习近平2021年4月19日在清华大学考察时强调,要用好学科交叉融合的“催化剂”,加强基础学科培养能力,打破学科专业壁垒,对现有学科专业体系进行调整升级,瞄准科技前沿和关键领域,推进新工科、新医科、新农科、新文科建设,加快培养紧缺人才。习近平总书记的讲话为农林院校推进新农科建设指明了方向。中国高等农林教育只有与新时代国家战略需求保持同频共振,把握“新农科”建设的内涵,解决“大而不强”、农林专业吸引力不足、传统农林学科发展与国家“三农”战略推进不协调不匹配等问题,推进学科专业优化升级,“加快先进实用技术集成创新与推广应用”,才能面向新时代需求,打破自身发展面临的瓶颈制约,从而在人才培养、科学研究、社会服务等方面实现更大的突破。
一、农林院校建设“新农科”的必要性分析
高等农林教育是我国高等教育的重要组成,是农业科技第一生产力和人才第一资源的重要结合点。党的十八大以来,高等农林教育实现了跨越式发展。“到2018年,独立设置的本科农业(农林)高校38所农林本科院校在校生数量已经达到86.6万人”。农林高等教育体系逐步健全,现有涉农专业本科院校538所,涉农本专科专业每年招生近20万人。当前,农林院校教育发展环境发生了显著变化,原先注重高度专业化、技术化的教育教学方式和人才培养模式,已无法适应新时代农林高等教育的新需求,主动拥抱知识生产新模式的挑战,主动适应新科技革命和产业变革创新,是建设“新农科”的必然路径;“以生命科学技术、工程科学技术、信息科学技术、管理科学技术等为代表的新兴技术,加快向农业领域渗透,不断开拓出农业科技新领域”,是“新农科”建设的现实选择。
从宏观层面来看,建设新农科是应对中国农业全面升级、解决中国农业问题的迫切需要。我国作为全球最大的人口国家,也是全球首屈一指的农业国家,随着世界科学技术的快速进步和国家社会经济的快速发展,我国的农业行业正在从传统意义上的第一产业全面升级成为一种一二三产业融合发展的新型农业行业,农业行业承载的功能也正在悄然发生转变,乡村振兴、美丽中国建设、生态文明成为农业行业的主题词。由于农业行业功能转变、产业转型升级,以服务农业行业为主要面向的高等农林教育也必然承载着新的使命,需要呈现新的格局。《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》进一步明确了农业发展方式的转变和产业发展的目标,“以产出高效、产品安全、资源节约、环境友好为目标,创制生物农业新品种,开发动植物营养和绿色植保新产品,构建现代农业新体系,形成一批具有国际竞争力的生物育种企业,为加快农业发展方式转变提供新途径、新支撑”。农业产业发展的战略目标、新技术新发明在农林业生产中的推广、农林业行业内涵拓展及其可持续发展、农业经营主体的转变和素质提升、传统农林业的改造升级以及现代农业产业发展方式的创新等,都要求我国高等农林院校在切实调研和考察当前国内农林行业及相关业态发展的基础上,根据农林新兴产业对中高端人才社会需求的变化,转变以往的专业建设和人才培养模式,推进契合现代农业产业发展的新农科建设。
从中观层面看,建设新农科是应对学科发展的迫切需求。“无论是新的科技革命还是我国对农业发展的新要求都将使‘三农’领域发生深刻的变革,‘农科’的学科体系也必须进行解构和重构”。单纯依靠某一学科的力量无法对现代复杂社会作出有效解释。由于受到行业办学体制的影响,目前我国农林院校普遍存在学科设置单一、知识体系不够宽泛的特点,学科专业知识体系与当前农业一二三产业跨界发展的态势不相适应,难以满足现代农业升级和美丽乡村建设中的新型农民发展的需要。我国农林院校学科建设迫切需要顺应世界科技革命的发展趋势,将生物育种、人工智能、大数据信息技术等前沿科技以及森林休憩与康养、食品安全与健康、农村现代化治理等方面的知识纳入“新农科”知识体系范畴,重新建构“新农科”学科专业知识体系,重点解决我国农业全面升级、农村全面进步、农民全面发展遇到的问题,同时呼应农林行业中出现的生物质能源、森林休闲旅游、生物制药和保健品生产等新的产业发展方向。当前,知识生产方式也在发生新的变化,学科融合发展成为一种新的发展趋势,“新农科”知识体系必须顺应这种趋势,突破现有农林业学科界限,促进理、工、管、经、文等学科知识与传统农科、林科交叉融合,使之不仅能够在处理涉农、涉林技术复杂问题的同时解决好各种经济社会问题,而且还能突破传统思维定式,立足于长远和未来,在更广阔的学科专业空间中探索各种可能出现的问题,从而拓展知识生产体系范式和人才培养范式,推进传统农科向“新农科”建设转变。既“准确把握农业科技发展方向,加快产出前沿引领技术、关键共性技术、现代工程技术和颠覆性技术”,提升传统农林学科内涵,建设跨界交叉融合的“新农科”,做好“顶天”大文章,又在新时代背景下探索农林院校的“立地”模式,培养把握学理、亲近业界、直面问题、满足需求的涉农涉林创新人才。
从微观层面看,建设“新农科”是涉农院校供给侧结构性改革的必然要求。教育供给侧结构性改革就是从提高人才与服务供给质量出发,用改革的办法推进教育结构调整。当前,从供给侧视角看农林专业急待优化升级。一方面,农林专业吸引力不足。相比医学、金融、师范这些热门专业,农林类专业一直不被考生青睐。即使贵为农业领域的“带头大哥”——中国农业大学,也免不了出现爆冷的情况。2019年,中国农业大学在陕西省理科招录分数线为468分,刚刚与一本线持平,比2018年低了将近140分。很多高分段考生宁愿就读一所“211”高校的热门专业,也不愿意就读农林院校的王牌专业。而长期的招生瓶颈难以突破,也迫使农林院校和普通院校的涉农涉林专业面向市场需求必须作出专业设置上的调整,从而加剧了农林院校结构的失衡。另一方面,农林专业协调发展不够。“对国内29所农林本科高校本科专业设置数量情况进行统计,农业高校本科专业平均值为71个,涵盖的学科门类平均是8个”。涉农院校专业优化升级应本着以存量调整为主、以增量发展为辅这一基本思路,既稳步使用加法,又适当用好减法,探索并建立本科专业的退出机制;“通过大力发展新工科、新医科、新农科、新文科,优化学科专业结构,推动形成覆盖全部学科门类的中国特色、世界水平的一流本科专业集群”,实现新工科、新医科、新农科、新文科专业的相同支撑、相互渗透、协同发展;应着眼于自身办学的历史与特色、结合自身发展的境遇与目标,扶需、扶强、扶优、扶特,分清急缓主次,集中优质资源,构建“新农科”专业群,打造品牌口碑,形成农林院校专业领域的“群体优势”。
二、农林院校建设“新农科”的框架设计
相对于传统农科而言,作为比较概念的“新农科”是指新的农科形态,它可表述为“农科+”,即农科+新理念、农科+新结构、农科+新体系、农科+新专业、农科+新技术、农科+新模式等形成的农科新形态。2017年发布的《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》明确将“新工科”的主要研究内容归纳为“五个新”,即“工程教育的新理念、学科专业的新结构、人才培养的新模式、教育教学的新质量、分类发展的新体系”。在高等农林教育视野中,“新农科”也面临同样的建设要求。在宽泛的意义上,“新农科”建设的内容必然包含用现代生物技术、网络信息技术、工程集聚技术、智能制造技术、人工智能关键技术等提升改造现有农林专业,加快布局适应新产业、新业态发展需要的新型的涉农专业,围绕乡村振兴战略和生态文明建设建构涉农新学科,全面推进课程体系、实践教学、协同育人等方面的改革。无论是农林院校实施创新驱动发展,还是新时代“三农”领域的新要求,传统“农科”也必须在高等工程教育的总体框架下界定内涵,进行解构和重构。为此,从高等农林教育理论创新和农林院校实践探索的全新视角出发,为适应以新技术、新业态、新产业为特点的农业新经济的蓬勃发展,培养农林科技人才具备更高的创新创业能力和跨界整合能力,“新农科”内涵应加入新知识范畴、新知识组合、新研究问题、新研究群体、新组织载体、新人才培养等方面的核心要素,以此为基础重点加强新农科知识体系、组织架构、人才培养模式进行框架设计。
1.重构“新农科”知识体系
一是拓展“新农科”知识范畴。第四次工业革命和新时代对农业发展新需求使得一些传统的种植养殖、森林养护知识逐渐退出“新农科”的知识范畴,而随着“云、网、端”新信息基础设施日益完善,尤其是人工智能技术的出现和应用,对传统农业的发展注入了颠覆性的变革力量。运用视觉识别技术的农业机器人、追踪诊断土壤缺陷的机器学习、利用无人机和计算机视觉分析农作物以及智能型精准农业无人机系统的研发和更广泛地投入农业生产,必将激励农林院校将人工智能所涉及的计算机科学、神经和认知科学、基因工程所涉及的生命科学、智能制造技术、社会学、心理学等不同门类的学科知识交叉融合,纳入“新农科”的知识范畴。二是调整“新农科”知识组合方式。按照教育部学科分类,传统的农学门类包括植物生产类、自然保护与环境生态类、动物生产类、动物医学类、林学类等。显然,当前教育部学科分类使得传统农林学科尚未完全实现与生态文明建设、资源集约利用、人类营养健康等领域的有效衔接,与法律、伦理等人文社会科学的衔接更是不足。随着“新农科”知识范畴不断推陈出新,“农科+”必然会层出不穷,传统的农林业知识的边界必将被打破。三是转变“新农科”的研究问题域。随着大数据、人工智能及智能制造技术、现代生物技术的发展在农林领域的渗透,农林学科研究内容从单纯重视农业应用研究向重视农业应用研究与农业基础理论研究并重转变,从单一强调农林行业资源、技术、服务向农业全产业链提供科技支撑转变,从单一学科研究向多学科交叉融合跨界转变,从促进农林行业发展向促进以农林行业为主的相关多个行业发展转变,传统农林学科的研究问题域也必然会因此而发生转移。
2.创新“新农科”组织架构
一方面要增强“新农科”研究群体。学科研究问题发生变化,研究主体也会因此有所不同。新农科研究群体比起传统农科来说,要求层次更高、涵盖范围更广,其研究群体除了高等农林院校、农林业研究机构、专门农业技术林业技术管理部门、农林产品企业等传统农业研究机构以外,还应涵盖政府农业管理部门、各层次农业政策研究机构、第三方研究机构、相关国际组织和一些新型农民等。另一方面,要创新“新农科”组织形式。学科知识体系发生变化,学科组织架构也必然要发生变化。随着传统农林学科边界被打破,新型交叉学科将层出不穷,如作物遗传与发育学、食品安全与营养学、生态环境地理学、地域经济资源学、农业与环境化学等。而传统农林高校以学科分化为基础建立起来的校—学院—系—研究所等结构,既无法涵盖一些新生的交叉学科,也不利于学科交叉应对全球科技变革和学科交叉融合趋势。推进“新农科”建设,必须创新“新农科”组织形式,建立和完善以问题与研究领域为指明灯,以互相结合的实体、虚体组织为新的组织架构体系,以此跟随并适应着“新农科”的发展和变化。当前农林院校要着力打破院系单位制束缚和学科壁垒,以信息科技与智慧农业、宏观农业研究院、乡村振兴战略研究中心等跨学科机构为突破口,围绕学科交叉方向凝练、团队组建、平台搭建、人才成果评价、跨学科人才培养等,建立特殊的研究中心、研究所、跨学院的学部,或者成立特殊的研究小组和研究团队,以此作为新型的交叉学科(或项目)的承接单位组织或个人。
3.优化“新农科”人才培养模式
第四代工业革命风起云涌,在“高效和安全的产出和产品、节约和友好的资源和环境”进行美丽新中国的建设和实现现代化的农业农村的新时代要求下,传统意义上的农林科人才显然不能满足新时代和社会的发展需要。例如,师生之间的互动工具由传统的课本、板书、提问回答等方式变成更多地利用视频、图像等多媒体数字技术进行各种课业上的交流,信息化革命引发教学范式革命,也必然会给新农科建设带来巨大的影响。信息化时代的到来迫切需要农林院校培养出来的人才也随之适应。新需求引发“新人才”的产生,这些“新人才”需要具备扎实的专业技能以及跨学科的学习能力、创新思维、创新能力和创业精神。新农科人才培养需要需坚持“以学生为中心”的教育教学理念,以继承与创新、交叉与融合、协同与共享为主要途径,统筹学校教学资源、社会育人资源、企业创新资源等,积淀、凝练、推动、形成“返本开新”“新农科”专业结构优化理念,努力在教学组织形式、培养方式、课程体系、教学模式等方面进行创新,着力培养学生的世界眼光、中国情怀和实践能力,造就以学农、知农、爱农、兴农为特征的新型人才。
三、农林院校“新农科”建设路径研究
“加强新农科建设,要科学运用现代科学技术如生物技术、信息技术等改造涉农专业,加快对涉农新专业布局的脚步。蓝天绿水、食品安全和生活富美的美丽新中国将是我们为之奋斗的终极目标”,对标2035年基本实现农林业现代化目标,助力中国经济转型升级,促进农林产业高质量发展,是新时代农林院校义不容辞的任务与使命。农林院校需要纠正过去与农林产业(企业)脱节、相对封闭的办学状态,传统农科和传统林科需要面向农林产业的新技术、新经济、新业态进行结构改革,与产业领域和企业需求相融合,引领未来经济的发展。基于如上的思考和判断,笔者认为,应主要从以下三个方面进行基于“新农科”建设的专业优化升级。
1.通过供给侧结构性改革,加快优化“新农科”专业结构的进程
传统的农林学科正在发生体系、方式、空间等方面的变化,因此专业构成和设置也必然需要被转变。农林产业新时代已经到来,其战略性发展不断萌生出新的组织形态——传统农林学科专业或向新经济、新业态自然延伸出新兴专业,或在跨学科跨领域之间融合交叉衍生出新生专业。因此,农林院校必须转变以往单纯的“以学科为基础”的专业结构设置思路,应重新塑造“市场为导向,发展是需求”的“新农科”专业知识体系,采用更为灵活的专业学科设置的规则。同时“新农科”专业构成的建立既需立足现实又需眺望未来。一是要对一些传统专业进行升级改造。涉农的专业需要利用现代科学技术如生物、工程等技术进行改造。农林院校应探索符合工程教育规律和时代特征的农林人才新培养模式,拓展传统农林学科专业的内涵和建设重点,在建立与农林产业(或行业)人才需求、资源配置挂钩、经费投入的专业动态调整机制基础上,清晰明确国家生态文明战略发展需求,清楚认识社会经济发展与农林业的战略性升级及农林院校办学定位,在此基础上建设匹配农林行业特色的学科专业体系以及适合农林行业特色的人才培养结构。二是对于新产业和新业态急需的新专业如智能农业、农业大数据等进行设立布局。这就需要农林院校关注并了解区域农林经济新兴产业的发展和变化,“因地制宜”地无缝对接融合当地及附近的资源环境,增加与农林新兴产业适应性强、结合度高的应用型专业的设立,优先发展农林新兴产业中的应用性专业,改造升级传统农科、林科专业,有效整合农科、林科与工科、管理、人文等专业,兴办涉农、涉林复合型专业,如与新能源相结合的新能源科学与工程专业、与新材料相结合的生态环境材料与工程专业等。三是要淘汰一批不能紧贴农林业发展和社会需求的老旧专业。合理科学评估设置的专业情况,停办已经落伍于新时代要求和不能满足行业需求的专业。
2.推进课程改革创新,提升专业内涵建设水平
“专业”就本质而言,是一系列课程等教学环节的集合体,内容包括课程体系和师资队伍、实验实践实训条件等多项指标及观测点,“但专业定位是否准确、课程体系设置是否合理、师资队伍是否优良、实验实践条件能否支撑学生实践能力培养、管理监控体系是否有效、人才培养质量是否合格、毕业要求是否达成,包括教学方法手段能否适应科技进步和学生实际,都要通过课程去实现、去检验”。可以这么说,新农科专业优化升级的关键点还是在课程,正所谓“改到深处是课程”。一方面,加强课程体系建设,通过不同课程类型的配置,凝练农林学科专业的特色,彰显农林学科专业个性,进而形成鲜明的农林学科体系,从而合理科学地对新兴的涉农专业进行布局,突破传统农林学科专业壁垒,凸显专业优势和特色,比如农产品电子商务、休闲农业。在“休闲农业”专业的课程配置上,应考虑构建“公共基础理论课”“专业基础课”“专业通识课”“专业核心课”“专业实践课”等五大模块跨界课程体系。专业基础课程可设置绘画、植物学、画法几何、工程制图、设计初步、景观生态学、休闲概论、休闲农业概论、旅游产业概论;专业通识课程可设置环境经营规划学、环境绿化与养护、农村转型与休闲产业、休闲与乡村发展、人与环境、生态环境与设施工程、景观游憩行为分析等;专业核心课程可设置游憩市场分析、休闲农业经营管理、休闲农业营销管理、休闲农业规划、公园与游憩规划、休闲景观建筑设计等。另一方面,加强新农科课程建设。“要淘汰水课、打造金课,提高课程的高阶性、创新性和挑战度”。加强课程整体设计,加大课程开发力度,建设符合新农科建设要求的优质课程资源。按照体现新农科发展前沿性和时代性要求优化教学内容,促进知识、素质、能力有机融合,培养学生解决复杂农业问题的综合能力和高阶思维;聚焦课堂教学质量,根据学生特点改进教学方式方法,充分体现先进性和互动性;积极探索课程考核评价方式的改革,加大研究性、创新性、综合性内容所占比重,逐步增加教学过程考核和实践能力在总成绩中所占的比重。
3.涵育严于律己、自我查纠的农林教育高质量文化体系
人才培养质量是检验行业高校办学水平的重要标准。培养适应新时代发展的知农爱农的高素质专门人才,需要建设匹配新农科的人才培养质量保障体系,进而形成高质量的文化体系。一是要构建高等农林专业认证制度,推进三级专业认证,实现认证全覆盖。全面提升专业的建设水平,对接国际化,这是专业结构优化的重要内容。专业认证是评判一个院校教育质量合格的重要标准,相对于国际上已经通用的其他一些标准成熟的专业认证(如工程专业认证),农业专业认证标注还处于不成熟、不通用的情况。目前,以中国农业大学为领头羊的部分农林院校在2018版《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》的基础上,同时结合欧美国家的成熟经验,成为全国农学、植物保护学等农林专业认证试点工作的先驱。“以学生为工作核心、以产出为工作风向、以农林学科为工作特色”,探索和研究具有中国特色的关于农林科的三级专业认证体系。定时、公开、透明地向全社会发布农林院校的认证结果,如既可以在该校的招生简章和录取通知书上标明认证结果,也可以把认证结果列为农林院校教育质量的重要评估标准之一。二是要构建以农林院校内部质量保障为基础、多部门共同参与的新农科质量保障体系。要加强农林人才培养质量标准的研究和建设,促进农林院校结合国际标准、行业标准,对专业人才培养方案进行修订,构建和新时代农业发展相适应的国家、行业、学校多维质量标准体系。三是要创建以农林院校质量为根本、多组织多部门共同加入监督的新农科质量保障体系。要依托国家和省、校已有的教育质量数据监控平台,推进教育教学动态监测和定期评估,开展质量监管的全面探索。四是建设严于律己、自我查纠的农林教育高质量的文化体系。以农林院校人才培养目标为导向,加强对全校教职员工的质量文化教育,激发教师与学生的参与热情。注重利用崇尚质量的校园氛围,完善质量文化的规制,将大学质量文化内化为教师与学生的自觉行为。根据农林院校自身的特点,邀请行业、企业、地方政府和兄弟高校共同参与农林院校学生培养质量评价,进一步强化学校的质量文化建设。围绕大学质量文化建设的全面质量管理,要逐一对照文化的物质、制度、行为、精神等四个层次,面面俱到,不留死角。
(2022年第2期 总第334期 刘奕琳,南京林业大学高等教育研究所副研究员,农学博士,研究方向:高等教育发展与评估;徐勇,南京林业大学化学工程学院教授,工学博士,研究方向:新工科与新农科。)