随着信息技术的迅猛发展，农学作物类专业肩负着培养“一懂两爱”乡村振兴人才的任务，亟需培养具有扎实专业理论功底、较强实践能力和双创能力，能在各涉农行业从事相关的技术推广与服务、产品开发与应用等工作，特别是持续推进农业现代化建设，促进农业智慧化转型的高素质应用型人才。杨丹等[1]研究探索信息技术与农业教育结合，培养创新型、应用型农业人才的新模式，大力推进农林教育，加快专业的优化、升级，增强学科专业设置的前瞻性、适应性和针对性。相关研究专注于将信息技术有效整合到教学实践中，探讨其在不同教育场景下的应用效果并优化技术，以满足特定的教学需求。例如，潘玲等[2]探索基于“虚拟教学+双语教学”的教学方式，提升了草学专业人才培养质量。也有学者探讨智慧教学环境下的教学模式创新，例如，徐昭焕等[3]探讨基于SPOC的翻转课堂在植物保护学教学中的应用；樊志龙等[4]探究作物栽培学课程混合式教学模式，以提高学生的参与度和学习成效。随着智慧教学的推广，人才培养、教师发展等逐渐成为研究的焦点，陈国户等[5]对新农科背景下园艺植物育种学智慧教学模式进行探索与实践；李道亮[6]研究认为，智能农业阶段的农业经营模式是融合互联网的高度智能化的管理模式。因此，开展作物科学类专业智慧教学，是培养适应农业现代化发展需要的新技能人才的重要措施之一。在农业现代化建设背景下，作物科学类专业人才培养与现代信息技术的深度融合，成为新农科人才培养的要求，而农业产业高质量发展和产业结构调整对人才需求发生了变化。
本研究结合现代信息技术，探索和改革作物科学类专业的人才培养模式，如农学、植物保护以及种子科学与工程等作物科学类农科专业，是部分高校的优势专业，也是特色办学的基础。近年来，各作物科学类专业致力于从“智慧特色”人才培养目标确立、“智慧特征”课程与教学知识体系构建、“智慧基础”实践教学体系建设、“智慧底色”师资队伍打造以及“智慧常态”教学模式探索5个方面进行探索和实践，构建“五位一体”的“智慧+”作物科学类专业新型人才培养模式，打造该类专业人才培养模式新特色，优化该类专业教学体系。
1 作物学科类专业教学现状分析
1.1 人才培养目标定位方面
农学、植物保护、种子科学与工程等作物科学类专业，根植地方经济（以水稻、小麦、中草药、茶树和果树为支柱产业）和社会发展的需求，逐渐形成专业基础相近、就业岗位群相近的专业群。专业群人才培养目标是以培养理想信念坚定、专业基础知识扎实、技术技能突出、创新创业能力较强以及懂农业、爱农村和爱农民的全面发展的高素质应用型本科人才为导向。该培养目标定位需要进一步进行优化，对未来农业生产适应性和服务性的培养有待进一步增强，“三农”发展前瞻和农业技术前沿有待进一步整合，以满足精准农业、大数据农业等智慧特色农业为代表的现代农业发展对人才的需求。
1.2 专业课程教学体系方面
新农科建设背景下，现代信息技术的应用需覆盖人才培养的各环节和全过程，在专业课程体系上以“智慧”为基础进行创新、拓展和融合。当前，该类专业的课程结构体系为通识课程、学科基础课程、专业课程和实践教学，其课程体系专业化程度较高，学科专业课程占比较大，以信息技术为基础的智慧类新农科课程有待进一步增加与丰富，课程体系与未来农业发展对学生的要求有待进一步匹配。在教学内容方面，专业课程的知识体系注重学科知识的科学性、系统性和实践性，以满足学生掌握专业核心知识体系和能力培养的需要。实践中，部分课程受教学大纲、教材或实践条件的限制，课程或学科进展、理论和技术等与教学内容的融合程度有待进一步提升，特别现代信息科学方面的教学内容有待进一步补充，使得课程知识体系先进性有待进一步提升。
1.3 产业前沿衔接度方面
李道亮[6]对智慧农业发展进行了展望，认为充分应用物联网、大数据、云计算、移动互联网和人工智能等信息技术，对各种农业要素进行配置与优化，实现对大田种植等数字化设计、在线化处理、智能化控制、精准化运行、无人化作业和科学化管理等，达到农业生产高产、高效、优质、生态、安全和智能，是智慧农业发展的方向之一。耕作工具、栽培方式和生产模式等是该类专业学生必须掌握的专业技能，也是学生开展相关专业信息化、智慧化研究的基础。教学中，实践教学条件投入力度有待进一步加大，实践设施更新速度有待进一步加快，实践教学模式有待进一步优化，校外教学资源共享机制有待进一步健全，使得部分实践教学体系或教学模式与产业前沿技术结合的紧密性有待进一步提升，对新型农业生产工具、规模化信息化生产方式和智能化管理模式等智慧农业生产模式实践教学内容有待进一步丰富。
1.4 智慧型师资队伍方面
部分高校作物科学类专业办学时间较长，师资力量雄厚，教学结构优良。实践中，部分教师存在教学理念有待进一步更新、教学研究投入需进一步加强以及教学方法有待进一步更新等情况。随着该类专业的提升改造和信息智慧技术的进一步融入，在数字化教育转型背景下，现有专业师资队伍的“智慧”教学功底有待进一步巩固。
1.5 智慧态教学模式应用方面
教学模式的改革与创新一直是课程教学改革的重难点。于洪涛[7]研究认为，随着网络技术、信息技术等的发展及其与教育教学的深度融合，依托智慧学习环境，运用信息技术创新课堂教学，充分发挥线上线下教学的优势，促进课程要素有效融合，构建智慧教学模式，成为现阶段教学模式和教学手段改革的重点内容。该类专业持续加大智慧教学环境建设，推进现代信息技术与课堂教学的深度融合，支持和引导教师更新教学理念，开展智慧教学模式的创新与应用。教学实践中，教师对现代智慧教学模式的应用力度有待进一步加大，对信息技术的应用形式有待进一步丰富，在利用教学平台上传教学课件、开展签到和直播授课等教学活动的基础上，有待进一步构建以学生为中心的智慧教学模式。
2 作物学科类专业“智慧”改造提升的改革路径探索
2.1 确立智慧作物科学人才培养目标
农学、植物保护、种子科学与工程等作物科学类专业的人才培养，应在打牢专业基础理论、掌握学科核心知识和专业技能的基础上，瞄准未来农业发展特点，结合新型农业生产发展，进一步完善培养目标，把“智慧”专业素养需求融入人才培养目标，凸显“三农”发展前瞻和农业技术前沿。朱永新等[8]研究认为，需要在新一代信息技术和本科高等学校教育教学深度融合的基础上进行创新，形成智慧教学新形态，推动以智慧教学为重心的育人模式创新性探索，构建个性化、多样化和终身化的智慧教学新生态。教研团队智慧农业专业获批新增备案本科专业，以作物学和信息学为支撑学科，培养具备扎实的作物学基础知识和智慧农业基本理论知识，能将现代信息技术、生物技术等与农学进行有机融合，熟练掌握智能化农业生产的方法和技能，能胜任现代农业及相关领域的技术服务、产业规划等工作的高素质应用型人才。下一步将以智慧农业专业的建设为引领，带动其他作物科学类专业的智慧特色人才培养目标的进一步完善。
2.2 构建智慧作物科学专业课程教学体系
杨帆等[9]研究认为，现代信息技术加快推动人才培养模式以及教学方法的改革，构建包含智能学习和交互式学习的新型教育体系。按照以智慧为特色的专业人才培养目标定位，作物科学类各专业新版人才培养方案的课程体系，在原有的通识课程、学科基础课程、专业课程和实践教学4个结构类型的基础上，增加智慧农业特色课程板块，各专业均把智慧农业课程作为核心课程之一，并开设信息农业技术、智能农业装备、农业物联网和精准农业等现代农业技术类必修课程；增设无人机概论、大数据技术导论、生物信息学概论、植物生物技术导论和新媒体营销等选修课程。
鲁娜等[10]研究认为，基于新农科理念，农学实践教学平台的建设需要，以现代农业发展需求为导向，全面整合生态、环保和可持续发展的理念，注重跨学科整合和创新驱动。结合人才培养方案修订，各相关专业核心课程以现代信息技术为基础，改进现有专业课程内容知识体系，增加完善现代智慧技术在该专业的进展等内容。更新实践教学内容，增设相关的实验和实习内容，形成包含各种智慧技术（如人工智能、智能农机、物联网和植物工厂等）应用场景的实践教学体系。通过课程体系的构建和专业课内容知识体系的改进，形成了以智慧为特征的新型作物科学类专业课程体系和教学体系。
2.3 优化产教融合智慧教学条件
林海等[11]对产教融合共同体育人模式进行构建与实践，提高了人才培养质量。基于产教融合，根据作物科学类专业技术前沿和农业产业新进展，打破各专业实践教学与产业前沿技术的壁垒，建设校外实践教学基地和校内实践教学平台，完善以智慧为基础的专业实践教学条件。各专业与“高精尖”农业科研院所和农资企业共建包含智慧农业等新农科元素的校外实践教学基地，构建产教融合育人机制。相关专业先后与河南省农业科学院植物保护研究所等单位建立卓越农林人才教育合作育人示范基地等3处省级校外实践基地，基地具备智能育秧中心、“四情”测报系统等智慧类实践教学条件，每年通过各专业课程实习、综合实训和毕业论文（设计）等实践教学环节，完成超过100人次的实践教学任务。校企合作共建航空产业学院，依托其农用无人机研发、生产销售、技术培训和飞防服务等技术资源优势，进一步培养符合新农科及现代农业需求的高素质应用型人才，持续提升教育服务区域经济社会发展的能力。
依据产业发展要求，不断强化校内实践教学条件建设。目前，地方高校建设项目“大别山智慧农业实验平台”已建成并投入使用，该平台基于农业大数据监测系统，实时采集农作物生长的各项数据，进行作物种植全过程管理和病虫害监测预警，并通过无线通信技术实现数据的传输及智慧管理；各专业虚拟仿真实验平台也在持续建设，目前建有省级本科高校虚拟仿真实验教学项目3项；运行多年的航空植保模拟实验室也为该类专业学生无人机操控技能的培养提供了条件，部分学生借助无人机应用技能，在创新创业方面取得突出的成绩。
2.4 打造数字素养专业师资队伍
杨帆等[9]研究认为，要引导教师更新教学理念，提升数字素养，把数字化、信息化和智能化技术融入教学手段、教学方法的创新与实践中，推动教学模式向智慧化转型。通过打造以智慧为底色的专业师资队伍，提高该类专业智慧优势人才的培养质量。近年来，相关专业先后组织教师220人次参加智慧教学技能提升培训。不仅关注教育数字化背景下教师信息技术与课程教学深度融合应用能力的提升，如线上线下融合式的教学设计、教学方法和教学评价等，更注重教师数字素养的提升，促进教师将各类教学技术、教学平台灵活应用于教学实践中，并在教学过程中总结凝练、创新提升，优化教学模式。同时，各相关专业鼓励教师通过现代信息技术，不断补充相关农业专业新知识、新技术、新理论和新动态，主持或参与“智慧”建设相关创新性服务或研究项目，到智慧型企事业单位挂职锻炼等。通过从专业知识、实践能力和教学技能等方面数字素养的提升，提高教育教学质量。
2.5 创新智慧专业教学模式
李庆钧[12]对以学生为中心的教学理念进行深入探讨，认为教师在教学过程中，从课程目标、教学资源运用、教学设计、课堂组织和教学评价等方面，把该理念贯穿教学全过程，借助现代信息技术和教学平台，构建智慧教学模式。近年来，该类专业各课程在教学实施过程中，加大对线上教学、混合式教学的实践、探索与推广，普及新技术条件下的混合式、合作式、体验式和探究式等教学模式，基于智慧教学环境和条件，打造生动直观形象的新型智慧课堂和智慧教学模式。目前，各专业90%以上的课程建有线上教学资源，全部核心课程建有课程教学资源库、试题库，并采用BOPPPS、对分课堂、PBL和五星教学法等教学方法，借助各种现代信息技术或教学平台完成教学活动，通过线上和线下多种途径收集学生学习习惯、线上资源学习、专项学习和学习效果等方面的反馈，构成平时成绩（图1），实现过程化、智慧化考核。智慧态教学模式成为该类专业人才培养的常态化教学模式。
张艳玲等[13]通过超星“一平三端”智慧教学系统，打造了药用植物学课程线上线下混合式教学模式。线上，学生主要完成提出问题、学习与思考、在线测试、参与讨论、主题任务和作业互评等环节；线下，主要进行答疑解惑、课堂互动、分组任务、自主时间和成果展示分享等教学活动。金银利等[14]探索农业微生物学实验课程教学改革，把信息化手段贯穿课前预习、课中实验和课后复习全过程。课前主要预习配套数字课程资源和实验教材内容；课中实验采用数字课程视频演示结合教师讲解的方式分析实验操作步骤；课后指导学生利用现代信息技术分组制作实验微课视频。赵筱岑等[15]对推进农业植物病理学课程的智慧教学进行探索与改革，以提高教学效果，提升学生自主学习的能力和积极性。
3 结语
近些年，该类专业经过“智慧+”的人才培养目标、课程与教学知识体系、实践教学体系、师资队伍和教学模式“五位一体”的改造提升，在专业建设方面已取得较好的成效。后续将借助智慧农业专业建设，持续推进现代信息技术对农学、植物保护、种子科学与工程等作物科学类专业的“智慧”升级改造，培养适应与服务农业的高素质应用型人才。
综上，本文通过分析高校作物科学类专业的教学现状，从“智慧特色”人才培养目标确立、“智慧特征”课程与教学知识体系构建、“智慧基础”实践教学体系建设、“智慧底色”师资队伍打造和“智慧常态”教学模式探索5个方面进行改革探索，构建“五位一体”的“智慧+”作物科学类专业改造提升途径，打造专业人才培养模式新特色。