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学生创新与应用能力培养研究
学生创新与应用能力培养研究
王玉洁，徐淑艳，刘艳红，李小顺
（北京农学院计算机与信息工程学院，北京102206）
摘要：根据市属农业高校学科发展与建设在北京市都市现代农业建设中的重要地位和作用，以服务于农业信息化为切入点，围绕提升农业信息化领域硕士研究生科技创新能力，进行课程建设和教学改革研究，促进了培养人才质量的提高。
关键词：农业信息化；创新能力；应用型人才；教学改革
农业信息化是都市型现代农业的主要支撑，培养农业信息化人才是实现都市型现代农业的重要保障。为了加快实现农业现代化的步伐，将最新的计算机与信息技术用于解决农业生产中的问题，需要培养创新人才，既需要造就一批科技创新的领军人才，更需要培养大批在生产第一线、具有创新精神并能创造性地运用理论知识技术解决实际问题的应用型人才。为此，必须更新教育观念，进行教学改革，致力于学生知识、能力、素质的综合提高，重点培养学生的创新精神与能力、主动获取新知识新技术的能力，培养学生分析问题并创造性地解决问题的能力。
一、现代化建设需要大量应用型人才
我国现代化建设的发展进程中，知识和科学技术是重要的推动力。社会对从事工程项目或工程技术开发工作的技术人员需求量越来越大，对高层次人才的需求也逐渐由学术型向应用型转变，对高级应用型人才的需求大量增加。为此我们进行了一系列的调查研究工作，包括往届毕业生的跟踪调查、北京郊区农业信息化现状调查、用人单位需求调研等。通过调研了解到：从硕士研究生就业趋势来看，更多的是走向社会实际领域。高校毕业生大多数都去了生产一线从事技术开发、技术应用和生产管理工作；虽然高校培养的学生学习了很多的理论知识，但是与用人单位的要求还是对接的不太令人满意。用人单位非常注重对毕业生专业能力和专业技能的考核，有些单位还要求学生有一定的实践经历，很多企业也在为寻找不到合适的应用型人才而苦恼。高级应用型人才培养是社会经济发展的客观要求，应用型人才培养是高等教育发展的必然趋势。2009年，为了进一步调整和优化硕士研究生的类型结构，教育部推行了一项重要改革举措，对全日制硕士研究生采取学术型、应用型分类培养，部署全日制专业学位研究生增加招生的工作，逐渐将硕士生教育从培养学术型人才为主向培养应用型人才为主转变，实现研究生教育在规模、质量、结构、效益等方面的协调、可持续发展。国家重视与加强专业硕士学位研究生教育的目的，就是为适应现代化建设对高级应用型人才的需求，培养更多的高级应用型人才，为国家各个地区、各行各业的建设发展提供人力资源保障和智力支持。
二、高级应用型人才分析
高等教育培养的人才，是由不同层次、不同类型的人才培养规格构成的。我国目前已基本形成了以硕士学位为主，博士、硕士、学士三个学位层次并举的专业学位体系，初步建立了具有中国特色的专业学位教育制度，为社会主义现代化建设培养了大量高层次、应用型专门人才。目前，高等教育培养的相同层次的人才可划分为学术型人才和应用型人才两大类。专业学位（professional degree）是针对社会特定职业领域的需要，为培养具有较强的专业能力和职业素养、能够创造性地从事实际工作的高层次应用型专门人才而设置的一种学位类型。专业学位硕士研究生与学术性学位硕士研究生处于同一层次，培养类型不同，培养规格各有侧重，在培养目标上有明显差异。学术性硕士学位按学科设立，以学术研究为导向，偏重理论和研究；而专业硕士学位以专业实践为导向，重视实践和应用，培养在专业和专门技术上受过正规的、高水平训练的高层次人才，授予学位的标准要反映该专业领域的特点和对高层次人才在专业领域理论知识转化、专门技术工作能力和学术能力上的要求。专业硕士学位教育的突出特点是学术性与领域专业性紧密结合，获得专业学位的人，主要不是从事学术研究，而是从事具有明显的职业背景的工作，如工程师、兽医师、规划师等。按照高级人才在国家现代化建设中承担的任务不同，专业硕士学位与学术性硕士学位在培养目标上各自有明确的定位，因此，在培养计划、教学方法、教学内容、授予学位的标准和要求等方面均有所不同。
三、创新精神与创新能力
创新能力是一种综合能力，是在掌握了理论知识和实践经验的基础之上，提出新的思想、观点、方法的能力。创新能力的基础是学习与实践，而不是脱离社会实践的胡思乱想。实践是创新的源泉，社会需求是创新的动力。根据专业硕士研究生的人才培养定位，明确其是培养具有扎实理论基础，并适应特定领域行业或职业实际工作需要的高级应用型专门人才，同时也需要进行创新精神与创新能力的培养。创新，既包括基础知识或基础理论创新、应用知识或应用理论创新，也包括技术、手段、工具和方法创新，还包括操作技艺和操作技巧创新。因此，无论是学术型人才，还是应用型人才，(www.fwsir.com)均需要创新精神与创新能力的培养，只是侧重不同。
四、加强创新与应用能力培养的几点做法我们从研究市属高校学科发展建设与北京都市型现代农业需求的关系出发，针对当前农业高校农业信息化领域硕士研究生课程建设现状和存在的主要问题，重点进行了《农业信息化导论》等领域主干课程的建设与改革，以课程建设促进培养人才的质量，充分发挥其在创新型人才培养、农业信息化方向科学研究和服务北京都市现代农业的作用。
1.更新教育观念。结合专业硕士学位研究生人才培养的目标及我校为都市型现代农业服务的办学定位，重点研究并建设专业硕士农业信息化领域主干课程《农业信息化导论》等课程。创新课程内容，将各门领域主干课的总学时均由原来的40学时减为36学时，给学生更多的自主学习、研究与实践的时间；在《农业信息化导论》课程的36学时中，将原来40学时的纯理论课，改为26学时的理论课，实验课为10学时，由5个实验构成，增加了实践环节。根据信息技术的发展、专业硕士、农业信息化领域等特点，对课程内容进行了更新，增加了物联网新技术、人工智能、推理技术及其在农业生产中的应用等内容。
2.研究生创新能力培养。本文认为农业信息化领域研究生的创新能力指：研究生具备掌握不断更新的计算机与信息知识技术的能力；学生在专业学习和参加科研的实践中，利用已掌握的计算机与信息技术专业理论知识、已经具有的分析解决问题能力和实践经验，新颖性地解决学习与农业信息化领域实践中的具体问题，产生有价值的新思路、新设计、新方法和新成果的能力。通过在实验课中增加创新实验项目、在课堂讨论中为创新性见解加分、课程论文评分中增加创新性分数等方式，鼓励学生根据自己的特长和兴趣积极参与创新实践活动，增强大学生的创新意识和创新热情。《农业信息化导论》课程的5个实验包含基础实验、综合性实验、设计性实验，给了学生更多的学习与科学研究的动力与压力，也为学生提供了创新转化知识解决实际问题的表现舞台。实验要求学生独立设计信息技术在农业生产中的应用系统，或建立与农业生产过程相关的数学模型，这样的实验任务需要联系所学过的多门专业课知识，有一定的新颖性、综合性与开放性。学生从中锻炼了自己，培养了自主学习能力，提高了创新能力。
3.自主学习与应用能力的培养。在教学过程中，注意进行教学方式方法的改革，并将反转课堂等引入教学过程之中，进行教学模式的改革。在上课的过程中，教师重点讲解一些关键概念、重点知识，并向学生布置相应的学习任务与问题。教师把更多的精力放在课堂组织上面，把大量的时间交给学生，调动学生思考以及自主学习的积极性。例如，学习与研究不确定性推理时，结合模糊推理理论的学习，可以启发学生思考：农业生产中的哪些问题可以用模糊推理来解决呢？结合病虫害的识别过程，怎样设置推理的条件？又如，在讲授农业生产中的建模时，分析树木的生长量数学模型、动物种群的繁衍模型等都可以用函数迭代生成的系统进行描述，在一定条件下都可以用混沌理论来描述与分析。而且，这样的问题在一定的初始条件下会出现“蝴蝶效应”，分析这个初始条件，找到奇异吸引子，能够引起学生的极大兴趣，充分调动学生的创新思维及举一反三的应用能力，让学生体会建立农业模型的过程与成就感，促进了学生转化理论知识、创新应用能力的提高。例如，学生独立地提出了一种新的网络入侵检测规则，设计了一种新的智能家居系统，建立了一种新的蔬菜生长数学模型等。通过教学改革，我院研究生发表了相关的研究论文3篇，获得软件著作权1项。
五、结语
几年来，我院重点研究并建设专业硕士农业信息化领域主干课程《农业信息化导论》等课程，进行了相应的培养计划、课程教学大纲的修订及教学改革的实践。硕士研究生的自主学习能力明显提高，学生实践能力和创新能力的培养与自主参与意识明显增强，学生积极参加各种实践和创新活动，参与教师的科研活动，并取得了一定的成绩。2014年，指导的2名全日制专业硕士研究生中，一人获得学术创新奖，一人获得百伯瑞科研奖。本教学研究为提高培养的研究生质量做出贡献。今后，还要继续进行教学改革，重点培养学生的创新精神与能力、主动获取新知识新技术的能力；培养学生分析问题并创造性地解决问题的能力，为都市型现代农业培养更多的高级应用型人才。
参考文献：
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