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北美农业工程学科的发展给我们的启示

北美农业工程学科的发展给我们的启示. 应 义 斌. 浙江大学生物系统工程与食品科学学院. 2006 年 05 月 04 日 , 中国 昆明. 主 要 内 容. 一、北美农业工程学科的发展 二、浙江大学农业工程学科改造和拓宽的初步成效 三、与国外一流农业工程学科的一些基本数据比较 四、几点启示. 一、北美农业工程学科的发展. 北美农业工程的辉煌成就 北美农业工程学科的拓宽与创新. 浙江大学生物系统工程与食品科学学院. 北美农业工程的辉煌成就.

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北美农业工程学科的发展给我们的启示

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  1. 北美农业工程学科的发展给我们的启示 应 义 斌 浙江大学生物系统工程与食品科学学院 2006年05月04日, 中国 昆明

  2. 主 要 内 容 一、北美农业工程学科的发展 二、浙江大学农业工程学科改造和拓宽的初步成效 三、与国外一流农业工程学科的一些基本数据比较 四、几点启示

  3. 一、北美农业工程学科的发展 北美农业工程的辉煌成就 北美农业工程学科的拓宽与创新 浙江大学生物系统工程与食品科学学院

  4. 北美农业工程的辉煌成就 19世纪以前,北美农业领域的工程技术问题通常是由能工巧匠或其它职业的工程师来解决的，如机械工程师、土木工程师或电气工程师。 1905年，被誉为“农业工程之父”的J. B. Davidson教授在Iowa州立大学首次开设了农业工程专业课程； 1907年，美国农业工程学会成立，农业工程作为一个工程类学科开始被大家所认识。 浙江大学生物系统工程与食品科学学院

  5. 驱动力 减少艰苦的 户外农业劳动 农业 工程 • 提高农业生产率 • 推进农业机械化 挑战 需求 解放劳动力 支援新兴产业 • ASAE当时的目标：促进工程科学技术在农业中的应用，提高农业劳动生产率。 驱动力 北美农业工程的辉煌成就

  6. 北美农业工程的辉煌成就 每个农民可以养活128人。 但是，农业产业链从业 人员仍大于18％，农业 产值占国民总产值 的16％。 浙江大学生物系统工程与食品科学学院

  7. 北美农业工程的辉煌成就 农业工程学科：2003年，美国工程院历时半年、与37家美国专业工程师协会一起评出的20世纪对人类社会生活影响最大的20项工程技术成就，其中农业机械化列在第七位。

  8. 1. Electrification2. Automobile3. Airplane4. Water Supply and Distribution5. Electronics6. Radio and Television7. Agricultural Mechanization8. Computers9. Telephone10. Air Conditioning and Refrigeration 11. Highways12. Spacecraft13. Internet14. Imaging15. Household Appliances 16. Health Technologies17. Petroleum andPetrochemical Technologies18. Laser and Fiber Optics19. Nuclear Technologies20. High-performance Materials 北美农业工程的辉煌成就 Greatest Engineering Achievements of the 20th Century

  9. 北美农业工程的辉煌成就 Greatest Engineering Achievements of the 20th Century 这一评价是基于，近百年来农业工程科学技术在农业生产中广泛应用所引发的: • 农业生产方式和农民生活方式的根本性变革； • 农业生产效益和生产能力的大幅度提高； • 农村社会的不断进步； • 对世界农业发展和食物安全的贡献。 这客观反映出农业工程科学技术在人类社会发展、农村工业化和农业现代化进程中的重要地位。

  10. 北美农业工程学科的拓宽与创新 • 1990年6月26日，美国农业工程学会年会----北美农业工程系系主任论坛（36个农工系的46位代表）。此次论坛以45票同意，1票反对的压倒性多数通过一份题为“A Vision for the Future of Agricultural Engineering”的报告，并刊登在ASAE的会刊上。报告提出以下四点建议： • 1) 将农业工程专业改造成一个基于生物科学和工程科学，并服务于整个生物系统领域的工程类专业（a biological science and engineering science based, biological applications focused engineering curriculum），这一点将是农业工程专业区别于其它工程类专业的根本特点；

  11. 北美农业工程学科的拓宽与创新 • 四点建议（续）： • 2) 设计本专业的核心课程平台，以体现本专业作为一门基于生物科学和工程科学的工程类专业的特点； • 3) 课程体系应突出重点领域的基础上，强调在整个生物系统中的应用（Applications involving biological systems）； • 4) 将该专业定名为生物工程或生物系统工程。

  12. 北美农业工程学科的拓宽与创新 改革实践 • 美国农业工程师们普遍认识到了将生物科学或农业生物科学（Agro-biology）融合到农业工程学科中的价值； • 北美高校的农业工程系纷纷对原农业工程学科进行改造。 浙江大学生物系统工程与食品科学学院

  13. 北美高校农业工程系纷纷对原农业工程学科进行改造北美高校农业工程系纷纷对原农业工程学科进行改造 序号 大学名称 原农业工程系的目前名称 目前所设本科专业名称 1 美国Auburn 大学 生物系统工程系 生物系统工程 2 美国Wisconsin大学-Madison 生物系统工程系 生物系统工程 3 美国Nebraska大学 - Lincoln 生物系统工程系 生物系统工程、农业工程 4 美国Oklahoma 州立大学 生物系统工程系 生物系统工程 5 美国Virginia 理工 生物系统工程系 生物系统工程 6 加拿大Manitoba大学 生物系统工程系 生物系统工程、环境工程 7 美国Washington 州立大学 生物系统工程系 生物系统工程 8 美国Oregon州立大学 生物工程系 生态工程、生物资源工程 9 美国Missouri大学 生物工程系 生物工程 10 美国Maine大学 生物工程系 生物工程 11 美国Hawaii大学 生物工程系 生物工程 12 加拿大Nova Scotia农学院 生物工程系 生物系统工程、环境工程 13 加拿大DalTech / Dalhousie大学 生物工程系 生物系统工程、环境工程 14 加拿大Guelph大学 生物工程系 生物工程 15 美国Cornell大学 生物与环境工程系 生物工程、环境工程 16 美国Utah州立大学 生物与灌溉工程系 生物与灌溉工程 17 加拿大British Columbia 大学 化学与生物工程系 化学与生物工程 18 美国Rutgers大学 生物资源工程系 生物资源工程 19 美国Delaware大学 生物资源工程系 生物资源工程 20 美国Maryland大学-College Park 生物资源工程系 生物资源工程、生物医学工程 21 加拿大McGill大学 生物资源工程系 生物资源工程 22 美国Tennessee大学 生物系统工程与环境科学系 生物系统工程、环境与土壤科学 23 美国Kentucky大学 生物系统与农业工程系 生物系统与农业工程 24 美国Minnesota大学 生物系统与农业工程系 生物系统与农业工程

  14. 北美高校农业工程系纷纷对原农业工程学科进行改造北美高校农业工程系纷纷对原农业工程学科进行改造 25 美国Georgia大学 生物与农业工程系 计算机系统工程 26 美国Idaho大学 生物与农业工程系 生物与农业工程 27 美国Arkansas大学 生物与农业工程系 生物工程 28 美国California大学-Davis 生物与农业工程系 生物系统工程 29 美国Texas 农工大学 生物与农业工程系 生物系统工程、农业工程 30 美国Louisiana 州立大学 生物与农业工程系 生物工程 31 美国Kansas州立大学 生物与农业工程系 生物与农业工程 32 美国North Carolina州立大学 生物与农业工程系 生物工程、生物医学工程 33 美国Colorado 州立大学 生物资源与农业工程系 生物资源工程、农业工程 34 美国California州立理工大学 生物资源与农业工程系 生物资源与农业工程 35 美国Ohio州立大学 食品、农业与生物系统工程系 食品、农业与生物系统工程 36 美国New York 州立大学 环境资源和林业工程系 环境与资源工程、林业工程 37 美国Iowa州立大学 农业与生物系统工程系 农业与生物系统工程 38 美国North Carolina州立农技大学 农业与生物系统工程系 生物环境工程 39 美国North Dakota州立大学 农业与生物系统工程系 农业与生物系统工程 40 美国South Dakota州立大学 农业与生物系统工程系 农业与生物系统工程 41 美国Arizona大学 农业与生物系统工程系 生物系统工程、生物医学工程 42 美国Florida大学 农业与生物工程系 农业与环境工程、包装科学 43 美国Illinois大学-Champaign 农业与生物工程系 农业工程 44 美国Purdue 大学 农业与生物工程系 农业与生物工程、生物与食品加工工程 45 美国Pennsylvania州立大学 农业与生物工程系 农业与生物工程 46 美国Clemson大学 农业与生物工程系 生物系统工程 47 美国Mississippi州立大学 农业与生物工程系 生物工程、生物医学工程 48 加拿大Saskatchewan 大学 农业与生物资源工程系 农业与生物资源工程 49 美国Michigan州立大学 生物系统与农业工程系 生物系统工程

  15. 系 名 类 别 数 量 所占比例(%) 生物（系统）与农业工程或 农业与生物（系统）工程系 22 44.9 生物系统工程系 7 14.3 生物工程系 7 14.3 生物资源工程系 4 8.2 农业工程系 0 0.0 名称中含有生物的系 48 98.0 名称中含有农业的系 26 53.1 名称中同时含有生物和农业的系 26 53.1 名称中含有生物系统工程的系 17 34.8 名称中含有生物工程的系 25 51.0 名称中含有生物资源工程的系 7 14.3 北美农业工程学科的拓宽与创新 北美农业工程学科现状 • 目前北美大学农业工程系名分类表：

  16. 北美农业工程学科的拓宽与创新 农业工程学科相关学术机构的改革 • 在70年代早期，ASAE会员们将农业工程技术的应用领域拓展到与农业相关的产后、食品、自然资源和环境等领域，提高了农业工程学科的影响力； ASAE前主席、Kentucky大学教授John walker教授领导的小组 • 1993-1994期间， ASAE主席、美国工程院院士、Cornell大学教授Norm Scott博士提出“ASAE应该主动改革，以便抓住生物工程/生物系统工程的美好未来” • 1995年，美国农业工程学会(The American Society of Agricultural Engineers)有了另一个副题“美国农业、食品与生物系统工程学会 (The Society for Engineering in Agricultural, Food, and Biological Systems)”，且在ASAE下成立了一个生物工程分会。

  17. 北美农业工程学科的拓宽与创新 北美及欧洲部分农业工程学术机构的变革 • CSAE于2000年改名为“加拿大农业、食品和生物系统工程师协会(The Canadian Society for Engineering in Agri-cultural，Food and Biological Systems)”, 会刊《 Canadian Journal of Agricultural Engineering 》也已更名为《 Canadian Biosystems Engineering 》； • 2002年，欧洲农业工程学会会刊《 Journal of Agricultural Engineering Research 》更名为《Biosystems Engineering》。 • 2005年，在ASAE年会 上，“美国农业工程学会” 正式改名为“美国农业与生物工程学会（ASABE）”。

  18. 北美农业工程学科的拓宽与创新 北美农业工程学科改革的成效 • 达成了对农业工程学科由基于应用的工程类学科向基于科学的工程类学科转变的共识； • 生物系统工程或农业与生物系统工程等新的学科名称已被社会所接受，学科又步入了良好的发展轨道； • 拓宽了农业工程学科的内涵和外延，切实显现出： • 宽口径的专业面向 • 多学科的知识结构 • 复合型的培养目标 • 从而大大增强了专业的适应性和竞争力，使美国农业工程学科的本科教育扭转了原来的低迷状态，生源数量和质量明显提高，毕业生的就业领域大大拓宽。 • 农业工程系的发展势头良好，如Purdue，Louisiana等。 浙江大学生物系统工程与食品科学学院

  19. 环境咨询 制造业 攻读医学学位 州政府 2005 87人 联邦政府 生物医学 技术营销 其它 1987 2人 北美农业工程学科的拓宽与创新 美国Louisiana州立大学农业工程系本科招生及就业情况 • 毕业生就业率100% • 本科生招生人数 攻读更高一级学位 浙江大学生物系统工程与食品科学学院

  20. 二、浙江大学农业工程学科改造和拓宽的初步成效二、浙江大学农业工程学科改造和拓宽的初步成效 研究生生源质量提高 农业工程5个硕士点，其中生物系统工程点占40％ 生物医学工程专业； 电气与自动化专业； 电子信息工程专业； 应用数学专业； 生物技术专业； 通信工程专业等。

  21. 二、浙江大学农业工程学科改造和拓宽的初步成效二、浙江大学农业工程学科改造和拓宽的初步成效 科研经费总量的增长态势

  22. 二、浙江大学农业工程学科改造和拓宽的初步成效二、浙江大学农业工程学科改造和拓宽的初步成效 人均科研经费的增长态势 教师人均科研经费

  23. 二、浙江大学农业工程学科改造和拓宽的初步成效二、浙江大学农业工程学科改造和拓宽的初步成效 农业工程学科SCI收录论文的增长态势

  24. 二、浙江大学农业工程学科改造和拓宽的初步成效二、浙江大学农业工程学科改造和拓宽的初步成效 人才培养层次提高----研究生规模不断扩大 • 科研经费的增长速度快于研究生的增长速度

  25. 二、浙江大学农业工程学科改造和拓宽的初步成效二、浙江大学农业工程学科改造和拓宽的初步成效 人才培养层次提高—本研比逐步达到2:1 本研比

  26. 二、浙江大学农业工程学科改造和拓宽的初步成效二、浙江大学农业工程学科改造和拓宽的初步成效 学科改造为开展广泛的国际合作与交流创造了条件 国际交流

  27. 三、与国外一流农业工程学科的 一些基本数据比较 2001-2005年，与5个国际一流农业工程学科的SCI论文数比较

  28. 三、与国外一流农业工程学科的 一些基本数据比较 2001-2005年，与5个国际一流农业工程学科的SCI论文数比较 2001-2005年各大学农业工程学科被SCI收录的论文总数

  29. 三、与国外一流农业工程学科的 一些基本数据比较 2001-2005年，与5个国际一流农业工程学科的SCI论文数比较 2001-2005年各大学农业工程学科被SCI收录的论文数

  30. 三、与国外一流农业工程学科的 一些基本数据比较 2001-2005年，与5个国际一流农业工程学科的ISTP论文数比较

  31. 三、与国外一流农业工程学科的 一些基本数据比较 2001-2005年，与5个国际一流农业工程学科的ISTP论文数比较 2001-2005年各大学农业工程学科被ISTP收录的论文总数

  32. 三、与国外一流农业工程学科的 一些基本数据比较 2001-2005年，与5个国际一流农业工程学科的ISTP论文数比较 2001-2005年各大学农业工程学科被ISTP收录的论文数

  33. 三、与国外一流农业工程学科的 一些基本数据比较 与5个国际一流农业工程学科的师资队伍情况比较

  34. 三、与国外一流农业工程学科的 一些基本数据比较 在数据上的主要差距（1）——与国际一流学科的差距 • 科研经费：25万RMB VS 7万US$; • 科研成果：SCI论文，0.46 VS 1.23; • 外国研究生比例过低：1/192（最高8/148）VS40% • 最大的差距还是在于师资队伍，具体见后面。

  35. 教授比例：学院师资队伍中，教授比例为29%, VS 56.3%； 博士学位比例：教师中博士学位比例为49.2％, VS 98.2% ； 学缘结构：具有博士学位的教师中，非本校毕业博士的比例为37.5%， VS 75.6%； 专业背景与知识结构：具有博士学位的教师中，非本学科毕业博士的比例为26.5%， VS 52.3%； 国外学习经历：在教师中，具有一年以上在国外进修、学习或合作研究的经历，只占25%，明显偏低。 三、与国外一流农业工程学科的 一些基本数据比较 在数据上的主要差距（2）——与国际一流学科的差距:师资队伍

  36. 四、几点启示 • 目前，我国农业工程学科正处于历史上最好的发展时期之一： • 《“十一五”科技纲要》的颁布和新农村建设给农业工程学科带来了新的历史机遇 • 我国的社会经济和科学技术的发展水平与发达国家相比还有很大的距离，农业工程学科的传统研究领域，要满足我国社会经济发展的实际需要和赶上发达国家的技术水平，仍然有一段很长的路要走，这些传统研究领域在将来相当长的时间里，一定仍然是我国农业工程工作者的主要研究方向。 学科目前的发展机遇非常好，但我们还应居安思危！

  37. 四、几点启示 1. 明确目标。推进农业生产方式和农民生活方式的根本性变革 标志性成果—扩大学科影响—得到社会认同 2. 加快调整学科基础。借鉴北美农业工程学科曾经步入萧条期的历史教训，为了避免重蹈覆辙，尽快推进农业工程学科从Application-Based 向Science-Based的转变。需要考虑尽快拓宽学科基础，完成向基于工程科学和生物科学的工程类学科的转变。 浙江大学生物系统工程与食品科学学院

  38. 四、几点启示 基于科学 电气工程学科 工程学科 化学工程学科 机械工程学科 其它工程学科 基于应用 农业工程学科 纺织工程学科 矿业工程学科 其它工程学科 学科发展的历史证明任何一个工程类学科，要想可持续发展，都应该Based on Science, instead of Based on Application，农业工程学科也不能例外。 后期均从基于应用向基于科学的工程类学科转变的。

  39. 四、几点启示 3. 拓宽并明确学科内涵: 农业工程--农业与生物系统工程 这是我国农业工程学科拓宽发展空间的客观需要 • 在美国， • 1968年，IEEE设立生物医学工程分会； • 美国化学工程学会AICHE目前也于2005年成立了一个生物工程分会； • 麻省理工学院在2005年将化学工程系改名为化学与生物工程系等等。 • 但是， • 最先提出生物系统工程或生物工程的学科概念的是美国的农业工程师们； • 最先建立生物工程或生物系统工程本科专业或系名的是农业工程系； • 最先成立生物工程或生物系统工程分会的也是美国农业工程学会； • 美国大学中的生物工程系或生物系统工程系是从原农业工程系改造而来； • 美国生物工程学会（IBE）就是原美国农业工程学会的生物工程分会， IBE现任主席就是Cornell大学农业工程系的Norm Scott教授。 • 在我国，对生物系统工程这块阵地的争夺那就更加激烈，应尽快占领农业与生物系统工程这一阵地，尽量拓展农业工程学科的学科内涵，否则将来我国农业工程学科的发展将会受到限制。

  40. 四、几点启示 4. 真正突出交叉学科特色 • 改善农业工程学科的师资队伍结构 • 改革现有农业工程类专业的课程体系。增加生物学、化学类和农学类课程，以便更好地体现农业工程师的特点和优势。 5. 整合本学科、兄弟学科和社会力量，推进农业工程学科发展 前提：我们必须高举农业工程学科的旗帜！ 浙江大学生物系统工程与食品科学学院

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