国家一流专业、虚拟教研室协同建设背景下面向区域产业发展的农机专业建设模式探索

摘  要：为持续深入推进国家一流本科专业点建设、提升人才培养水平，以跨区域多校协同共建农业机械化及其自动化专业虚拟教研室为契机，面向区域产业发展、集中各高校优势，围绕传统农机产业改造升级和培育发展智慧农业新兴产业的需要，结合新工科建设要求，推动人工智能等高新技术与农机专业建设深度融合，探索构建未来战略必争领域人才培养模式，加快培养知农爱农的新兴领域工程科技人才，探索共建共享共赢的多校协同创新机制，实现互联互通、资源共享和优势互补。

关键词：一流专业；虚拟教研室；区域产业发展；农机专业；人才培养

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）15-0033-05

Abstract： In order to continue to further promote the construction of national first-class undergraduate professional points and improve the level of talent training， this paper takes the opportunity of cross-regional multi-school cooperation to build a virtual teaching and research office for agricultural mechanization and automation， and focuses on the advantages of various universities for regional industrial development. At the same time， we focus on the transformation and upgrading of the traditional agricultural machinery industry and the need to cultivate and develop the emerging industry of smart agriculture， combined with the requirements of new engineering construction， and promote the deep integration of high-tech technologies such as artificial intelligence and agricultural machinery major construction. This paper explores the construction of the future strategic field of talent training mode， accelerates the training of agricultural knowledge and love of the emerging field of engineering talents. At the same time， we are also exploring the multi-university collaborative innovation mechanism of co-construction， sharing and win-win， so as to achieve connectivity， resource sharing and complementary advantages.

Keywords： first-class major; virtual teaching and research office; regional industrial development; agricultural machinery major; talent training

专业是人才培养的基本单元，是建设高水平本科教育、培养一流人才的“四梁八柱”[1]。专业建设既是提高人才培养质量的基本着力点，也是衡量高校办学水平和办学特色的基本依据，是高校办学质量和内涵建设的重要组成部分[2]。随着“双一流”建设进入关键阶段，为进一步夯实“双一流”建设基础，教育部办公厅于2019年4月印发《关于实施一流本科专业建设“双万计划”的通知》，面向全国各类高校所有专业，按照“分赛道、两步走”的原则，全面启动了1万个国家级一流专业点和1万个省级一流专业点建设工作，正式在全国范围内掀起了创建一类专业的热潮[3]。2019年12月，教育部办公厅发布《关于公布2019年度国家级和省级一流本科专业建设点名单的通知》，首批认定了4 054个国家级一流本科专业建设点[3]。2019年石河子大学农业机械化及其自动化专业获批国家一流本科专业建设点，该专业源于1959年的农业机械化本科专业，2001年学校进行院系调整，正式更名为农业机械化及其自动化专业。该专业现依托1个农业机械化工程自治区重点学科，1个一级学科博士点、1个一级学科硕士学位授权点、2个专业硕士授权领域、1个农业工程博士后科研流动站，1个教育部工程研究中心和1个省部共建协同创新中心、1个农业农村部重点实验室、1个兵团重点实验室等设施条件，形成完整的本科-硕士-博士-博士后的人才培养体系。2022年2月，该专业参与申报成功教育部首批虚拟教研室建设试点——农业机械化及其自动化专业虚拟教研室（华中农业大学牵头，由农业机械化及其自动化专业10所国家一流专业建设点高校共同组建），形成了一支面向全国的专业性强、教学水平高、教学资源丰富的权威教学团队教研室。

本专业自2019年正式开始，以工程教育专业认证工作为契机大力开展专业综合改革，专业面向农业工程、机械工程及其相关领域培养创新性工程应用型技术人才的能力得到了社会认可。为持续深入推进国家一流本科专业点建设，提升人才培养水平，围绕传统农机产业改造升级和培育发展智慧农业新兴产业的需要，以跨区域多校协同共建农业机械化及其自动化专业虚拟教研室为契机，结合新工科和国家一流本科专业建设要求，促进人工智能等高新技术与农机专业建设的深度融合。加快知农爱农新型人才培养，构建未来战略必争领域人才培养模式，培养新兴领域工程科技人才，促进各校优势互补、共建共享、共赢，努力在专业改革创新、师资队伍、教学资源和质量保证体系等各方面发挥示范辐射作用。

一  以区域产业发展为导向的农机专业建设现状与面临问题

农业是新疆生产建设兵团（以下简称“兵团”）的战略主导产业，规模化农业生产是兵团的显著特点，兵团是农业机械化水平位居全国前列的全国农机化推广基地和现代化农业生产基地。兵团现代农业发展急需大量农机专业高层次人才支撑，因此，围绕传统农机产业改造升级和培育发展智慧农业新兴产业的需要，结合新工科和国家一流本科专业建设要求，推动人工智能等高新技术与农机专业建设深度融合，加快培养知农爱农新型人才，构建未来战略必争领域人才培养模式，培养新兴领域工程科技人才。随着新工科理念的提出，对于石河子大学国家一流专业农机人才培养需求和培养模式有了更高的要求。

第一，农业生产对于机械化的要求越来越高，农机智能化发展不断加强，农机整体智能化水平不断提高，但现有专业之间的多学科交叉融合不够，难以适应未来人工智能和智慧农业的发展趋势。

第二，专业实践教学体系仍需加强。学生、教师深入一线实践还不够深入，与企业的联系还不够紧密，教师、学生进入企业学习、历练的机会较少，且实习多是参观性的，实践的机会较少，实践教学体系还有待于进一步加强。

第三，坚定学生投身农业科技研究的决心和信心，潜心钻研农业科技创新和核心技术突破，努力培养一批知农爱农、学工兴农、奉献三农且服务乡村振兴的新型农机专业人才[4]。

第四，传统教研室主要承担的是纯教学职能，通常由同学科同专业的人员所组成，并在固定的场所开展相关学科的教学及研究等活动[5]。传统教研室无法满足新时代经济发展的要求，为推动教学质量建设、培养能力全面的创新性工程应用型技术人才，需要促进多个部门、不同学科、各类学校甚至不同国家之间的联合，让所有学生都可以享受平等的教学资源，不再受到时间、空间、人员和资源等方面的限制，需要探索信息时代课堂教学模式和人才培养模式[5]。

为解决农机专业存在的上述问题，同时为加速推进新工科背景下农机专业的实施进程，依托国家一流专业建设，结合石河子大学在棉花等特色作物生产全程机械化技术与装备等科研领域的校企合作优势资源，确定了建设目标：立足新疆绿洲“大农业、大农机”的生产背景，基于专业认证成果导向理念，优化提升新工科背景下的农机专业人才培养体系，结合现代农业产业需求和新兴技术发展，打造全学程、全方位的人才培养方案，强化专业内涵建设，构建人才培养模式。校企共同构建“实验室、研究室、实训基地、实习基地、技术服务平台”五位一体的实践教学平台，打造集“理论教学、课程实验、生产实习、科学研究”四位一体的教学团队[4，6]，培养出适应新工科背景下多样化农机专业人才。

二  国家一流专业、虚拟教研室协同建设背景下面向区域产业发展的农机专业建设的主要举措

为构建未来战略必争领域的人才培养模式，培养新兴领域工程科技人才，本专业聚焦传统农机产业升级改造和智慧农业新兴产业培育发展的需要，以跨区域多校协同共建农业机械化及其自动化专业虚拟教研室为契机，结合新工科和国家一流本科专业建设的要求，深度融合人工智能等高新技术和农机专业，加快培养知农爱农新型人才，激发学生独立思考和创新意识，唤起学生质疑问难的勇气和积极思维与主动探索的精神和兴趣，最终成为具有新工科意识的工程师。具体实施方案及实施过程如下。

（一）  全学程、全方位优化人才培养方案

在2022版农机专业本科人才培养方案的修订中，课程体系主要由三大类教学模块构成：通识教育、专业教育和实践教育；专业选修课程设置了专业方向和专业拓展两大类，确保学生拥有充分自主的学习时间和空间；实践教学体系由两大模块组成，即公共基础实践、专业综合实践。其中，各部分主要优化内容如下。

1）以通识教育为根本和前提，结合专业实际，构建完备的教学体系，尽可能使通识教育与社会现实发展需要相适应，培育的大学生人文精神，促进文化精神的持续传承。

2）专业必修课程整合了电工技术、电子技术、机械原理实验和机械设计实验等多门专业课，新增了专业导论与学科前沿进展、工程经济与项目管理、Agricultural Materials（农业物料学，全英文教程）、自动化技术、工程化学和机械工程控制基础等多门课程，针对新时期科技创新需求和国家复合型创新人才需求，开设多专业领域交叉课程。并以学科交叉融合模式，邀请电气工程系、电子信息工程系、工业工程系、机械工程系、机电实验中心和工程力学系等多个学科的教师多角度联合授课，推动创新型人才的培养。

3）专业选修课程分为智能农业装备工程方向模块和农业机械化管理方向模块，主要开设农业生物学、机械系统运动学与动力学仿真、机电一体化系统设计、智能农业装备、物联网技术和设备综合工程学等课程。不断加强专业特色课程与信息技术、人工智能技术、工程技术和生物技术等新兴技术的深度融合，以适应现代农业、智慧农业的未来发展潮流。

4）专业实践环节整合了机械原理课程设计、农机课程设计、生产实习等多门集中实践课程，并增设了自动化技术课程设计、机电综合项目实践两门课程，加强学生动手实践与创新能力的培养；同时，鼓励企业生产项目引进到机电综合项目实践、毕业设计、大学生创新创业等训练项目中，使之既涵盖课程目标理论知识，又具有企业生产实际背景，进一步加强学生工程意识的培养，培养学生综合运用多门课程知识解决工程实际问题的能力，最终实现创新创业教育与专业教育的融合；为进一步推进实践教学，最终满足工程师在新工科时代的创新素质和能力需求，确保学生和教师深入实践一线，加强与企业的联系，鼓励本系教师与企业合作，共同申报项目，带领学生到企业顶岗实习[7]。