李利桥 张若宇 坎杂 李景彬 张茜 蒙贺伟 杨旭海 高宗余

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

中圖分类号：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，優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]。

（二）  进一步完善专业实践平台和体系

依托农业农村部西北农业装备重点实验室、棉花生产技术现代化省部共建协同创新中心、现代农业机械兵团重点实验室、特色作物生产机械装备国家地方联合工程实验室（新疆兵团）、绿洲特色经济作物生产机械化教育部工程研究中心、吉林大学工程仿生教育部重点实验室新疆分室和新疆兵团特色作物生产机械化工程实验室等科研平台及科研项目，立足兵团“大农业、大农机”现代化农业生产实际，购置或自制新型实验设备，完善校内实践基地条件；主动融入区域和行业技术创新体系，主动加强与科研院所、企业单位、师团组织的联系，紧密围绕区域经济社会发展规划和产业转型升级重点；整合优化校内外各类实验教学资源，优化完善校企一体、产学研一体的“实验室、研究室、实训基地、实习基地、技术服务平台”五位一体的新工科人才培养实践创新平台[4，6]。

（三）  建立健全符合新工科发展要求的人才质量保障机制

为进一步推动新工科背景下的石河子大学国家一流专业农业机械化及其自动化专业建设，积极优化教学组织体系建设，把党建引领与教育教学深度融合[8-9]。建立健全了本系基层教学组织体系，包括教学管理、教研活动、听课评议、教学督导、教学工作传帮带、青年教师指导教师和兼职教师管理等方面。在专业以人才培养质量为导向，以服务区域产业需求为目标的同时，教学团队根据人才培养方案和教学计划，针对教学环节的各项任务，克服疫情影响，有针对性地开展了丰富多彩的教学组织活动。构建将智能导航、智能灌溉、智慧农场等新兴科技企业深度融合的“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保障机制；深入实施产教融合、校企协同育人，建立校企联动的毕业生跟踪反馈机制和社会评价机制，行业（企业）参与人才培养全过程，并将评价结果用于专业培养方案修订及教学质量的持续改进。

（四）  建设符合新工科發展的多校联合、产学互动的虚拟教研新团队

教师队伍的整体教学水平、科研能力和综合素质是适应新工科发展的重要因素，围绕新工科对学生素质的要求，组织教师将教学、科研、产业有机结合，加强产学研结合力度，促进教师与企业的联系，并将企业难题引入科研，再凝练为教学知识点，加强机械工程、农业工程学科建设。推动师资梯队不断提高，使其知识结构、职称结构日趋合理。同时，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，联合国内知名高校，借助现代信息技术手段，以国家级教学名师、教学团队、一流学科及一流课程为引领，不断创新和探索教研形式、教学手段、教学工具，培育教学名师与青年骨干，扩大虚拟教研室的规模和辐射领域。构建多校联合、产学互动的虚拟教研新团队，推动经过验证的人才培养模式、课程实施方案和教师队伍培育机制成熟。

三  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成效

（一）  修订构建了人才培养模式，顺应新工科人才发展需要

以工程教育专业认证OBE理念为基础，紧密结合新疆“大农业、大农机”现代化农业生产区域特色。本专业依托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，对华中农业大学、中国农业大学、吉林大学等高校相近专业的人才培养方案展开调研，并与上海联适导航技术有限公司、雷沃重工股份有限公司等农机企业进行了深入交流。充分了解区域相关农机企业对工程技术人员知识结构、实践能力及综合素质的要求，围绕新工科和国家一流专业建设背景下农机专业人才培养的新要求，深化课程体系改革，修订了农机专业本科人才培养方案。构建了适应新工科背景下农工融合的多元化农机专业人才培养模式，对应完善修订了融入课程思政的教学大纲，培养具有家国情怀、国际视野、创新精神，并具有较强的工程实践能力和可持续发展理念的知农爱农、学工兴农新型农机专业人才。

（二）  强化了实践教学平台，爱农兴工型农机专业人才培养质量显著提高

依托农业农村部西北农业装备重点实验室、棉花生产技术现代化省部共建协同创新中心、现代农业机械兵团重点实验室等科研平台，立足兵团“大农业、大农机”的现代化农业生产实际，购置或创制各类实验设备，完善了校内实践基地；积极加强与科研院所、企业单位及师团组织的联系，紧密围绕区域发展规划和产业转型升级重点，主动融入区域和行业技术创新体系，建立了产学研联合培养示范基地6个（自治区级2个、校级4个）、校内联合实验室2个、校外实习示范基地1个，并建成了兵团农机与兵团科学家精神宣传教育基地1个；通过整合优化校内外各类实验教学资源，优化完善校企协同、产学研一体的“实验室、研究室、实训基地、实习基地、技术服务平台”五位一体的新工科人才培养实践教学平台[4，6]，将理论教学、实践教学与生产实际紧密结合，拓宽了学生获取周边相关企业和行业竞赛实况资源的渠道，全方位锤炼了学生的创新实践能力。同时，逐步了形成以学生为中心、以教师为主导的“课堂教学、工程实践和课外科技实践活动一体化”的教学体系，调动了学生参加科研的积极性。自2019年，本专业或本系基层教学组织教师指导学生在挑战杯、“互联网+”等各类比赛中获奖50余项，获全国优秀社会实践团队1个、第十届“母亲河奖”绿色项目奖1项，有效提升了学生的综合素质。农机专业毕业生就业率达95%以上，留疆工作或继续深造的毕业生比例不断提高，用人单位对毕业生的满意率明显提高，本专业为边疆培养了一批爱国爱疆、勇于奉献的新时代戍边人。

（三）  建立健全了符合新工科发展要求的人才质量保障机制

以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为依托，本系教师综合运用多样育人元素，建立了基层教学组织的教学管理、教研活动、听课评议、教学督导、教学工作传帮带、青年教师指导教师和兼职教师管理等制度；聚焦教学课堂、社会课堂、网络课堂和心灵课堂，建立了相应的质量动态监控反馈机制，形成了学生学习质量评价、课程教学质量评价、课程目标达成度评价等教学质量保障机制；完善了四位一体的师资队伍建设与管理保障机制，构建了五位一体的实践教学平台保障机制，对智能导航、智慧农场等新兴科技企业进行深度融合；深入实施产教融合、校企协同育人，建立了校企联动的毕业生跟踪反馈机制和社会评价机制，建立了校内外实践教学平台，企业参与人才培养全过程并将评价结果用于专业培养方案修订及教学质量的持续改进，培养了一批高素质的农机专业高素质人才。

（四）  打造了四位一体的虚拟教研新团队，师资力量不断加强，教学质量稳步提升

本专业围绕新工科对学生素质的要求，组织教师加强产学研教结合，使教师在教学中能够担任教师、实验员、技术员和研究员等多种角色[4，6]。积极引入企业优势资源，推动教师与企业对接，聘请18位企业专业技术拔尖人才作为专业兼职导师，将企业难题引入到机电综合项目实践、毕业设计、大学生创新创业等学生培养内容中，作为教学知识点进行凝练，加强专业学科建设，推动教师梯队不断提升，打造出集“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]。引进内地高校博士，强化师资博士化培养，选送教师深造，本专业对应“传统教研室”集聚资源培育国家级人才4人，多人次荣获“全国宝钢优秀教师”“国家现代农业产业技术体系岗位科学家”“自治区教学名师”等荣誉称号。以现代农业装备教师队伍为核心的教工和学生党支部，本专业对应“传统教研室”先后荣获首批全国党建工作标杆院系、首批全国党建工作样板支部和首批全国高校“双带头人”教师党支部书记工作室、全国高校百个研究生样板党支部创建单位、教育部第二批“全国高校黄大年式教师团队”，自2019年获得各类教育教学成果奖4项、主持完成教改课题8项、指导学生第二课堂立项14项、主编及参编各级教材7部和发表教学改革论文17篇，在教学实践活动中取得了较好的成绩和成效。

本专业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，通過互联网组建团队，以网络平台、直播平台为载体和媒介，利用现代化信息技术，开展线上线下、虚实结合的教学研讨活动，为教师教学质量助力，实现不同地域间的跨界融合，使得教学和学术都产生了交叉式、融合式等创新发展态势。该虚拟教研室平台的建设可以高效地整合相同学科的教学资源，以免重复开发和建设、造成资源和人员的浪费，并通过使用线上会议、微信群、QQ群等方式满足不同地域的教师进行教学研讨活动，共同修订培养方案、制订教学计划、撰写教学大纲、分析教学案例和进行教学反馈等需求，目前，该虚拟教研室教学资源与知识图谱均位于TOP50。学习者可以获得平等地获取知识的机会，不受时间和地域的限制，实现自主学习，在线学习可以让学生与教师建立新的师生关系，形成跨时空、线上线下无缝衔接的虚拟教研新模式[10]。本虚拟教研新团队的整体实力以及师资队伍的学术水平、教学能力逐步提升，也促进了石河子大学农机专业建设的长足发展。

四  结束语

以“教育共同体建设”为抓手，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探索一种以虚拟教研室为平台依托的高校开放合作机制，打造出高效的校内、校外农业机械化及其自动化专业虚拟教研室建设“双循环”格局。本建设在一定程度上能够进一步引领教师回归教学、热爱教学、研究教学，引领学生回归农机、传承农业，强化农机基本技能，为农机课程教育高质量发展提供有力支撑，为高水平农机人才与农机教学人才培养做出重大贡献！

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