成果名称：面向新工科建设的农业工程类专业“四年制科创法”教学创新与实践

1 农业工程类专业教学存在问题
为主动对接新工科建设、乡村振兴及农业现代化等国家战略需求，深度服务河南省“7+28+N”重点产业链群发展布局，新工科背景下的农业工程类专业亟须推进教学改革向纵深发展。传统的农业工程类专业存在教需求错位、科教协同不足、双创实践薄弱等问题。
（1）产教需求错位
新工科培养要求是在新时代发展下为国家与社会输入新型人才，培养具有较强实践动手能力、创新探索能力且有高素质、国际视野的工科人才。“新工科”教学以社会“新”技术或领域为目标导向，强调学科的实用性、交叉性与综合性。农业工程类专业不仅要求学生在本学科精深学习，还要求学生具有持续学习的能力，并在相关学科上有一定的基础，在解决未来发展中的问题时起到引领启示作用。目前本专业的培育方式还不能满足新工科教学要求。学生缺乏实践动手能力和创新创业能力，高校对实践创新理解有偏差，以致学生的学习积极性不高。
（2）科教协同不足
农业工程类专业下设多门基础课程、选修课程和核心课程。专业难度大、知识面广，专业课程内容多、课时少、实验课时更少是该专业面临的一大问题。繁重的教学任务和较少的课时量使得教师在课堂上更偏向于对专业理论知识的讲解，而对科研创新实践未能进行过多补充，忽略了科创实践活动；学生则为了应对考试，机械性地学习，思维得不到启发，对科研创新实践的探索很难产生兴趣。
（3）双创实践薄弱
农业工程类专业主要研究能源的开发利用、动力机械和热工设备的设计与检测技术。本专业要培养学生的实践能力，培养符合国家需求的工科人才。现阶段农业工程类专业在教学中存在师生课下交流少、学生缺乏创新意识和实践能力等问题。本专业授课方式多为课堂教学，师生只在课堂上进行简单互动交流，学生基本只能通过课堂了解专业的理论知识；其中专业课程安排有少量课时的实验课程，但迫于课时限制也是无法系统地深入开展；除了工程训练几乎没有其他实习，而这些实验课程的设计只能使学生加深对课程的理解，不能满足学生提升实践能力的需求。
2 成果解决教学问题的方法
针对农业工程专业在传统教学中存在的产教需求错位、科教协同不足、双创实践薄弱等问题，构建四级对接模式，形成四级融合机制，确立四级驱动体系，提出“三层四级”的“四年制科创法”贯通式人才培养新模式。 具体方法如下：
一、构建“空间-机制-内容-师资”四级对接模式，破解产教需求错位问题
（1）空间对接：从“校内培养”到“企业一线”，将企业一线生产实践纳入到实践课程培养计划中，实现培养空间向企业一线生产延伸。（2）机制对接：从“校热企冷”到“互惠互利”，通过共建实验室、共享成果等机制形成长效合作格局。（3）内容对接：从“经典理论”到“企业生产”，引入企业真实案例与生产标准，教学内容紧跟企业生产实际需求。（4）师资对接：从“单一主体”到“多元协同”，高校教师参与企业一线生产，企业技术骨干深度参与高校案例实践教学，打造校企融合的高水平教学团队。 二、形成“实践-课题-项目-转化”四级融合机制，破解科教协同不足问题
（1）实践融合：鼓励教师从专业理论教学走向企业生产一线，将理论应用于企业生产实际中。（2）课题融合：引导教师从实践成果中凝练课题方向，根据企业生产实际需求为课题凝练方向。（3）项目融合：推动教师以企业实践课题积累支撑科研项目申报，将企业实际生产需求作为科研项目研究方向。（4）转化融合：督促教师将科研项目成果转化为教学案例，将企业一线技术转化为教学理论案例，实现教学紧追科研前沿。 三、确立“理论-技能-竞赛-创业”四级驱动体系，破解双创实践薄弱问题
（1）理论驱动：引导学生将课堂理论知识转化为社会实践技能，驱动学生培养满足社会生产实际需求。（2）技能驱动：鼓励学生从实践技能为支撑参加创新创业竞赛，驱动学生掌握创新创业能力。（3）竞赛驱动：培养学生以创新创业成果中萃取创业核心竞争力，驱动学生具备核心竞争力。（4）创业驱动：确保学生最终实现学生创业高质量培养目标，驱动学生将创新成果转化为实体创业项目，打通从课堂到市场的“最后一公里”。 3 实践检验成果
经过7年实践检验，成效显著：
（1）成果在4所高校教学实践应用，并取得了良好的推广应用效果；
（2）主持国家级、省部级等教改项目20项；
（3）成果在人民网、中国科技网等国家级、省部级等新闻媒体上报道5次；
（4）成果第一完成人以第一作者身份的相关教育教学论文发表在CSSCI目录期刊1篇、CSSCI目录扩展版期刊1篇；
（5）成果完成人指导学生荣获学科竞赛国家级奖励27项，指导学生荣获第十四届“挑战杯”秦创原中国大学生创业计划竞赛全国总决赛金奖，并入选中国国家博物馆展出，指导学生发表论文32篇，申请专利20项，指导学生获得计算机软件著作权6项；
（6）获批国家级一流本科专业建设专业；
（7）成果完成人成员分别入选教育部长江学者计划和青年长江学者计划；
（8）主持国家重点研发计划2项、国家自然科学基金10余项
4 主要解决的教学问题
（1）产教需求错位：解决产教融合不深、学生培养与产业一线脱节的问题。
（2）科教协同不足：解决科研与教学分离、本科生参与科研训练机会有限的问题。
（3）双创实践薄弱：解决学生创新能力与实践能力薄弱，缺乏从“知识接收者”向“知识创造者”意识转变的问题。
5 成果创新点
（1）理念创新：首创"三层四级"贯通式人才培养新理念
突破传统“四年一贯制”简单线性培养思维，构建"空间-机制-内容-师资"四级对接、"实践-课题-项目-转化"四级融合、"理论-技能-竞赛-创业"四级驱动的立体化育人体系。提出以科技创新能力递进培养为主线的“四年制科创法”教学理论，把科技创新素养作为农业工程类人才培养的核心主线贯穿大学四年。不同于传统“先理论后实践”的分离式培养逻辑，该理论确立了“科创牵引、四年贯通、递进强培”的育人新范式，为新工科背景下农业工程类人才培养提供了理想的理论框架。
（2）模式创新：构建“四级对接模式”校企协同育人新机制
构建“空间-机制-内容-师资”四级对接模式，打破高校与企业的物理隔离，建立高校教师进企业与企业骨干进校园的空间对接模式。通过空间共建、成果共享等方式，将企业生产案例、标准引入到高校课堂。实现高校人才培养模式与企业实际需求相匹配，破解产教需求错位的共性问题。
（3）体系创新：创立“四级融合+四级驱动”一体化实践教学新路径
形成“实践-课题-项目-转化”四级融合机制，鼓励教师从专业理论教学走向企业生产一线，引导教师从实践成果中凝练课题方向，推动教师以企业实践课题积累支撑科研项目申报，督促教师将科研项目成果转化为教学案例。确立“理论-技能-竞赛-创业”四级驱动体系，引导学生将课堂理论知识转化为社会实践技能，鼓励学生从实践技能为支撑参加创新创业竞赛，培养学生以创新创业成果中萃取创业核心竞争力，确保学生最终实现学生创业高质量培养目标。
6 成果推广应用效果
本成果针对农业工程专业传统教学中存在的产教需求错位、科教协同不足、双创实践薄弱等问题，系统实施了“三层四级”的“四年制科创法”贯通式人才培养新体制，经过多年探索与实践，取得了显著推广应用效果。
（1）学生培养质量显著提升 通过“三层四级”的“四年制科创法”贯通式人才培养新体制的实施，学生自主学习能力和创新实践能力大幅提升。近三年，本校参与试点的学生荣获国家级创新竞赛奖励27项，发表教学论文30余篇，申请专利20项。2021级农业工程专业硕士生***入选《人民日报》评选的100名研究生国家奖学金获奖学生优秀代表名录，2022级农业工程专业硕士生***主持的项目《土壤卫士—农业废弃资源绿色转化生物有机氢肥》荣获第十四届“挑战杯”秦创原中国大学生创业计划竞赛全国总决赛金奖，并入选中国国家博物馆展出。
 
（2）科教融合成效突出 “实践-课题-项目-转化”四级融合机制的建立，实现了科研与教学的同频共振。***教授、***教授分别入选教育部长江学者计划和青年长江学者计划。团队老师主持国家重点研究计划课题、国家自然科学基金项目等20余项，主持国家级、省级高等教育教学改革研究与实践项目等省部级项目18项。科研成果转化为教学案例25个，开设前沿微课程10门，举办专家学术报告会50余场。
 
（3）成果辐射推广效应明显
本成果在省内4所高校农业工程相关专业推广应用，直接受益师生达500余人，间接辐射师生达到3万余人。研究成果在《中国大学教学》（CSSCI）等期刊发表，路朝阳教授受邀在中国高等教育学会工程热物理专业委员会第三十一届全国学术会议作专题报告《新工科背景下能源动力类高校科研与教学协同发展研究》。部分高校已参照该模式开展类似教学改革试点，初步反馈良好。