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大學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新教學(xué)研究

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大學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新教學(xué)研究

摘要:產(chǎn)業(yè)振興是鄉(xiāng)村振興的重要組成部分,發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)是實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興的重要手段,本文針對(duì)智慧農(nóng)業(yè)人才需求的現(xiàn)實(shí)狀況,設(shè)計(jì)了課上創(chuàng)新啟發(fā)式教學(xué)和課外拓展實(shí)踐相結(jié)合的智慧農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)體系,通過(guò)課上創(chuàng)新啟發(fā)式教學(xué)夯實(shí)學(xué)生專業(yè)理論知識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,通過(guò)課外拓展實(shí)踐教學(xué)提高學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐技能。結(jié)果表明,課上創(chuàng)新啟發(fā)式教學(xué)和課外拓展實(shí)踐相結(jié)合的智慧農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)教學(xué)方式取得了良好效果,學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力均得到提高。

關(guān)鍵詞:智慧農(nóng)業(yè);創(chuàng)新教學(xué);鄉(xiāng)村振興;大學(xué)生培養(yǎng)

產(chǎn)業(yè)振興是鄉(xiāng)村振興的重要組成部分,智慧農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理和銷售全產(chǎn)業(yè)鏈的“生態(tài)融合”和“基因重組”,有利于推動(dòng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、提高效率,發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)是實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興的重要手段[1-2],我國(guó)《鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃(2018—2022年)》和《全國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化規(guī)劃(2016—2020)年》提出“要加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化步伐,實(shí)施智慧農(nóng)業(yè)工程”,而且明確了“智慧農(nóng)業(yè)引領(lǐng)創(chuàng)新工程”的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化實(shí)施戰(zhàn)略[3-4]。但是,當(dāng)前的現(xiàn)實(shí)情況是大學(xué)生無(wú)論是來(lái)自城市還是農(nóng)村,涉農(nóng)工作的意愿都不強(qiáng)烈,再加上他們對(duì)鄉(xiāng)村振興和智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展認(rèn)識(shí)不夠深入,使得涉農(nóng)高校人才培養(yǎng)與鄉(xiāng)村振興中的智慧農(nóng)業(yè)人才需求不符[5]。面對(duì)鄉(xiāng)村振興急需的智慧農(nóng)業(yè)人才缺口較大的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,涉農(nóng)高校積極探索適應(yīng)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的應(yīng)用型人才成為當(dāng)前涉農(nóng)大學(xué)生人才培養(yǎng)的迫切任務(wù)。

1科學(xué)設(shè)計(jì)智慧農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)體系

智慧農(nóng)業(yè)涉及信息科學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)和管理科學(xué)等多學(xué)科交叉,要求培養(yǎng)的人才既要掌握專業(yè)理論知識(shí),又要具有充分的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),據(jù)此,本文針對(duì)培養(yǎng)適應(yīng)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的應(yīng)用型人才,設(shè)計(jì)了課上創(chuàng)新啟發(fā)式教學(xué)和課外拓展實(shí)踐相結(jié)合的智慧農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)體系。課上創(chuàng)新啟發(fā)式教學(xué)重在夯實(shí)學(xué)生專業(yè)理論知識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,課外拓展實(shí)踐教學(xué)重在提高學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐技能。人才培養(yǎng)過(guò)程是教與學(xué)的雙向互動(dòng)過(guò)程,教師不僅要掌握豐富的知識(shí),更重要的是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性,否則,教師講課就會(huì)帶有盲目性,難以調(diào)動(dòng)和提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。比如,在“智慧農(nóng)業(yè)”課上理論知識(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)中,為充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和開(kāi)發(fā)創(chuàng)新思維,對(duì)于信息學(xué)科的“GPS、GIS和遙感”等主體內(nèi)容,側(cè)重應(yīng)用部分的講解,多舉實(shí)例,多展示實(shí)際應(yīng)用中的圖片或?qū)嵨?,以專家講座、多媒體等聲音、影像信息吸引學(xué)生的眼球,激發(fā)學(xué)生興趣,對(duì)于GPS定位原理等難度較大的內(nèi)容,根據(jù)學(xué)生實(shí)際基礎(chǔ),適當(dāng)補(bǔ)充涉及的高中、大學(xué)物理及地理知識(shí),采用豐富的教學(xué)方法和手段,增加實(shí)踐內(nèi)容,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。再比如,在“智慧農(nóng)業(yè)”課外拓展實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)中,通過(guò)組織學(xué)生開(kāi)展農(nóng)產(chǎn)品電商銷售和參加挑戰(zhàn)杯、“互聯(lián)網(wǎng)+”、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目等,使學(xué)生深入了解農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,提升學(xué)生對(duì)智慧農(nóng)業(yè)的認(rèn)同感和參與度,鍛煉學(xué)生的實(shí)踐技能和團(tuán)隊(duì)寫(xiě)作能力。

2逐步夯實(shí)智慧農(nóng)業(yè)人才專業(yè)知識(shí)

培養(yǎng)適應(yīng)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的應(yīng)用型人才離不開(kāi)專業(yè)理論知識(shí)傳授,因此,課堂專業(yè)理論教學(xué)要有啟發(fā)性、邏輯性和生動(dòng)性,對(duì)于不同的教學(xué)內(nèi)容、不同基礎(chǔ)的學(xué)生,應(yīng)采用不同的教學(xué)設(shè)計(jì)方法。

2.1提出問(wèn)題,引導(dǎo)思考在專業(yè)理論教學(xué)過(guò)程中,好的開(kāi)頭能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生飽含興致地學(xué)完一節(jié)課,據(jù)此,理論講授時(shí)采用提問(wèn)式或背景介紹式等方法。如在講緒論、GPS、GIS和遙感時(shí),開(kāi)頭以多媒體錄像、三維動(dòng)畫(huà)等形式,通過(guò)背景介紹智慧農(nóng)業(yè)、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)和遙感的發(fā)展、現(xiàn)狀和特點(diǎn),以視、聽(tīng)等多種感受激勵(lì)學(xué)生。又如在講授其他衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)時(shí),提問(wèn)學(xué)生,“哪個(gè)國(guó)家還有可能構(gòu)建汽車、輪船和飛機(jī)的定位系統(tǒng)呢?”,學(xué)生自然會(huì)想到俄羅斯、歐盟等先進(jìn)國(guó)家,由于我國(guó)對(duì)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)做了大量的報(bào)道,學(xué)生們也會(huì)提到中國(guó)自主研發(fā)、制造的北斗導(dǎo)航系統(tǒng),這樣,就可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考北斗導(dǎo)航與GPS的相同點(diǎn)、不同點(diǎn)以及北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。

2.2適當(dāng)重復(fù),突出重點(diǎn)在專業(yè)理論教學(xué)過(guò)程中,用已知知識(shí)去認(rèn)識(shí)未知知識(shí)時(shí),可適當(dāng)重復(fù)已學(xué)知識(shí)。比如,由GPS衛(wèi)星信號(hào)結(jié)構(gòu)圖去理解GPS基本原理,用GPS基本原理認(rèn)識(shí)測(cè)距碼測(cè)距的觀測(cè)方程等。而且,對(duì)于重要概念需要多次重復(fù)。例如,講授緒論時(shí),多次出現(xiàn)GPS、GIS等概念,講授GPS應(yīng)用時(shí),強(qiáng)調(diào)應(yīng)結(jié)合GIS輔助測(cè)量。2.3留有余地,課下思考在每次課結(jié)束時(shí),提出一些問(wèn)題討論,給學(xué)生留出思考空間。這些問(wèn)題或者涉及基本知識(shí)和方法,或者是本節(jié)課所講內(nèi)容的延伸,或者是下節(jié)課內(nèi)容的引出;而且隨著課程的不斷深入,問(wèn)題可以越來(lái)越具有綜合性,使學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣。課堂內(nèi)容和時(shí)間不能安排太“滿”,給自己和學(xué)生均留有余地,與學(xué)生交互所擦出的火花會(huì)很精彩。如第一次授課時(shí),提出本節(jié)課所講的“智慧農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)”“智慧農(nóng)業(yè)的體系”等基本知識(shí)和方法的問(wèn)題;第二次課講授“GPS的發(fā)展及特點(diǎn)”時(shí),提出讓學(xué)生思考第三次課的內(nèi)容“GPS的原理與誤差源”。

3創(chuàng)新培養(yǎng)智慧農(nóng)業(yè)人才綜合能力

一般情況下,若采用單一的教學(xué)方法,學(xué)生會(huì)逐步喪失學(xué)習(xí)興趣,因此,為調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性,我在教學(xué)中嘗試多種教學(xué)方法。

3.1實(shí)踐性啟發(fā)教學(xué)教學(xué)與科研、生產(chǎn)相結(jié)合,體現(xiàn)了理論聯(lián)系實(shí)際,符合教育面向社會(huì)面向經(jīng)濟(jì)建設(shè)的要求。這不僅提高了教師的科研水平,也提高了教師的教學(xué)水平,使我們的教學(xué)內(nèi)容不斷豐富和更新,緊跟現(xiàn)代科技和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。例如,在講授智慧農(nóng)業(yè)的技術(shù)應(yīng)用課中,將教師所做的研究工作———奶牛數(shù)字化管理關(guān)鍵技術(shù)———充實(shí)到教學(xué)中,通過(guò)該實(shí)例使學(xué)生理解,智慧農(nóng)業(yè)不僅包括種植,同時(shí)也包括精確養(yǎng)殖,理論聯(lián)系實(shí)際,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和對(duì)實(shí)際問(wèn)題探索的能力。

3.2探索討論式教學(xué)為使學(xué)生牢固掌握重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容,提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,在教學(xué)中摸索探索求證、討論評(píng)價(jià)、歸納總結(jié)的方法。例如:在講解GPS測(cè)距方法時(shí),教學(xué)中按照“方案比較———可行性分析———解決問(wèn)題”的規(guī)律,應(yīng)用探索求證的方法,由淺入深,進(jìn)行對(duì)比分析,以取得良好教學(xué)效果。例如,在電磁波測(cè)距時(shí),發(fā)射端在t0時(shí)刻發(fā)出電磁波,在t1時(shí)刻接收目標(biāo)物反射的電磁波。通過(guò)波速與時(shí)間差的乘積,可求出發(fā)射端與接收端的距離。GPS測(cè)距時(shí),發(fā)送波譜信號(hào)的同時(shí)發(fā)送時(shí)間信號(hào)t0,進(jìn)而由波速與時(shí)間差的乘積得出距離值。通過(guò)兩種方案的比較,引導(dǎo)學(xué)生得出不同的適用場(chǎng)合及優(yōu)缺點(diǎn),進(jìn)行GPS測(cè)距的可行性分析,最后解決GPS測(cè)距原理的問(wèn)題。如圖1所示。在遙感章節(jié)講授時(shí),定性分析之后,針對(duì)具體物質(zhì)定量研究,加強(qiáng)對(duì)不同物質(zhì)的反射特性的理解,組織學(xué)生討論評(píng)價(jià)和總結(jié)規(guī)律,將“一般”到“特殊”之間構(gòu)成緊密的聯(lián)系。例如(如圖2所示),地物的反射光譜特性中,首先,定性分析沙漠、濕地和綠色植物等反射率與波長(zhǎng)之間的光譜曲線。其次,對(duì)具體的綠色植物———松樹(shù)進(jìn)行定量分析,研究其受病蟲(chóng)害后的遙感圖像。然后,再分析幾種典型的植物,通過(guò)學(xué)生討論評(píng)價(jià),得到“一般”到“特殊”之間的關(guān)系。

3.3開(kāi)放性學(xué)習(xí)方式針對(duì)“智慧農(nóng)業(yè)”課程和涉農(nóng)院校學(xué)生的特點(diǎn),采取了專題講座和開(kāi)放式學(xué)習(xí)相結(jié)合的方法。如“智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展和最新技術(shù)”章節(jié)學(xué)習(xí)時(shí),由學(xué)生們分組,通過(guò)上網(wǎng)、圖書(shū)館和資料室查閱資料,從而激發(fā)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí),變灌輸式教育為探索式學(xué)習(xí),鍛煉了學(xué)生查閱資料的能力,擴(kuò)展了知識(shí)面,為今后撰寫(xiě)學(xué)術(shù)論文和畢業(yè)論文作了準(zhǔn)備,也培養(yǎng)了學(xué)生分析、解決問(wèn)題和獨(dú)立思考的能力。比如,今年教授的3個(gè)班共查閱80篇文獻(xiàn),150條網(wǎng)上信息,同學(xué)們進(jìn)行了國(guó)際、國(guó)內(nèi)的分類總結(jié)。通過(guò)開(kāi)放式學(xué)習(xí),增強(qiáng)了學(xué)生們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí),加強(qiáng)了班級(jí)凝聚力。最后,我還鼓勵(lì)學(xué)有余力的同學(xué),在此基礎(chǔ)上撰寫(xiě)論文或制作網(wǎng)站。

3.4自主研發(fā)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于“智慧農(nóng)業(yè)”這種實(shí)踐應(yīng)用性較強(qiáng)的課程,實(shí)驗(yàn)教學(xué)至關(guān)重要。比如,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采取了兩種創(chuàng)新:一是開(kāi)放實(shí)驗(yàn)時(shí)間,在完成某一章節(jié)后,學(xué)生自由分組,每組與老師預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間,這樣,可以合理分配實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源,盡量滿足每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)愿望;二是開(kāi)放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,每組學(xué)生可以任意選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,甚至可以自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,如GPS、GIS和GSM實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,一組學(xué)生在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)儀器和功能的基礎(chǔ)上,向老師申請(qǐng),由學(xué)校購(gòu)買一些低成本的器件,同學(xué)們自主組裝,擴(kuò)展了儀器的測(cè)量功能。為便于野外測(cè)量,同學(xué)們研發(fā)、組裝了新型電路,在不影響測(cè)量精度的前提下,縮小的儀器體積,便于攜帶。通過(guò)自主研發(fā)式實(shí)驗(yàn)教學(xué),大力提高了同學(xué)們的自學(xué)能力和創(chuàng)新精神,增強(qiáng)了實(shí)踐動(dòng)手能力。

3.5多種考核方式考試是對(duì)學(xué)生知識(shí)、能力和技能等方面進(jìn)行總結(jié)檢查的主要手段。針對(duì)課程和學(xué)生的特點(diǎn),采用靈活多樣的考核方法,促進(jìn)學(xué)生全面掌握本門課程所學(xué)內(nèi)容。(1)成立考核小組,事先精心設(shè)計(jì)口試題目,如智慧農(nóng)業(yè)的最新技術(shù),遙感的應(yīng)用實(shí)例等,口試采用學(xué)生抽簽的方式,在同學(xué)準(zhǔn)備之后,通過(guò)教師提問(wèn),師生互動(dòng)的方式,對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)廣度、深度以及運(yùn)用知識(shí)的能力進(jìn)行檢查,較全面地考查了學(xué)生的能力。(2)采用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(30%)、開(kāi)放式學(xué)習(xí)(30%)及筆試(40%)相結(jié)合的方法。學(xué)生們反映這種考核很新穎,且非常合理,側(cè)重于對(duì)素質(zhì)的考查,具有靈活性。

3.6教學(xué)與科技創(chuàng)新相結(jié)合創(chuàng)建班級(jí)科技創(chuàng)新小組,鼓勵(lì)對(duì)科研有興趣的同學(xué),參加科技創(chuàng)新活動(dòng)。將自己所承擔(dān)的科研項(xiàng)目與“智慧農(nóng)業(yè)”教學(xué)緊密結(jié)合,通過(guò)科技創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)平臺(tái),組織學(xué)生參加大學(xué)生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃,激發(fā)他們的創(chuàng)新靈感和培養(yǎng)他們的實(shí)踐動(dòng)手能力。比如,針對(duì)智慧農(nóng)業(yè)特點(diǎn),將智慧農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)與科技創(chuàng)新相結(jié)合,組織學(xué)生參加挑戰(zhàn)杯、“互聯(lián)網(wǎng)+”、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目等科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽或項(xiàng)目,指導(dǎo)學(xué)生精心準(zhǔn)備參賽內(nèi)容,動(dòng)手制作參賽作品,使學(xué)生在實(shí)際參賽過(guò)程中不斷思考和創(chuàng)新,提高學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。

4改革效果

經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)研究與實(shí)踐,“智慧農(nóng)業(yè)”課程創(chuàng)新性教學(xué)取得了預(yù)期的效果,主要表現(xiàn)在:(1)通過(guò)教學(xué)改革,采用形象、生動(dòng)、有趣的教學(xué)手段和啟發(fā)式、開(kāi)放性、討論式、教學(xué)與科學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法,將智慧農(nóng)業(yè)高新技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè),理論聯(lián)系實(shí)際,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和對(duì)實(shí)際問(wèn)題探索的興趣。(2)通過(guò)“智慧農(nóng)業(yè)”課程的創(chuàng)新性教學(xué)實(shí)踐,打破了學(xué)生認(rèn)為農(nóng)業(yè)與高新技術(shù)關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)平均投入的陳舊觀念,使學(xué)生深入了解了高新技術(shù)在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的價(jià)值和可行性。使學(xué)生對(duì)智慧農(nóng)業(yè)的理論有了更加深入的理解和掌握。(3)自主研發(fā)式實(shí)驗(yàn)教學(xué),大大提高了同學(xué)們的自學(xué)能力和創(chuàng)新精神,提高了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和知識(shí)綜合應(yīng)用能力。通過(guò)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相融合,有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生走向社會(huì),走向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的實(shí)踐,促進(jìn)了社會(huì)與學(xué)生的良性互動(dòng)。(4)學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)“智慧農(nóng)業(yè)”這門課程,深刻體會(huì)到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)需要一批有文化、有技術(shù)、會(huì)經(jīng)營(yíng)、懂管理的高素質(zhì)的新一代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者和農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)者,學(xué)生懂得了作為涉農(nóng)高校學(xué)生,參與農(nóng)業(yè)就業(yè)創(chuàng)業(yè)是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興的迫切需要,也是實(shí)現(xiàn)自身價(jià)值的重要途徑,樹(shù)立了涉農(nóng)高校學(xué)生在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、鄉(xiāng)村振興領(lǐng)域大有可為的信心。

結(jié)語(yǔ)

智慧農(nóng)業(yè)的實(shí)質(zhì)就是利用現(xiàn)代高新技術(shù)改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)。作為一所涉農(nóng)高校,面對(duì)當(dāng)前現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r和鄉(xiāng)村振興形勢(shì),應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)適合當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的、具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐技能的復(fù)合型、高級(jí)應(yīng)用型人才。本教學(xué)研究在分析學(xué)生和“智慧農(nóng)業(yè)”課程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,通過(guò)科學(xué)設(shè)計(jì)智慧農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)體系、逐步夯實(shí)智慧農(nóng)業(yè)人才專業(yè)知識(shí)和創(chuàng)新培養(yǎng)智慧農(nóng)業(yè)人才綜合能力,使學(xué)生在鮮活的案例和實(shí)踐中牢固掌握“智慧農(nóng)業(yè)”相關(guān)知識(shí)和技能,以高新農(nóng)業(yè)科技助力鄉(xiāng)村振興。通過(guò)智慧農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)課程的不斷豐富和創(chuàng)新,取得了良好的教學(xué)效果。

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作者:王東平 單位:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院