馬明濤 唐友 陳凱峰

（吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院 電氣與信息工程學(xué)院）

2015 年10 月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《統(tǒng)籌推進(jìn)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)總體方案》，開啟了我國(guó)高校進(jìn)行世界一流大學(xué)和世界一流學(xué)科建設(shè)的征程。吉林省在2018 年7 月下發(fā)的《吉林省特色高水平大學(xué)、特色高水平學(xué)科專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施方案》中提出了吉林省“雙特色”建設(shè)的總體目標(biāo)，啟動(dòng)了吉林省新一輪重點(diǎn)學(xué)科的評(píng)選活動(dòng)。2018 年12 月發(fā)布《關(guān)于公布吉林省特色高水平學(xué)科專業(yè)名單的通知》(吉教聯(lián)[2018]73 號(hào))，吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院以電氣與信息工程學(xué)院為主申報(bào)的“數(shù)字農(nóng)業(yè)”被評(píng)選為省級(jí)重點(diǎn)建設(shè)的新興交叉學(xué)科。

一、學(xué)科隊(duì)伍建設(shè)發(fā)展的阻礙性因素

學(xué)科建設(shè)水平是衡量一所大學(xué)辦學(xué)實(shí)力和層次的重要標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于農(nóng)業(yè)類院校，新興交叉學(xué)科的建設(shè)是一個(gè)突破口。從學(xué)科建設(shè)的內(nèi)外因素來看，學(xué)科的基礎(chǔ)設(shè)施、建設(shè)經(jīng)費(fèi)、圖書資料等因素體現(xiàn)了學(xué)科的硬實(shí)力；學(xué)科隊(duì)伍的人員結(jié)構(gòu)、學(xué)術(shù)骨干、科研水平則決定了學(xué)科的軟實(shí)力。結(jié)構(gòu)合理的學(xué)科隊(duì)伍是學(xué)科可持續(xù)發(fā)展的重要保障。交叉學(xué)科的建設(shè)因校而異，但是很多共性的問題不斷地暴露出來。學(xué)科交叉組織形式發(fā)展不足，缺乏戰(zhàn)略性和長(zhǎng)期性，內(nèi)部學(xué)科間實(shí)質(zhì)性的交叉合作機(jī)制尚未建立，交叉研究只停留在不定期的學(xué)術(shù)交流上，實(shí)質(zhì)性的研究工作很少。新興交叉學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展更是面臨諸多難題。交叉學(xué)科重要，但做起來更難，已成為身處交叉領(lǐng)域研究人員的共識(shí)。不僅人員不受重視、人才培養(yǎng)難以跟上等問題，還有體制束縛等管理和現(xiàn)實(shí)層面的問題，制約和阻礙著新興學(xué)科交叉融合的深入推進(jìn)。

“知己知彼，百戰(zhàn)不殆”，開展學(xué)科建設(shè)就要知道學(xué)科的不足和問題。經(jīng)過梳理，總結(jié)提煉提出了學(xué)科現(xiàn)階段的十大問題：

（1）學(xué)科建設(shè)整體目標(biāo)不明確，各研究方向沒有具體建設(shè)計(jì)劃。學(xué)科有四個(gè)分方向，分別是大數(shù)據(jù)、智慧種植、智慧養(yǎng)殖和智慧中藥。但是沒有一個(gè)方向是成形的，或者建設(shè)不錯(cuò)的。（2）圍繞學(xué)科科學(xué)研究方向和研究?jī)?nèi)容不明晰，且連續(xù)性不好。每個(gè)學(xué)科方向主打的科學(xué)研究方向和內(nèi)容分散，各自為政。（3）高水平高影響的科研成果、技術(shù)創(chuàng)新及成果轉(zhuǎn)化較少，交叉性相關(guān)研究不足。（4）學(xué)校及學(xué)院科研平臺(tái)圍繞學(xué)科建設(shè)利用率不高。（5）學(xué)科基地建設(shè)擴(kuò)展的企業(yè)少，對(duì)教科研支持力度、學(xué)生實(shí)習(xí)、就業(yè)等幫助有限。（6）開展交叉人才培養(yǎng)與教學(xué)研究的改革與創(chuàng)新不足，對(duì)學(xué)科建設(shè)整體認(rèn)識(shí)不夠。（7）缺少核心的領(lǐng)軍人才，學(xué)科成員合作意識(shí)淡漠，很難形成有凝聚力的學(xué)科團(tuán)隊(duì)。（8）學(xué)科建設(shè)實(shí)施過程中，部分工作還停留在紙面沒有落實(shí)，工作推進(jìn)周期較長(zhǎng)，人員落實(shí)不到位，成員參與度不高。（9）高價(jià)值科研儀器使用率低，沒有體現(xiàn)其核心價(jià)值；肯于實(shí)踐的學(xué)科成員不多。（10）圍繞學(xué)科進(jìn)行鄉(xiāng)村振興、服務(wù)三農(nóng)領(lǐng)域的實(shí)際工作不多、擴(kuò)展性也不強(qiáng)。

二、具體解決辦法和措施

學(xué)科隊(duì)伍建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。在新興學(xué)科交叉融合的背景下，學(xué)科隊(duì)伍建設(shè)在學(xué)科首席負(fù)責(zé)人的遴選、學(xué)術(shù)骨干的培養(yǎng)和引進(jìn)以及體制機(jī)制建設(shè)方面都遇到了新的挑戰(zhàn)。面對(duì)挑戰(zhàn)，應(yīng)該統(tǒng)籌考慮，大膽創(chuàng)新，采取有效措施，健全體制機(jī)制，促進(jìn)學(xué)科隊(duì)伍可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)學(xué)科水平的穩(wěn)步提升。

總體來講提出以下辦法和措施：

（1）做好學(xué)科的定位。（2）既然是交叉，就要與吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院的優(yōu)勢(shì)學(xué)科、特色學(xué)科進(jìn)行交叉建設(shè)。重點(diǎn)與學(xué)校內(nèi)的動(dòng)物科技學(xué)院、植物學(xué)院、中藥學(xué)院的三個(gè)學(xué)科進(jìn)行對(duì)接，合作，開展科學(xué)研究和人才培養(yǎng)，鄉(xiāng)村振興等方面的建設(shè)。（3）積極引進(jìn)人才和團(tuán)隊(duì)進(jìn)行示范引領(lǐng)和帶動(dòng)作用。2020 年引進(jìn)東北農(nóng)業(yè)大學(xué)滕曉華教授團(tuán)隊(duì)，2021年引進(jìn)大連校連公司的林建團(tuán)隊(duì)，引入美國(guó)黃萌教授團(tuán)隊(duì)。（4）做好學(xué)科的團(tuán)隊(duì)建設(shè)，隊(duì)伍的梯隊(duì)建設(shè)。2020 年對(duì)學(xué)科分方向重新申報(bào)研究方向。（5）項(xiàng)目的培育。2019 年末對(duì)學(xué)院內(nèi)提出了科研、教研兩個(gè)方面的學(xué)科項(xiàng)目培育。（6）集全院之力開展學(xué)生的創(chuàng)新活動(dòng)，著力提升教師和學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。（7）及時(shí)調(diào)整培養(yǎng)方案。

實(shí)際運(yùn)行中的具體實(shí)施：

在發(fā)展中提煉學(xué)科發(fā)展方向和定位，做好每一年度的工作計(jì)劃和年終總結(jié)。繼而為學(xué)科的階段性驗(yàn)收做好準(zhǔn)備工作。

施加鉆頭壓力、轉(zhuǎn)速以及作用在鉆頭上的扭轉(zhuǎn)沖擊力，巖石土層發(fā)生破壞和失效變化，使模擬失效的單元從模型上脫落。通過正常鉆進(jìn)和扭沖鉆進(jìn)的巖石應(yīng)力分布（見圖2）對(duì)比可知，在相同轉(zhuǎn)速和時(shí)間條件下，扭轉(zhuǎn)沖擊鉆進(jìn)對(duì)巖石的破碎狀況更加均勻，切割下來的巖石單元更多、更完全，其產(chǎn)生的最大應(yīng)力值也比常規(guī)鉆進(jìn)狀態(tài)下稍低一些。因此，扭轉(zhuǎn)沖擊對(duì)鉆進(jìn)速度和破巖效果有著較大的提升作用。

2018-2022 年這五年的建設(shè)歷程安排如圖1。

圖1 數(shù)字農(nóng)業(yè)建設(shè)思路

例如2021 年的學(xué)科工作計(jì)劃按照以下幾個(gè)方面開展工作。

首先是在科學(xué)研究方面：（1）做好智慧農(nóng)業(yè)研究中心的建設(shè)工作，抓好可視農(nóng)業(yè)的閉環(huán)建設(shè)。（2）數(shù)智農(nóng)業(yè)，在大數(shù)據(jù)服務(wù)方面，針對(duì)學(xué)校的2 號(hào)大棚，左家養(yǎng)殖場(chǎng)開展數(shù)據(jù)收集整理工作，并反饋進(jìn)行控制。（3）創(chuàng)新中心申報(bào)。（4）大數(shù)據(jù)等研究團(tuán)隊(duì)的建設(shè)，例如在GPU 方面加大建設(shè)投入力度，為團(tuán)隊(duì)開展計(jì)算服務(wù)。其次在交叉服務(wù)方面：從農(nóng)業(yè)信息化、產(chǎn)學(xué)研基地建設(shè)、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)分析、公共計(jì)算平臺(tái)等多方面發(fā)力建設(shè)。最后在人才培養(yǎng)方面：拓寬研究生基地、建立產(chǎn)業(yè)學(xué)院、打造創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室等多措施并舉開展學(xué)科建設(shè)。

三、“數(shù)字農(nóng)業(yè)”新興交叉學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀

經(jīng)過4 年的建設(shè)，學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀如下：

（一）學(xué)科方向

設(shè)立農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)與云計(jì)算、智慧種植、智慧養(yǎng)殖、智慧中藥四個(gè)方向。針對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際問題，通過大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，采用信息科學(xué)作為輔助，解決與完善應(yīng)用流程，服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究。

（二）人才培養(yǎng)

理論和實(shí)踐創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、強(qiáng)化產(chǎn)教融合和學(xué)科交叉、推進(jìn)校企深度融合，成立鼎利產(chǎn)業(yè)學(xué)院，構(gòu)建交叉學(xué)科課程體系，將信息技術(shù)融入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，多維度和多角度培養(yǎng)數(shù)字農(nóng)業(yè)應(yīng)用型人才。在學(xué)科建設(shè)基礎(chǔ)上，2020年獲批“智慧農(nóng)業(yè)”新專業(yè)。整合開發(fā)了實(shí)訓(xùn)案例291 個(gè)，獲批省級(jí)課程思政示范課1 門、校級(jí)課程思政示范課4 門，省級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)3 項(xiàng)；與吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)、吉林化工學(xué)院等聯(lián)合培養(yǎng)研究生27 名；立項(xiàng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練類項(xiàng)目76 項(xiàng)，發(fā)表論文60篇。榮獲“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽等國(guó)家級(jí)和省級(jí)各類大賽獎(jiǎng)351 項(xiàng)，其中國(guó)家級(jí)40 項(xiàng)，省級(jí)311 項(xiàng)。

（三）師資隊(duì)伍

組建了農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)與云計(jì)算團(tuán)隊(duì)，通過將信息化技術(shù)、統(tǒng)計(jì)分析與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合，為科學(xué)研究提供基礎(chǔ)支撐。柔性引進(jìn)國(guó)內(nèi)外高校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)教授專家4 人，指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)和學(xué)科建設(shè)。

（四）科學(xué)研究

搭建基于農(nóng)業(yè)云計(jì)算平臺(tái)、大數(shù)據(jù)采集與分析平臺(tái)，構(gòu)建生產(chǎn)和決策模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行信息化指導(dǎo)并科學(xué)輔助決策。立項(xiàng)省級(jí)以上科研項(xiàng)目57 項(xiàng)，發(fā)表高水平論文60 余篇，省部科技獎(jiǎng)勵(lì)2 項(xiàng)，授權(quán)發(fā)明專利5 項(xiàng)，軟件著作權(quán)30 項(xiàng)，農(nóng)業(yè)新品種2 項(xiàng)，編寫教材5 部。

（五）社會(huì)服務(wù)

與正大集團(tuán)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)合作研發(fā)正大豬場(chǎng)信息化管理及育種分析平臺(tái)，完成了大型豬場(chǎng)千萬級(jí)大數(shù)據(jù)處理。與新疆畜牧科學(xué)院合作研發(fā)羊場(chǎng)信息化管理與育種分析系統(tǒng)應(yīng)用于新疆5 個(gè)地區(qū)。研發(fā)了吉林省農(nóng)業(yè)有害生物診治專家系統(tǒng)并進(jìn)行推廣，指導(dǎo)農(nóng)民診治，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。研發(fā)并搭建了全基因組預(yù)測(cè)分析平臺(tái)，封裝近15 種統(tǒng)計(jì)方法促進(jìn)了全世界基因組選擇分析的科學(xué)研究。

（六）條件建設(shè)

投入項(xiàng)目專項(xiàng)資金896 萬，進(jìn)行學(xué)科服務(wù)平臺(tái)建設(shè)。

四、學(xué)科下一步建設(shè)規(guī)劃及措施（2022-2023）

規(guī)劃及措施如下：

（一）厚基礎(chǔ)

首先，加強(qiáng)自身科研服務(wù)職能建設(shè)，助力學(xué)科交叉融合進(jìn)程。（1）優(yōu)化利用農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件、分析系統(tǒng)軟件，對(duì)智能溫室大棚內(nèi)的多肉花卉形成演示版的典型案例，對(duì)智慧種植方向軟件功能二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)溫室大棚種植的智能型閉環(huán)控制功能。以智慧溫室大棚研究場(chǎng)景為切入點(diǎn)，為省部級(jí)科研項(xiàng)目，鄉(xiāng)村振興項(xiàng)目申報(bào)，做好前期數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)備。（2）進(jìn)一步落實(shí)前期開展的校內(nèi)學(xué)科之間的信息服務(wù)合作，深入并落實(shí)與學(xué)校農(nóng)學(xué)院、中藥學(xué)院等科研團(tuán)隊(duì)開發(fā)創(chuàng)新項(xiàng)目。深化校企合作，進(jìn)一步做實(shí)智慧種植、智慧中藥方向的省級(jí)項(xiàng)目、市級(jí)項(xiàng)目、校級(jí)培育項(xiàng)目的科研內(nèi)容。

其次，加強(qiáng)學(xué)生教育服務(wù)職能建設(shè)，深化學(xué)科之間教育改革融合進(jìn)程。（1）結(jié)合本學(xué)科建設(shè)，切實(shí)采取措施，提高相關(guān)本科生培養(yǎng)質(zhì)量。在學(xué)科建設(shè)過程中，突出人才培養(yǎng)基礎(chǔ)性地位，積極推進(jìn)OBE 教學(xué)模式落實(shí)力度，務(wù)必見成效，形成多角度、立體化培養(yǎng)本科生新格局，為本學(xué)科方向穩(wěn)定、健康發(fā)展奠定基礎(chǔ)，強(qiáng)化學(xué)科建設(shè)對(duì)人才培養(yǎng)反哺優(yōu)勢(shì)。（2）擴(kuò)大不同專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)研究交流領(lǐng)域，走出去、引進(jìn)來，使我院的學(xué)生參與其他學(xué)院的學(xué)生實(shí)習(xí)。使我院的學(xué)生與農(nóng)學(xué)院、動(dòng)物科技學(xué)院、中藥學(xué)院的本科生聯(lián)合進(jìn)入智慧型大棚、養(yǎng)殖基地等進(jìn)行現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)實(shí)習(xí)，提供更多的數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的學(xué)生作品。（3）充分利用學(xué)生實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)軟件開發(fā)平臺(tái)。嵌入、包容更多的云計(jì)算、智慧種植、養(yǎng)殖及中藥方向?qū)W生的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)案例、學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)案例。

（二）帶團(tuán)隊(duì)

建設(shè)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)與云計(jì)算團(tuán)隊(duì)，完善農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程智能控制系統(tǒng)。組建區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)學(xué)院團(tuán)隊(duì)，在區(qū)塊鏈應(yīng)用研究方面尋找創(chuàng)新點(diǎn)。組建“吉林牛腦”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，爭(zhēng)取團(tuán)隊(duì)建設(shè)成型，推進(jìn)成果轉(zhuǎn)化。

組建“學(xué)生創(chuàng)新”團(tuán)隊(duì)，側(cè)重軟件開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)安全、融媒體技術(shù)方向創(chuàng)新實(shí)踐。

組建“軟件工程類”“電子電氣類”教學(xué)團(tuán)隊(duì)，進(jìn)行教學(xué)改革，應(yīng)用型人才培養(yǎng)。

建立、健全研究生導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)，完善研究方向，提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量。

（三）抓項(xiàng)目

繼續(xù)跟進(jìn)國(guó)家自然基金項(xiàng)目“一種新的基因組選擇算法及圖形化軟件研發(fā)”的研究；繼續(xù)進(jìn)行與西南大學(xué)合作完成國(guó)家級(jí)項(xiàng)目“生物信息學(xué)平臺(tái)的建立及牦牛高原適應(yīng)性相關(guān)基因挖掘”的研究；完成“基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的全基因組選擇方法研發(fā)及云計(jì)算平臺(tái)體系構(gòu)建”項(xiàng)目。

（四）促創(chuàng)新

結(jié)合學(xué)業(yè)導(dǎo)師政策，督促教師在創(chuàng)新訓(xùn)練、競(jìng)賽等方面做好訓(xùn)練、備賽等相關(guān)工作。

（五）強(qiáng)實(shí)效

利用學(xué)校特色，主動(dòng)加強(qiáng)與政、企聯(lián)系，落實(shí)項(xiàng)目，挖掘科技、鄉(xiāng)村振興、就業(yè)等增長(zhǎng)點(diǎn)。積極拓寬研究生招生渠道，增加兼職碩士生導(dǎo)師數(shù)量，為提高交叉學(xué)科碩士研究生培養(yǎng)質(zhì)量和下一步申請(qǐng)碩士點(diǎn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。加強(qiáng)學(xué)科高層次人才培養(yǎng)與引進(jìn)力度，擴(kuò)大對(duì)外合作渠道，不斷提升科研能力和研究水平，助推高水平學(xué)術(shù)成果的產(chǎn)出。立足鄉(xiāng)村振興，基于學(xué)校農(nóng)業(yè)技術(shù)儲(chǔ)備優(yōu)勢(shì)開展技術(shù)培訓(xùn)、應(yīng)用農(nóng)業(yè)知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程會(huì)診系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)情報(bào)系統(tǒng)、GIS 地理信息服務(wù)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)有害生物智能識(shí)別系統(tǒng)等軟件，服務(wù)于種養(yǎng)殖、加工一線，體現(xiàn)科研對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的助推器效應(yīng)。強(qiáng)化科技扶貧意識(shí)，通過機(jī)制和技術(shù)創(chuàng)新助農(nóng)穩(wěn)定脫貧，建設(shè)種養(yǎng)殖示范基地。探索涉農(nóng)觀光旅游產(chǎn)業(yè)，通過種養(yǎng)殖及延申收益等，鞏固已有脫貧成果，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定脫貧。

五、下一步的展望

目前，我國(guó)交叉學(xué)科的建設(shè)本身就處于探索階段，新興交叉學(xué)科的建設(shè)更是難有成型的經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于應(yīng)用型地方高校，特別是吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院來說更是有很多的問題需要解決，因此學(xué)科師資隊(duì)伍需要在以后很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不斷地探討交叉學(xué)科如何提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)應(yīng)用型人才，提升學(xué)校辦學(xué)實(shí)力，進(jìn)行有益的探索和實(shí)踐。

學(xué)科發(fā)展在摸索中，提出了新建本科院校在交叉學(xué)科建設(shè)中有特色的建設(shè)路徑和措施。例如金字塔結(jié)構(gòu)的分方向?qū)W科建設(shè)方案，分階段式的驗(yàn)收模式，分年度的整體推進(jìn)方式。經(jīng)過4 年的建設(shè)，在2021 年吉林省教育廳的學(xué)科中期檢查中，吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院“數(shù)字農(nóng)業(yè)”交叉學(xué)科在省立20 個(gè)交叉學(xué)科中，自我評(píng)價(jià)和專家評(píng)價(jià)取得了“良”的好成績(jī)。但是，也要看到本學(xué)科與其他院校的優(yōu)勢(shì)學(xué)科還有很大的差距，還需要學(xué)科全體人員加大工作力度，提升自身實(shí)力，逐步縮小與其他院校優(yōu)勢(shì)學(xué)科的差距，為交叉學(xué)科的建設(shè)貢獻(xiàn)吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院的力量和經(jīng)驗(yàn)。