很好地適應(yīng)了科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展日趨綜合化的要求。美國愛荷華州立大學(xué)（Iowa State University）兩位學(xué)者[15]于2012年對美國86個農(nóng)業(yè)工程類本科專業(yè)（方向）課程體系的119門專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課進(jìn)行了系統(tǒng)分析（表2）。結(jié)果表明，在119門專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課中，開設(shè)率大于50%的有24門，占20%；開設(shè)率大于20%的有36門課，占30%。另外值得注意的是，統(tǒng)計(jì)學(xué)的開設(shè)率達(dá)到67%，工程經(jīng)濟(jì)學(xué)的開設(shè)率達(dá)到39%。

3.3 核心課程體系是專業(yè)人才不可替代性的標(biāo)簽

什么是農(nóng)業(yè)工程專業(yè)人才的識別特征？如何使得農(nóng)業(yè)工程專業(yè)的學(xué)生具有不可替代性?這2個問題的答案歸根結(jié)底在于農(nóng)業(yè)工程專業(yè)的核心課程體系。農(nóng)業(yè)與生物系統(tǒng)工程師（Agricultural and Biosystems Engineers，ABE）即為懂農(nóng)業(yè)的工程科學(xué)家/工程師，不僅需要工程技術(shù)背景，擁有計(jì)算和構(gòu)思的能力，同時也需要農(nóng)業(yè)與生物學(xué)背景，擁有描述和聯(lián)想的能力。急需聯(lián)合各高校深入分析ABE知識體系的基本要素，完善與創(chuàng)建專業(yè)核心課程體系，明確專業(yè)的特色優(yōu)勢。國際上對ABE的主流定義為“We specialize in those products made from，used with or applied to biological organisms. We are as familiar with this material as we are with our engineering sciences，and this symbiosis between biology and engineering gives us unique capability in our modern world”。ABE的知識體系與能力應(yīng)以數(shù)、理、化作為基礎(chǔ)，還應(yīng)全方位地了解農(nóng)業(yè)與生物學(xué)的基本原理、發(fā)展規(guī)律和潛在應(yīng)用，兼具高等工程學(xué)科和農(nóng)業(yè)與生物學(xué)的良好基礎(chǔ)，具備與農(nóng)業(yè)與生物學(xué)家和其他專業(yè)工程師（如土木、化學(xué)、機(jī)械和電氣等）協(xié)作的能力。除了具備工程科學(xué)技術(shù)的良好基礎(chǔ)外，還應(yīng)具備以下知識背景與能力：充分了解基本的生命過程（生物化學(xué)，從細(xì)胞、有機(jī)體到整個生態(tài)系統(tǒng)等），以便能夠基于生物科學(xué)原理進(jìn)行正確的工程設(shè)計(jì)；了解生物有機(jī)體與其所處的物理環(huán)境的相互關(guān)系；在設(shè)計(jì)生物系統(tǒng)時，能全面考慮生物有機(jī)體的物理特性、環(huán)境響應(yīng)和生命過程的需求等；充分了解生物和有機(jī)體的化學(xué)與物理特性的唯一性和時間性；在面對高度多變、不穩(wěn)定和不可知的復(fù)雜情況時，懂得如何進(jìn)行訓(xùn)練有素的工程設(shè)計(jì)與總體決策。

表2 美國86個農(nóng)業(yè)工程類本科專業(yè)（方向）課程體系中開設(shè)率20%以上的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課

4 加快推動中國“新農(nóng)業(yè)工程”建設(shè)的若干建議

4.1 聚焦農(nóng)業(yè)工程，堅(jiān)守農(nóng)業(yè)工程學(xué)科專業(yè)的主體地位

農(nóng)業(yè)工程學(xué)科專業(yè)應(yīng)堅(jiān)守與聚焦本學(xué)科專業(yè)，提高學(xué)科隊(duì)伍的專注度，保障學(xué)科專業(yè)的地位在螺旋式上升的良性循環(huán)中不斷提升（圖1）。這是由于一旦學(xué)科隊(duì)伍保持高度的精力專注度，就會專注于培養(yǎng)本領(lǐng)域人才，強(qiáng)化本專業(yè)與學(xué)科的優(yōu)勢和創(chuàng)造本領(lǐng)域的創(chuàng)新成果。本領(lǐng)域的人才培養(yǎng)質(zhì)量與本學(xué)科專業(yè)的優(yōu)勢特色若能得以提升，就可提高本學(xué)科專業(yè)的畢業(yè)生的不可替代性，并且為本學(xué)科提供優(yōu)質(zhì)的研究生生源，隨之可提高本學(xué)科的創(chuàng)新能力，進(jìn)而促進(jìn)本領(lǐng)域創(chuàng)新成果的產(chǎn)生。畢業(yè)生不可替代性和本領(lǐng)域創(chuàng)新成果的提高無疑都會提升本學(xué)科專業(yè)對本行業(yè)發(fā)展的貢獻(xiàn)，促使行業(yè)發(fā)展速度、行業(yè)社會地位、本學(xué)科專業(yè)的社會聲譽(yù)、本學(xué)科的全國學(xué)科地位及校內(nèi)學(xué)科地位等形成螺旋式上升的良性循環(huán)。

反之，如果對本學(xué)科專業(yè)堅(jiān)守不足，在學(xué)校中派生出其他學(xué)科專業(yè)，成為其他學(xué)科專業(yè)的發(fā)源地，學(xué)科專業(yè)的地位就容易陷入非良性循環(huán)。近期看，派生出其他學(xué)科專業(yè)使學(xué)院師資和學(xué)生規(guī)模得以擴(kuò)大，提升了學(xué)院的校內(nèi)地位，但同時也造成本學(xué)科專業(yè)在院內(nèi)的地位下降。長遠(yuǎn)看，派生出來的學(xué)科專業(yè)從學(xué)院獨(dú)立出去，不可避免造成學(xué)院實(shí)力的下降和學(xué)院在校內(nèi)的地位下降。與此同時，由于本學(xué)科專業(yè)對自身聚焦不夠，會造成教師隊(duì)伍精力分散，專注度降低，對專業(yè)與學(xué)科的人才培養(yǎng)和優(yōu)勢特色產(chǎn)生負(fù)面影響，引起畢業(yè)生不可替代性和本學(xué)科研究生生源質(zhì)量的降低；學(xué)科隊(duì)伍的專注度降低也使得學(xué)科可產(chǎn)生的創(chuàng)新成果減少。本學(xué)科研究生生源質(zhì)量的降低進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)科創(chuàng)新能力降低，也使得學(xué)科創(chuàng)新成果減少，從根本上弱化了對本行業(yè)發(fā)展的貢獻(xiàn)，引發(fā)行業(yè)發(fā)展速度下降、行業(yè)社會地位下降、本學(xué)科專業(yè)社會聲譽(yù)下降、本學(xué)科的全國地位下降、本學(xué)科的校內(nèi)學(xué)科地位下降等連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致本學(xué)科專業(yè)地位的非良性循環(huán)。

4.2 不斷強(qiáng)化農(nóng)業(yè)工程類專業(yè)學(xué)生的不可替代性

強(qiáng)化本專業(yè)學(xué)生的不可替代性是強(qiáng)化學(xué)科專業(yè)主體地位、推動學(xué)科專業(yè)聲譽(yù)形成螺旋式上升良性循環(huán)的關(guān)鍵所在。專業(yè)聲譽(yù)很大程度上來源于畢業(yè)生，當(dāng)畢業(yè)生具有本專業(yè)顯著的標(biāo)簽和核心競爭力，就具有很強(qiáng)的不可替代性。本專業(yè)學(xué)生的不可替代性增強(qiáng)了，就能提升畢業(yè)生在本領(lǐng)域的就業(yè)比例和讀研比例。畢業(yè)生在本領(lǐng)域的就業(yè)比例提升了，就能提高對行業(yè)發(fā)展的貢獻(xiàn)，推動行業(yè)發(fā)展的速度，提高行業(yè)的社會地位，從而提升專業(yè)的口碑聲譽(yù)。同樣，畢業(yè)生在本領(lǐng)域的讀研比例提升了，就能夠提高本學(xué)科研究生的生源質(zhì)量，提升學(xué)科創(chuàng)新能力，促進(jìn)學(xué)科學(xué)術(shù)成果的產(chǎn)出，從而提升專業(yè)的口碑聲譽(yù)。專業(yè)口碑聲譽(yù)的提升進(jìn)一步推動本科生源質(zhì)量、學(xué)生專業(yè)思想穩(wěn)定性、人才培養(yǎng)質(zhì)量、專業(yè)特色優(yōu)勢的提升，并進(jìn)一步增強(qiáng)本專業(yè)學(xué)生的不可替代性，形成專業(yè)聲譽(yù)螺旋式上升的良性循環(huán)，農(nóng)業(yè)工程的主體地位不斷得以強(qiáng)化（圖2）。

反之，如果本專業(yè)學(xué)生的不可替代性不斷下降，就會引起畢業(yè)生在本領(lǐng)域的就業(yè)比例和讀研比例的下降。畢業(yè)生在本領(lǐng)域的就業(yè)比例降低了，就會影響對行業(yè)發(fā)展的貢獻(xiàn)，降低行業(yè)發(fā)展的速度，削弱行業(yè)的社會地位，因而降低專業(yè)的口碑聲譽(yù)。同樣，畢業(yè)生在本領(lǐng)域的讀研比例降低了，就會降低本學(xué)科研究生的生源質(zhì)量，影響學(xué)科創(chuàng)新能力，減少學(xué)科學(xué)術(shù)成果的產(chǎn)出，也會降低專業(yè)的口碑聲譽(yù)。此外，跨領(lǐng)域就業(yè)或讀研的比例增加了，如果畢業(yè)生的素質(zhì)一般，會導(dǎo)致專業(yè)口碑聲譽(yù)的降低；即使素質(zhì)出色，也會增加跨領(lǐng)域?qū)Ρ緦I(yè)學(xué)生的吸引力，也會降低本專業(yè)學(xué)生的專業(yè)思想穩(wěn)定性。專業(yè)口碑聲譽(yù)的降低進(jìn)一步導(dǎo)致本科生源質(zhì)量、學(xué)生專業(yè)思想穩(wěn)定性、人才培養(yǎng)質(zhì)量、專業(yè)特色優(yōu)勢的下降，并進(jìn)一步降低本專業(yè)學(xué)生的不可替代性，造成專業(yè)聲譽(yù)的非良性循環(huán)。

借鑒歐美發(fā)達(dá)國家的成功經(jīng)驗(yàn)，中國現(xiàn)有農(nóng)業(yè)工程類各專業(yè)的課程體系中應(yīng)大幅度增加農(nóng)學(xué)、生物學(xué)和化學(xué)類的課程，以便更好地體現(xiàn)懂農(nóng)業(yè)的工程科學(xué)家/工程師的特點(diǎn)和優(yōu)勢。生物學(xué)和化學(xué)類課程可包括普通化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)、儀器分析、普通生物學(xué)、植物生理學(xué)、動物生理學(xué)和微生物學(xué)等。如表2所示，美國86個農(nóng)業(yè)工程類本科專業(yè)（方向）課程體系中，20%以上開設(shè)率的生物化學(xué)類課程包括普通化學(xué)I（100%）、生物學(xué)I（71%）、有機(jī)化學(xué)（55%）、普通化學(xué)II（53%）、生物物料學(xué)（51%）、微生物學(xué)（35%）、普通生物學(xué)II（30%）、生物化學(xué)（23%）、生物反應(yīng)器（動力學(xué)）（23%）[15]。

4.3 加快推動中國“新農(nóng)業(yè)工程”建設(shè)

建議應(yīng)加快推動“新農(nóng)業(yè)工程”建設(shè)，與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)工程相比，“新農(nóng)業(yè)工程”的應(yīng)有特征包括但不限于工程信息與農(nóng)業(yè)生命化學(xué)交融、通識教育與專業(yè)教育互相融合、邏輯思維與表達(dá)能力同步成長、科學(xué)精神與人文素養(yǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，以促進(jìn)學(xué)生全面成長和幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)自我價值為最終目的。以此為目標(biāo)，需要倡導(dǎo)并踐行從注重知識本位向提升素養(yǎng)本位轉(zhuǎn)變、從專業(yè)教育向?qū)I(yè)+通識教育并重轉(zhuǎn)變、從高度專業(yè)化培養(yǎng)向?qū)拰＝蝗诤限D(zhuǎn)變、從偏重職業(yè)技能向注重全面成長轉(zhuǎn)變等4個轉(zhuǎn)變。

4.3.1 從注重知識本位向提升素養(yǎng)本位轉(zhuǎn)變

“新農(nóng)業(yè)工程”應(yīng)從單一地注重知識本位，轉(zhuǎn)向注重知識本位、個人本位與社會本位的三者協(xié)同，后兩者的核心在于注重并提升素養(yǎng)本位。知識本位高等教育價值觀認(rèn)為高等教育的基本價值在于文化傳承、知識創(chuàng)新、學(xué)術(shù)探求和科學(xué)研究，其指導(dǎo)下的農(nóng)業(yè)高等教育變革強(qiáng)化領(lǐng)域的交叉與融合，強(qiáng)化知識的繼承與創(chuàng)新，強(qiáng)化知識創(chuàng)新的合作與共享。而個人本位高等教育價值觀關(guān)注促進(jìn)個人知識與理智的發(fā)展，推動個性的塑造與完善[16]。社會本位高等教育價值觀則關(guān)注國家和社會層面的發(fā)展需要，重在促進(jìn)國家政治經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步。人文精神與科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新能力的統(tǒng)一，是現(xiàn)代人的基本特征。如前所述，在信息技術(shù)驅(qū)動下，高等教育教與學(xué)的方式變化巨大，學(xué)習(xí)2.0下知識的獲取機(jī)會與方式得以極大拓展，知識本位高等教育價值觀已顯落后。知識本位、個人本位與社會本位高等教育價值觀的三者協(xié)同指導(dǎo)下，農(nóng)業(yè)工程專業(yè)應(yīng)強(qiáng)化批判性思維、人文精神、道德情操等個人素養(yǎng)的培養(yǎng)，提升理智能力、社會技能、解決復(fù)雜問題能力的培養(yǎng)，重視社會正義、公民自由等價值判斷與民族復(fù)興、興邦安國等家國情懷的培養(yǎng)，強(qiáng)化服務(wù)于國家的生態(tài)文明建設(shè)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會建設(shè)需要和承擔(dān)引導(dǎo)社會良好風(fēng)氣等責(zé)任意識的培養(yǎng)。從而改變單一的知識本位，重塑人在個人與社會兩個層面的本性，提升人的綜合素養(yǎng)。

4.3.2 從專業(yè)教育向?qū)I(yè)+通識教育并重轉(zhuǎn)變

“新農(nóng)業(yè)工程”應(yīng)注重通識教育與專業(yè)教育的互相融合，從專業(yè)教育向?qū)I(yè)教育與通識教育并重轉(zhuǎn)變[5]。在中國，重專業(yè)教育輕通識教育一直是本科教育的痼疾，本科人才培養(yǎng)依然沒有突破的專業(yè)化培養(yǎng)模式，綜合性與交叉性不足。對參加第四輪農(nóng)業(yè)工程學(xué)科評估高校的相關(guān)本科專業(yè)名稱及數(shù)量統(tǒng)計(jì)情況如下：農(nóng)業(yè)工程3個、農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化 24個、農(nóng)業(yè)水利工程13個、農(nóng)業(yè)電氣化10個、農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程7個、設(shè)施農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程2個、農(nóng)業(yè)智能裝備工程1個、其他名稱或未檢索到本科專業(yè)的高校3個，這在一定程度上表明中國農(nóng)業(yè)工程類專業(yè)的人才培養(yǎng)還是窄深型的專業(yè)化培養(yǎng)模式占主流。傳統(tǒng)高等農(nóng)業(yè)教育堅(jiān)守“螺絲釘精神”的工具主義價值觀，把人作為一個專業(yè)的“工具”定位到社會與行業(yè)的需要當(dāng)中，注重的是培養(yǎng)人的奉獻(xiàn)精神與集體主義精神。而現(xiàn)代教育則需要強(qiáng)調(diào)人作為一個主體，應(yīng)是具有自主學(xué)習(xí)能力、思辨能力、自主創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、人文情懷的主體人?，F(xiàn)代高等教育最主要的目的是把人培養(yǎng)成為一個社會主體，這也正是通識教育的價值與意義所在。我們應(yīng)認(rèn)識到“通專融合”的重要性，大力加強(qiáng)專業(yè)教育與通識教育、專業(yè)課程與通識課程的相互融合。

4.3.3 從高度專業(yè)化培養(yǎng)向?qū)拰＝蝗诤限D(zhuǎn)變

當(dāng)今世界科技日新月異，以人工智能、無人控制技術(shù)、量子信息技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及生物技術(shù)為代表的第4 次工業(yè)革命席卷而來，智能農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)等農(nóng)業(yè)新業(yè)態(tài)應(yīng)運(yùn)而生并蓬勃發(fā)展，在高度智能化的未來農(nóng)業(yè)中，農(nóng)業(yè)工程應(yīng)當(dāng)占有關(guān)鍵的一席之地，如何培養(yǎng)農(nóng)業(yè)新業(yè)態(tài)的創(chuàng)造者、引領(lǐng)者和支撐者已成為“新農(nóng)業(yè)工程”專業(yè)最大的命題。耶魯大學(xué)理查德·萊文曾指出，跨學(xué)科的廣度是中國大學(xué)本科教育欠缺的非常重要的內(nèi)容之一[17]。2015 年，國務(wù)院辦公廳下發(fā)《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見》，要求高校打通相近一級學(xué)科或?qū)I(yè)的基礎(chǔ)課程，開設(shè)跨學(xué)科專業(yè)的交叉課程，形成跨院系、跨學(xué)科、跨專業(yè)交叉培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的新機(jī)制，促進(jìn)人才培養(yǎng)從學(xué)科專業(yè)單一化向多學(xué)科融合型轉(zhuǎn)變[18]。在窄深型的專業(yè)單一化培養(yǎng)模式下，課程體系的專業(yè)性過分強(qiáng)化，口徑狹窄，學(xué)生的知識體系比較單一，不可避免影響人才的適應(yīng)性、拓展性和成長性，所培養(yǎng)的人才很難適應(yīng)科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展日趨綜合化的要求?！靶罗r(nóng)業(yè)工程”應(yīng)從高度專業(yè)化培養(yǎng)向“寬”“?！薄敖弧比诤限D(zhuǎn)變，注重工程、信息與農(nóng)業(yè)、生命、化學(xué)等的交叉與融合，建立“寬”“?！薄敖弧比诤系恼n程體系，培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才。

4.3.4 從偏重職業(yè)技能向注重全面成長轉(zhuǎn)變

“新農(nóng)業(yè)工程”應(yīng)從偏重職業(yè)技能向注重全面成長轉(zhuǎn)變，滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的大規(guī)模、多學(xué)科協(xié)作需求，提高專業(yè)人才對瞬息萬變的社會經(jīng)濟(jì)的適應(yīng)能力。立德樹人是大學(xué)的立身之本，同時也是對人才培養(yǎng)的根本要求。聯(lián)合國科教文組織發(fā)布的“教育2030行動框架”中指出，教育應(yīng)致力于個體的全面發(fā)展[6]。哈佛大學(xué)德雷克·博克在《回歸大學(xué)之道》中提出高等教育的8個目標(biāo)：學(xué)會表達(dá)、學(xué)會思考、培養(yǎng)品德、培養(yǎng)合格公民、適應(yīng)多元文化、全球化素養(yǎng)、廣泛的興趣和為職業(yè)生涯做準(zhǔn)備，并表示：很難找到像口頭和書面表達(dá)那樣的課程，讓眾多學(xué)生終身受益[19]。人文素養(yǎng)等可以點(diǎn)亮指引學(xué)生前行的燈塔，幫助他們認(rèn)知自我，塑造靈魂。因此，高等教育決不僅僅在于專業(yè)知識與職業(yè)技能的傳授，“新農(nóng)業(yè)工程”更應(yīng)注重科學(xué)精神與人文素養(yǎng)的融合，使學(xué)生領(lǐng)會人類處理和創(chuàng)造知識的方式，形成表達(dá)、思考等能受益終身的可遷移技能，實(shí)現(xiàn)全面成長。

5 結(jié) 論

全球高等教育面臨著科技發(fā)展的新挑戰(zhàn)、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新要求和人才需求情況的新變化，高等教育教與學(xué)的方式已發(fā)生重要變化，開環(huán)大學(xué)、開放大學(xué)等新型大學(xué)因運(yùn)而生，未來的教育應(yīng)該是更加開放、更加適合、更加人本、更加平等、更加可持續(xù)的教育。農(nóng)業(yè)工程教育面臨前所未有的新機(jī)遇，技術(shù)變革為農(nóng)業(yè)工程教育發(fā)展拓展了新疆域，農(nóng)業(yè)新業(yè)態(tài)為農(nóng)業(yè)工程新型人才提供了新機(jī)遇，農(nóng)業(yè)工程行業(yè)面臨著多方競爭的新挑戰(zhàn)，新農(nóng)科和新工科建設(shè)對農(nóng)業(yè)工程類專業(yè)提出了新要求。國際農(nóng)業(yè)工程人才培養(yǎng)已凸顯農(nóng)業(yè)、工程、生物、信息的交叉，多學(xué)科交叉融合的核心課程體系使美國農(nóng)業(yè)工程學(xué)科專業(yè)的本科教育實(shí)現(xiàn)了跨越性發(fā)展，已成為學(xué)生不可替代性的標(biāo)簽，需要我們進(jìn)一步深入分析并汲取營養(yǎng)。農(nóng)業(yè)工程學(xué)科專業(yè)應(yīng)聚焦本學(xué)科專業(yè)，堅(jiān)守主體地位，使學(xué)科專業(yè)地位形成螺旋式上升的良性循環(huán)。強(qiáng)化本專業(yè)學(xué)生的不可替代性是強(qiáng)化學(xué)科專業(yè)主體地位，推動學(xué)科專業(yè)聲譽(yù)形成螺旋式上升良性循環(huán)的關(guān)鍵所在。本文建議通過從注重知識本位向提升素養(yǎng)本位轉(zhuǎn)變，從專業(yè)教育向?qū)I(yè)+通識教育并重轉(zhuǎn)變，從高度專業(yè)化培養(yǎng)向?qū)拰＝蝗诤限D(zhuǎn)變，從偏重職業(yè)技能向注重全面成長轉(zhuǎn)變，從而推動“新農(nóng)業(yè)工程”的建設(shè)。

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Some thoughts on the agricultural engineering discipline construction and talent cultivation in China

Ying Yibin1, Pan Jinming1, Xu Huirong1, Lin Tao1, Han Lujia2, Kang Shaozhong3

(1.,,310058,; 2.,,100083,;3.,,100083,)

Agriculture is the critical industry that supports the national economy and people’s livelihood. The shortage of labor resources, high-quality consumer demand, strict ecological environment requirements and increasingly intensified international competition have prompted the rapid development of China's agriculture towards the direction of mechanization, information, refinement, intelligence and unmanned operations. Agricultural engineering plays a vital role in agricultural modernization and rural revitalization. Universities are faced with new challenges from technological development, new requirements from social development, and new changes in the demand for talents. In the future, education will be more open, appropriate, human-oriented, equal and sustainable. This article reviewed the unprecedented challenges and opportunities faced by agricultural engineering education, and the unprecedented development of technologies, which had expanded the new territory for the development of agricultural engineering education. The vigorous development of new forms of agriculture provides opportunities for agricultural engineering talents. Agricultural engineering industry is facing new challenges from multiple competitions and the need of the construction of new agricultural and engineering disciplines. Agricultural engineering education faces unprecedented challenges and opportunities. It is urgent for us to think about how to cultivate highly intelligent future innovators, leaders and supporters in agriculture; think about how to focus on the discipline of agricultural engineering, stick to the main responsibility, and form sustainable development. According to the analysis of international agricultural engineering discipline development, this paper found that the cultivation of international agricultural engineering talents had highlighted the intersection of agriculture, engineering, biology and information. The original curriculum system had been completely transformed and expanded, which greatly enhanced professional adaptability and competitiveness. Moreover, the core curriculum system had been the label of the irreplaceability of professional students. For example, among the 86 undergraduate programs majored in agricultural engineering in the United States, biochemistry courses with an opening rate of more than 20% included General Chemistry I (100%), Biology I (71%), and Organic Chemistry (55%), General Chemistry II (53%), Biological Materials Science (51%), Microbiology (35%), General Biology II (30%), Biochemistry (23%), and Bioreactor (Kinetics) (23%). Professional reforms had enabled the undergraduate education of agricultural engineering disciplines in the United States to achieve leapfrog development. The outstanding contributions of agricultural engineering disciplines to economic and social development were recognized by the whole society, and agricultural engineers had become an important and unique category of professional engineers. Given these successful experiences, the authors believed that strengthening the irreplaceability of the students majored in agricultural engineering was the key to strengthening and promoting the reputation of our discipline. The authors recommend four changes: from focusing on knowledge-based teaching to improving comprehensive literacy, from professional education to combined professional and general education, from highly specialized training to interdisciplinary cultivation, and from focusing on professional skills to focusing on overall development, aiming for the development of new agricultural engineering.

agricultural engineering; discipline construction; talent cultivation

10.11975/j.issn.1002-6819.2021.10.034

S2

A

1002-6819(2021)-10-0284-09

應(yīng)義斌，泮進(jìn)明，徐惠榮，等. 關(guān)于中國農(nóng)業(yè)工程類專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)的若干思考[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2021，37(10)：284-292.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2021.10.034 http://www.tcsae.org

Ying Yibin, Pan Jinming, Xu Huirong, et al. Some thoughts on the agricultural engineering discipline construction and talent cultivation in China[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2021, 37(10): 284-292. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2021.10.034 http://www.tcsae.org

2021-03-08

2021-05-10

浙江省高等教育課堂教學(xué)改革項(xiàng)目（kg20160012）

應(yīng)義斌，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)信息智能感知技術(shù)和農(nóng)業(yè)機(jī)器人。Email：ybying@zju.edu.cn