0引言

通过“新工科”建设，培养出知识型、技能型和创新型人才，是支撑我国从制造业大国转向制造业强国的关键支撑之一。构建新兴工科和传统工科相结合的学科专业“新结构”，探索实施工程教育人才培养的“新模式”，打造具有国际竞争力的工程教育“新质量”，是“新工科”建设的必备要素[1-2]。在工科教育如何适应当前时代发展和技术进步这一问题上，世界知名高校均做出了策略调整与实践[3-5]。借鉴国际一流高校在学科整合、课程更新和人才培养模式优化等方面的做法和经验，并与当前教师学科背景、学生生源特质和教育教学环境相结合，思考和探索能够进一步提高学生学习主动性，提升学生实践与创新能力，拓展学生专业思维和视野的课程设置与培养方式优化，对于应对“新工科”建设中的机遇和挑战具有一定的促进作用。

美国普渡大学(Purdue University)因其卓越的工程教育享誉世界，被誉为“美国航天之母”，其校友中有13位诺贝尔奖得主和邓稼先、梁思礼等我国知名学者[6]。普渡大学工学院和农学院常年位列全球高校工科和农学院十强，农业与生物工程系(Agricultural and Biological Engineering)常年居于该专业世界前十，全美第一[7-8]。笔者在该系做访问学者期间，通过旁听课程和参与学生小组活动等方式对其学科方向、课程设置和学生培养模式等方面进行了解，浅试介绍和分析该系农业工程本科生实践与创新能力培养的情况。

1农业与生物工程系和农业工程专业概况

普渡大学农业与生物工程系的教学和师生管理等业务隶属工学院，但鉴于其学科性质，部分科研等业务与农学院亦联系紧密[9]。该系现有教职工84位，其中教授22位，副教授34位，4个主要研究方向包括农业系统管理(Agricultural Systems Management)、生物工程(Biological Engineering)、以环境与自然资源工程研究为主的农业工程(Agricultural Engineering：emphasis in Environmental & Natural Resources Engineering)和以机械系统工程为主的农业工程(Agricultural Engineering：emphasis in Environmental & Natural Resources Engineering)。其农业工程教育素来享有盛誉，本科生教育已连续9年获评全美第一，研究生教育在过去12年中有11年是全美第一，博后和访问学者年均30人左右。完全隶属农业与生物工程系的本科生专业有农业工程、生物工程和农业系统管理3个。农业工程和生物工程专业的理学学位获美国工程技术认证委员会(Accreditation Board for Engineering and Technology， ABET )的工程鉴定委员会(Engineering Accreditation Commission， EAC)认可，2019年秋季入学新生数分别为74和166人，与2018年数据持平。农业工程专业的学位要求为128个学分，其中有125～126个为院系要求学分和2～3个为学校要求学分。院系要求学分包括本系开设的系统工程计算、机械零件设计、生物材料的物理性质、实体建模仿真与分析、农业工程设计及农业和生物工程专业实践等14门必修课的34个学分，以及外系开设的微积分等数学类课程，工程师的编程应用、一般化学、现代力学等力学课程，工程技术选修课程、人文或社会科学选修课程、写作与沟通类选修课程等数十门选修课中的91～92个学分。此外，还需满足平均学分绩点(GPA)2.0以上，32个以上的本校高级课程学分(upper division credits from Purdue)和多元文化、书面与口头沟通及人物社科类课程最低学分数等要求。国内开设农业工程专业的高校多数有类似课程模块与培养方案[10-11]。

2本科生实践能力培养环节设置与执行

普度大学农业工程专业学生的实践能力培养环节主要包括课程实验、课程设计和课外学术活动。课程实验形式有观摩型、验证型和设计型，依托丰富的生产和科研资源支持，借助研究生助教的深度参与，对于学生理解和分析问题、实践动手等能力的培养和提升具有显著效果。例如，《农业机械学》课程实验属观摩型，授课场地为学校试验农场机库，授课教师讲解机具设计要点后，由日常驾驶和维护人员讲解并示范机具运行特点，学生可以与教师和使用人员现场沟通关于各类机具应用场合、作业参数和待改进方向等各类问题。《数字电子技术》课程实验部分以验证型为主，理论课讲授各类门电路、寄存器和集成电路等元器件基本原理与功能后，布置相应的电路设计作业，学生在规定时间范围内自选时段在实验室中独立完成电路搭建与调试，期间由研究生助教解决简单咨询和电路功能评价。部分机械设计类课程有设计型实验，学生接收实验任务后，需提出设计方案，绘制零件图纸，利用3D打印和常规机床完成零件加工和整机组装工作，运行并评价自己的设计。

文章来源：《山东农业工程学院学报》 网址: http://www.sdnygcxyxb.cn/qikandaodu/2021/0617/701.html