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中图分类号:G642.44 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)06(b)-0000-00
设施农业是一门涉及生物、工程、环境等多学科交叉的科学,是多学科的综合发展与应用[1]。生物科学主要包含蔬菜、花卉和果树等作物的生长发育与管理;环境工程又包含光照、温度、湿度、气体与土壤五大因子的相互作用与调控;工程学科涉及到温室结构优化设计及环境调控设计、建筑材料的选择与计算、建造施工技术等内容。这三个方面有机的结合与统一形成新兴学科。它的培养目标是使学生成为多学科交叉的复合型人才,来满足社会农业产业发展的需要,在进行专业基础理论和研究学习的同时,更要重视实际农业产业发展的新情况,新需要,只有紧密联系生产实际的发展及农业产业升级的需要,才能使该专业具有广阔的发展前景,适应社会发展的需求[2]。宋代诗人陆游的《冬夜读书示子聿》中曾经提出“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,意思是说,从书本上得到的知识终归是浅薄的,未能理解知识的真谛,要真正理解书中的深刻道理,必须亲身去躬行实践。这句诗充分体现了实践活动在学习中的重要性,生产实习环节正是给学生提供了一个通过接触实际现场的情况,运用所学理论知识,解决实际问题,使书本上所学的知识转化为实践能力的教学环节。通过生产实习活动,不仅可以培养学生的分析问题、解决问题的能力,还可以拓展学生专业知识,强化专业意识,培养创新精神,提高综合素质[3]。同时也有利于学生开展自学活动,激发终身学习的热情,还可以加深对社会道德和经济价值的理解,是知识转化为能力、智慧、精神、品格的重要途径。实习教学的作用和地位是课堂教学所不能替代的。我们必须积极创造条件,让学生多接触生产实际,了解社会、适应社会,使我们培养的学生具有较强的专业实践技能,并对其将来的农业产业结构发展中做出自己的贡献。
2 现行设施农业科学与工程专业实习教学中面临的挑战
2.1 师资力量的挑战
随着我国高等教育从精英教育向大众化教育的过渡,招生规模急剧膨胀,学院原有的各专业的共建实习基地的容纳能力已远远跟不上学生数量的增长速度,因此容易造成实习教学供给能力不足,形成了实习任务难以安排的局面。加上近年来物价指数上扬,各种费用都随之上涨,而实习预算经费没有多大的涨幅,直接限制了实习的活动范围,导致学生与农业生产,科研和社会生活的接触相对较少,使实习面变窄,这些对于设施农业科学与工程这样一个实践性很强的专业来说,都是今后需要努力解决的问题[4,5]。
2.2实习基地减少的挑战
实习基地是保证实习教学质量的前提,主要包括校内实习基地和校外实习基地。目前随着很多学校的新教学楼,宿舍等随着扩招的学生数量的增加,部分实习基地被占用,另外今年来试验基地的建设显得相对落伍,实习基地的管理也缺乏规范化,很多校内的基地仍然处于粗放式的管理方式。校外实习基地在人才培养中的地位也非常重要,然而近年来,随着市场经济体制的逐步建立和完善,计划经济体制下运行的所有制模式已被新的体制所取代,很多农业实习基地不愿意接受单纯以实习为目的的学生,而且,很多毕业学生不愿意到一些条件比较落后的农村,大多仅靠指导教师与实习基地的个人关系而勉强接受。基于这种状态,很多校外的实习基地逐渐面临着减少的挑战[6]。
2.3 创造性思维能力培养的挑战
发展科学,创造性思维能力是现代高等学校的重要职能,生产实习活动不仅是提高教学质量,培养科学人才不可缺少的重要途径,也是现代科技进步和经济发展向大学提出的更高要求。尤其是在农业生产实践中很多科研成果转化和产业化都是劳动人民长期积累的智慧,对于培养学生学生掌握本学科的前沿知识和新动向,创造性思维能力有着非常重要的作用。因此提高实习活动的质量,不仅是培养所学专业知识实践化的过程,也是保障和提高高等教育学生能力培养的关键。
2.4 就业形式的挑战
目前,大学毕业生的就业形式仍然处于严峻的形式,虽然毕业生产实习作为必修课程,学校的教学计划有很多的具体要求内容,但是指导教师执行起来会遇到很多问题。生产实习一般是在大四上学期进行,这段时间正好同毕业生就业,考研等时间冲突,在安排生产实习中,学生更多的以优先选择与用人单位联系的方式,占用了毕业生产实习的时间。再加之本科毕业生中严峻毕业形式所激发的考研热,使一些按照农业生产时间安排的实习教学内容的安排,不能如期进行。
3 设施农业科学与工程专业实习教学模式的探讨
3.1 实习教学模式
为了适应新的就业形式,对传统的单一集中实习形式进行了改革,充分调动学生及家长的积极性和主管能动性,让学生在参与学校的生产实习的同时联系一些与今后的就业有关的单位进行实习,在实习后期再统一进行集中实结。这种模式实施后使学生不再单纯被动地接受统一的安排,而是积极主动地根据自己的实际情况和特长寻找适合自己将来发展的实习单位,进行更加有针对性的实习。比如,在课堂教学中虽然对工厂化育苗的内容有过讲授,然而实际的生产中育苗公司如何进行大规模育苗设施及程序,生产周期如何控制,遇到具体情况如何解决等这些都是要通过实习来进行进一步学习的。对此类企业感兴趣的同学可以通过在用人单位结合企业情况实地学习,同时学生通过实习的过程对未来工作情况也会得到进一步了解,用人单位也通过实习更好地考察和锻炼学生。在实习后期实习生返校后又可以进行充分地对实习生活进行总结,极大地提高了学生毕业实习的主动性。
3.2 实习内容指导
要加强生产实习的指导,就意味着指导教师的指导内容中需要进行的准备增加,为此应做好如下几个方面的工作:
(1)征求实习意见
目前,实习方式日趋多样化,毕业实习的有效性和可行性问题,还是直接影响毕业实习效果的主要因素。为此在实习之初,教研室就注重学生的意见和注重学生专业思想教育,在充分了解学生的实际情况基础上,提高学生对毕业实习的认识,最广泛地调动学生的积极性和主动性,以小组讨论的形式征求学生对实习的意见,启发学生积极参与充分发表意见。引导学生在实践中学习提高,完善实习教学体系,对学生比较感兴趣与生产结合比较紧密的校外实习基地,如花卉温室基地,工厂化育苗基地,大型温室园区,农展会等选取一些比较具有代表性的实习地点作为校外实习基地。对于校内的实习内容,首先让学生自主选定一些教学大纲规定的内容,根据校内的学科优势和当地设施产业的特点,分主次在校内展开实习。
(2)制定实习计划
首先,在制定实习计划时要抓住一些主要教学环节的把握,突出实习中关键性,规律性的问题,使学生通过对重要内容的把握,分成几个相关专题如,工厂化育苗 ,设施园艺作物植株调整,设施园艺作物田间管理,无土栽培,园艺设施,生产基地规划等内容,让指导教师进行具体的内容讲解,演示后,学生亲自操作,掌握其原理,操作技巧,观察结果。
其次,在时间安排上,除了根据专业理论课开设的情况,安排社工专业实习在四年本科教学计划中的合理时间外,还应考虑本专业在实际生产的特点,安排应季的实习内容。由于我校地处北方,实际生产中更多应用的温室类型是日光温室,可以根据日光温室的环境特点,在冬末,根据季节和栽培作物的情况对温室的环境进行调控,进行加温,通风换气等调节;在初春季节安排学生做一些日光温室的育苗生产的实践环节,把握育苗的关键环节,在让学生更贴近实际地体会农业设施生产的环节,解决实际生产遇到的技术问题。
此外,在时间和条件允许的条件下,尽量安排一些动手能力强的实习项目,劳动内容根据不同时期的生产科研需要安排,各组可以不同,应使每位学生积极参加生产劳动,磨炼学生的意志,锻炼学生吃苦耐劳,树立克服困难的勇气和信心。如:让学生亲自体验播种的整个过程,包括营养土配制,浸种,催芽,播种,播种后的管理等;在设施作物田间管理中,把握温,光,水,气,肥的控制及病虫害防止等等,将课堂的抽象理论和实践互相结合。
(3)制定实习细则
科学制定实习细则是保证生产实习质量,实现强化管理的重要手段。同时也是针对学生在生产实习中出现的突发事件采取相应的管理措施,保证学生顺利完成生产实习任务的重要方式。这就需要指导教师要在实习过程中安排学生的学,食,住,行等各项工作,在实习前对整个实习要做到心中有数。在实习期间,指导教师应该把实习作为课堂教学的深入和继续,在每个环节都要具体指导,对可能出现的问题提前作出准备,实习过程中巡回检查,指导,发现问题及时处理。在校外实习中应该通过了解实际选择的实习地点和实习方式,制定实习计划,增强对实习的指导力度,以我校今年的校外实习为例,在实习未开始前教研室相关教师就制定了实习细则,规定了校内外的实习组织方式,校内外基地实习的内容,生产科研基地的确定,实习纪律,考核方式及方法,具体的时间安排,对实习过程也提出了具体的要求,要求学生提供考察报告,专题报告等,这些都使学生的实习一开始就有组织,有计划,有步骤地进行。
(4)实习成绩评定
实习成绩是反映学生实习综合效果,分析实习教学质量的重要手段。由于设工专业的实习过程包括校内基地,校外基地及一些生产科研基地的实习,过程复杂,指导教师对实习过程中学生的表现评定,也应采用多种形式综合评价,如对提交的实习日记,实习报告,现场实习表现,实习单位的证明和其他实习资料等。
(5)实结交流
在生产实习结束后,进行总结交流工作是实习的重要环节之一。在本次生产实习后,交流工作在学生中认真展开,还向本专业低年级学生进行介绍,同时邀请了相关的专业教师,管理教师。交流会上,主要由参加实习的学生和教师对整个实习的过程中的收获,存在的问题和对未来的实习工作的展望。通过交流总结发现,学生们普遍觉得对设施工程专业这样一个实践性强的专业来说,实习是非常重要和必要的,通过实习的过程对设施农业这个产业加深了了解,丰富了专业认识,对专业的未来充满信心。对专业指导教师来说也更加丰富实习课程的内容,为将来的教学和科研工作积累了基础。
3.3 实习管理
对实习的非科学监管是引起当前设工专业实习形式化的根本原因。因此我院根据多年的实践经验并借鉴其他院校的经验,在加强实习基地建设的同时,特别对这种同步加强实习的动态管理实现对专业实习的有效监管。在实习开始前,由园艺学院主管教学副院长、主管学生工作的副书记和指导教师组成领导小组,统一领导。院和教研室两级领导负责实习的全面工作,实习指导教师负责指导各项技术实习工作。学生要拟定详尽的外出实习计划,提交指导小组进行审批,经审批小组同意后方可进行,且提倡在对实习单位选择时尽可能地选择与专业相关的实习内容。实习申请是否获得同意主要在于实习计划的详尽及与实现本专业学习为目的。通过学生自主选择结合学校的监管,大大强化管理教师和实习指导教师的合作,也大大提高了实习管理的有效性。
4 结语
生产实习教学是本科生进行实践教学活动,培养学生的实际动手能力,分析问题和解决实际问题的能力的重要环节,使学生能够学到很多在课堂上无法学到的东西,结合目前我院的新专业设施农业科学与工程专业的生产实习教学模式,实习内容及管理过程中的出现的问题,提出了深化本专业实习教学改革,完善实习模式,精心组织,加强管理等实习过程的优化建议,相信这些会为未来新学科的发展建设,优化实践教学体系,提高毕业生实习质量,提供一定的参考。
参考文献
[1]李建明,邹志荣,屈锋敏,王晓燕,杨振超,设施农业科学与工程本科专业的建设与发展,高等农业教育,2004,(4):45-47。
[2]张桂春,唐为民,张琳琳,高等教育学,辽宁省高等学校师资培训中心,2007,(8):187-194。
[3]刘亮,李录平,陈冬林,谭欣星,杨继明,能源动力类专业毕业实习教学模式的探讨与实践,理工高等研究,2006(4):130-131。
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)22-0200-02
设施农业科学与工程总体发展思路是以素质培养为核心,以学科平台建设为依托,以师资培养为重点,控制规模,优化结构,调整目标,创新模式,提升规格,带动设施农业学科全面发展,提高园艺学科科学研究及应用技术水平,增强培养高层次设施农业专门人才的能力,具体建议如下。
一、更新培养目标,实现设施农业一、二、三产的综合能力培养
在社会不断进步,科技日新月异的21世纪,传统的设施农业专业培养目标迎来了新一轮的机遇与挑战。随着城乡统筹发展,大城市带动大农村步伐的加进,尤其是都市农业的日渐发展、成熟和普及,对设施农业专业的毕业生提出了新的要求,传统的设施农业专业培养目标还需注入新的内涵。都市农业是集生产经营、休闲娱乐、旅游观光等于一体。因此,我们设施农业专业的学生除了掌握设施农业学的基本理论知识、实践技能,能从事设施农业科学相关的生产经营、销售管理、推广开发、教学科研等工作外,还需掌握信息科技、管理科学、规划设计等知识,熟悉产品包装加工等知识,具有新时代的审美情趣等人文素养。
二、深化教育教学改革,全面加强大学生素质和能力培养
实践和创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的科学素养。要实施宽口径培养,确保学生具备扎实的基础知识;增加选修课比重,允许学生跨校、跨系、跨学科选修课程,拓宽知识面;加强专业实践和专业设计环节在教学计划中的比例,强化学生创新能力和实践技能的培养,要积极引导学生参与教师的科学研究。尊重学生的个性,承认学生兴趣和性格的多样化;营造民主、宽松的学术氛围,激发学生独立思考;对学生的评价要以促进和激励学生创新和实践能力的发展为导向。创新实验给予学生学分,其学分可由“科研学分”、“技能学分”和“实践学分”三部分构成。部分高校,由于研究生的扩招,学科科研条件未能同步发展,加之部分研究生存在重理论、轻实践,重学历、轻能力的现象,研究生的动手能力、专业技能难以达到高标准要求,必须加以改进。
三、提高师资队伍素质,构建设施农业学科梯队
加强学科带头人的培养力度,以提高教师素质为中心,以培养中青年骨干为重点,加强学科交叉,吸引国内外优秀人才竞聘教学、科研带头人岗位。进一步建立和完善青年教师助教制度,不断提升青年教师的教育教学能力。鼓励与支持教师参与产学研合作、参加学术会议、开展各校设施农业学科教师交流等。建立一支结构优化、素质优良、治学严谨、忠于设施农业学教育事业、乐于奉献、具有创新和团结协作精神,年龄结构合理,具有可持续发展的教师队伍。全面提高教师素质是师资队伍建设的关键,也是培养学生综合素质的必要前提。在实施师资队伍梯队建设方面抓好三个梯次:第一,继续发挥好老一辈学科带头人在学校建设和发展中的作用,充分调动他们的积极性,充分发挥他们“传、帮、带”的作用;第二,对优秀的中青年学术带头人,放在关键的岗位上,大胆使用,创造良好的工作条件;第三,继续选拔、培养一批后备学科带头人和优秀中青年骨干教师,对学科带头人和优秀中青年骨干教师可选派继续深造。鼓励和资助青年教师在职攻读博士、硕士学位。此外,还可在农科院、农业局聘请具有丰富科研和生产经验的高级职称人士作为长期的外聘教师。
四、夯实教学科研基础条件,提高科学研究水平
进一步调整和合理设置实验室与实践教学基地建设,改革实验教学管理体制,加大对实验室建设的投入,多方筹措经费,添置先进的仪器设备,形成良好的教学、科研实验条件和工作环境。重视本科实践基地建设,成立专业实验中心,按一定比例配备实验教辅人员,实现资源与仪器设备的优化与合理配置,完善本科教学实验中心的运行管理机制。加强校内实践教学基地建设,使之成为设施先进的农业教学科研示范基地。重视并加强学科图书资料的网络资源建设,提高服务层次与水平。加大科研投入力度,根据本学科的实际情况,凝炼学科主要研究方向,积极申报、承担国家、省部重大科研项目,以科研项目和成果转化为动力推进学科建设,力争取得一批高水平、经济或社会效益显著的科研成果,形成各自特色鲜明、优势明显的研究方向。积极参加教学改革与创新,积极申报、承担省部级教改项目,以提高教师素质和教学能力,确保教育教学质量的不断提高。
五、立足传统设施农业,拓展现代设施农业
设施农业学的教育和办学应该立足传统设施农业,拓展现代设施农业。以社会对设施农业人才需求为导向,确定办学规模,在现有的设施农业及相关专业基础上,结合现代社会发展需要,与时俱进,增设新的设施农业专业研究方向,寻求学科增长点。
六、产学研合紧密结合,加大具有综合素质的创新人才培养力度
努力创新人才培养模式,着力培养学生创新精神和创新能力;高度重视实践环节,提高学生实践能力;进一步推进和实施大学英语教学改革。提高大学生的专业英语水平和能力;大力推进文化素质教育,营造良好的育人环境。在师生中广泛开展践行社会主义荣辱教育,把高等学校建成引领社会主义新风尚的精神家园;加强人才培养的国际合作。不断加大与国外高水平大学合作培养人才的力度,积极探索国内外共同培养高素质创新人才的有效途径。为了培养具有综合素质的创新人才,需要拓展国内外农业教育资源,引进或利用国内外师资和相关软件,以现代农业生物技术、信息技术和管理科学知识来提升设施农业专业,在学科建设上顺应现代农业与其他学科相结合的趋势,突破单一学科的局限,在发展过程中实现学科交叉、融合并产生新的学科生长点,形成为农服务的学科新特点。加强设施农业专业与农业产业、行业企业、地区的联合培养或合作培养。加强与农业厅、农科院、各地、市、县农业局、乡、镇农业技术推广站联系,建立相对稳定的联系网。必要时聘请上述这些单位一些学术水平高、业务能力强的专家参与专业建设工作,听听他们对设施农业专业建设和发展的意见和建议。通过校内外有机结合,课堂教学与生产实际有机结合,提高设施农业专业人才培养质量,增强和提高毕业生的就业能力。
七、创新培养层次,提升培养规格
在全日制设施农业专业高等教育之外,应当保持和发展民办高等教育、独立学院、现代远程教育等。坚持以多种形式发展设施农业学科高等教育,走多样化发展之路,这既是实现设施农业学科高等教育持续、健康发展的需要,也是构建现代设施农业高等教育体系的需要。设施农业专业人才层次主要有:高职(专科)、本科(学士)和研究生(硕士、博士)三个层次,其合理结构应该呈金字塔形。设施农业高职(专科)主要培养掌握较全面的理论知识,具有较强的实践操作能力的设施农业专门人才。设施农业本科(学士)培养具备生物学和设施农业学的基本理论、基本知识和基本技能,能在农业、商贸、园林管理等领域和部门从事与设施农业科学有关的技术与设计、推广与开发、经营与管理、教学与科研等工作的高级科学技术人才。设施农业研究生(硕士、博士)培养德智体全面发展,掌握设施农业学科不同方向(设施农业工程、设施农业环境工程和设施作物生理生态)坚实的基础理论和专业知识,了解设施农业学科各发展方向及国际学术研究前沿动态,能独立从事本学科及相关学科领域的科研、教学、管理或技术工作的高级专门人才。
八、优化教学手段,加强教学管理
优化教学手段,提高教学质量。使用全国统编教材或面向21世纪教材,改革传统的板书和挂图的教学手段,广泛采用多媒体教学。采用多媒体等现代教育技术教学的专业课程比例达到100%,使教学生动、直观,改善并提高教学水平。同时,专业实践教学逐渐形成“实验、实践―课内外科技活动、社会实践―生产劳动―生产实习―技能测试”的实践教学体系。此外,教学实习分为校内实验基地栽培和管理、实验室分析研究、校外基地实习等方向。推行“毕业论文―生产实习”和“毕业论文―教师科研项目”捆绑的实践教学模式。生产实践教学环节主要在与校外签订的“校外产学结合协议”单位和企业中完成。强化教学质量监督制度。一是打造教学团队。初步建立了专业主干课程教学团队制度,教学团队至少由一名具有正高职称或副高职称的教师负责,同时至少配备1-2名副高职称以及中级职称人员。二是坚持高级职称教师(特别是教授)为本科生授课制度。三是加强停调课监管力度,制定详细的调停课制度和审批程序。四是坚持严格的领导听课和信息反馈制度,把发现的问题及时反馈给相关教师。五是实施网上学生评教制度,督促教师的教学,促进教师提高教学质量。
九、推行本科教学学分制,实施“2+1”学期制
学分制是以学分作为计算学生学习量的单位、以绩点作为衡量学生学习质量的标准。实施学分制是优化学生知识结构、全面提高学生综合素质和实践创新能力,培养多规格、个性化创新人才的制度保证。学分的最小计量单位可以设定为0.5。所有培养方案中规定的课程在考核合格后即可取得相应学分。其中理论课程和实验课程可以设定为每16个学时计为1个学分,实践教学环节可设定为每周计为1个学分。根据学生所修学分,实行弹性学制。普通本科专业标准学制为4年,学生可根据自身的具体情况缩短或延长在校学习时间,在校学习时间为3~6年。实施“2+1”学期制可有效利用教学资源,推动学生自主学习和个性化发展。“2+1”学期制将一个学年可分为各为18周的秋季与春季两个传统学期和一个6周的选择性夏季学期。选择性的夏季学期可主要安排通识教育选修课程、辅修(双学位)专业课程、实验课程、教师教育选修课程、专业选修课程、重修课程、毕业设计(毕业论文)、短期培训、学生社会实践等教学活动。
十、正确处理学科建设与专业建设、教学与研究任务的关系
学科建设与专业建设、教学与科学研究是所有大学需要完成的相互依存的两大任务。只有正确理解各自不可取代的作用和地位,并通过制定相应的制度措施才能保证不会厚此薄彼,正确处理两者的协调发展。这些措施中最重要的应该包括资源分配与评价机制。学科建设与专业建设资源的合理分配将教学、教材等专业建设成果与科研项目评奖同样看待,特别是要建立以成本核算,投入与产出效益评价为基础的高校政绩观和科学发展观。
十一、加强学术交流与合作,促进设施专业发展
积极开展多种形式的产学研合作。在各高等院校、科研院所、企业和地方政府建立起长期密切的合作关系。开展合作研究,联合培养研究生,互派短期留学生。积极承办和参加国际、国内学术会议和邀请专家讲学。积极承办和参加国际、国内学术会议和国际茶文化交流活动,组织选派学科中青年骨干参加相关领域国际学术会议,进行学术交流。不定期邀请本学科或相关的国内外高校、科研院所知名专家交流讲学。加强产学研合作。通过产学研合作,解决茶产业中急需的关键技术、核心技术,培养创新型人才,建设科技创新平台,转化科技成果,提高我国设施农业的技术水平和竞争力。
十二、出台高校设施农业专业招生优惠政策,试行设施农业人才“免学费”教育制度
我国是一个农业大国,“三农”问题从一定程度上牵制了我国农业现代化的发展,因此农业现代化的根本问题是解决“三农”问题。而设施农业因其产品为人们一日三餐所需而成为“三农”问题中的重要元素,备受人们关注。设施农业既是一门涉农的艰苦行业,又是农业发展必不可少的特殊行业。需要广大热血青年积极投身其中,并为之默默奉献。由于受传统观念和世俗偏见的影响,许多单子家庭的父母不愿意孩子从事这门特殊而又艰苦的行业。因此在高考填报志愿时,包括设施农业专业在内的涉农专业一度出现“门前冷落鞍马稀,招收不满需调配”的局面。为了缓解这一矛盾,有必要效仿我国“免费师范生教育政策”,出台“高校设施农业人才免费教育政策”,并适当降低高考录取线,鼓励和吸引学生将智慧和才华奉献于设施农业行业。
1基于微信平台的设施专业基础生物化学翻转课堂教学模式构建
将微信公众平台和翻转课堂教学模式相结合用于基础生物化学教学,笔者选取 2015级设施农业科学与工程专业共61人进行为期一个学期的基础生物化学课程教学模式改革与实践,具体实施情况如下。
1.1创建微信公众号,搭建学习平台任课教师首先申请一个用于此次教学改革实践的微信公众账号,名称为“农大基础生物化学”,利用公众号推送学习任务,并将教师制作的课程学习资源按教学进度上传至微信公众号上,包括教学大纲、教学课件、同步练习题、案例讲解、精彩视频等,并定期更新资源库,供学生使用。同时创建了“生物化学”微信班级群,打造一个学生可以自主学习,并可以随时与教师互动互享的网络平台。
1. 2课前准备阶段教师根据教学口标设计单元学习任务,通过收集整理学习资源并设计制作微课。根据基础生物化学教学口标,将课程分为两大部分,即静态生物化学和动态生物化学。其中静态生物化学包括糖、脂、蛋白质、核酸、生物大分子复合物和酶;动态生物化学包括生物氧化、糖类代谢、脂类代谢、蛋白质代谢、核酸代谢和物质代谢的联系与调控。对每个单元的教学任务进行分解,并设计任务单,包括教学口标、教学重l从难l从、教学课件、预习任务单、同步练习题等。教师根据教学案例录制10 min内教学视频,将关键知识ii讲解到位,并且设置一定的互动环节,增加视频的趣味性和互动性。在上课前通过微信平台相关学习和视频资料,让学生预习。教师同时利用微信平台推送主题博文、实时新闻、科学研究成果、前沿资讯等,用于拓展学生视野。
1. 3学生课前自主学习学生通过关注微信公众平台后,在课前自己选择时间和地l从,根据教师的预习任务单自主安排学习计划。通过观看相关学习主题的课件和视频结合教材,对难以掌握和理解的知识点进行反复观看,并将疑难从记录下来;通过完成相关练习题巩固所学知识点;通过微信群聊进行交流讨论,将问题及时反馈给教师,并可进行实时在线交流。
1. 4课堂教学活动在课堂上教师根据学生预习情况,对在自主学习过程中产生的问题进行归纳总结,有针对性地进行知识讲解,并对重l从和难l从部分进行课上讨论。学生在课前根据预习任务单要求已经完成相关知识的学习,对新知识有了一定的了解,在课堂上可以选择性听课,提高学习效率。教师将传统的讲授式教学活动转变为多样化的教学活动,包括分组讨论、探究问题、完成练习、学习成果交流等方式。通过师生的交流讨论,提高学生学习的主动性和积极性。在教学活动中,任课教师将个性化指导和集体性辅导2个方面相结合。
1. 5课后总结翻转课堂这种教学模式以课后强调学生之间或师生之间的交流与思考的方式取代了传统教学在课后给学生布置大量作业用于课堂知识l从的巩固学习。学生通过微信群在线跟任课教师或者同学进行互动交流讨论,也可以通过微信聊天功能与教师进行一对一交流。教师可以根据教学结果反馈了解学生对相关知识点的掌握情况,及时发现学生学习过程中存在的问题,给予纠正,并对教学结果进行总结,及时调整教学方式,因材施教,有效提高学生的学习能力和学习效率,以期达到最佳教学效果。
2基于微信平台的设施专业基础生物化学翻转课堂教学效果
新疆农业大学(前身为新疆八一农学院)坐落在美丽的新疆首府乌鲁木齐市,是新疆维吾尔自治区重点建设的大学,并以培养边疆各族农业专门人才为己任。新疆农业大学食品科学与药学学院则于2010年在食品科学与工程学院和药学院的基础上合并成立,食品科学与工程专业隶属于这个学院,此专业于2007年被批准为自治区的重点专业。
食品科学与工程是一门交叉性很强的综合性学科,它以现代科学和工程技术为基础,进行食品加工与保藏的原理、技术和工艺等方面的研究。它不但涉及化学、物理、药学、农学、医学、生物、机械等专业,并且与管理科学、环境科学、人文、市场营销学等学科有着紧密的联系[1]。这就要求作为有着60年悠久历史的新疆农业大学,必须立足自身实际,围绕培养人才这一核心,构建合理的专业课程体系结构,走创新之路,力争把食品科学与工程专业建设成在全国同类院校中处于先进、新疆处于领先地位、特色鲜明、高素质应用型人才培养水平高且示范作用强的本科专业。
一、创新型人才培养的目标定位
新疆农业大学食品科学与工程专业的办学目的是培养德、智、体全面发展,具有食品贮藏、加工、质量安全管理、检验检测方面的基本能力,能够在食品生产企业、食品卫生监督部门、商品检验等食品行业从事产品研发、科学研究、质量检测、质量安全控制、工程设计、生产管理等方面工作的综合性高级工程技术人才。
通过四年的本科学习和培养,毕业生应具备以下八项能力[2]:
1、了解食品原料的生物学和加工特性及食品保藏、加工与原料综合利用的原理与工艺设计和完善的知识;2、掌握食品化学、生物化学和食品微生物学等课程的基本理论知识与实验技术;3、掌握食品质量管理、食品营养卫生与分析检验方面的技术;4、具备食品生产中技术经济分析、市场流通营销和组织管理的能力;5、能进行食品加工贮藏设备的选型及一般工程的设计规划;6、学会一门外语,能较熟练地查阅本专业外文文献;7、能熟练操作计算机,并应用于本专业中;8、熟悉食品工业发展的方针、政策及法规。
二、创新型人才培养的业务要求
新疆农业大学食品科学与工程专业的学生主要学习化学、生物学和食品工程的基本理论和知识,受到食品生产技术管理、食品工程设计和科学研究等方面的基本训练,具有食品保藏、加工、质量管理、检验检测和资源综合利用等方面的基本能力,同时使创新型人才具有良好的独立学习的能力,从而适应现今日新月异的学习型社会。
三、创新型人才培养的基本模式
新疆农业大学食品科学与工程专业与新疆地区食品工业的发展紧密结合,服务自治区的农村经济,立足自治区的特色资源,不断推动自治区农副产品的精细加工。为了达到上述的创新型人才培养目标,必须建立合理的人才培养计划,确定具备国际化特点和时代特征的人才培养模式。
人才的培养主要包括知识和能力两方面,只有通过知识的不断累积和能力的不断培养,才能将本科学生训练成为出色的食品行业人才。知识与能力并重,二者相互促进,相互融合,有着密不可分的联系。传授学生必备的知识技能,不仅仅要授之以鱼,最重要是授之以渔,培养学生的学习能力,这样才能使学校的人才在今后的工作竞争中立于不败之地;在培养学生能力的同时,还需要多给学生实践的机会,在实践中巩固知识,通过实践培养学生能力,使得学生在大学毕业后能更容易的适应工作环境,并在同龄人中成为佼佼者。
此外,人才的培养还应该注重学生品格方面的培养,结合知识与能力,确定品格、知识、能力三位一体的人才培养模式[3]。即优化品格,增长知识,发展能力。品格的发展与平时的学习生活密不可分,从生活的点点滴滴着手,培养学生在学习生活工作中的优良品德,以及工作之后的职业操守。
因此,新疆农业大学食品科学与工程专业以现代的教育思想为指导,结合自身实际,适应社会主义市场经济建设的要求,逐步形成了知识结构体系和能力结构体系并重的人才培养模式[4]。在知识结构体系中包含素质平台和专业核心知识平台,其中素质平台建设中主要建立了公共基础素质、专业基础素质和综合素质三个平台,这三个平台所含课程学分各占整个人才培养体系的26.1%、24.5%和7.8%,专业核心知识平台占总学分的20.8%,主要包括专业必修课、专业选修课和拓展课程;在能力结构体系的建立中主要从实验技能动手能力、科研能力、现场操作能力和创业实践综合能力四个方面进行,能力培养占总学分的20.8%。
食品科学与工程专业的课程体系建设贯穿于人才培养体系的始终,可见其重要性,以下重点探讨课程体系的构建。
四、课程体系的构建
课程体系的建设是实现专业培养目标的基本途径,是人才培养方案的基本落脚点[5],在人才培养中有着不可替代的作用。因而在制定具体的教学内容和课程体系时,学院必须以服务新疆地区的经济发展为目的,结合新疆食品领域的发展特点,制定出具有专业特色的合理的课程体系。
1、课程体系构建的基本原则
构建合理的课程体系必须遵循以下基本原则:加强完善基础理论、优化调整课程结构、拓宽增加知识面、重视实验教学内容、增设人文类和管理类相关课程,建立系列相关课程和专业方向模块课程体系[2]。从点到线,线到面,最终形成课程体系网络,全方位的培养创新型人才。
2、课程体系构建中应注意的问题
(1)课程总学分不宜过多。为了减轻本专业学生的学业负担,避免因学时过多而造成的课程教学与实践环节及课外活动脱节[6],在食品科学与工程专业的课程体系构建过程中,应格外控制课程的总学分。要适时地淘汰一些不能适应本学科和专业发展的课程,并要避免因人设课和重复设课现象的发生[7]。课程贵在精而不在多,减少课程时间,增加学生自主学习、实践的任务及机会,一切都以培养优秀的创新型人才为目标。
(2)要突出工科特点。新疆农业大学虽然作为一所农业类院校,但食品科学与工程专业属于工科类专业。在课程体系的设置中,要加强工科类学科的学习,增加工科性质课程数量与课时,突出本专业的工科特点[8],从而使得本专业的学生具有较强的工程实践能力,更好的服务于食品领域各行各业中。工科知识不在广而在精,培养学生刻苦钻研的能力,加大工程类学科基础课程的深度,基础是构建一切能力最重要的组成部分,也是中流砥柱,加强工科基础课程的建设,提高学生基础知识能力,使学生拥有会当凌绝顶一览众山小的基础积淀。
(3)要注意课程的衔接和递进规律。在课程设置的时候一定要考虑到先修课程和后续课程的关系,不能盲目地随意设置,必须注意课程的衔接和递进规律。如[6]食品工艺学是先修课程,应先于各门加工课程包括粮油、软饮料、果蔬、畜产品等的开设。只有将课程完美的衔接,并一定程度的递进加深才能形成完善的课程体系。
(4)课程的设置不能脱离生产实际。食品科学与工程专业是一门实践性很强的学科,课程的设置应与生产实际紧密相连。本科毕业生的动手能力普遍较弱,不能适应社会的发展,这就要求本专业的课程应尽量涉及到具体的生产实际操作,让学生参与其中,提高其主观能动性,从而使学生具备较强的实际操作能力。因此在课程设置中应多增加一些与实践相结合的课程,像组织一些与学生互动的实践型讲座;在食品生产企业参观时,让学生亲自接触一些食品的加工工艺;让学生亲身体会不同工艺对食品色泽、口感、品质的影响。
(5)课程的设置需体现专业特色和优势。学院本专业课程的设置应紧紧围绕自治区的经济建设需求和学校的实际情况,确定食品科学与工程专业的特色和优势,利用本地区特有的资源和优势来开展教学和科研。例如学院可以利用新疆丰富的马资源这一优势,在畜产品加工这一门专业课程的讲授过程中,将新疆马产业的发展概况融入其中,深入讲解马奶、马肉、马脂、马骨等的加工工艺,通过对马资源综合利用情况的了解,让学生更深刻的了解新疆的经济建设需求,从而更好的为新疆本地的经济发展服务。
(6)要充分重视实验、实践和实习。在课程的设置过程中,除了学习必需的基础理论知识外,相关的实验和实践过程的学习同样重要,要引起我们的足够重视。课程实验、课程设计、社会实践、生产实习、毕业实习都非常重要,一个都不能少,我们只有将每个过程都落到实处,才能培养出真正有用的人才。
(7)要严格规范教材的选用。对于本专业主干课程的教材要选用规划教材、获奖教材、新版教材,甚至是一些国外的优秀教材[7]。同时,进行教材体系的改革,推广国家优秀教材和引进国外原版教材,并且积极参与各类教材的编写工作,将反映专业发展前沿和教学实践的新理论和新观点融入教材,融入课堂的学习中。在讲授教材的同时,应当把世界最前沿的信息资料融入到专业课程当中,让学生了解世界最前沿的理论知识,从而激发学生的创造灵感及拼搏意识。
3、课程结构的确定
食品科学与工程专业具有多学科交叉渗透的特点,这就给本科教育增加了难度。我们只能按照食品科学与工程专业人才培养的目标要求,梳理本专业各课程的知识点和单元,形成跨课程的知识构架,创建创新型人才培养课程体系。
课程结构的确定在秉承循序渐进的原则上主要分为三条干线:(1)计算机信息技术基础、高等数学、大学英语计算机应用技术基础、线性代数、专业英语文献检索食品实验设计及统计分析(2)大学物理物理化学食品工程原理食品机械与设备、食品保藏原理食品工厂设计、食品工艺学(3)无机及分析化学有机化学食品化学食品生物化学、食品微生物学食品分析、食品添加剂、食品营养学、采后生理学、发酵工艺学、食品质量管理学。
在课程结构中,各专业课程相互渗透、相互补充,由基础到专业,形成了强大的专业知识发展脉络,并与专业实践相联系,为今后本专业学生的就业提供了强而有力的支撑。
除了上述专业课程的建设之外,还可以考虑适当地增加一些特色课程[6],如食品标准与法规、内部检验员、质量管理体系内审员、营养师等专业职业教育,这类课程不但能增加学生的学习兴趣,而且对学生以后的就业有很大的帮助。
此外,综合素质任意选修课的开设也是必要的,其中包括人文社科类、管理经济类以及体育类课程等,这样才能构建完善的专业课程体系,适应培养创新型人才的要求。
五、本科教学方法的研究
学院有了切实可行的创新型人才培养模式,并构建了合理的课程体系,还应进行本科教学方法的研究。只有通过教师的实际教学行为,才能使得构建的课程体系得以实施,才能培养创新人才。随着现代科学技术的不断发展,对食品行业的专业人才要求也越来越高,传统的灌输式教学已不能满足食品科学与工程专业的具体要求,我们需立足现实,深入贯彻落实科学发展观,从实际出发,探寻适合学院的具体教学方法。以下为改进教学方法的几点建议。
1、引入国外先进的教学思想
德国的“全民教育”思想、seminar教学法、“学习共同体”(Learning Community)思想等[9]先进的教学理念值得我们借鉴和学习,这些教学思想可充分发挥学生的主观能动性,增强学生自主学习的能力,利于学生养成整体性思维的习惯,培养创新型人才。
2、案例式教学方法的应用[9-10]
将案例式教学方法应用于食品科学与工程专业理论课的教学中,可以起到很好的辅助教学效果。通过活生生的实验举例,深入剖析企业的生产实例,激发学生的创造性思维,提高学生的分析和决策能力,并使学生懂得如何利用理论知识来指导具体的生产实践。
我国的食品加工技术与发达国家还存在着一定的差距,通过国内外食品生产加工具体案例的对比,不仅可以帮助学生深入地理解理论知识和原理,同时还能启发学生遇到问题解决问题的思路。
3、充分利用多媒体技术[11]
食品科学与工程专业是一门实用性很强的学科,很多专业内容都与日常生活息息相关,充分的利用多媒体技术,将专业学习与日常生活紧密相连,不但可以提高学生学习的积极性,而且通过图像、视频、动画等的有机组合,还能增加学生学习的兴趣,并充分集中学生学习的注意力。例如在喷雾干燥这一干燥工艺的讲述过程中,可将常用的喷雾干燥机以照片的形式展现给学生,并将喷雾干燥设备的原理及操作规程以视频的形式给予讲解,这样在加强学生记忆力的同时,也使枯燥乏味的理论知识变得生动有趣。
4、推进双语教学改革
为了进一步推进学生的素质教育,双语教学在本科的教育中显得尤为重要。将双语教学应用于食品科学与工程专业课堂教学中,不但能让学生更多地了解和掌握本专业在国外的发展状况和本领域的先进技术[11],而且在掌握专业知识的同时,还锻炼了学生的英语能力,有利于培养全方面的创新人才。尤其在教育程度较为落后的新疆地区,学生的英语水平与内地还有相当大的差距,这就形成了我校毕业生在就业时的一个弱项,只有将语言教育融入日常的学习生活中,才能切实提高我校大学生的英语语言能力,才能培养出全面的高素质人才。
六、展望
伴随科学技术的不断发展和人民生活水平的不断提高,消费者对食品的营养、卫生、品质等要求也越来越高,食品行业也随之进入了挑战与机遇并存的时代。这就给高校培养创新型食品行业人才提出了新的要求。
新疆农业大学食品科学与工程专业坚持运用多年的学科建设和科研成果经验,在人才培养目标要求、人才培养模式、课程体系构建、教学方法研究等多方面进行了深入的探讨,形成了自身的特色,相信经过多年建设定能为社会培养出合格的食品科学与工程专业人才,更好的为新疆本地的经济发展服务。
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设施农业科学与工程专业培养的人才主要服务于农业的节能环保产业、生物产业、新能源产业和新材料产业,重点服务于节能环保产业的能源重复利用、设施节能建造、农业物资循环利用等;生物产业中绿色农用生物产品的研发;新能源产业中太阳能利用技术;新材料产业中设施农业上新型节能、保温、环保材料的研发等。通过设施农业科学与工程专业人才服务于战略性新兴产业,将促进全市、全国较具特色的农业战略性新兴产业的完善,推动天津市现代农业步伐,实现设施农业的低碳发展,构建绿色地球。
1.2设施农业科学与工程专业的开设有利于提高农产品的安全性
在农业生产中,由于大量化肥、农药等的不正确使用,使得农产品品质不断下降,农药残留量严重超标,直接威胁着人身健康。因此,建立安全、高效和可持续的农业生产技术体系就成为现代农业技术发展的新趋势。设施农业科学与工程专业的设立,在设施农业科学研究和培养设施农业的技术管理人才方面会起到很大的推动作用,将把先进的农业设施栽培技术等转化为生产力,促进农产品的安全、规范生产。
1.3设施农业科学与工程专业的开设是我国农业发展的必然产物
近年来,天津市政府提出了全市设施农业建设的目标和任务,设施农业建设进入了高速发展的新型节能日光温室时代。设施农业作为现代农业的一种重要形式,通过集中土地、资金、技术和劳动力等要素,形成了以资金密集、技术密集和劳动力密集为主要特征的集约型、高效型产业,农业的工业化道路已成为农业向现代农业迈进的必由之路。所以,开设设施农业科学与工程专业适合天津市农业发展形势的需要,是我国农业发展的必然产物。
1.4设施农业科学与工程专业的开设是适应培养
现代化农业设施专业技术急需人才的需要目前,发达国家如荷兰、法国、以色列、美国、日本等国家的设施农业已经达到高生产率、栽培精准化、资源可重复利用、高效节能及高度自动化水平[3-5],天津市近几年在设施农业方面取得了很多的成果,对增加农民收入、推动农业发展方式转变和科技成果转化、促进农产品质量安全体系建设发挥了重要作用。但是,通过市场调研发现,目前天津市的设施农业规模、水平及效益还不高,还远远赶不上荷兰、以色列那样的高科技投入、高资金投入、超高效益的高度集约型工厂化设施农业,与国内设施农业发达地区相比也存在一定差距,突出表现在:一是设施农业装备发展滞后,机械化、自动化程度低;二是农产品的质量安全形势严峻;三是设施农业科技人员的数量和结构远不能适应社会发展的要求,生产领域、观光旅游业、设施餐饮业等行业设施农业技术人才缺乏,高级技术人才需求缺口更大;四是农户技术水平低,整体素质、服务水平与设施农业发展的要求不相适应。因此,天津设施农业向现代化方向发展的瓶颈就是设施农业专门人才的缺乏,天津市设立“设施农业科学与工程”专业、培养现代化农业设施专业技术人才乃是当务之急。
2设施农业科学与工程专业建设的内容
2.1专业的定位
设施农业科学与工程专业主要学习生物学、化学、环境工程学、观赏园艺学的基础理论知识,具有农科与工科相结合的优势。通过该专业的学习,将使学生具备从事设施农业的科研、教学、生产、开发、经营、管理等方面的基本能力,培养学生成为从事设施农业建设、农业现代化管理、现代设施农业的工程设计、高效特色作物(园艺作物、药用植物等)栽培、农业园区的经营管理等方面工作的应用型人才,服务于天津沿海都市型现代农业的发展。
2.2师资队伍建设
师资队伍建设要以营造良好吸引和留住人才的工作环境、生活环境、文化环境为基础,以培养、引进和用好人才为重点,以建立国内一流学科师资队伍为目标,按照师资队伍规划,注重师资队伍的学缘结构、学历结构、年龄结构、知识结构。通过各种途径,加强与国外、国内著名大学、相关企业之间的合作,建立具有凝聚力和创新能力的教师团队,服务于天津沿海都市型农业。
2.3课程及教材建设
根据设施农业的特点,课程建设要特别强调其复合性与应用性,要符合现代化设施农业产业的要求,加强应用性课程,建设科学合理的课程体系。要加强人才综合素质培养,重视实践教学环节,根据学科发展方向以及专业今后的服务方向,加强与学科发展方向及专业服务密切相关的专业课程。天津农学院作为天津市和滨海新区培养农业专业人才的高等院校,已具有多年的高等教育办学经验,目前专业使用皆为全国规划统编教材。今后,随着专业的发展,将重点突出专业的自身特色,“十二五”期间将进一步加大建设适合天津设施发展的自编教材。
2.4实验室及基地建设
实验室及基地建设要以培养人才为目标,逐渐实行实验室及基地对学生的开放,提高学生的实际操作能力。实验室开放必须具备良好的仪器设备条件、高水平的实验教师队伍和管理能力。为此,根据教学目标的需要,应从硬件上满足实验教学与学生毕业论文研究的需要,使实验室及基地的功能更加齐全,运行更加便利,效率进一步提高。实验室要配备专职的实验教师,制定实验室的具体管理措施和规章制度,保证学生安全使用实验室。为了强化实践教学环节,要不断巩固和扩大校外实习与实践基地建设,使校内外实习、实践基地充分满足教学、科研、实践需要。教学设施建设是进行教学、人才培养的重要基础建设,今后,教学科研基地建设要本着以服务教学、科研为主的原则建立相应的管理机构,保证基地管理工作的经常化、制度化和规范化。
2.5教学管理建设
在教学管理方面,要加强部门学术委员会对教学工作的指导、管理和监督作用,健全教学检查、教学评估、教学座谈会等一系列教学管理制度,保证教学工作的高效、有序进行。要进一步完善和细化现行的教学管理制度、执行环节、质量监控体系、考核体系、激励和奖惩措施等。进一步抓好每一堂的课堂教学、夯实基础知识教育,强化实践教学、突出技能培养,扩充学生知识面、加强学生通识教育、提高学生综合素质。要落实好毕业生回访制度,及时掌握用人单位的反馈意见,做好教学计划的完善、人才培养目标的动态调整和教育教学内容、方式的改革工作。
2.6卓越人才培养
1、设施园艺工程装备与技术,包括:设施结构优化与配套装备开发,温室覆盖材料(保温、耐寒)开发、温室节能新技术与新能源利用,多功能、小型化、实用型设施专用设备等;
2、设施园艺作物高效安全栽培技术,包括水肥高效利用、温光高效利用的株型调控技术等;
3、温室环境控制与数字化管理技术,设施作物与设施环境模拟模型;
4、非耕地日光温室建造技术、非耕地设施作物专用新品种及其安全、优质、高效产业化生产技术;
5、工厂化育苗技术与植物补光灯节能技术。
参加人员
中国农业工程学会设施园艺工程专业委员会委员、中国园艺学会设施园艺分会理事、国家大宗蔬菜产业技术体系专家以及论文代表和从事与设施园艺有关的科研、教学、生产、企业、管理、技术推广等有关人员。
有关事项
(一)会议时间与地点
1、会议时间:2014年7月(具体日期见第二轮通知)
2、会议地点:新疆乌鲁木齐市翼龙大酒店
(二)会议日程
第一天: 全天,参会代表报到。
第二天: 上午:大会开幕式及大会报告;
下午:论文(专题)报告及分组学术交流;
专业委员会换届会议。
第三天: 上午:论文(专题)报告及分组学术交流;
下午: 昌吉国家农业科技园区考察。
第四天: 吐鲁番规模化育苗基地考察
(三)论文征集
本次会议将征集与设施园艺相关的创新性学术研究论文与专题综述,主要内容为我国设施农业温室工程及高效生产技术、工厂化育苗技术、设施环境工程调控等方面的新理论、新方法、新技术和新产品。稿件经专家评审后,优秀论文将在《中国蔬菜》、《新疆农业科学》正刊刊发,其余合格论文将由《新疆农业科学》(增刊)刊发。来稿注意事项如下:
1、“专题综述”和“研究论文”撰写格式及注意事项参见《中国蔬菜》、《新疆农业科学》投稿指南的相关要求(附件1);
2、被《中国蔬菜》、《新疆农业科学》录用稿件按编辑部规定收取版面费;
3、欢迎各位专家、学者、管理者、生产者、研究生等踊跃投稿,稿件请2014年1月15日前以word版格式发送至会务组电子邮箱(不接受纸质版论文)。
(四)报名及参会方式
1、因7月份为新疆旅游旺季,为保证会议与住宿安排,请与会者于2014年 4月1日前将会议回执表(附件2)、会议交流材料以及准备在会议上进行推广的新技术、新产品等有关材料以传真或Email方式发至会务组。
2、会务费待定,住宿由会务组统一安排,费用自理。
3、新技术、新产品、新装备展示。会务组联系方式:
马彩雯(0991-4550053,15999101958,)
张彩虹(13565822531,)
于秀针(18935922981,)
传真:0991-4500174
随着科学技术的发展,交叉学科不断出现,新的交叉学科专业也不断设置。在这些新专业课的教学过程中,如何在先修课程与非交叉学科专业相比差异较大的情况下,通过科学设计课程的实践教学环节达到教学目的并提高学生的创新能力,是教师在课程教学过程中遇到的一个新问题。
设施农业科学与工程专业是近年来为适应我国高速发展的设施农业技术而设置的新专业[1-4],农业设施设计与建造是该专业的一门必修课,教学目的是使学生通过课程的学习,具备农业设施建筑设计、结构设计和施工管理能力。我校设施农业科学与工程专业设置在园艺学院,农业设施设计与建造课程主要介绍种植设施的设计与建造,总计64学时,其中实践教学为24学时。在有限的教学学时下,任课教师通过加强实践教学,较好地达成教学目标。
1 农业设施设计与建造课程教学现状分析
农业设施设计与建造课程内容大多与温室等农业设施的设计与建造有关[5],实践教学内容侧重于农业设施建筑设计与环境调控,与农业设施构造和建造相关的内容相对较少,而设施构造与建造是农业设施设计与建造实践中很重要的内容,因此,应加强这部分内容的教学。在与该课程类似的设施园艺(设施农业)课程教学中,实践教学主要包括现场参观、设施类型与结构调查、设施覆盖材料认知、日光温室采光、保温设计、电热温床设计、大棚(温室)温湿度、光照日变化观测、工厂化穴盘育苗、水培育苗、芽菜苗工厂化生产等,体现了该专业多学科综合的特色,但对学生掌握温室等设施的设计与建造还有一定欠缺[6-10]。
根据我校设施农业科学与工程专业的教学计划,农业设施设计与建造的先修课程包括大学数学、大学物理、工程制图基础、测量学、工程力学等。在知识构成中,缺少材料、建筑构造的内容,如何通过农业设施设计与建造课程的学习,使学生掌握农业设施的类型、结构、性能及应用,设施场地的选择与布局,温室荷载计算与结构的设计,温室骨架和覆盖材料的种类和性能等专业知识,是课程教学的主要任务。
农业设施科学与工程专业的基础和专业基础课程与土木类、建筑类专业有较大的差距,而在设计农业设施时,不但要解决空间的划分和组合及外观造型等问题,而且还要考虑材料的选用与建造的可行性。因此,需要在课程教学过程中补充这些基础知识,使学生通过课程的学习,在掌握相关基础知识的基础上,掌握农业设施构造方面的知识,并且在设施设计中综合考虑结构选型、材料选用、施工方法、构配件制造工艺以及技术经济、艺术处理等问题,实现设施的功能。另外,从各院校的课程设置来看,该专业学生缺乏进行农业设施结构设计的相关基础知识,应在教学过程中加强。通过两年的课程教学实践,发现依靠传统的理论教学和实验教学方法,很难实现预期效果。
2 综合性实验是实践教学改革的途径之一
实验教学是高等教育的重要组成部分,其教学目标一般包括以下几方面:(1)通过自身经历和体验加深对理论知识的理解;(2)学习基本的实验技术和操作技能;(3)培养综合运用知识与技能分析和解决具体问题的能力(包括创新能力);(4)通过实验过程培养严谨求实、科学的工作作风和学风[11]。
传统的实验教学模式是以行为主义学习理论为指导,偏重于前两个方面,而忽视了后两个方面,强调基础知识和基本技能的学习,即验证性实验,其优点是理论课后紧跟实验,实验原理、方法明确,易于理解与操作,教师和学生都无需耗费过多精力;缺点是学生只需照葫芦画瓢,思维能力和创新能力方面的培养欠缺。素质教育观念指导下的教学模式是以建构主义和人本主义教学理论为基础,在强调知识和技能学习的基础上,还强调思维能力和创造能力的培养。因此,在实验课教学中,除安排传统的验证性实验内容外,还应增加综合性实验和设计性实验内容。综合性实验在各类课程教学中推行已久,并取得较好的教学效果。综合性实验以培养学生对综合知识的理解和应用为前提,实验内容涉及一门课程的综合知识或与之相关课程多方面知识的集成。综合性实验开始可以在相对有限的知识范围内进行综合,然后逐步扩大到相关知识领域和不同技术方法,直至接近真实的综合性问题。这种综合训练更接近实际需要[12],但具体对每门课程如何开展综合性实验,还需实践者逐渐探索与研究[13-16]。
3 课程教学中三层次实验的设计与实践
我校在农业设施设计与建造课程教学中,通过设置一系列综合性实验,实现课程的教学目的。他们将课程的实验教学分成3个层次,分别为初步认识、工程基础和综合实践训练。
3.1 初步认识层次实验设计
修读农业设施设计与建造课程均为大三的学生,已经过多门与农业设施有关课程的学习,但在教学过程中,发现学生即使经过多门课程的学习,仍没有注意农业设施的构造,甚至不知道温室中有天沟、卡槽等构件。因此,在课程教学过程中设计认识层面的实验环节,让学生建立起温室等农业设施工程的系统概念,以减少专业理论教学中不可避免的困难而造成的学习盲点,为课程的学习提供工程背景、训练基本技能,激发学生求知欲。初步认识层次的教学内容主要是组织学生到温室、大棚进行现场参观,让学生了解温室的构成,重点注意温室结构节点的形状、类型等,并将其中一个节点图的测绘作为该实验的设计内容,使学生对温室细部构造有初步的认识。
3.2 工程基础层次实验设计
由于该专业没有安排有关温室建造的生产实习环节,为使学生对温室建造的过程有所了解,在该环节中设计了两个综合性实验,要求学生了解实际的温室建造过程,在已学专业理论基础上,实地考察相关的生产技术状况,熟悉生产操作过程,从中进一步了解专业理论学习的未来方向。综合性实验一通过对几种园艺设施类型的实地调查、测量和分析,掌握本地区主要园艺设施的结构特点、性能和在本地区的应用;综合性实验二通过对一个农业设施施工工地建设过程的考察,要求学生做类似于施工日志的作业,每天记录施工工地的建设情况,使学生对温室的建造过程有进一步的认识。
3.3 综合实践训练实验设计
主要包括综合性实验和设计实践。通过综合性实验和设计,注重培养学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力。第三层次的实验与实践内容努力体现出技术的先进性,让学生及时了解技术的发展动向。该综合性实验让学生分组,每组建造一个1/2比例的模型温室,该温室的所有构件均与原型一样,由学生在训练场地上建设起来。通过该实验,可以加深学生对温室构件的认识,并对各种构件性能有进一步的了解,同时也能了解各种连接件的作用和优缺点。该实验还可以培养学生的团队合作精神。综合实践训练实验中还设置一个设计环节,要求学生做一次大作业,进行温室的设计,该设计能使学生了解种植设施的设计过程和注意事项。
4 结束语
在设施农业设计与建造课程教学过程中,针对专业学生的具体知识结构,通过设置多环节与大型综合实验,增强综合判断意识与能力,增强工程与技术素养,让学生体会自身知识、能力如何在科学研究和工程实践中得到应用与发挥,进行学以致用的过渡。不仅使学生对农业设施设计与建造的相关知识掌握得更加牢固,而且培养学生的团队精神、表达能力等综合素质,提高了创新意识和实践动手能力。
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2构建和实施特色人才培养方案
课程是教学计划的最基本单元,是专业教学改革方案的具体落脚点。依据学科、社会和学生需求,根据专业培养目标要求,采取“纵向压缩,横向拓宽”的措施,建立理论教学和实验实践教学体系,突出了“厚基础、宽课程、长实践”特色,从而拓宽了专业基础,强化了实践应用能力[3]。
2.1课程设置实施方案
将学科建设、专业建设和课程建设有机结合,突出课程建设,积极推进课程体系改革。在原有人才培养方案的基础上,重新优化和构建“平台+模块”的课程体系总体框架,课程体系划分为三个平台,由通知教育课程平台(必修和选修)、学科基础与专业课程平台(必修和选修)、专业选修课程(限选和任选)平台,加大选修课比例,推行套餐式服务,充分发挥学校学科齐全、文理渗透、农工结合的综合性优势,鼓励学生跨院、跨专业选课,促进学生个性化发展、全面发展。通识教育课程:强化思想政治理论课的实践教学,增强思想政治理论课的教学效果;注重学生外语应用能力的训练和培养,坚持外语教学四年不断线,实行分级教学,建设自主学习的网络环境;坚持计算机全程教学与应用,强化计算机网络的教学与实践,提高学生的计算机应用能力;体育教学由竞技体育向健康体育转变,培养学生形成良好的健身习惯;重视艺术与人文教育,提高学生审美情趣和人文素养;严格公共选修课程的审核准入制度,加强过程管理,提高课程质量。学科基础与专业课程:根据该专业涉及农学、工程、环境三个学科的特点,改变了原培养计划中农学类课程所占比例较大,工程和环境类课程缺乏的局面,实现了农学、工程和环境三大学科的有机结合;精选课程,推行小课制,对农学类课程中与专业关系不够密切的课程进行了删减,对与学科专业关系密切必须保留课程的学时进行了压缩,使农学、工程、环境三类课程保持在一个合适的比例。
工程和环境类课程中增设了工程力学、画法几何、测量学、自动化控制原理等课程,生物类课程中压缩了植物学、植物生理学、微生物等的学时,将遗传学、分子生物学等课程由专业基础必修课调整为选修课。学科基础与专业选修课程:在专业限选课中,密切结合潍坊特色农业,浓缩、精选核心课程,科学设置设施农业科学和设施农业工程两个模块方向。设施农业科学方向包括设施种植和设施养殖两大内容,主要设置设施园艺学、设施植物保护学、水产养殖学、动物医学等核心课程;设施农业工程方向包括设施工程设计建造和设施工程环境调控两大内容,主要设置农业设施设计基础、设施农业工程环境学、设施农业工程工艺学等核心课程。在任选课的设置上,以提高学生专业基本素养和个性发展能力为目标,力求体现专业特色,丰富和深化学生专业知识,培养学生鲜明个性,新增设设施专用品种选育、工厂化育苗、农业废弃物资源利用、绿色食品生产与检测等课程。集中进行的实践课程:除军训和公益劳动外,集中进行的实践课程分为学科基础实践、专业基础实践、专业实践、专业综合实践和毕业实习及毕业论文,五个部分因课程设置不同每个部分对应1~3门课程,学科基础实践重在培养学生对专业的兴趣和认知能力,专业基础实践和专业实践重在培养学生理论联系实际的能力,专业综合实践重在提高学生综合运用知识的能力,毕业实习和毕业论文重在增强学生独立思考和解决问题的能力。调整后,集中进行的实践课程共达到33周,实验和实践课程在总学分的比重达到37.5%。经过调整,学科基础与专业必修课、限定选修课和任意选修课的比例达到5.2∶1.8∶1,这与我国试行学分制以来的各大著名高校的比例基本一致,既考虑了学科课程发展的需要,更尊重学生个性特征需要,促进了三元课程结构的形成,有利于具有较高技能和丰富个性人才的培养;实践课程学分得到提高,实验实践学分在总学分中比例增加,构建四学年“三四四”实验实践教学体系。
2.2课程设置实施特色
对课程设置进行了整合优化,将必修课与选修课有机结合,理论教学与实践教学有机结合。学生培养实行学年学分制,总学分为160学分,其中必修课程86学分,选修课程32学分,实践环节和其他共33学分。课程设置具有“厚、新、宽、活、长”的特点。“厚”主要是强化专业的公共课、基础课和专业基础课比重,如在基础课设置中就包括了微积分、线性代数、概率论、无机及分析化学、有机化学等课程,较一般的农学类和工程类专业的基础课设置有很大的不同,数学、化学的基础显著加强。“新”体现在专业课的设置上,结合潍坊是农业大市、寿光设施蔬菜发达和诸城畜产品产业化水平较高的实际,充分考虑设施农业发展的需求,在专业限选课上设置设施农业科学和设施农业工程两个方向,其中设施农业科学方向中同时设置设施种植和设施养殖的相关课程,这在全国其他高校中是没有的;设施农业工程方向中,除了设置农业设施工程环境学、农业设施设计与制造课程,还设置了设施植物栽培学等农学类课程,从而将农学、工程和环境等学科有机结合起来。“宽和活”体现在选修课的设置上,我们将选修课分为三大类:专业类、拓展类和前沿类。
专业类课程以巩固专业知识、提高学生应用能力为目的,如设施专用品种选育、工厂化育苗、饲料加工工艺学等课程;拓展类课程则以扩展学生的专业知识面,提高学生综合素质为主,如农业废弃物资源利用、绿色食品生产与检测等课程;前沿类课程可以使学生了解学科发展动态,对学生科研深造具有重要作用,如生物化学专题、分子生物学专题等。学生可根据自己的学习目的,自主选择相关课程,有助于充分发挥学生的专业积极性。“长”体现在长实验、长实践上。在实验课程的设置上,重点提高实验课程时数和质量,实验学时达476学时。分为“验证性-综合性-设计性-研究创新性”四层次实验课程,依次培养学生综合运用知识和解决问题能力、组织能力和自主实验能力以及创新能力;实践课程分为“学科基础实践-专业基础实践-专业实践-专业综合实践-毕业实习及毕业论文”五层次实践环节,层层递进,依次提高,特别是专业综合实践,在第7学期集中进行,此时专业课程已经学完,设置8周到寿光高科技园等校外合作基地进行专业综合实践,深入实践、到实际生产一线获取增长才干的机会。毕业实习及毕业论文(含科研训练)在第6~8学期结合教师科研课题开始进行,主要集中在第8学期。通过以上四年不间断的实践环节的培养和训练,可切实提高学生的实践动手能力,同时培养了学生适应社会,树立吃苦耐劳、团结协作的精神,把学生的应用创新能力培养落到实处。
3人才方案实施的可行性
(1)根据经济发展和社会需求,重新调整了课程设置,合理调整了专业课程,避免了课程重复、交叉等问题。增加了设施农业工程方向模块,重点开设温室设计与建造、温室自动环境调控技术、设施作物栽培、设施养殖等课程,真正体现了理农渗透、农工结合的宽口径特点。设施农业科学与工程专业面向全国招生,其他省份的学生可根据家乡地域的特点和经济发展的需要进行选择。
(2)结合潍坊设施农业现代化、国际化的区域优势,依托校外寿光高科技博览园、青州绿博园等联合教学基地,能够到现代化的生产一线得到实践操作和锻炼机会。
2“.3”是指与校企、校研、校社三联合的实训基地。近年来,我国设施农业产业发展迅速、遍及全国,涌现出大批设施农业企业、科研单位和农村合作社,建立了大量的设施农业基地,为实践教学拓展空间创造了有利的条件,有利于我们整合校内外资源,为学生创造更为广阔的实践空间。校内建立了设施农业环境与生物技术实验室、园艺植物与设施生理生态实验室、温室工程实验室、陕西省设施农业工程技术研究中心、实践教学基地。校外与20家著名的温室公司、景观规划设计公司和设施农业园区建立了长期稳固的合作关系,建立了长期合作的实践教学基地。这些基地的建立实现了校企、校研、校社联合培养模式。学校、企业、研究所和农村合作社可为学生提供不同层面、不同需求的实践平台,既满足了学生的实践实习场地需求,为复合型人才的培养提供了条件,也为企业等用人单位提供了技术支撑与发展活力。扩大空间,汇聚研企社资源,建立多层面实践教学基地。2008—2011年连续3年,先后选派了346名设施专业本科生分别到农业部规划设计研究院、上海都市温室有限公司、北京京鹏温室有限公司、北京中环易达设施园艺科技有限公司、北京华榕绿宝石园林绿化工程有限公司、深圳华大基因、宁夏中卫市新阳光科技有限责任公司、宁夏丰甜科技农业有限公司、陕北安塞生态示范园区、榆林市农业科技示范中心、阎良天成园、西安尊地景观设计有限公司、杨凌新天地示范园区、杨凌现代化创新园等公司进行综合实践。校企、校研、校社联合的方式,既为学生实习增加了实践基地,又让企业、科研单位和合作社与学校合作,促进了他们的发展。我校与宁夏丰甜科技农业有限公司签订了宁陕科技合作项目协议书,与宁夏中卫市新阳光科技有限责任公司联合承担了国家支撑项目。
二、实践效果分析
1.实践教学体系得以完善,学生综合素质得到提高。通过改革,提高了教师和学生对实践教学重要性的认识,改革了陈旧的实践教学内容、方法和手段,提升了实践教学队伍素质,完善了实践教学制度;加强了学生动手能力,提高了学习主动性、分析问题和解决问题的能力及综合素质。对在生产实习中出现的具体问题,学生通过分析问题、查找资料、设计方案、动手实施等一系列基本技能的培养训练,通过这种训练使学生真正做到理论联系实际,加深学生对理论知识的理解,实现对理论知识的再认识,使学生全面系统地掌握设施科学领域新技术、新方法和新思维,深刻认识学科在现代农业和社会经济中的重要作用及发展前景,提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生积极向上的心理素质和艰苦奋斗的创业精神,培养实事求是的工作态度,养成勤于学习、勇于实践的良好个性品质。同时,也是对学生进入社会前的一次心理调整。如通过“专业劳动课”教学实践,学生自主选择实践对象和实习实践环节,自由安排实践时间,极大地调动了学生学习的积极性、主动性,培养了学生吃苦耐劳精神和团队精神。在新的课程论文、毕业论文指导模式下,从一开始就高起点、高标准、严要求,极大地加强了学生科技创新素质。自2008—2010年本科生公开达24人次。应届毕业生考取研究生的比例达25.88%以上。
2.培养了学生的综合运用知识的能力,提高了学生的创新能力。通过一系列实践教学和科研活动,教会学生探求知识的方法,使学生的创新意识逐步增强,创造能力不断提高。2007年,申请大学生创新性实验项目的学生占总人数的2.92%,2008年增加到了20.37%,参与学生的人数比例增加。每届毕业生中有20%的学生参与教师的科研课题。通过实践教学,增强了学生的适应社会的能力,提高了专业学生的质量,学生对口就业比例提高,2010级毕业学生从事本专业的人达85%之多。
3.更好地解决工科知识与农学知识的衔接问题,进一步提高学生的综合实践能力。实践教学加强了学生和用人单位的联系和了解,缓解供求不对应的问题,满足社会对设施专业技能人才的需要。过去围绕课程进行单项技能培养,工科内容和农学内容不易很好衔接,学生综合能力很难有质的提高。通过多次综合实习让学生在实践中把握工科和农科两方面的知识。我们的教师虽本身研究方向是侧重某一方面,但由于常年从事设施农业方面工作,而且大多从事社会服务,工农两方面知识结合较好,在教学中也能兼顾两方面知识,这也是我们培养学生复合型能力的关键所在。实践教学新体系建设后,我们跟许多企业建立了长期稳定的关系,保证企业能有一定数量的实习生,以给学生提供了除正常实习时间以外随时实践的环境条件。寒暑假给学生长时间实习提供了条件,我们安排学生进入企业单位实习,保证了企业和学生之间的相互了解,满足了企业需要相对稳定的、长时间的实习生要求,也为学生了解企业、了解社会需求奠定了基础,很好地解决了就业时供求难以对应的问题。
4.实践教学的社会反响好,报考率和招生规模不断扩大。自2003年设施农业科学与工程专业招生2个班52人来,至2007年招生已达4个班,招生规模扩大了1倍。生源地涵盖全国各地,第一志愿报考率逐年增高,由2007年的33%提高到2009年的54%。从学生不了解该专业到目前招生规模的不断壮大,说明了该专业自2003年创立以来,逐渐得到了社会的认可,尤其是对学生的综合素质和发展潜力给予了很高的评价。
科技平台是支撑农业科技进步、凝聚和培养高层次人才队伍、促进国际合作交流、保障现代农业发展与新农村建设的物质基础与条件,是国家农业科技创新体系的重要组成部分。加快科技平台建设与发展,提高科技平台运行管理能力和服务水平,推进科技平台交流协作和资源共享,充分发挥其在学科发展、自主创新和人才培养等方面的支撑作用,对于促进国家农业科技创新发展具有重要意义[1]。中国农业科学院作为国家级农业科研机构,不但肩负着把握世界农业科技前沿,抢占农业科技制高点的重任,而且肩负着引领全国农业科研力量,满足国家农业重大战略需求的重任。面对世界农业科技发展新变革和国家农业重大战略新需求,中国农业科学院正在谋划加快建设若干具有国际一流水平和竞争力的世界级农业科学中心和一批引领全国农业科技风向的国家级农业科技中心,围绕新时期宏伟蓝图和发展目标,加快建设与之相匹配的多层级、高水平、共享度高的平台体系,充分发挥平台在学科、人才、团队和项目中的聚集作用,为农业科技创新提供基础支撑。
1新时期农业科技平台发展的形势与需求
1.1世界科技发展日新月异,平台建设必须主动迎接科技变革新挑战
21世纪以来,新科技革命步伐进一步加快,科学和技术迅猛发展并高度融合,新兴学科与传统学科不断融合与交叉,世界各国抢占农业科技发展制高点的竞争愈发激烈,全球农业科技正进入创新集聚爆发和新兴产业快速成长的关键时期。特别是现代生物技术、信息技术、材料技术、制造技术等高技术迅猛发展,为农业科技发展带来了新的方法和手段,注入了新的活力,给农业科技平台建设提出了新课题。重大工程设施、工程技术中心等科技平台是支撑现代农业科学发展必不可少的基础条件,比肩国际的重大科技平台更是衡量一个国家科学技术发展水平、创新能力、综合国力和国际竞争力的重要标志之一[2]。面向世界农业科技前沿,在农业生物技术、农业物联网、农业大数据等高新技术研发方面,在生物育种、生物能源、农产品精深加工等新兴产业研究方面,迫切需要打造一批起点高、装备强,具有战略性和标志性的重大科技平台,占领农业科技的制高点,进一步强化农业基础性、前沿性、交叉性科学研究,缩短与世界先进农业科技水平的差距,支撑未来我国农业战略性新兴产业的发展。
1.2我国农业发展方式加速转型,平台建设必须全力满足国家农业科技新需求
党的十提出了“工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展”的战略任务。然而,当前农业仍是“四化”同步的“短腿”。随着城镇化发展和人口不断增加,我国粮食等农产品需求将呈刚性增长,而耕地减少、水资源短缺、气候变化等对农业生产的约束日益突出,这就要求我国农业发展方式必须尽快从主要追求产量和依赖资源消耗的粗放经营转到数量质量效益并重、注重农业科技创新、注重可持续的集约发展上来,走科技创新驱动的现代农业发展之路。高产高效、产品安全、资源节约、环境友好的现代农业决定了农业科技必将成为推动农业转型升级的决定性力量,这给支撑农业科技创新的平台建设提出了新要求。重点实验室、改良中心等科技平台是农业科技创新活动的主阵地和策源地[3],随着国家农业发展方式的加速转型,面对保障国家粮食安全、农业生态安全和农产品质量安全等多重任务叠加和各项要求的全面提升,需要在物种资源保护与利用、品种遗传与改良、农业资源高效利用、农业生态环境保护等方面,通过全方位的科技平台建设,提升农业科技的综合能力,才能有效满足现代农业发展转型升级的迫切需求。
1.3国家科技体制改革不断深入,平台建设必须加快适应科技管理模式新调整
近年来,国家科技体制改革力度不断加大,《关于深化科技体制改革加快国家创新体系建设的意见》、《关于深化体制机制改革加快实施创新驱动发展战略的若干意见》、《关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革的方案》、《关于改进加强中央财政科研项目和资金管理的若干意见》、《关于国家重大科研基础设施和大型科研仪器向社会开放的意见》等一系列文件陆续出台,新一轮科技体制改革正向纵深迈进,我国农业科技已经进入了快速发展与激烈变革并存的新时期,这给农业科技平台建设与管理带来了新挑战。科技平台是承担和执行国家科技计划的重要载体和基础条件。伴随国家科技体制改革不断深化,国家科技管理制度正在逐步调整和细化,公开统一的国家科技管理平台构建、科研项目专业化机构管理、五大类科技计划统筹等具体措施正在快速推进。为适应国家科技管理制度变革,保障科技创新和发展能力的提升,必须加快理清平台功能定位,明确平台的支撑重点,加快构建一体化的科学管理模式[4-5]。
2中国农业科学院科技平台建设成效及存在的主要问题
“十二五”以来,中国农业科学院围绕8大学科集群、130个左右学科领域、300个左右研究方向,不断加强科技平台建设工作,构建了较为完善的“国家级、部级和院级,创新、支撑和服务”三级三类科技平台体系,平台数量达488个(省级平台未统计在内)。
2.1平台体系现状
围绕农业基础与应用基础研究、高技术发展和共性技术创新,建设创新平台226个,其中,国家重大科学工程2个,国家重点实验室6个、省部共建国家重点实验室基地1个,建成42个农业部重点实验室、19个农业部农业科学观测实验站、52个院级重点实验室,建成22个国家品种改良中心(分中心)、5个国家工程技术研究中心、32个院级工程技术研究中心,25个农业部农产品质量安全风险评估实验室和20个院级风险评估研究中心。围绕农业产业共性技术研究开发与应用示范的条件资源集成系统,建设支撑平台210个,其中,国家作物种质长期库1个、国家农作物种质资源保存中心1个、农作物种质资源中期库9个、国家级农作物种质资源圃12个,建成5个国家级野外台站、24个部门重点野外台站、60个院级野外台站,5个国家工程实验室、2个国家工程研究中心,17个现代农业产业技术体系研发中心、58个功能研究室、8个综合试验站,以及8个国家农产品加工技术研发中心(分中心)。围绕农业产业共性关键技术的转移与应用,建设服务平台52个,其中,国家级产品质量监督检验中心3个、部门级产品质量监督检验测试中心和转基因植物环境安全监督检验测试中心34个,建有4个国家科技基础条件平台,建成了牛传染性胸膜肺炎、禽流感、口蹄疫等3个国家参考实验室和禽流感、马传染性贫血、马流感、口蹄疫等8个世界动物卫生组织参考实验室。
2.2主要建设成效
1)科技创新活动日趋活跃,农业科技创新成果不断涌现。据统计,仅2014年,各类平台承担各类科技项目(课题)2654项,合同经费42.88亿元,占全院年度合同经费总额的73%;当年所有7项国家级奖励均来自于平台体系,此外,还获得省部级奖励43项,2728篇,其中,SCI/EI论文1352篇;申报和获得专利712项等,各级平台已经逐步成为全院科技创新的核心力量。2)人才团队建设日益加强,凝聚和培养了大量优秀人才。各级平台现有工作人员3468人,其中,固定人员2751人,占79%。拥有中国工程院院士8人,农业科研杰出人才36人,杰青11人;在读研究生(含联合培养)2849人,其中,硕士研究生1992人、博士研究生660人,在站博士后197人。3)条件能力建设取得重大突破,条件保障能力迈上新台阶。“十二五”以来,在《全国农业科技创新能力条件建设规划(2012~2016年)》的重点支持下,各平台实验装备、基础设施投资已达1.7亿元,条件保障能力有了较大改善。4)体制机制建设日臻完善,运行管理水平大幅提升。各平台充分发挥学术委员会指导作用,通过动态考核、开放课题设置、学术交流等措施,不断创新管理手段,完善运行机制,提高了管理水平,保障了平台高效运行。
2.3发展中存在的主要问题中国农业科学院科技
平台建设和运行虽然取得了明显成效,但与支撑学科发展、现代农业发展和建设世界一流农业科研院所的要求相比,还存在许多不足。1)平台与学科发展系统性、配套性不强。重大科技平台多集中在作物、兽医、畜牧等学科,工程机械、信息经济等学科重大科技平台建设仍显不足,智能装备、农业大数据、农业物联网等新兴、交叉学科布局几乎空白[6]。2)抢占农业科技制高点,顶级创新平台数量不足。目前,各级各类科研平台虽然数量较多,但顶尖水平的创新平台数量明显不足,尚未在代表国家最高等级的国家实验室方面取得突破,国家重大科技基础设施和国家重点实验室数量有限,与把握世界科技前沿,抢占农业科技制高点的要求还有较大的差距[7-8]。3)加快农业科技创新,引领全国学科发展的平台有待加强。“十二五”期间,中国农业科学院承担了农业部19个综合性重点实验室的建设任务,承担着组织、统筹全国相关科技平台力量的重任[9],从实际运行情况看,综合性实验室组织经验不足,统筹能力还需加强。4)促进平台资源共享共用,平台管理能力有待提高。各类平台资源分散、标准不一致,缺乏有效调配途径和办法,平台运行管理、考核评价机制、共享共用机制仍不完善[10],难以充分发挥平台资源的最大效能。5)条件保障能力有所突破,稳定经费支持仍显不足。由于平台条件建设投入历史欠账较多,仪器设备老化、更新慢、维修维护难等问题依然突出,绝大多数平台主要依靠科技项目维护,日常运转难以保障,急需长期稳定的运转经费支持。
3新形势下中国农业科学院科技平台建设思考
“十二五”中期,中国农业科学院科技创新工程启动实施,明确了中长期的创新目标和方向。“十三五”作为我国农业科技整体实力快速提升的机遇期,也是实现中国农业科学院建设一流现代院所的关键期。面对新时期的新形势和新要求,科技平台发展需要围绕“服务产业重大科技需求、跃居世界农业科技高端”两大使命,以重大关键平台建设为重点,强化平台与学科建设的系统性、配套性,为中国农业科学院科技事业快速发展提供基础支撑。
3.1推进国家重大科技基础设施建设,强化科技事业可持续发展能力
围绕国家经济、社会发展对科技的重大需求,瞄准国际农业科技前沿研究,在强化现有农作物基因资源与基因改良重大科学工程和农业生物安全科学中心管理与运行的基础上,加快推进农作物种质表型和基因、动物疫病、农业微生物等国家重大科技基础设施建设,建成多学科支撑、众技术集成的专用研究设施、公共实验平台以及公益性的全国农业科研共享共用的重大基础设施,为我国农业优势学科率先进入世界前列夯实基础。
3.2打造重点实验室精品平台,提升农业科技自主创新能力
利用现有国家自主创新渠道,进一步加强植物病虫害生物学、兽医生物技术、水稻生物学、棉花生物学、动物营养学、家畜疫病病原生物学等国家重点实验室建设,强化运行管理,提高基础研究水平。加快推进作物基因组学与分子育种、蔬菜生物学、油料作物生物学、植物营养与肥料学等国家(重点)实验室建设。利用全国农业科技创新条件能力建设,强化实验室硬件条件能力;充分发挥农业部综合性重点实验室在行业领域的牵头作用,加强机制建设,推进合作研究与学术交流,共同凝练重大科学问题,提升科技自主创新能力。
3.3加强工程技术研究中心建设,增强科技成果转化能力
围绕产业发展需求,按照学科领域,依托昌平综合农业、饲料、油菜、茶产业和柑橘等已建国家工程技术研究中心,继续强化运行管理和建设,重点推进国家昌平作物、畜牧、蔬菜分中心升级。针对中、下游学科,新建沼气、中兽医药、水稻、农业机械等一批工程技术研究中心,提高科技成果的成熟性、配套性和工程化水平,促进上游科技成果向生产力转化,促进上、中、下游科研创新、集成示范与转化应用相互衔接。
3.4深化野外科学观测台站建设,增强科学研究基础支撑能力
统筹规划现有5个国家野外科学观测站、24个部级野外科学观测站、60个院级野外科学观测站,加快推进作物种质资源、农业生产要素、农业灾害和农业资源环境四类农业科学观测研究网络建设,加强农业科技基础性、长期性监测工作,促进科学数据和资源共享与开放,为农业科技创新和服务产业发展提供基础数据和试验基地支撑。
3.5加强国家重大科研基地和仪器设备试点工作,提升共享共用和开放服务能力
开展重大科研基础设施和大型科研仪器向社会开放试点工作,加快建立健全科研设施与仪器开放共享的管理制度、标准规范、网络条件和工作机制;建设在线共享服务平台并纳入国家网络管理平台,按照科研设施与仪器功能实行分类开放共享,探索科研设施与仪器在线服务平台运行机制和服务模式;建立激励引导机制、评价体系和奖惩办法。
4参考文献
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近年来,一方面,由于强烈地震、泥石流等自然灾害和突发事件的发生,可能使农业科学技术档案遭受损毁;另一方面,由于管理机制、管理制度的不健全,也存在安全隐患。另外,一些别有用心的人,企图用非法手段窃取重要的农业科学技术档案信息也将造成隐患。这不仅使农业科学技术档案信息资源出现缺失,而且对本单位科研工作的创新也将造成严重影响。
1.1管理机制上的疏忽
农业科学技术档案的规范管理不仅是档案部门的工作,更是农业科研单位行政管理和科研管理工作的重要组成部分。但是,有的农业科研单位在制定中、长期规划纲要、农业科研工作计划和目标任务时,对农业科研档案的安全管理工作并没有列入其中。比如,在制定“十二五规划”时,对农业科学技术档案资源建设、安全管理工作不列入其中;在年度计划、总结中对农业科学技术档案工作不重视,对广大农业科技工作者对档案资源的利用需求不做统计;对“农业科研工作和农业科研资料建档工作实行‘四同步’”的政策规定不能全面贯彻落实等。鉴于管理机制上的不重视,造成农业科学技术档案管理不规范,制度不健全,档案人员责任不清、业务不精、意识不强等不良现象,将造成农业科学技术档案的严重缺失。
1.2管理制度不健全
目前,有的农业科研单位对农业科学技术档案在形成、收集、鉴定、整理、移交、保管、借阅、利用、销毁以及向综合档案馆移交等环节中,制度建立不够健全完善;对负责资料收集、档案管理的不同岗位上的相关人员的责任、素质、技能、培训等没有具体明确的职责规范。另外,对于电子档案,在其形成积累、整理归档、移交、保管利用等各个环节也没有健全完善的管理制度。将会存在着电子载体遭破坏、信息被篡改、材料丢失和破损的可能性。因此,依法建立科学规范,健全完善的管理制度,确保农业科研档案的原始性、真实性和系统完整性是农业科学技术档案资源建设、安全管理和有效利用的法制保障,应当引起各农业科研单位的足够重视。
1.3库房及设施设备中存在的问题
农业科学技术档案的存放库房是其安全最重要的保证。但是,由于受经济所限,各级农业科研单位对档案库房建设的投入不足,很多档案库房设在本单位办公楼区域内,一般都建于20世纪80年代末90年代初,有的多年没有进行维修,雨季室内漏雨,库房湿度过高,水暖管道锈蚀,电路老化,存在水灾、火灾隐患;大多没有安装安全监控系统、自动报警系统、自动灭火系统等设备;有的在基本建设中,不能根据农业科学技术档案的年扩增量,对档案库房的建设面积做详细的预算,盲目的留置一些闲置的小房间用于存放档案,库存面积小,导致现在《纸质档案数字化技术规范》、《磁性载体档案管理与保护规范》赋予的档案安全保障措施等业务工作无法正常开展。另外,在购置存放实体档案的存储柜、密集架时为了方便查阅,整齐美观,不考虑在自然灾害、突发事件发生时,便于搬运,给抢救工作创造便利条件等因素。上述现象将造成农业科学技术档案的安全隐患。
面对复杂的农业科学技术档案安全隐患,尽快建立安全保障体系,最大限度地保障农业科学技术档案的安全管理和有效利用刻不容缓。
2农业科学技术档案安全保障体系的构建设想
一个相对完善的农业科学技术档案安全保障体系,一般应当包含安全人员保障体系、安全管理法规体系、设施设备安全保管体系以及电子档案安全管理体系等。
2.1农业科学技术档案安全保障人员体系
安全人员保障,是在国家档案行政管理部门的法规要求和专业指导下,通过农业科研单位内部的岗位设置、人员分工、部门配合、制度约束等管理机制的建立,为农业科学技术档案的安全管理提供组织上的保障。具体包括决策、管理、执行方面。决策工作由农业科研单位相关部门组成农业科学技术档案安全管理工作领导小组等机制,制定安全保障体系的总体规划、实施目标、重点工作任务、档案灾害预警机制及演练方案等。做好各阶段前期工作的统筹安排及全过程技术实施方案等,以科学的态度,作出科学的决策。
管理工作由档案部门负责,依法处理农业科学技术档案安全管理的日常工作,协调各方面实施执行。并提出制定、修改具体业务工作中的安全策略、操作规范、实施细则等意见,记录和处理农业科学技术活动中形成的文件材料在收集、整理、立卷归档、保管利用等过程中出现的安全问题。
执行者则是具体负责特定档案事务的设在各个岗位上的工作人员。要选择有强烈的事业心和高度的责任感,具有良好的服务意识和安全意识的专业人员,还要为他们创造业务学习和培训的机会,不断更新知识,以便更好地适应档案工作的要求。除档案工作人员外,收发人员、安全保卫人员等也是安全体系中的执行者,要对他们进行定期或不定期的培训,明确责任,增强意识,做到警钟长鸣,尽量减少人为因素给农业科研档案带来的安全风险和隐患。
2.2农业科学技术档案安全保障法规体系
威胁农业科学技术档案安全的因素来自各个层面和各个环节,因此需要构建全面的法规制度体系。即由国家的法律、行政法规、地方性法规和规章制度所构成的相互联系、相互融合的统一体,来保障农业科学技术档案的绝对安全。
2.2.1农业科学技术档案安全管理的法律
涉及农业科学技术档案安全管理方面的法律主要有《中华人民共和国档案法》以及刑法、民法等基本法律及其他专门法律中涉及到档案的内容或条款等。认真学习和深刻领会档案法律,对于保证农业科学技术档案的真实性、完整性、系统性和开发利用具有重要的意义,是我们构建农业科学技术档案安全管理体系并赖以实施的依据和准绳。
2.2.2农业科学技术档案安全管理的行政法规、标准、地方性档案法规
可以遵循的行政法规主要有《中华人民共和国档案法实施办法》、《机关档案工作条例》、《科学技术档案工作条例》等。可遵循的国家标准有《科学技术档案案卷构成的一般要求》、《电子文件归档与管理规范》等;行业标准有《科学技术研究课题档案管理规范》、《归档文件整理规则》、《纸质档案数字化技术规范》、《磁性载体档案管理与保护规范》等。地方性法规有《甘肃省档案管理条例》等。行政法规、标准、地方性档案法规规定了对各种档案各主要管理环节的操作要求及质量标准,既是建立标准化、规范化档案管理工作的依据,又是进行档案日常管理工作的操作指南,我们应当认真学习,熟练地掌握和运用。
2.2.3农业科学技术档案安全管理的规章制度
除了要执行国家有关档案法律法规外,还应针对自身的特点和实际需要制定本单位的规章制度。包括档案工作制度、管理规范、部门工作职责以及电子档案管理规范等。工作制度是依据法律法规,结合本单位实际,对农业科学技术档案的管理体制、管理分工、保密、档案利用原则等所做的规定,要求本单位所有部门和工作人员都要执行。管理规范包括对归档范围、分类方案、保管期限、鉴定标准、整理、移交、保管、借阅利用、鉴定销毁、业绩考核等环节所做的规定。部门工作职责包括档案室、档案工作人员、库房管理人员、保卫人员等工作职责。电子档案管理制度包括计算机使用、密码管理、电子档案异质备份、业务系统操作制度等内部规范。建立健全农业科学技术档案规章制度,是进行科学化、规范化管理的有效措施,也是确保其安全的有效手段。
2.2.4落实各项规章制度
有了科学完善的农业科学技术档案安全管理的法规制度,关键在于落实,要加强对农业科学技术档案资源监测,严格其管理和利用活动,依法管理,按章办事,科学有效地实现档案的管理与保护。依法对破坏、危害农业科学技术档案的安全行为进行查处,追究责任,维护档案法规的严肃性。
2.3设施设备安全保管体系
确保库房的安全无疑是整个系统安全的前提。包括库房建设、设施设备配备、日常管理等方面。在库房建设方面。对于计划重新修建的库房,严格按照《档案馆建设标准》和《档案馆建筑设计规范》要求,建设满足未来30~70年需求的坚固、安全的现代化档案库房[1]。对于现有的库房,要进行安全风险评估,增强防患意识。同时,要开辟足够的库房存储面积,配备监控自动报警、自动灭火、温湿度控制、门禁系统等先进设施,实现档案安全管理的自动化和可控性。库房除了传统意义上的日常存放实体档案外,还必须放眼长远,考虑到兼顾存放备份磁盘、光盘等离线电子档案,在做到“八防”要求外,应增加针对电子档案特性的电磁屏蔽等安全防范措施。小规模离线电子档案存储库房,可考虑使用恒温恒湿防磁柜用以存放电子介质[2]
。
另外,在配备存储档案密集架和防磁柜时,应当考虑在应急搬运时的安全便捷因素。做好设施设备安全保管体系建设,为农业科学技术档案的安全保障打造第一道防线。
2.4电子档案安全保障体系
目前,许多农业科研单位对于电子档案的管理,认识不足。一方面,由于开展此项工作资金投入大,要配备完善的支持电子档案运行的设施设备;另一方面,电子档案安全管理保障技术尚未普及,现有的农业科研档案管理人员也不能保证具有与其岗位职责相适应的技术能力和管理能力。在现有条件下,我们可以从以下几方面尝试。
2.4.1开展电子档案的组织保障
随着信息化和办公无纸化的飞速发展,农业科研项目的研究工作、鉴定验收、成果转化等系列流程都离不开电子设备,因此,从组织机制入手,进行电子档案的规划建设,是立足长远的发展之路。
多渠道筹措资金,配备完善的存储电子档案的最佳磁、光载体等先进的设施设备,建立归档数据安全监控系统,确保存储的电子档案长期安全可读,有效利用。确立将纸质和电子两种版本并存和异质异地备份策略管理的目标,是加强农业科学技术档案安全保障的有效举措。
2.4.2开展电子档案的技术策略
实施电子档案策略,一方面,应以现存农业科学技术档案纸质载体为基础,选择利用纸质档案数字化技术,扫描纸质档案产生数字图像,存储于安全性能好的磁、光介质上,供快速有效利用。再利用COM(计算机输出缩微品)技术,将数字图像输出到缩微胶片上,制作成农业科研档案缩微品,进行长期安全保存[3]。另一方面,制定纸质档案与电子档案“双轨制”归档管理实施方案。在文件生成、运转过程中二者共存,即两种版本档案同步随农业科研工作流程运转,使纸质和电子两种版本双套归档[4]。这不但有利于开展农业科学技术档案异质异地备份策略,而且将增加农业科学技术档案安全保障和有效利用力度。
2.4.3电子档案的人才队伍建设
电子档案安全管理工作是一项科技含量很高的知识创新工作,需要高素质的,具有计算机、自动化和网络方面基础知识以及在数字资源开发、组织和提供利用方面有丰富经验的专业技术人员和管理人员。为此,应当通过引进和培养的渠道,建设高素质的人才队伍,有效管理电子档案。
2.4.4电子档案安全操作中应注意的主要问题
为确保电子档案扩散范围的精准控制,需要采用规范的存储方法,选择良好的载体和创造安全的保护环境。在接受电子档案存储时,要对文字、图像、视频、音频处理技术形成的农业科学技术文件材料,转化为通用格式,并要注明格式、文字处理工具,必要时保存文字处理工具软件。对电子档案的可读性、真实性以及传输安全方面,应参考国内外先进的研究成果加强管理。还要采取严密的防尘措施,用先进的除尘设备,减少灰尘对电子载体的损害等。在电子档案的开发利用中,应该严密控制外泄和破坏,选择具有安全保密功能的运行软件,进行安全操作,必要时应该与责任者签订安全使用协议书,确定调阅档案人员范围和档案利用手续,以确保其安全。
3结论
(1)注重常规归档文件的收集。年初将《江苏省农科院文件材料归档范围和保管期限表》分发到每个单位部门、并规定归档时间,档案室按照时间进度及时催交,确保各职能部门的文件材料及时归档。
(2)加强过程性文件材料的收集。对大型会议、活动,档案人员“勤问、勤找、勤要”,做到及时联系,跟踪收集,随即归档。科研档案从项目立项就要求到档案室领取带有编号的档案盒,项目执行中档案科会同科研处对在研课题档案进行检查,项目验收后对形成档案暂存项目组保管,项目形成成果后将所有档案收归档案室保管,做到“立项建档、过程管档,验收存档,成果归档”;对基建档案,建立基建档案员立卷制度,按照《江苏省农业科学院工程建设管理规定》执行,工程档案不移交,档案室拒绝在工程申请支付报批会签单上签字,保证了基建档案的完整性。
(3)留意各类图书资料的收集。目前档案室内部存有各类图书、画册、史志、照片等多种纸质资料以及电子资料。2012年借院庆80周年契机,收集整理了中央农业实验所时期的地契、领价证等673份,其中不乏珍贵史料,这些是成立中央农业实验所时的原始资料。这些图书资料为我院各项业务工作开展提供了丰富的信息资源。
2.强化档案管理保护
(1)近年来,鉴于我院承担国家、部、省中心重点实验室、工程中心、种质资源圃等多个科研基础设施项目,实验仪器越来越多,档案室相继制定了《科技基础设施项目档案管理的办法》和《江苏省农科院实验仪器档案管理办法》,加强对科研基础设施项目和实验仪器档案材料的收集和管理。
(2)注重档案安全保管。多种措施保证档案的安全。目前库房面积80平方米,装有防盗窗、铜锁、防盗门等防盗措施;配有抽湿机2台,中央空调、温湿度记录仪,保证库房的温湿度控制在档案保护范围之内;定期更换防霉防虫剂,有效控制档案虫蛀和霉变;严格执行档案保管规定,归档档案采用无酸纸装具,结合院文化建设要求,定制专门档案盒,保证纸质档案的安全保管;配有防磁柜2台,专门用于存放电子档案,保证电子档案的安全保管。
3.注重档案鉴定统计院设有档案鉴定工作领导小组,制定了鉴定工作制度。2002年4月,对已到期的1484卷短期科技档案进行了鉴定,销毁了1103卷,保存381卷。为保证库房的容量,下一批鉴定将对已经进行数字化的到期档案先行鉴定,以后鉴定将采取先数字化,再鉴定的方式。进行档案收进、移出登记,建立档案统计台账,各类数据统计准确,并按照省档案局要求报送档案统计报表。
二、加强档案信息化建设,提高档案管理水平
院十分重视档案信息化建设,一次性投入40万元,将档案信息化建设列入单位信息化建设规划,并作为年度重点工作推进实施。档案信息化的实现和推进,有效地提高了档案管理水平和档案工作效率。
1.档案软件投入使用2009年,院通过招投标方式,选定一家软件公司承担我院档案信息化建设工作。该公司根据我院科研工作实际开发了“江苏省农业科学院档案信息管理系统”软件,实现网上档案归档、检索、统计、浏览以及原文阅读。
2.档案数字化成效显著采取外包的形式,根据“轻重缓急,急用常用优先”原则,有序安排库藏各类档案文件进行数字化加工,共完成30837卷(件),合计933507页档案的数字化加工,建立完成72818条文件级目录。2010年后归档档案采用档案室自行数字化方式,每年约完成2万页的档案扫描。在档案数字化的基础上,档案室建立了文件级目录数据库,对利用频繁、重要的纸质档案建立全文数据库,同时建立了照片、音频、视频等多媒体数据库。
3.档案信息化设备齐全院档案信息化管理设施、设备、平台齐全。档案室配备高配电脑3台,均自带刻录机;A4高速扫描仪和A3平板扫描仪各2台,档案管理系统配有专用服务器,由院网络中心专业托管和安全维护;数码相机1台,设专业摄像和摄影人员,定期将影像和照片资料移交档案室。在院办公室网站设立档案工作专栏,提供档案各项规章制度、档案工作网络情况等,及时宣传档案工作相关情况,使兼职档案员和全院职工能够随时浏览了解院档案工作慨况和动态。
三、重视档案开发利用,盘活档案信息资源
1.编制档案检索工具在日常档案管理中,农科院按照《全宗指南编制规范》编制了全宗指南,文书档案编有案卷目录、全引目录、归档文件目录。科技档案、会计档案、音像档案、实物档案等编有案卷目录、分类目录、专题目录等不同形式、功能互补的检索工具。
2.拓宽档案利用方式为了进一步开发档案信息资源,更好地服务于农业科研工作,根据工作的实际需要,依托丰富的室藏,不断拓宽档案利用方式。
(1)创新思路,拓展编研新形式。在编研上,近年来,除《2001~2012年江苏省农业科学院组织机构沿革》《年鉴》《规章制度汇编》等常规编研外,档案室创新思路,与科研处、科技服务处联合编研了《科技成果汇编》《江苏省农业科学院现代农业产业技术体系专家录》《江苏省农业科学院自主创新成果品种和技术》《江苏省农业科学院100项新品种、新技术推荐》等一大批成果。与各研究所、处室联合编写制作《江苏省农业科学院建院80周年》系列书籍,画册,宣传DVD。这些编研材料在平时方便查阅、对外宣传、成果推广应用、扩大我院影响力等方面发挥了重要作用。