聚焦交叉學(xué)科 譜“三農(nóng)”新樂章

劉振宇 楊武德 孟俊龍

學(xué)科交叉融合是當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重大特征，是新學(xué)科產(chǎn)生的重要源泉，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的有效路徑，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的內(nèi)在需求。自2020年設(shè)立以來(lái)，發(fā)展勢(shì)頭迅猛，并且逐漸下沉到本科專業(yè)布局，也為高考升學(xué)帶來(lái)新選擇。本文以山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)智能裝備工程、智慧農(nóng)業(yè)、食用菌科學(xué)與工程三個(gè)專業(yè)為例分析學(xué)科交叉專業(yè)，供考生參考。

人工智能與農(nóng)業(yè)的結(jié)合———農(nóng)業(yè)智能裝備工程

●專業(yè)背景

農(nóng)業(yè)智能裝備被國(guó)家列為“中國(guó)制造2025”十大重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域之一，具有極其廣闊的發(fā)展前景。農(nóng)業(yè)智能裝備工程專業(yè)的設(shè)置主要服務(wù)于國(guó)家鄉(xiāng)村振興計(jì)劃和“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略，結(jié)合新一輪科技革命下農(nóng)業(yè)裝備行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及需求，旨在培養(yǎng)從事農(nóng)業(yè)智能裝備方面的科研、教學(xué)、生產(chǎn)、開發(fā)、經(jīng)營(yíng)、管理等方面的高級(jí)技術(shù)人才。

●培養(yǎng)目標(biāo)

本專業(yè)以農(nóng)業(yè)智能化裝備制造關(guān)鍵技術(shù)為核心，突出旱作農(nóng)業(yè)機(jī)械智能制造技術(shù)及應(yīng)用人才的培養(yǎng)特色，在旱作農(nóng)業(yè)裝備制造領(lǐng)域占領(lǐng)制高點(diǎn)，形成農(nóng)業(yè)工程學(xué)科內(nèi)具有顯著學(xué)科交叉特征的特色專業(yè)。以培養(yǎng)引領(lǐng)和支撐現(xiàn)代農(nóng)業(yè)以及推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的新型人才為目標(biāo)，使學(xué)生掌握農(nóng)業(yè)裝備智能化技術(shù)與應(yīng)用方面的基礎(chǔ)知識(shí)，具備綜合應(yīng)用學(xué)科知識(shí)解決智能制造裝備設(shè)計(jì)和制造的能力。

●專業(yè)學(xué)習(xí)

課程體系主要由公共基礎(chǔ)、大類專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)核心課程三類課程組成。在課程設(shè)置上能夠結(jié)合山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)裝備學(xué)科群的特點(diǎn)，突出“農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝結(jié)合與裝備智能化”特色，以學(xué)生能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，將通識(shí)教育與專業(yè)教育有機(jī)結(jié)合，以農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)、農(nóng)學(xué)、智能化控制技術(shù)、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及管理科學(xué)為主體，構(gòu)建專業(yè)基礎(chǔ)課程培養(yǎng)體系，強(qiáng)化工程科學(xué)教育與工程實(shí)踐訓(xùn)練。

公共基礎(chǔ)課程有思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、馬克思主義基本原理、大學(xué)英語(yǔ)、高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計(jì)、大學(xué)物理、工程化學(xué)、程序設(shè)計(jì)及意識(shí)審美類、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類等；大類專業(yè)基礎(chǔ)課程有工程制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、信號(hào)分析與數(shù)據(jù)處理、無(wú)線傳感與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能概論、機(jī)器學(xué)習(xí)與模式識(shí)別、機(jī)電傳動(dòng)控制、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、農(nóng)業(yè)裝備控制工程基礎(chǔ)、智能傳感與檢測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等；專業(yè)核心課程有農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)基礎(chǔ)、農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)、農(nóng)業(yè)裝備智能化技術(shù)、設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境與控制、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智能制造基礎(chǔ)、農(nóng)業(yè)裝備智能管理、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、農(nóng)業(yè)智能生產(chǎn)系統(tǒng)等。

●就業(yè)方向

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)智能裝備工程專業(yè)的人才日益受到重視，在現(xiàn)實(shí)中解決許多與農(nóng)業(yè)相關(guān)的問題，例如實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥、提高農(nóng)作物品質(zhì)、減少能源浪費(fèi)等?？傮w來(lái)說(shuō)，本專業(yè)畢業(yè)生可以在農(nóng)業(yè)機(jī)械化、農(nóng)業(yè)信息化、農(nóng)業(yè)科研等領(lǐng)域就業(yè)。在農(nóng)業(yè)機(jī)械化方面，可以設(shè)計(jì)和制造各種智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供技術(shù)支持；在農(nóng)業(yè)信息化方面，可以開發(fā)農(nóng)業(yè)智能化管理軟件，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供信息化支持；在農(nóng)業(yè)科研方面，可以參與各類農(nóng)業(yè)科研項(xiàng)目，為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展提供技術(shù)支持。

●適合學(xué)生

本專業(yè)是寬口徑專業(yè)，所學(xué)知識(shí)面廣，是典型的工科專業(yè)，涉及到課程學(xué)習(xí)、實(shí)踐動(dòng)手、創(chuàng)新能力培養(yǎng)、國(guó)際化視野開拓等方面。適合具備一定數(shù)理基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)，對(duì)農(nóng)業(yè)工程、機(jī)械制造、傳感器技術(shù)等方面有濃厚的興趣和熱情，具備創(chuàng)新思維和動(dòng)手實(shí)踐能力的學(xué)生報(bào)考。

互聯(lián)網(wǎng)與農(nóng)業(yè)的結(jié)合———智慧農(nóng)業(yè)

●專業(yè)背景

農(nóng)業(yè)是支撐一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，對(duì)穩(wěn)定一個(gè)國(guó)家乃至世界的和平穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。近年來(lái)，隨著信息技術(shù)等高新科技的發(fā)展和進(jìn)步，農(nóng)業(yè)也遇到了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。2016年“中央一號(hào)”文件明確指出要大力推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+現(xiàn)代農(nóng)業(yè)”，指出要應(yīng)用“物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)”等現(xiàn)代信息技術(shù)，全面推動(dòng)農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈改造升級(jí)；同時(shí)強(qiáng)調(diào)大力發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)。一時(shí)間，“智慧農(nóng)業(yè)”映入大眾的眼簾，全國(guó)也都掀起了一陣“智慧農(nóng)業(yè)”大潮。

山西農(nóng)業(yè)大學(xué)是國(guó)內(nèi)較早在作物學(xué)一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)下設(shè)立作物信息技術(shù)二級(jí)學(xué)科博士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)的高校之一。作物信息技術(shù)團(tuán)隊(duì)，長(zhǎng)期從事智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)研究，具有深厚的科研積累和人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，師資隊(duì)伍雄厚，教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和實(shí)踐基地完備。學(xué)校農(nóng)學(xué)類、計(jì)算機(jī)、電子信息和農(nóng)業(yè)工程類專業(yè)齊全，為智慧農(nóng)業(yè)專業(yè)教育提供了重要支撐。

●培養(yǎng)目標(biāo)

智慧農(nóng)業(yè)專業(yè)是面向國(guó)家和區(qū)域農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略需求，瞄準(zhǔn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展，具有三農(nóng)情懷、全球視野、創(chuàng)新精神、人文素養(yǎng)、社會(huì)責(zé)任感、團(tuán)隊(duì)精神的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人，系統(tǒng)掌握信息化、智能化背景下農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本方法、基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和基本技能，具備獨(dú)立思考、終身學(xué)習(xí)、追蹤國(guó)際前沿、溝通與表達(dá)、積極主動(dòng)應(yīng)對(duì)變化能力，能夠?qū)F(xiàn)代信息技術(shù)、現(xiàn)代生物技術(shù)、現(xiàn)代工程技術(shù)、現(xiàn)代管理知識(shí)與農(nóng)學(xué)有機(jī)融合，能夠在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域的教學(xué)科研、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、經(jīng)營(yíng)管理、技術(shù)服務(wù)等領(lǐng)域從事高級(jí)技術(shù)研發(fā)工作的拔尖創(chuàng)新型、復(fù)合應(yīng)用型人才。

●就業(yè)面向

就目前市場(chǎng)需求情況來(lái)看，智慧農(nóng)業(yè)人才缺口很大，各級(jí)政府和企業(yè)都需要大量的相關(guān)人才幫助其實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)。畢業(yè)生可在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程及信息技術(shù)機(jī)構(gòu)、科研院所、管理部門及相關(guān)企事業(yè)單位從事現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)、數(shù)字農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等方面從事規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施與管理及科學(xué)研究等相關(guān)工作。

微生物與工業(yè)化的結(jié)合———食用菌科學(xué)與工程

說(shuō)到食用菌，大家首先想到的可能就是蘑菇。其實(shí)我們飯桌上常見的香菇、平菇、黑木耳等，這些都是食用菌。食用菌被譽(yù)為“山珍”，營(yíng)養(yǎng)、藥用價(jià)值很高，含有人體不能自身合成的8種必需氨基酸，特別是真菌多糖、糖肽、三萜類等活性成分，具有抗氧化、延緩衰老的功能，真菌多糖具有增強(qiáng)免疫力、抑制腫瘤和抗癌的作用。改革開放四十多年來(lái)，我國(guó)食用菌產(chǎn)量、產(chǎn)值發(fā)生了巨大變化，2021年全國(guó)食用菌總產(chǎn)量達(dá)到4 133.94萬(wàn)噸，產(chǎn)值達(dá)到3 475.63億元，已成為我國(guó)農(nóng)業(yè)種植業(yè)中繼糧食、蔬菜、果樹、油料之后的第五大產(chǎn)業(yè)。

●專業(yè)背景

隨著人類對(duì)食用菌營(yíng)養(yǎng)和藥用價(jià)值認(rèn)識(shí)的提高，消費(fèi)需求也越來(lái)越大。食用菌產(chǎn)業(yè)在農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、國(guó)家精準(zhǔn)扶貧、鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實(shí)施和大健康產(chǎn)業(yè)等方面發(fā)揮了重要作用，但是高等院校尤其是農(nóng)業(yè)類高等院校長(zhǎng)期以來(lái)沒有設(shè)置相應(yīng)的專業(yè)和學(xué)科，造成目前我國(guó)具備食用菌科技知識(shí)的人才總體數(shù)量少、從事科技研發(fā)的高素質(zhì)科技人才嚴(yán)重匱乏。

山西農(nóng)業(yè)大學(xué)在食用菌領(lǐng)域的教學(xué)、科研、人才培養(yǎng)和社會(huì)服務(wù)等有較長(zhǎng)的歷史，具有良好的基礎(chǔ)。早在1975年就開始進(jìn)行《食用菌》課程教學(xué)；1992年成立了集教學(xué)、科研和社會(huì)服務(wù)于一體的食用菌科技服務(wù)中心；1997年開始培養(yǎng)食用菌方向的碩士研究生；2012年首開全國(guó)之先河進(jìn)行生物工程（食用菌方向）本科生招生；2019年7月申報(bào)食用菌科學(xué)與工程專業(yè)，2020年3月獲教育部批準(zhǔn)，正式列入國(guó)家普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄，成為全國(guó)首個(gè)食用菌本科專業(yè)，開創(chuàng)了中國(guó)食用菌科學(xué)大學(xué)教育的先河。

本專業(yè)現(xiàn)有專任教師10人，其中教授3人、副教授4人、講師3人，具有高級(jí)職稱教師占專任教師的70%；具有博士學(xué)位8人，占專任教師比例的90%；50周歲以上教師1人，40周歲以下青年教師7人，是一支年富力強(qiáng)，梯隊(duì)較合理，學(xué)歷層次高，高級(jí)職稱教師比例高，學(xué)緣結(jié)構(gòu)較好，學(xué)術(shù)水平較高的師資隊(duì)伍。本專業(yè)建有真菌資源分類室、菌種保藏庫(kù)（短期庫(kù)、中期庫(kù)、長(zhǎng)期庫(kù)）、食用菌分子實(shí)驗(yàn)室、食用菌加工實(shí)驗(yàn)室和細(xì)胞培養(yǎng)室等5類實(shí)驗(yàn)室，面積達(dá)到600余平米，儀器設(shè)備105臺(tái)（套），價(jià)值668余萬(wàn)元，生均教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備值達(dá)到2.87萬(wàn)元，超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。依托該專業(yè)建立了“山西省食用菌產(chǎn)業(yè)國(guó)家科技特派員創(chuàng)業(yè)鏈”國(guó)家級(jí)平臺(tái)1個(gè)，“黃土高原食用菌提質(zhì)增效協(xié)同創(chuàng)新中心”、“山西省食用菌產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新研究院”等省級(jí)平臺(tái)9個(gè)，建立了全國(guó)第一個(gè)食用菌學(xué)院，同省內(nèi)外13個(gè)食用菌龍頭企業(yè)建立了穩(wěn)定的校外實(shí)踐教學(xué)基地，充分滿足本專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐需要，提高了學(xué)生的實(shí)踐能力和服務(wù)社會(huì)的本領(lǐng)。

●專業(yè)學(xué)習(xí)

人們普遍認(rèn)為食用菌這個(gè)專業(yè)就是種蘑菇的，實(shí)則不然?，F(xiàn)代食用菌產(chǎn)業(yè)是采用工業(yè)化技術(shù)手段和管理模式，進(jìn)行機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化高效率作業(yè)，在專門設(shè)計(jì)的菇房?jī)?nèi)，利用環(huán)境控制系統(tǒng)創(chuàng)造出菌類最適合的生長(zhǎng)環(huán)境，是最具現(xiàn)代農(nóng)業(yè)特征的產(chǎn)業(yè)化工業(yè)生產(chǎn)方式。因此，本專業(yè)需要掌握數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物學(xué)、計(jì)算機(jī)等學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)，還需要掌握微生物學(xué)、生物化學(xué)、食用菌分類學(xué)、食用菌育種學(xué)、食用菌栽培學(xué)、食用菌設(shè)施設(shè)計(jì)與建造、食用菌營(yíng)養(yǎng)學(xué)、食用菌加工工藝學(xué)等方面的基礎(chǔ)知識(shí)，再通過實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、科研訓(xùn)練、實(shí)踐等掌握大量的操作技術(shù)等。

●就業(yè)面向

本專業(yè)畢業(yè)生可從事食用菌相關(guān)領(lǐng)域的科研、教學(xué)等工作，可在相關(guān)事業(yè)單位、科研單位從事食用菌管理、研究、建設(shè)等工作，可在食用菌生產(chǎn)一線企業(yè)從事新產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)管理、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、營(yíng)銷等工作，可進(jìn)行自主創(chuàng)業(yè)，還可以進(jìn)入對(duì)應(yīng)的社團(tuán)組織以及期刊雜志做相關(guān)工作等。

（作者單位：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)）