罗承铭，丁幼春，董万静，杨 林，彭 望

(华中农业大学工学院，湖北 武汉430070)

0 引言

精准农业(precision agriculture，PA)也称为精细农业，是从20世纪90年代发展起来的基于信息和知识的现代农业管理与经营理念，为实现农业可持续发展提供技术支持[1]。自“十五”以来，我国科技人员在精准农业领域开展研究，取得了一系列高水平成果。与此同时，国内涉农高校相继开设《精准农业》课程，作为农业工程类专业特别是农业机械化及其自动化专业的选修课程，并在教学内容与教学方法上不断优化改进[2-7]。在许多高校，《精准农业》已成为农业工程类专业课程体系中的核心课程之一。

2016年12月8日，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调，要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面[8]。长期以来，农业工程类专业本科生缺乏对自身专业发展潜力的全面认识，表现在对农业工程专业兴趣不高，自信心不足，毕业后选择继续在农业工程方向深造、就业、创业的比例偏低。这种专业技术人才的流失不利于我国农业科学技术的发展[9]。可见，专业课程的培养目标不仅仅在于专业知识的传授与专业技能的提升，还体现在充分挖掘专业知识背后蕴含的思政元素，引领学生价值观的健康塑造[10]。

基于华中农业大学校级课程思政建设项目，本文介绍《精准农业》课程思政的设计思路与内容、思政实践与总结，为涉农高校同类型课程的思政建设提供参考与借鉴。

1 课程思政设计

《精准农业》课程以介绍国内外精准农业领域的先进管理理念、技术装备与实际应用为特色，重点介绍全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GNSS)、地理信息系统(geographic information system，GIS)和遥感(remote sensing，RS)技术，变量控制技术的基本原理与应用，自动驾驶农机、农业无人机、农业机器人等智能农机装备在精准农业中的应用。《精准农业》课程的教学目标是使学生具备并能运用上述农业工程学科的专业知识与技能，并拓展其国际视野。精准农业技术流程如图1所示[11]。

图1 精准农业技术流程Fig.1 Precision agriculture technology process

从课程内容上看，精准农业涉及全球导航卫星系统、地理信息系统、遥感、自动驾驶、变量作业、无人机和机器人等先进技术领域，结合我国近年来在这些领域取得的显著成就，尤其是北斗系统的成功组网、多颗高分遥感卫星的发射、无人驾驶汽车的量产等，通过挖掘案例素材以学生喜闻乐见的形式展现出来，并渗透爱国情怀、科学精神、人文素养和职业伦理，有助于培养个性与人格健全发展的高素质创新型人才。同时，通过介绍上述先进技术在精准农业中的应用，激发学生对于农业工程专业的学习兴趣，鼓励引导学生投身农业科研与建设事业，为实现中华民族伟大复兴的中国梦而不懈奋斗。

在《精准农业》课程思政的建设过程中，结合自身教学实践，教学团队充分剖析各课程知识模块，研究制定了课程思政教学大纲，在“掌握专业知识、提升专业技能、拓展国际视野”的教学目标基础上，提出了“培养爱国情怀、提高科学素养、增强专业自信”的思政目标，实现教学与思政的统一。表1总结了在教学过程中所设计的思政案例和元素。

2 课程思政实践

在思政设计的基础上，于2020年秋季学期开展了思政实践，授课对象为华中农业大学2017级农业工程类专业本科生。在教学内容上，根据思政大纲对原课程内容进行修订，增加与课程知识模块紧密相关且蕴含思政元素的视频、图片和新闻报道等，使思政内容自然融入课堂讲授过程。在教学活动设计上，设置了问卷调查、课堂作业、小组讨论、小组汇报和课程论文等多个环节。课堂作业设置与专业知识点相关的简答题以及与思政元素相关的开放性问题，要求学生随课堂讲授过程及时完成，并在下课前提交调查结果，使学生保持课堂专注度，并及时获得教学效果反馈。例如，在讲授GNSS及应用章节时，设置“GNSS与GPS的区别是什么？”“GNSS的定位原理称为三边测量法，请画出原理简图并简要解释”等专业问题；设置“北斗的星座与其他GNSS系统有明显区别，这是出于什么考虑？”等开放性讨论问题。课程全程共设置了2次问卷调查、5次课堂作业、1次小组汇报和1篇课程论文。

表1 精准农业课程思政案例

3 总结与分析

综合整个教学过程学生的课堂表现、问卷调查结果、课堂作业和课程论文的完成质量，总结分析课程思政的效果。

教学班共有农业工程类专业学生98人，90%以上对思政内容有积极反馈。在课程开始前，进行了“未来择业方向”的问卷调查，92份有效问卷中，有52人(57%)选择“不从事农业领域工作”或“更换学科方向深造”，其中近70%是出于对农业工程类专业不感兴趣或认为农业工程领域技术水平落后，条件艰苦，未来发展受限。在课程进展中，实施了“对我国在精准农业及智慧农业领域最新研究发展动态了解程度”的问卷调查，82份有效问卷中，有74人(90%)完全不了解或不够了解。课程结束后，以上比例均有明显下降，学生提升了农业工程学科前沿和我国农业科技的发展潜力认识，也增强了专业自信。

通过评阅学生提交的课程论文，发现在思政教育后，绝大部分学生在爱国情怀、科学素养与专业自信上有了深刻感悟。有两位学生在课程总结中谈到，“近年来我国建成北斗导航系统，发射多颗高分遥感卫星，这是迈出不受制于人的坚实步伐。在困难和挑战面前，中国人民永远表现出惊人的韧性和创造力”；“通过这门课的学习，深入了解了现代农业工程领域，我又重拾了对自己所学专业的信心。我国农业在智能化、精准化等方面有巨大的发展空间，国家和政府也将农业发展作为重点，农业的繁荣将是大势所趋。只要我们有过硬的专业知识和技能，勤于实践，知行合一，成为农业某一领域的精通者，顺应我国农业发展的大潮流，则必将大有作为。”

总体上，对比思政设计前的精准农业课程，新一轮教学基本实现了培养爱国情怀、提高科学素养、增强专业自信的目标。通过以上实践，可总结以下两点经验。

(1)思政元素的挖掘要从教学目标出发，紧密结合课程知识模块。精准农业课程包含的知识模块很多，可挖掘的思政元素也很多，重点是如何选取与衔接。要确定课程思政的总体目标，对于精准农业课程，设计阶段确定的目标是通过挖掘思政元素，培养爱国情怀、提高科学素养、增强专业自信。思政目标可以看作是专业课教学目标的升华。

(2)思政元素融入课堂要自然衔接专业知识点。课程思政很容易导致知识点与思政元素的脱节，即由知识点过渡到思政内容跨度太大，太过生硬。在精准农业思政元素设计中，尽量做到了知识点讲授与思政内容自然衔接，在收集整理了大量教学素材(视频、动画、图片等)以及与知识点相关的史实、时事新闻报道的基础上，对教学课件内容与顺序进行设计与编排，使整个授课过程自然流畅。

受限于目前的学时安排，精准农业课程思政还存在不足。一是课堂效率有待提高。精准农业涵盖的知识模块多，一些专业理论与概念需要花费一定时间才能讲解透彻，课堂思政会减少专业知识点讲解的时间，因此课堂时间分配显得极其重要。未来可以结合小规模限制性在线课程(small private online course，SPOC)，建设线上线下混合式课堂，进一步凝练线下课堂的教学内容，提高课堂效率。二是缺乏实际操作。目前精准农业课程以纯课堂讲授为主，虽然视频、动画、图片等教学素材丰富，效果生动形象，但从学生的反馈来看，精准农业毕竟是面向农业生产实际的学科，纯课堂讲授使学生对精准农业的理解更多地停留在感官层面。未来可以通过增加实践教学环节，使学生有亲自操作、体验现代智能化精准农业技术与装备的机会，如让学生实际利用北斗导航系统、农业机器人和无人机等，更好地激发学生的学习兴趣和提升专业自信，而课程思政的目标也能在实践中潜移默化地实现。

4 结束语

对精准农业课程的思政建设进行了初步探索与实践，在“掌握专业知识、提升专业技能、拓展国际视野”的教学目标基础上，提出了“培养爱国情怀、提高科学素养、增强专业自信”的思政目标，针对课程主要知识模块设计了思政案例，制定了课程思政教学大纲。2020年，《精准农业》课程入选华中农业大学“课程思政”示范建设项目。未来《精准农业》课程还将进一步完善教学方式与教学内容，通过打造线上线下混合式课堂以及结合理论与实践教学，为全面提升农业工程类专业学生的思想道德意识和专业知识技能，培养新时代农业工程领域高素质创新型人才作出贡献。