刘璎瑛　吕成绪　郭振涛　钱燕　杨琪

摘  要：加强和改进涉农高校耕读教育是南京农业大学工科类专业课程和耕读文化结合与实践融合建设的新理念，也是新时代党和国家对涉农高校课程建设的新要求。为促进耕读教育落地落实，南京农业大学有效开展耕读教育，注重教育引领，加强教师队伍建设，营造耕读文化氛围，完善相关条件保障，着力培养有思想、爱劳动、能创新的高素质劳动者。该文以数字图像处理课程为例，介绍农业院校工科类专业课程与耕读教育的结合与实践，使耕读文化贯穿于教学的各个环节，实现专业课知识体系和耕读文化的有机统一。

关键词：工科类课程；耕读文化；数字图像处理；案例设计；组织实施

中图分类号：G641      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）18-0101-04

Abstract： Strengthening and improving agricultural education in colleges and universities is a new concept of engineering courses and farming culture combined with practice in the construction of Nanjing Agricultural University. It is also a new requirement of the Party and the state for the construction of agricultural colleges and universities in the new era. In order to promote the implementation of farm education， Nanjing Agricultural University effectively carries out farm education， pays attention to the guidance of education， strengthens the construction of teachers， creates a farm culture atmosphere， improves the guarantee of relevant conditions， and focuses on cultivating high-quality workers who are thoughtful， labor loving and innovative. Taking the course of Digital Image Processing as an example， this paper introduces the combination and practice of engineering courses and farming education in agricultural colleges， so that farming culture runs through every link of teaching and realizes the organic unity of specialized course knowledge system and farming culture.

Keywords： engineering courses; farming culture; digital image processing; case design; organization and implementation

2021年8月23日，为加强和改进涉农高校耕读教育，大力培养知农爱农新型人才，教育部印发了《加强和改进涉农高校耕读教育工作方案》[1]。习近平总书记强调“农村是我国传统文明的发源地”“耕读文明是我们的软实力”。耕读教育践行“亦耕亦读”，是农林院校加强劳动教育的重要载体，也是弘扬我国耕读传家优秀传统文化的重要抓手，具有树德、增智、强体和育美等综合性育人功能[2-6]。

为深入贯彻习近平总书记关于教育的重要论述，推进耕读教育在高校的实施，南京农业大学于2021年11月制定了《南京农业大学关于加强耕读教育的指导意见》（简称《意见》），并启动了第三批“课程思政”示范课程（耕读教育专项）建设。《意见》要求深度挖掘提炼专业知识体系中所蕴含的耕读教育元素，科学合理地融入专业课程教学中，实现耕读教育与专业教育互为补充、相互促进，积极引导学生把论文写在祖国大地上[7]。

本文以南京农业大学人工智能学院开设的数字图像处理课程为例，通过挖掘课程中的耕读元素、融合课程与耕读教学案例设计和组织实施，全面介绍了工科类专业课程耕读文化的建设与思考。

一  挖掘数字图像处理课程中的耕读元素

系统地、深入地挖掘耕读元素，是新时代涉农高校工科类专业耕读文化建设的重中之重[8]。目前诸多涉农高校在农业学科类课程已有完备的教材体系和丰富的教学材料，无论在农业学科类的通识课、专业课、实践课都有耕读元素的渗透。而涉农高校工科类专业的课程耕读教学资源相对较少，课程体系许多方面还有待发展，这就要求工程专业教师结合自身的传统文化素养对课程进行深度开发，在课程内容、课上教学、课下活动等多个层次，结合课程特点和育人目标，充分挖掘其中蕴藏的耕读元素。因此，把“耕读”元素的挖掘定位为新时代涉农高校实施工科类专业课程耕读教学的关键。

数字图像处理是一门涉及数学、物理学、计算机技术和人工智能等多个领域的多学科交叉课程，是面向计算机、自动化、电子信息等工科类专业的专业选修课[9-10]，虽然数字图像处理是控制科学与工程专业及相近专业的一门综合性专业课，但从农业角度出发，与其相关的耕读元素有很多。作为一门工科类专业核心课程，首先应在保证专业知识体系建立的基础上再进行耕读元素的合理有机融入，不至于“喧宾夺主”。该课程以立德树人为根本、强农兴农为己任、培养知农爱农人才为教学理念，积极挖掘“以读助耕”“以学助农”的耕读元素，主要有以下几个方面。

第一，通过数字图像处理技术在农耕领域中的重要性、战略性，以及图像处理技术在农耕领域的应用，加深学生对所学专业和课程的责任感和使命感，调动学生学习的积极性、能动性、创新性，产生良好专业认知、提升专业素养、掌握专业技能。

第二，通过带领学生外出参观中华农业博物馆或农耕现场，唤起学生的半耕半读意识、理解古人的生存之道，亦是理想之途，耕读是具体的生活情境，浸润着中国古老而悠久的文化与人生智慧。古今对比，新时代的耕读教育，应以“家”“农”为核心，要面向青年学生厚植家国情怀和耕读情感，汇集起推进乡村全面振兴的强大动能，为农业农村现代化发展贡献智慧力量。

第三，进行农业图像处理案例分析，通过应用案例研究在一定程度上展示了图像处理技术的发展及应用前景。数字图像处理技术目前已经广泛应用于作物表型分析、农业机器人、农产品品质检测分选、病虫害识别和动物行为监测等方面。可以发现不论在种植业还是养殖业，不论是在农业生产的产前、产中、产后等各领域各环节，数字图像处理技术都得到了广泛的应用，也为智慧农业的发展贡献了自己的一份力量。

南京农业大学的办学特色，使其工科专业课具有独特的耕读元素，耕读教育的基本课程体系成型。在教学实践中进一步挖掘并提炼这些资源，是推进专业课课程耕读建设、实现专业课内涵式发展的关键。

二  数字图像处理与耕读教学融合案例设计和组织实施

在充分展示涉农高校耕读文化内涵的基础上，要进一步坚定涉农高校大学生为农业农村现代化服务的理想信念。南京农业大学在从课程标准、培养方案、考核体系等方面，对专业课课程耕读实施方案严格审阅、层层把关，努力为农业农村现代化培养卓越农林人才，为涉农高校工科类专业课程耕读文化建设提供模范。工科类专业课教师应组织学生开展农业相关社会实践活动，有效构建融入耕读文化工科人才培养实践平台，拓宽专业课课程耕读教学渠道。

（一）  耕读教学的案例设计

耕读文化融入课程内容，在原有课程知识框架基础上，在理论环节和实践环节选取合适的融入点，弘扬传统耕读文化，理解“亦耕亦读”内涵，并将农业领域图像处理知识与耕读文化结合，在专业实践中融入耕读文化。

根据课程章节内容，设计不同的耕读融入方式，梳理归纳出数字图像处理课程耕读教育融合点，见表1。具体而言有以下几点。

以农业工具的变迁展示数字图像处理技术在农业领域的应用及发展，让学生在了解耕读文化的同时，对我国农业现代化的发展有深入理解，感受国家经济的日益强大和科技力量的作用，增强科技报国的家国情怀和使命担当。活动的开展需要学生掌握数字图像处理系统的组成、内容、应用，需要学生主动搜集耕读文化资料，通过成果展示和分享加深对知识的理解，后期优秀作品可以做成展板进行宣传。

去耕作机械现场或农博馆参观。图像处理技术及相关先进技术使农业机械实现了无人操控，无人化数字化农场彻底改变了以往“面朝黄土背朝天”的耕作场景，信息化时代耕读文化又有了新的内涵。现场参观实践可以让工科学生走进农业，认识农业，中国农业现代化需要新工科、新农科的学科交叉，也需要有志向的学生积极从事相关领域的工作。

培养实践能力，深入理解耕读教育。实践操作中增加农耕领域图像的处理。例如，耕读文化老照片图像修复技术比拼活动，在学习了相关图像处理技术的基础上，开展相关的实践技能比赛，对宣扬耕读文化的老照片进行图像增强处理，寻找照片背后的故事。既锻炼了实践技能，培养了工匠精神，又加深了对耕读文化的理解。以上课程耕读教育融合设计是耕读文化建设的初步尝试，在实施过程中也会根据调研结果不断改进，使教学活动满足不同层次学生的需求。

（二）  耕读教学的组织实施

数字图像处理课程采取“线上+线下”混合教学模式。线上部分章节目录如图1所示。课前，任课教师充分利用已有资源，认真编写融入耕读内容的课程教案，完善PPT课件，并按时间节点依托学习通课程群发布预授课程章节的PPT课件内容，以及配套的讲解视频、预习内容，学生可以下载PPT课件，积极做好预习工作。课中的教案准备及课堂的知识串讲要突出重点，通过高度提炼，把耕读文化的核心要素体现在讲解过程中。课上耕读内容的引入要因势利导，注重多元变化。采取抛出实时热点的方式，将课程与耕读的讲解有机结合起来，引导学生产生真实感受。同时，引入事先设计好的课程耕读案例，将数字图像处理技术与时事结合起来，引起学生的广泛共鸣。

课后依托学习通平台，教师及时总结授课的重、难点知识，并发布课程测试习题与章节作业题。学生遇到问题可随时提出，教师通过平台及时进行解答，将知识的讲解延伸到课后。在耕读教学的组织实施过程中，充分利用分组任务，通过分工合作、资料查阅、小组讨论和课堂答辩等形式，学生进行耕读文化与课程学习的有效融合。实验课也是结合农业现实情况适当给出需以图像处理技术完成的问题，课程前半段带领学生外出参观，如图2所示，引导学生利用获取的先验知识提高解决问题的能力。从学生角度出发，工科专业学生是不愿教师在下课后对学生放任不管的，而是希望授课教师能够与他们进行沟通交流及提供一些学习上或者学习之外的鼓励和指导，能够有针对性地为学生指引一条道路，这种期待是超越课堂本身而延伸至课堂之外的，这也和工科专业本身的学科难度有很大关系。课程耕读文化教学和实践采用线上线下混合式教学模式，利用学习通平台将课内延伸至课外，提高了学生对老师的预期。

耕读教育的实施使学生通过自学、互学或研讨等多种方式展开学习，在学习专业理论知识的同时，解决具体农耕应用问题，不仅激发了学生的学习内驱力，提升了他们发现问题、寻求解决方法的能力，也在潜移默化中，树立了科技兴农和创新农业的意识。

（三）  数字图像处理与耕读教育融合的成果反馈和教学反思

耕读文化建设，经过两个学期的教学实践，在师生的共同努力下，取得了一些成效。

采用线上线下混合式教学模式，将耕读教育由课内延伸至课外，增加了融合的时空性和多样性。

通过农耕融合案例教学，学生对课程的理解和认识更加深入，多样的案例教学丰富了知识的讲授，激发了学生“以读助耕”的热情，让学生在“学与读”之外深“耕”。

拓宽了学生的视野，新工科和新农科交叉融合，使得学生了解了不同学科的知识结构和解决问题的思维方式，实践水平、分析问题、解决问题的能力及创新性思维都有了很大提升。

引入案例驱动教学模式以后，考核方式也进行相应的调整，逐步改变以往较为单一的静态评价指标，将资料搜集、文献阅读、随堂练习、外出参观感受、分组任务与上机实验等多个动态指标引入到评价体系中。融入耕读文化后，学生平时成绩（百分制）考核评价方式也发生改变，其中作业（含实验实践）占40%、课堂互动占15%、线上任务点占25%、章节测试占10%和分组任务（PBL）占10%。耕读文化的融入引起了学生的好奇心，提高了学生自主探讨和学习的兴趣。通过对耕读文化理解和传承的探讨，课堂氛围也变得活跃了很多。分组任务，让学生以PPT的形式答辩分享自己对耕读的理解、搜寻具体的应用案例，这种方式相比以往的直接灌输，会让学生的参与感更强，从而提高自主探索的热情；同时团队合作的方式增加了同学们之间的交流，分享后，通过讨论，同学们听到不同的见解，打开自己的思维。许多同学在汇报中提到了作为当代大学生如何用自己的能力来传承耕读文化，有的学生还提出作为农业大学的学子，更应该在毕业之后回乡用自己的知识储备助力地方农业的发展。

通过问卷调查，耕读教改效果有明显成效，同学们在课程学习之后对于图像基本知识和技能、分析解决问题能力、团队合作能力、工程实践能力及自主学习能力等方面都有很大提升。在课程学习与耕读文化结合方式上，学生对小组讨论、实验实践、外出参观和观看视频这些方式的认同度比较高。

三  结束语

工科类专业课注重于工程应用与实践能力，单纯通过课堂讲授的方式很难达成教学目的，这就给涉农高校工科类专业课程建设提出了新的考验，必须探索新的教学模式[11-13]。数字图像处理课程通过教学改革将耕读案例融入教学中，从挖掘耕读元素到耕读教学的案例设计与组织实施，能够使学生更好地理解理论知识的实际运用，产生浓厚的学习、钻研兴趣，以及课程后续与耕读教育融合的成果反馈和教学反思也可以大大提升教学效果。课程结合章节内容设计不同耕读教育融入方式，针对耕读教育融合点采用线上+线下混合教学模式组织实施，改革了课程考核方式，取得了初步成效。

涉农高校工科类专业课教师应该及时了解和掌握农业动态，密切关注党和国家在“三农”领域的百年成就和历史经验，积极主动建设课程思政，助力农业农村现代化。同时，专业教师也要将自己所学内容纳入课程的耕读教学环节，增进与学生交流，努力培养出符合国家农业发展需要的卓越人才，积极落实“守好一段渠、种好责任田，使各类课程与农耕文化同向同行，形成协同效应”的要求[14-15]。

参考文献：

[1] 教育部.教育部关于印发《加强和改进涉农高校耕读教育工作方案》的通知[J].中华人民共和国教育部公报，2021（11）：45-47.

[2] 袁野，郭旭莹，关诗雯，等.涉农高校思想政治理论课教学实效性提升路径探析[J].高等农业教育，2020（5）：88-92.

[3] 许晓辉.涉农高校耕读教育的现实意蕴及路径探究[J].高等农业教育，2021（5）：3-9.

[4] 侯宝明，巫庆辉.专业课开展课程思政教育的探索与实践[J].哈尔滨职业技术学院学报，2020（4）：52-54.

[5] 钟霞.耕读教育融入“大思政课”建设的内在意蕴与实践进路[J].福建教育学院学报，2022（7）：66-69.

[6] 周维维.涉农高校加强耕读教育涵养“三农”情怀的实施路径研究[J].高等农业教育，2021（5）：15-21.

[7] 陈利根.以农业特色思想政治教育培养农科学子“三农”情怀[J].中国农业教育，2022（5）：1-4.

[8] 青平，吴晓斌，刘震.新时代涉农高校实施耕读教育的现实价值与路径[J].中国农业教育，2020（6）：1-9.

[9] 刘红毅，张军，张峥嵘.“数字图像处理”课程思政教学实践——以图像变换单元为例[J].教育教学论坛，2021，12（50）：129-132.

[10] 于力，陈忠道.“新工科”背景下课程思政的案例设计与实施——以“数字图像处理”课程为例[J].工业和信息化教育，2021（3）：33-36.

[11] 李晓辉，蒋兰玲，张芳，等.涉农高校新工科背景下线上线下混合教学改革探索[J].高等农业教育，2022（2）：110-115.

[12] 陈运贵.工科类专业工程实践能力的培养与实践教学改革[J].中国电力教育，2014（29）：57-58.

[13] 徐志刚，朱红蕾.基于混合式教学的“数字图像处理”课程建设[J].教育教学论坛，2021（34）：115-118.

[14] 陈弘，吴波.新发展格局下涉农高校“知农爱农”教育路径研究——以湖南农业大学为例[J].湖南农业大学学报：社会科学版，2021（5）：79-85.

[15] 初金哲，庄卫东，葛淼.三维涵育——新时代涉农高校实施耕读教育理论与实践探新[J].中国农业教育，2022（5）：50-61.

基金项目：2021年江苏省高等教育教改研究重点项目“慕课三维度立体化线上线下混合式教学的探索与实践”（2021JSJG128）；2021年南京农业大学“课程思政”示范课程项目耕读教育专项“南京农业大学‘课程耕读示范课程建设项目”（KCSZ2021099）；2021年南京农业大学教学改革项目“基于学科交叉融合的自动化专业建设研究”（2021Y0759）

第一作者简介：刘璎瑛（1978-），女，汉族，山东临沂人，博士，副教授，硕士研究生导师。研究方向为机器学习在农业领域应用。