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|摘要|近年来，随着农业产业需求的提质升级，“智慧农业”这一概念被广泛关注，相比传统农业，设施农业生产环境相对可控，是最可能率先实现智慧农业的生产方式。本文结合设施农业未来发展方向，及海南大学设施专业办学特色，借鉴国内开设设施农业科学与工程专业院校的课程设置情况，对目前专业课程设置进行了剖析，对多学科交叉融合的设施农业科学与工程专业课程设置改革提出了建议。
目前，设施环境中的光照、温度、水分、气体环境和药肥喷施等环境调控已逐步向精细化、专业化、智能化和高效率等方向发展。在温室内环境信息获取方面，自动化调控装置的各种传感器，准确采集设施内光、温、水、气、肥等与作物生长状况相关的参数，并经数字电路转换后传回计算机进行统计分析及智能化处理，比对作物生长发育所需最佳条件，由自动化智能控制专家系统发出指令，使相关系统、装置及设备有规律运作，将温室内光、温、水、气、肥等诸因素调控到适于作物生长发育的最佳环境条件。
相比传统农业，设施农业生产环境相对可控，农业生产方式最易实现机械化、自动化和智能化。推进生产作业机械化和设施装备智能化离不开高校专业人才的输送，高校学科体系的建设也应紧跟时代潮流，契合行业发展趋势。教育部发文公布了2019年度普通高等学校本科专业备案和审批结果，华中农业大学申报的智慧农业专业获批，这是中国第一所开设智慧农业专业的院校，该专业的设置是主动服务国家新时代现代农业发展、生态文明建设、乡村振兴、绿色健康等战略需求的举措，同时对设施科学与工程专业课程建设具有一定指导性意义。
海南大学设施农业科学与工程专业（以下简称“设施专业”）是一个由园艺学、生物学、农业工程学、环境学等多学科有机结合的、以现代化农业设施为依托的专业，是国内少数授予工学学士学位的院校。设施专业在十多年的发展历程中，不断结合社会经济发展需要，创新培养工农结合交叉复合型人才，为服务海南省地方经济建设，培养新兴工科人才，促进设施农業发展做出了重大贡献。本文针对海南大学设施专业办学现状及学科发展趋势，结合海南省地域特色及国内兄弟院校先进办学经验，提出课程改革建议。
设施专业增设机械类、控制类
专业课程的必要性
设施专业作为“新农科”背景下和“智慧农业”产业需求下，交叉融合学科的典型代表，要求学生在掌握现代农业园艺生物技术之余还需掌握现代农业工程中农业建筑、农业机械、农业电气化等相关知识体系，增设机械类、控制类专业课程是行业发展的需要，也是人才培养的需要。
行业发展的需要
设施农业行业早期研究以温室结构为主，近年来则较多集中在温室环境调节和自动控制方面，但对自动化生产装备开发力度不够，致使中国当前设施生产装备技术的开发与应用水平大大落后于先进国家[1-3]。据农机部门统计，2017年，全国设施园艺总面积为204万hm2，机耕设施面积为150万hm2，达74%;机播设施面积为34万hm2，达17%;机采运设施面积为18万hm2，达9%;机械灌溉施肥设施面积为115万hm2，达56%;机械环控设施面积为52万hm2，达25%。按耕、播、收、灌溉、环控5个环节综合测算，设施园艺机械化水平33.12%，比2016年提高1.34个百分点。江苏最高达48%，海南最低为17%[4]。连栋温室机械化水平相对高，日光温室和大棚低。耕整地和水肥环节相对高，种和收环节低，环控居中。装备从基础层面升级的任务迫切[5]。
2020年6月29日，农业农村部印发《关于加快推进设施种植机械化发展的意见》（农机发〔2020〕3号），明确提出要大力推进设施布局标准化、设施建造宜机化、生产作业机械化、设施装备智能化和生产服务社会化。到2025年，设施蔬菜、花卉、果树、中药材的主要品种生产全程机械化技术装备体系和社会化服务体系基本建立，设施种植机械化水平总体达到50%以上。
与传统农机相比，设施园艺装备具有更高的精准性和更具针对性的环境协调性，在现状产品和服务无法满足产业发展的背景下，加大科研攻关力度的同时，重视人才培养，将培育有生力量摆在更加突出的位置，是具有战略意义的决策。
人才培养的需求
从学生就业角度分析，设施专业现有学科体系可培养农业工程类、农业建筑环境类、农业栽培类基本理论和技能，学生毕业后可从事现代农业设施结构设计、农业园区规划、工厂化种植、设施农业生产经营与管理等方面工作。在此基础上，增设机械类、控制类专业课程，使学生在一定程度上接受农业生产过程机械化工艺及相关装备的选型配套、装配制造、试验应用、设备维护、技术推广和经营管理等方面的基本训练，有助于培养适应设施机械化、自动化生产应用的复合型人才[6]。
从学生考研深造角度分析，设施农业科学与工程学科分类属于植物生产类，专业代码090106，近年来考研的热门方向为农业工程（一级学科代码0828），作物学（一级学科代码0901），园艺学（一级学科代码0902），其中农业工程类二级学科为农业机械化工程（082801）、农业水土工程（082802）、农业生物环境与能源工程（082803）、农业电气化与自动化（082804）。增设机械类、控制类专业课程，有助于学生完善学识结构，拓宽研究领域，为学生的科研之路创造了更多选择和更大可能性。
课程改革重难点分析
课程改革深度及针对性
目前海南大学设施专业以温室建筑与结构设计、农业设施学、设施农业工程工艺学、热工基础及流体力学、建筑概论、测量学、建筑制图、设施农业环境工程学、工程概预算、设施农业建筑施工与管理、农业园区规划与管理、设施农业节水灌溉、植物学、植物生理学、土壤肥料学、设施作物栽培学、无土栽培学、工厂化育苗原理与技术、园艺植物病理学、设施作物育种学等课程为主。专业培养方案中对于工科基础课理论力学、材料力学，专业基础课电工电子学、自动控制理论，应用型专业课农业机械化生产学等课程涉及较少，不利于学生实践能力的培养和社会竞争力的提升。 思考
随着中国城镇化进程的加快和农村富余劳动力向非农产业的转移，劳动力成本将不断提高，我国农业发展正面临着从业人口老龄化，从业人员受教育程度偏低[7]，生产成本过高，产出率过低等一系列问题。设施农业本应凭借其高效、工厂化、周年性的生产模式和清洁、健康、适宜的工作环境吸引越来越多的年轻人加入，但限于设施农业装备落后，单位产出低，经济效益无明显优势等原因，当前的设施农业还属于劳动密集型产业，随着行业的飞速发展，专业性人才缺口也越来越大，对我国设施农业的人才培养提出了更高的要求。
海南大学设施农业科学与工程专业紧跟时代发展需要，目前专业培养方案中已开设C语言程序设计，园艺生产装备与技术，设施农业物联网等选修课程，暂未开设电工电子学、自动控制理论、农业机械学、农业機械化生产学、农业机械化管理学等课程。本专业在工科复合型人才的培养上，特色明显，但相对于“智慧农业”产业需求的培养目标还有差距。专业课程改革作为优化学科结构，创新人才培养，强化实践育人的先行举措，对于设施专业学科建设具有积极意义。
参考文献
[1] 辜松.我国设施园艺智能化生产装备发展现状[J].农业工程技术（温室园艺），2015，35（28）：46-50.
[2] 农业农村部规划设计研究院设施农业研究所.我国设施园艺装备发展现状和建议[J].农机科技推广，2019（1）：27-28.
[3] 齐飞，魏晓明，张跃峰.中国设施园艺装备技术发展现状与未来研究方向[J].农业工程学报，2017，33（24）：1-9.
[4] 齐飞，李恺，李邵，等.世界设施园艺智能化装备发展对中国的启示研究[J].农业工程学报，2019，35（2）：183-195.
[5] 汪小旵，蔡国芳，杨昊霖.设施农业农机装备现状与发展趋势分析[J].农业工程技术，2019，39（1）：46-49.
[6] 庞真真，王旭，陈艳丽，等.设施农业科学与工程专业工科课程综合实践教学平台建设的思考[J].热带农业工程，2015，39（1）：47-49.
[7] 国家统计局.第三次全国农业普查主要数据公报（第五号）
[EB/OL].http：//www.stats.gov.cn/tjsj/tjgb/nypcgb/qgnypcgb/201712/t20171215_1563599.html，2017-12-16.
*项目支持：“新农科”背景下设施农业科学与工程专业自动控制理论课程实践教学的模式创新研究（编号HDYYJG09）;基于卓越农林人才2.0背景下设施农业科学与工程专业实验实践平台建设的研究（HDYYJG08）;华南型园艺设施建造与系统安装（编号hdjk2020136）。
作者简介：王宝龙（1989-），男，黑龙江甘南人，博士，研究方向为设施农业智能装备与自动化控制。E-mail：wangbaolong0205@163.com。
**通信作者：司成成（1990-），男，山东济宁人，博士，研究方向为设施园艺栽培。E-mail：CCSi@hainanu.edu.cn。
[引用信息]王宝龙，刘建，陈艳丽，等.设施农业科学与工程专业增加设施机械化自动化课程改革建议[J].农业工程技术，2020，40（25）：76-80.
目前，设施环境中的光照、温度、水分、气体环境和药肥喷施等环境调控已逐步向精细化、专业化、智能化和高效率等方向发展。在温室内环境信息获取方面，自动化调控装置的各种传感器，准确采集设施内光、温、水、气、肥等与作物生长状况相关的参数，并经数字电路转换后传回计算机进行统计分析及智能化处理，比对作物生长发育所需最佳条件，由自动化智能控制专家系统发出指令，使相关系统、装置及设备有规律运作，将温室内光、温、水、气、肥等诸因素调控到适于作物生长发育的最佳环境条件。
相比传统农业，设施农业生产环境相对可控，农业生产方式最易实现机械化、自动化和智能化。推进生产作业机械化和设施装备智能化离不开高校专业人才的输送，高校学科体系的建设也应紧跟时代潮流，契合行业发展趋势。教育部发文公布了2019年度普通高等学校本科专业备案和审批结果，华中农业大学申报的智慧农业专业获批，这是中国第一所开设智慧农业专业的院校，该专业的设置是主动服务国家新时代现代农业发展、生态文明建设、乡村振兴、绿色健康等战略需求的举措，同时对设施科学与工程专业课程建设具有一定指导性意义。
海南大学设施农业科学与工程专业（以下简称“设施专业”）是一个由园艺学、生物学、农业工程学、环境学等多学科有机结合的、以现代化农业设施为依托的专业，是国内少数授予工学学士学位的院校。设施专业在十多年的发展历程中，不断结合社会经济发展需要，创新培养工农结合交叉复合型人才，为服务海南省地方经济建设，培养新兴工科人才，促进设施农業发展做出了重大贡献。本文针对海南大学设施专业办学现状及学科发展趋势，结合海南省地域特色及国内兄弟院校先进办学经验，提出课程改革建议。
设施专业增设机械类、控制类
专业课程的必要性
设施专业作为“新农科”背景下和“智慧农业”产业需求下，交叉融合学科的典型代表，要求学生在掌握现代农业园艺生物技术之余还需掌握现代农业工程中农业建筑、农业机械、农业电气化等相关知识体系，增设机械类、控制类专业课程是行业发展的需要，也是人才培养的需要。
行业发展的需要
设施农业行业早期研究以温室结构为主，近年来则较多集中在温室环境调节和自动控制方面，但对自动化生产装备开发力度不够，致使中国当前设施生产装备技术的开发与应用水平大大落后于先进国家[1-3]。据农机部门统计，2017年，全国设施园艺总面积为204万hm2，机耕设施面积为150万hm2，达74%;机播设施面积为34万hm2，达17%;机采运设施面积为18万hm2，达9%;机械灌溉施肥设施面积为115万hm2，达56%;机械环控设施面积为52万hm2，达25%。按耕、播、收、灌溉、环控5个环节综合测算，设施园艺机械化水平33.12%，比2016年提高1.34个百分点。江苏最高达48%，海南最低为17%[4]。连栋温室机械化水平相对高，日光温室和大棚低。耕整地和水肥环节相对高，种和收环节低，环控居中。装备从基础层面升级的任务迫切[5]。
2020年6月29日，农业农村部印发《关于加快推进设施种植机械化发展的意见》（农机发〔2020〕3号），明确提出要大力推进设施布局标准化、设施建造宜机化、生产作业机械化、设施装备智能化和生产服务社会化。到2025年，设施蔬菜、花卉、果树、中药材的主要品种生产全程机械化技术装备体系和社会化服务体系基本建立，设施种植机械化水平总体达到50%以上。
与传统农机相比，设施园艺装备具有更高的精准性和更具针对性的环境协调性，在现状产品和服务无法满足产业发展的背景下，加大科研攻关力度的同时，重视人才培养，将培育有生力量摆在更加突出的位置，是具有战略意义的决策。
人才培养的需求
从学生就业角度分析，设施专业现有学科体系可培养农业工程类、农业建筑环境类、农业栽培类基本理论和技能，学生毕业后可从事现代农业设施结构设计、农业园区规划、工厂化种植、设施农业生产经营与管理等方面工作。在此基础上，增设机械类、控制类专业课程，使学生在一定程度上接受农业生产过程机械化工艺及相关装备的选型配套、装配制造、试验应用、设备维护、技术推广和经营管理等方面的基本训练，有助于培养适应设施机械化、自动化生产应用的复合型人才[6]。
从学生考研深造角度分析，设施农业科学与工程学科分类属于植物生产类，专业代码090106，近年来考研的热门方向为农业工程（一级学科代码0828），作物学（一级学科代码0901），园艺学（一级学科代码0902），其中农业工程类二级学科为农业机械化工程（082801）、农业水土工程（082802）、农业生物环境与能源工程（082803）、农业电气化与自动化（082804）。增设机械类、控制类专业课程，有助于学生完善学识结构，拓宽研究领域，为学生的科研之路创造了更多选择和更大可能性。
课程改革重难点分析
课程改革深度及针对性
目前海南大学设施专业以温室建筑与结构设计、农业设施学、设施农业工程工艺学、热工基础及流体力学、建筑概论、测量学、建筑制图、设施农业环境工程学、工程概预算、设施农业建筑施工与管理、农业园区规划与管理、设施农业节水灌溉、植物学、植物生理学、土壤肥料学、设施作物栽培学、无土栽培学、工厂化育苗原理与技术、园艺植物病理学、设施作物育种学等课程为主。专业培养方案中对于工科基础课理论力学、材料力学，专业基础课电工电子学、自动控制理论，应用型专业课农业机械化生产学等课程涉及较少，不利于学生实践能力的培养和社会竞争力的提升。 思考
随着中国城镇化进程的加快和农村富余劳动力向非农产业的转移，劳动力成本将不断提高，我国农业发展正面临着从业人口老龄化，从业人员受教育程度偏低[7]，生产成本过高，产出率过低等一系列问题。设施农业本应凭借其高效、工厂化、周年性的生产模式和清洁、健康、适宜的工作环境吸引越来越多的年轻人加入，但限于设施农业装备落后，单位产出低，经济效益无明显优势等原因，当前的设施农业还属于劳动密集型产业，随着行业的飞速发展，专业性人才缺口也越来越大，对我国设施农业的人才培养提出了更高的要求。
海南大学设施农业科学与工程专业紧跟时代发展需要，目前专业培养方案中已开设C语言程序设计，园艺生产装备与技术，设施农业物联网等选修课程，暂未开设电工电子学、自动控制理论、农业机械学、农业機械化生产学、农业机械化管理学等课程。本专业在工科复合型人才的培养上，特色明显，但相对于“智慧农业”产业需求的培养目标还有差距。专业课程改革作为优化学科结构，创新人才培养，强化实践育人的先行举措，对于设施专业学科建设具有积极意义。
参考文献
[1] 辜松.我国设施园艺智能化生产装备发展现状[J].农业工程技术（温室园艺），2015，35（28）：46-50.
[2] 农业农村部规划设计研究院设施农业研究所.我国设施园艺装备发展现状和建议[J].农机科技推广，2019（1）：27-28.
[3] 齐飞，魏晓明，张跃峰.中国设施园艺装备技术发展现状与未来研究方向[J].农业工程学报，2017，33（24）：1-9.
[4] 齐飞，李恺，李邵，等.世界设施园艺智能化装备发展对中国的启示研究[J].农业工程学报，2019，35（2）：183-195.
[5] 汪小旵，蔡国芳，杨昊霖.设施农业农机装备现状与发展趋势分析[J].农业工程技术，2019，39（1）：46-49.
[6] 庞真真，王旭，陈艳丽，等.设施农业科学与工程专业工科课程综合实践教学平台建设的思考[J].热带农业工程，2015，39（1）：47-49.
[7] 国家统计局.第三次全国农业普查主要数据公报（第五号）
[EB/OL].http：//www.stats.gov.cn/tjsj/tjgb/nypcgb/qgnypcgb/201712/t20171215_1563599.html，2017-12-16.
*项目支持：“新农科”背景下设施农业科学与工程专业自动控制理论课程实践教学的模式创新研究（编号HDYYJG09）;基于卓越农林人才2.0背景下设施农业科学与工程专业实验实践平台建设的研究（HDYYJG08）;华南型园艺设施建造与系统安装（编号hdjk2020136）。
作者简介：王宝龙（1989-），男，黑龙江甘南人，博士，研究方向为设施农业智能装备与自动化控制。E-mail：wangbaolong0205@163.com。
**通信作者：司成成（1990-），男，山东济宁人，博士，研究方向为设施园艺栽培。E-mail：CCSi@hainanu.edu.cn。
[引用信息]王宝龙，刘建，陈艳丽，等.设施农业科学与工程专业增加设施机械化自动化课程改革建议[J].农业工程技术，2020，40（25）：76-80.