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摘要：农业大数据是一门新兴的农业学科课程，反映了第三次信息化浪潮的最新科技成果，是大数据理念、思维和技术在现代农业中的应用。在我国实施“乡村振兴”战略和推进全民“双新双创”的大背景下，如何提高农学专业本科学生农业大数据课程的教学质量是一个重要课题，对于推动农业领域创新型人才培养和教学队伍建设具有重要意义。本文主要介绍了现阶段开设农业大数据课程的必要性，探讨了适合农学专业学生的教学模式。
关键词：农学专业；大数据；课堂教学
本文引用格式：侯彤瑜,等.农学专业农业大数据课堂教学探讨[J].教育现代化,2019,6(69):128-129,156.
党的十九大报告提出实施“乡村振兴”战略，农业作为乡村的主要产业之一，农业现代化水平提升是乡村振兴战略的重要发展内容。目前，以3S技术为核心的精准农业在物联网、云计算、大数据等“互联网+”信息化技术的推动下，进入了全新的智慧农业2.0时代，代表了现代农业发展的最新阶段和最高水平[1]。大数据技术是第三次信息化浪潮的主要成果，也是“互联网+”与各行各业相结合发展的关键技术之一。农业大数据就是大数据的理念、思维和技术在农业领域的应用，不仅体现了信息化技术的最新技术成果，而且反映了未来农业发展的必然趋势，是对我国未来农业高端人才培养的必然要求。依托新疆建设兵团农业信息化发展的突出优势，在互联网+创新创业背景下，石河子大学农学院农业信息化教研室针对农学专业开设了互联网+现代农业课程，农业大数据作为该课程的主要板块进行讲授。笔者在授课过程中对农学专业大数据教学的必要性及其主要的教学模式进行了探索和分析，以期为提升农业大数据课堂教学质量提供思路。
一 农学专业开设农业大数据教学的必要性
（一）农业大数据是整合运用我国农业历史数据的必然要求
经过多年农业信息化发展，以3S技术为核心的现代信息技术在农业生产活动中应用取得了非常显著的成果，各种传感器、卫星遥感、移动终端、网络等平台积累了大量的农业数据，而且数据量还在不断的攀升。统计结果显示，农业每年产生的数据量约8000 PB，且每年以50%-80%的速度增长。农业大数据技术可以有效整合零散沉淀在农业生产、流通、消费各个环节的小数据，统一数据管理，实现数据共享，挖掘我国农业历史数据资源，提升我国农业历史数据资源在农业提质增效、产业升级和现代化发展中的作用。
（二）农业大数据是融合利用我国农业多源数据的根本途径
现代信息采集技术在农业全产业链中广泛使用，使农业数据的获取方式、获取时间、获取空间、获取范围、获取力度等发生了深刻变化，极大地提高了农业数据的采集能力。采集的农业数据既包含以标准数据库形式保存的结构性数据，也包含视频、图片、光谱等半结构化和非结构化数据，农业多源数据的智能融合和综合利用迫在眉睫。农业大数据技术能够针对不同数据来源，以多源数据在时间、空间等多维信息的相互关联机理为基础进行多源数据智能融合与分析、定量化反演以及网络化集成与共享关键技术，实现全局数据发现与跨学科的数据集成和互操作，为农业准确预测和精准管理提供专业技术支持。
（三）农业大数据是充分挖掘我国农业数据价值的必由之路
农业作为第一产业，涉及面广、产业链条长，农业大数据与生产、科技、资源、环境、经济、流通、民生、政府等方方面面均有关联，蕴含有巨大的价值。农业大数据是指大数据技术的理念、思维和技术在农业领域的应用，其目的是通过对海量农业数据的快速处理和综合分析，发现数据之间的潜在价值关系，为实现农业分析和决策的定量化提供支持。农业大数据关键技术研究与应用能够更好的综合农业资源、农业生产、农业遥感、农机调度及农产品市场经济等方面的资源和数据，应用大数据处理分析和挖掘技术，从更深层次实现农业全产业链的跨行业、跨专业、跨业务、跨地域的农业数据的分析挖掘，汲取农业数据价值，促进农业信息消费、加快农业经济转型升级的重要手段，是加快农业现代化、实现农业走向更高级阶段的必经过程。
二农学专业进行农业大数据教学的主要模式
我国对农业大数据的研究刚刚起步，需要加快农业大数据研究领域的人才培养和学术队伍建设。课程教学小组对农业大数据的课堂教学内容和教学效果进行了一系列的研究和探讨，结合前人大数据课堂教学经验[2]，总结了以下的课程教学要点。
（一）提升授课教师的专业素养和教学水平
授课教师的专业素养和授课水平是影响课堂教学效果的关键一环。农业大数据涉及农学、数学、计算机科学等多个学科，是一门多学科交叉的综合课程[3]，课程内容要求授课教师必须具备相关学科的专业背景或从业经验。然而，由于农业大数据属于新兴行业，不管是理论研究还是技术水平均处于初级阶段，相关领域的专业人才极其缺乏。为了提升教学质量和教学水平，一方面应该加强具有相关专业背景高层次人才的引进，另一方面应该积极培养现有教师团队的专业素养和授课水平。此外，还应该注重授课教师团队内部及团队与外部的交流和合作，及时引入最新的行业发展动态。
（二）教学与科研相互促进
大力开展农业大数据领域的科研，对教师在该课程的教学水平和学生的学习效果有极其重要的促进作用。由于农业大数据在国内外开展研究的时间还很短，相关资料较少。在科研上，授课教师团队应该积极申请符合相关领域的研究项目，达到教学和科研相互促进的目的。目前，授课团队依托兵团重大科技项目开展了新疆兵团棉花生产大数据关键技术及农业大数据平台研发应用相关研究。在该项目的资助下，已经初步构建了新疆兵团农业大数据工程实验室和新疆兵团农业大数据国家地方联合工程研究中心，拟开展的研究包括农业资源大数据关键技术及系统研发、农业遥感大数据关键技术及监测系统研发、新疆兵团粮棉生产主要环节大数据关键技术及系统研发、农机作业与运维大数据关键技术及管理系统研发等。通过这些研究，一方面，教师理论和实践水平能够得到极大提高，另一方面，能够及时将跟踪到的学科前沿动态和问题与学生进行交流，启发学生积极针对现实问题进行自主、探究式学习，激发学生学习的积极性。
（三）在农科类专业增设计算机编程必修和选修课程
大数据技术涉及到海量数据的清洗、整理、分析和挖掘，这些工作难以通过手工处理的方式实现，需要学生具备一定的计算机编程能力[2]。简便有效的高级编程语言(如python、R)对大数据技术的发展具有重要意义，对于非计算机专业的学生来说也更加容易学习和掌握。在农科类专业的培养方案和教学规划中，应该增加相关选修和必修课程的比例，重视学生编程思维和技术的训练和培养，让学生能够迅速解决大数据预处理过程中相对复杂的计算问题，培养学生对大数据分析挖掘算法的兴趣、加深学生对大数据理念和技术的理解，提升学生在大数据时代的创新创业能力具有重要意义。
（四）结合案例讲授农业大数据的核心理念和关键技术
大数据技术是解决海量数据的存储、分析和挖掘的一整套技术，涉及较多的计算机科学和数理统计分析的概念和理论。农学专业学生的计算机和数学知识仅作为通识教育进行讲授，对大数据的相关概念和技术比较陌生。然而，大数据技术作为一系列实际问题的完整解决方案，其解决问题的思路和理念必然从实际问题出发。因此，在课程讲解过程中可以具体案例为载体，从农学或其他实际生活中的具体问题出发对大数据理论和技术中所蕴含的解决问题的理念进行讲授，更容易让学生把握大数据的重点和内涵。从实际教学效果来看，结合案例进行理论知识的讲授更容易让学生明确学习内容的价值和意义，也更容易将学习内容运用到实际问题的解决方案中。
（五）通过“创新创业”竞赛项目实现融合创新
在“双新双创”的大背景下，从国家到学校各个层面设立了许多的创新项目和比赛(如“互联网+”大学生创新创业大赛、国创SRP项目等)，这些比赛要求“参赛项目能够将移动互联网、云计算、大数据、人工智能、物联网、下一代通讯技术等新一代信息技术与经济社会各领域紧密结合，培育新产品、新服务、新业态、新模式”[4]。因此，授课老师应该鼓励农学专业学生与计算机专业、数学专业学生相互交叉组成团队，从具体问题出发进行竞赛选题，通过发挥各自专业的特色和优势，以竞赛的方式将课堂理论与实际问题相结合实现互联网+多学科的融合创新，对于培养具有大数据思维和技术的综合农业人才具有重要意义。
三 总结
农业大数据是信息化技术与现代农业发展相结合的产物，是现代农业发展的最新成果，对于我国“乡村振兴”和全民“双新双创”重大战略的顺利实施具有重要意义。本文从农业大数据对历史数据整合、多源数据融合及农业大数据深度挖掘等方面对农学专业进行农业大数据课堂教学的必要性进行了详细阐述，同时从师资队伍建设、培养方案制定、教研相互促进、教学模式创新等方面进行了思考和探索，希望有助于农业大数据课程的教学质量的提升和农科类学生大数据思维和技术的培养。
参考文献
[1]张泽,吕新.大数据环境下“精准农业”教学改革的路径探索[J].亚太教育,2016(27):65.
[2]王子甲.工科专业大数据教学探讨[J].科技创新导报,2016,13(04):120-122+124.
[3]毛林,成维莉.智慧农业大数据平台构建的研究[J].农业网络信息,2018(06):6-10.
[4]国务院办公厅.国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见.2015.
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