产教深度融合的新农科新文科交融经管类虚拟仿真实验教学一流课程建设
作者: 李巧璇 李晨光 万俊毅
摘 要:新科技革命不断深化的时代背景下,新文科建设需要多学科交融。通过产教深度合作,农业院校的新文科经管类实验课程建设与新农科智能农业科研成果有机融合,建设新农文交融经管类虚拟仿真实验教学一流课程具有重要现实意义。该文以鱼菜共生智能农业经营虚拟仿真实验一流课程建设为例,从实验载体设计、实验模式设计、实验场景设计、实验参数设计和实验流程设计等方面着眼,阐述新农文交融虚拟仿真实验课程建设的方法与路径,并介绍课程教学与共享效果,指出其创新与特色所在。
关键词:虚拟仿真实验;一流课程;新文科;新农科;产教融合;共享应用;多学科交融
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2023)29-0042-06
Abstract: Concerning the booming of the new science and technology revolution, the construction of new liberal arts is expected to integrate multiple disciplines. On account of the in-depth cooperation between industry and education, the construction of new liberal arts, classified into Economics and Management Experimental courses in agricultural colleges, is organically integrated with the intelligent agricultural scientific research results, leading to practical significance of constructing the first-class virtual simulation experimental curriculum for new agriculture and liberal arts integration. Taking the project Visual Simulation Experiment of Fish-vegetable Intergrowth Intelligent Agricultural Management as an example, this paper explains how to construct a virtual simulation experimental curriculum by integrating new agriculture and liberal artsfrom the aspects of experiment platform, experiment mode, experiment scenes, experiment parameter, and experiment process, elaborates the teaching effect and sharing effect, as well as shows its innovation and characteristics.
Keywords: virtual simulation experiment; first-class curriculum; new liberal arts; new agricultural science; integration of industry and education; sharing and application; interdisciplinary integration
基金项目:2020年教育部农业经济管理类教学指导委员会项目“农林经济管理‘纵横交融’特色实践教学体系优化建构”(NJX20206);2020年教育部高教司产学合作协同育人项目“农林经济管理虚拟仿真实验资源建设与共享应用研究”(202002052021);2018年广东省教育厅质量工程项目“现代农业经营管理虚拟仿真实验教学中心”(粤教高函[2018]179号);2020年华南农业大学重点教改项目“基于产教深度融合的农林经济管理实践教学体系内涵建设”(JG20050)
第一作者简介:李巧璇(1976-),女,汉族,广西北海人,硕士,高级实验师。研究方向为财务管理及高等教育教学。
*通信作者:万俊毅(1968-),男,汉族,江西鄱阳人,博士,教授,博士研究生导师。研究方向为农业产业组织及高等教育教学。
新科技革命和产业深度变革对生产模式、经济生活和价值理念产生了深刻影响。知识成果越来越多地在应用情景、交叉学科环境下诞生,从而催生了与传统学科知识研究不同的知识生产新模式[1],人文社会学科面临着分化与重组。这对高校培养新文科人才提出了迫切需求,以便为适应社会进步和经济发展提供人力资源。“六卓越一拔尖”计划2.0的实施,新工科、新医科、新农科、新文科的“四新”[2]建设推动全国高校掀起了一场教育“质量革命”。新文科建设需要与多学科交流、交叉和交融,以重建因学科划分而失去的知识的统一性和体系性,来培养跨学科复合型人才[3]。新文科建设背景下,高等农业院校的经管类课程该如何定位,如何建设,如何凸显特色,值得深思。
经管类课程从本质上归属于新文科大类,但新农科的发展、乡村振兴战略的实施对于农林院校的经管类专业教育提供了时代发展的新元素。农业院校经管类课程建设立足于院校特色,也应有所侧重,服务于 “三农”人才培养的需要,这就提出了时代变革下新文科与新农科交叉集成与深度融合趋势的必要性问题。在农林院校经管类课程建设中,倡导新文科与新农科的交叉融合,有其重要意义。
一 课程建设的意义及重要性
(一) 农林经济经管类实验课程建设的意义
实验是科学研究的本源。无论是历史地看还是逻辑地看,随着现代经济学和管理学的发展,经济学研究充分运用实验方法与数学方法都是一个必然的趋势[4]。实验教学以及实验方法在经管类课程教学中的运用越来越重要。
熟悉现代农场管理情景,掌握农业企业经营决策思考方向和技能,是农业院校特色的经管类毕业生,尤其是农业经济管理专业毕业生应具备的基本素养,也是农科院校经管创新应用型人才培养的能力目标。
但在现实生活中,农产品生产和农业企业经营周期时间跨度长,长时间实验实习成本高,短时间参观学习又无法了解农业企业经营管理全貌,而现实的经营决策也具有高风险性和不可逆性,导致经管类专业的学生缺乏机会亲自实践经营决策的制订,难以形成“高阶性”的综合能力和高级思维。为此寻求合适的实验教学资源作为替代性的学科思维训练工具是一种好的选择。但与此同时,现阶段的农业经济管理特色实验资源却严重缺乏,没有现成资源可共享利用。寻找解决这一问题的突破口具有重要意义。
同时,在文科实验教学中开展虚拟仿真实验,能够优化学生的亲身操作感受,可以更好地形成综合实践能力,亦具有重要的社会意义[5]。基于这一情况,课程团队立足于农业院校的经管类人才培养需要,新农科特色糅合进新文科课程,自主研发形成新农文交融的特色实验资源,打造了虚拟仿真一流课程鱼菜共生智能农业经营虚拟仿真实验,并获得了国家级虚拟仿真实验教学一流课程认定。这是一门适应新农科发展趋势,以培养具有农业院校特色的经济管理类人才,尤其是农业经济管理类人才为目标,为突破人才培养中的实验实践难点问题,以具备现代化特点的智能农业项目为载体,对经营决策学科思维开展训练的实验课程。
(二) 基于产教融合开展新农文交融的特色虚拟仿真实验课程建设的重要性
农业院校经管类人才培养以服务“三农”,培育“知农爱农”经管类人才为目标。新农科时代背景下的新农业已经发展到以物联网、大数据、机器人等技术为支撑和手段的一种高度集约、高度精准、高度智能和高度生态的现代农业形态,即智能农业阶段[6]。经管类人才培养中如何能够让学生了解农业新科技,如何往经济管理新文科的内容中融入新农科新农业特色,即实现新农文交融,是一个重要并必须有效解决的问题。
大学和企业作为经济系统中两大主体,两者紧密合作对于创新能力和社会效益提升的贡献越来越显现[7]。课程通过创新产教融合的方式,开展产融深度信息交流,创新性地将新科技农业产业一线的高端科研成果转化为特色实验教学资源,为有效解决新农文交融的问题提供了一个可借鉴的案例。
21世纪以来,科技经济一体化的发展趋势逐渐形成,高等教育、科学研究和产业创新之间应建立网络联结的观点得到广泛关注[8]。近年来教育产业化、高校成果转化、孵化器等是国内高等教育人才培养中产教融合的主要表现方式,但产教融合的模式其实还可以有“共享”理念[9]下的产融共建、产融研发[10-11]等深度融合模式,信息沟通、人员交流、成果互引等合作方式也受到了越来越多的重视[12]。
鱼菜共生智能农业经营虚拟仿真实验一流课程是企业基于社会责任和高校基于现实教学需要而开展的产融共建实验项目。该实验项目通过信息深度互换而实现将科技农业一线科研成果顺利转化为教学资源,创新性地使经管实验教学内容无限贴近科技农业产业前沿技术与管理场景。基于该项目合作的深度延展,产融共建实验室,产融共建实践基地、产融共研设施农业项目、产融交流大学生创新创业项目未来可期。这些可为农业院校经管类专业的建设发展提供支撑,具有其重要性。
二 课程建设的思路与方法路径
(一) 课程建设思路
课程研发思路如下(图1):课程从农林特色经济管理专业人才培养目标出发,坚持“学生中心、项目引领、思维拓展、学科融合”的建设理念,按照“虚实结合、以虚补实”的原则,依托农场与林场管理课程的知识内容和省级虚拟仿真实验教学示范中心的实验教师队伍以及欧盟第七框架计划农业科技研究项目,以工厂化鱼菜共生种养结合的智能农业项目为载体展开研发。实验内容源自于欧盟第七框架计划的生态循环智能农业鱼菜共生项目相关科研成果,在真实的项目调研基础上,应用虚拟仿真技术,将最新研究成果转化为实验教学内容。实验课程使学生能关注新农业与新农村发展,并通过可视化鱼菜共生智能农业经营推演,了解现代化智能农业典型项目的种养工艺和工作内容,熟悉先进的现代化种养结合项目的经营管理流程,掌握决策思考方向和技能,最终达成农林经管类人才管理能力养成的目的。
(二) 实验内容与参数设计
1 实验载体
基于具有新农业特色的经管类实验资源缺乏的现实情况,从智能农业时代出发,笔者所在的团队舍弃了行业内实验设计多见的工商企业载体,创新性地选取了现代化智能农业企业作为实验载体。
2 实验模式
实验通过虚拟经营博弈的方式进行经管学科核心决策素养训练。获取经营效益是商业社会中经营管理的本质目的,本实验在呈现管理场景和管理流程的基础上,通过项目虚拟经营博弈的方式进行经管类人才的决策素养训练。经营决策中的博弈模式可以是人机交互博弈或生生实时博弈模式。
3 实验场景
通过虚拟仿真先进技术营造出生动逼真的管理场景与管理流程。智能农业企业的种养工艺、技术和管理流程具有其特色,通过3D建模及动画技术尽量还原其原貌,使学生未到现场,却像身临其境一样产生浸入式效果(图2)。
4 实验参数
实验场景与参数设计均源自于现实中原型企业的真实调研数据,进行脱敏处理后使用,具有核心要素高度仿真的特点。核心要素仿真主要体现在以下方面的设计:经营管理流程、种养工艺、工作内容、经营要素种类、决策变量种类、变量波动范围、种养技术参数和企业厂区设计等。经营管理效益的正向影响因素主要有鱼和菜的销售收入、生态农业企业的政府补贴、良好的科研技术能力。预设的经营管理效益的负向影响因素主要有人力成本、土地成本、固定资产建设成本、原材料成本和其他间接管理成本。部分实验参数能够随着通货膨胀等因素的变化而灵活调整,使模拟更仿真。同时也能通过多变的教学设计,灵活调整学习难度,使教学能更好地符合高阶性、创新性、挑战度的“两性一度”要求。