高職院?！冬F(xiàn)代農(nóng)業(yè)》實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式探索

王 鎮(zhèn)

（蘇州農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 蘇州 215008）

0 引言

《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)》實(shí)訓(xùn)課程是農(nóng)業(yè)專業(yè)課程中的重要實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，該課程以培養(yǎng)農(nóng)業(yè)技術(shù)技能型人才為根本，以培育現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)管理為一體的綜合素養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向，是農(nóng)業(yè)專業(yè)教育中的重要組成部分。

隨著新時(shí)代對(duì)高職技能人才需求的多元化與高質(zhì)量化要求，傳統(tǒng)《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)》實(shí)訓(xùn)課程已經(jīng)不能滿足當(dāng)前企業(yè)對(duì)人才的多方面需求。同時(shí)，傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)由于受到實(shí)際教學(xué)條件、師資力量的約束，其缺點(diǎn)也十分明顯，無(wú)法滿足當(dāng)前學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中的演練，其實(shí)踐能力沒(méi)有得到較好的鍛煉[1]。因此，探索《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)》實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)模式創(chuàng)新對(duì)農(nóng)業(yè)技能型人才培育有著重要意義。

1 研究背景

隨著國(guó)家農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化專業(yè)人才的需求日趨增長(zhǎng)，具有高質(zhì)量、高素質(zhì)、高專業(yè)性的復(fù)合人才，已然成為農(nóng)業(yè)企業(yè)和種植合作社迫切急需的核心技術(shù)力量[2]。然而，目前絕大多數(shù)的農(nóng)業(yè)相關(guān)畢業(yè)生，在進(jìn)入農(nóng)業(yè)企業(yè)前仍然需要進(jìn)行企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)及相關(guān)管理的培訓(xùn)學(xué)習(xí)，這也反映出人才培養(yǎng)階段與實(shí)際企業(yè)需求之間往往存在著一定的差距。

在高職教育過(guò)程中，專業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐是職業(yè)教育階段技術(shù)培養(yǎng)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力的過(guò)程，《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)》實(shí)訓(xùn)課程滿足了農(nóng)業(yè)專業(yè)學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)的需求，但是由于農(nóng)業(yè)技術(shù)實(shí)踐往往對(duì)環(huán)境、場(chǎng)地、設(shè)備、工具等要求較高，許多學(xué)校無(wú)法滿足這些硬性條件，《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)》中諸多重要的生產(chǎn)實(shí)踐學(xué)習(xí)難以開(kāi)展，導(dǎo)致專業(yè)實(shí)踐練習(xí)還停留在過(guò)去相對(duì)傳統(tǒng)、簡(jiǎn)單的技術(shù)學(xué)習(xí)，難以滿足對(duì)高質(zhì)量技能型人才培養(yǎng)的要求[3]。

隨著科技的不斷創(chuàng)新，融合新技術(shù)、新思路、新理念的實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式革新為這一難題提供了解決思路?；诨ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐，以虛擬仿真、多媒體技術(shù)、人機(jī)交互等科技產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于實(shí)訓(xùn)教學(xué)之中，以技術(shù)革新推動(dòng)教學(xué)理念革新，推動(dòng)了“產(chǎn)教學(xué)”一體的多維度實(shí)訓(xùn)形式[4]，同時(shí)也為目前高職實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式開(kāi)辟了新的道路。例如以虛擬仿真技術(shù)為核心的智慧農(nóng)業(yè)仿真軟件，可應(yīng)用于《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)》實(shí)訓(xùn)教學(xué)之中，通過(guò)虛擬仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)，可以有效解決實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)中的各類(lèi)困難，例如“看不到”作物生長(zhǎng)發(fā)育，“進(jìn)不去”科學(xué)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理，學(xué)生“做不上”獨(dú)立實(shí)驗(yàn)等諸多現(xiàn)實(shí)教學(xué)問(wèn)題，都將得到有效解決，學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中可以實(shí)現(xiàn)更快、更好、更完善的實(shí)訓(xùn)教學(xué)體驗(yàn)，從而充分落實(shí)《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)》實(shí)訓(xùn)教學(xué)的目標(biāo)，培育優(yōu)秀農(nóng)業(yè)技術(shù)人才。

2 目前《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)》實(shí)訓(xùn)教學(xué)中存在的弊端

2.1 實(shí)訓(xùn)技術(shù)相對(duì)落后

《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)》實(shí)訓(xùn)教學(xué)課程囊括了果樹(shù)生產(chǎn)技術(shù)、蔬菜生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)施農(nóng)業(yè)等，實(shí)訓(xùn)教學(xué)中包含了許多基礎(chǔ)實(shí)踐技術(shù)環(huán)節(jié)，雖然在實(shí)訓(xùn)內(nèi)容上貼合了目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況，但課程依舊存在“技術(shù)落后”的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題[5]，體現(xiàn)在實(shí)踐技術(shù)內(nèi)容覆蓋面少、實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)偏離現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)、實(shí)訓(xùn)技術(shù)練習(xí)落后于最新的科研成果及技術(shù)手段等。由于缺少高質(zhì)量師資，與現(xiàn)代智能農(nóng)業(yè)技術(shù)的脫軌現(xiàn)象相對(duì)嚴(yán)重，教學(xué)中偏重基礎(chǔ)農(nóng)業(yè)表面技術(shù)的學(xué)習(xí)，使得實(shí)訓(xùn)練習(xí)環(huán)節(jié)缺乏實(shí)踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)，學(xué)生無(wú)法及時(shí)了解最新的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品及相關(guān)技術(shù)。

2.2 實(shí)訓(xùn)設(shè)施設(shè)備陳舊

當(dāng)前，《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)》實(shí)訓(xùn)教學(xué)的設(shè)施與機(jī)器設(shè)備老舊，與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的快速發(fā)展相比，新技術(shù)、新產(chǎn)品、新設(shè)備的更迭日新月異，與之相匹配的農(nóng)業(yè)管理模式也在發(fā)生變化，對(duì)于實(shí)訓(xùn)設(shè)施也提出了更高的要求[6]。絕大部分高職院校的設(shè)施設(shè)備無(wú)法達(dá)到匹配新技術(shù)相關(guān)實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)備要求。同時(shí)，部分教師對(duì)于設(shè)備的演示也局限于表面，智能農(nóng)業(yè)設(shè)備引進(jìn)也缺乏資金，難以滿足實(shí)訓(xùn)中學(xué)生實(shí)踐的需要，導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)過(guò)程缺乏扎實(shí)的機(jī)器支撐，難以提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。

2.3 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容受到時(shí)間及環(huán)境限制

《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)》實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中，往往受到時(shí)間及場(chǎng)地環(huán)境的限制。由于農(nóng)作物的生產(chǎn)受到季節(jié)因素的影響，生長(zhǎng)周期較長(zhǎng)，關(guān)鍵性的實(shí)踐技術(shù)很難在階段性課程中進(jìn)行體現(xiàn)，為教學(xué)環(huán)節(jié)增加了負(fù)擔(dān)，也造成學(xué)生無(wú)法完成相關(guān)實(shí)訓(xùn)活動(dòng)。同時(shí)，針對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的實(shí)訓(xùn)過(guò)程，受限于校園場(chǎng)地的局限性，很難開(kāi)展有關(guān)的實(shí)踐過(guò)程。并且在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生數(shù)量眾多，無(wú)法使所有學(xué)生都能夠親身感受農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全流程和細(xì)節(jié)，嚴(yán)重影響了實(shí)訓(xùn)的效果。

2.4 實(shí)訓(xùn)考評(píng)環(huán)節(jié)形式相對(duì)單一

目前的實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)中，對(duì)于學(xué)生綜合能力考察只停留于實(shí)訓(xùn)考試等單一形式，無(wú)法有效測(cè)驗(yàn)出學(xué)生的實(shí)際成績(jī)。教學(xué)過(guò)程師生配比低，難以保證團(tuán)隊(duì)式合作下，每一個(gè)學(xué)生的能力培養(yǎng)，考評(píng)方式存在嚴(yán)重不足，多數(shù)學(xué)生無(wú)法在有限時(shí)間內(nèi)完成相關(guān)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，更無(wú)法得到教師專業(yè)性的指導(dǎo)，限制了實(shí)訓(xùn)過(guò)程中人才的綜合能力運(yùn)用、創(chuàng)新思維的開(kāi)發(fā)等綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

3 《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)》實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式創(chuàng)新

3.1 模式創(chuàng)新的手段

通常，由于農(nóng)作物生長(zhǎng)具有季節(jié)周期，《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)》實(shí)訓(xùn)教學(xué)常常需要跨學(xué)期進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。現(xiàn)階段，通過(guò)搭建智慧農(nóng)業(yè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)本課程教學(xué)實(shí)訓(xùn)的培養(yǎng)目標(biāo)，學(xué)生利用虛擬仿真設(shè)備完成農(nóng)業(yè)技術(shù)的學(xué)習(xí)與實(shí)踐。

3.2 搭建智慧農(nóng)業(yè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

該平臺(tái)依托當(dāng)下信息技術(shù)領(lǐng)域中的云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、Unity3D等新技術(shù)，構(gòu)建了設(shè)施農(nóng)業(yè)場(chǎng)景、作物生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)模型、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量數(shù)據(jù)模型等一批虛擬仿真資源，可以完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)項(xiàng)目預(yù)算、農(nóng)業(yè)氣候環(huán)境仿真與實(shí)時(shí)采集、農(nóng)業(yè)大棚自動(dòng)化施肥與灌溉、設(shè)施溫濕度調(diào)控、植物生長(zhǎng)數(shù)據(jù)分析、無(wú)人機(jī)巡視等一系列農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)[7]，通過(guò)模擬逼真的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)感操作體驗(yàn)，給《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)》實(shí)訓(xùn)帶來(lái)創(chuàng)新化升級(jí)。

3.3 實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)內(nèi)容

智慧農(nóng)業(yè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)內(nèi)容包含系統(tǒng)安裝、系統(tǒng)調(diào)試、創(chuàng)新開(kāi)發(fā)、教學(xué)資源、測(cè)試系統(tǒng)和個(gè)人中心六個(gè)模塊，具體建設(shè)內(nèi)容及功能釋義如圖1所示。

圖1 平臺(tái)模塊內(nèi)容

3.4 實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)意義

通過(guò)平臺(tái)建設(shè)與運(yùn)用，學(xué)生可以充分在《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)》實(shí)訓(xùn)過(guò)程中運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境的智能分析與技術(shù)控制，如大棚內(nèi)的空氣溫濕度、光照強(qiáng)度、光照時(shí)間、土壤溫濕度的控制，再如利用虛擬平臺(tái)中的系統(tǒng)調(diào)試進(jìn)行農(nóng)業(yè)種植技術(shù)訓(xùn)練，對(duì)水閥、加熱、滴管、噴灌等設(shè)備的調(diào)試操作，通過(guò)綜合農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，還可模擬得出最佳參數(shù)用于實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之中[8]。同時(shí)，在虛擬平臺(tái)系統(tǒng)中，還開(kāi)發(fā)了配套的教學(xué)資源和測(cè)試系統(tǒng)，幫助學(xué)生構(gòu)建完善的基礎(chǔ)農(nóng)業(yè)知識(shí)體系，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)、提高動(dòng)手能力，具有較強(qiáng)的實(shí)踐意義。

3.5 實(shí)訓(xùn)平臺(tái)教學(xué)優(yōu)勢(shì)

智慧農(nóng)業(yè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)作為“新技術(shù)”與“新教學(xué)手段”[9]，引發(fā)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)革新，是在尊重農(nóng)業(yè)科學(xué)事實(shí)的同時(shí)，用更為生動(dòng)的互動(dòng)方式取代單一的實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式，更好的夯實(shí)了蔬菜生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)施農(nóng)業(yè)和植物保護(hù)技術(shù)等核心實(shí)訓(xùn)技術(shù)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，為學(xué)生在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)技術(shù)演練實(shí)踐環(huán)節(jié)中提供了更多的學(xué)習(xí)樂(lè)趣，增強(qiáng)了課堂積極性，同時(shí)也為高職教師提高教學(xué)質(zhì)量、高職院校拔高專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量提供了新思路。

3.6 實(shí)訓(xùn)模式創(chuàng)新路徑

《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)》實(shí)訓(xùn)課程依托開(kāi)發(fā)的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行技術(shù)上的實(shí)訓(xùn)練習(xí)，培養(yǎng)其多元化、高水平的農(nóng)業(yè)管理與實(shí)驗(yàn)操作技能，實(shí)現(xiàn)模式創(chuàng)新的路徑由校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室、智慧農(nóng)業(yè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、校外企業(yè)實(shí)踐基地三者進(jìn)行結(jié)合，同線上、線下模式以虛實(shí)結(jié)合式教學(xué)為實(shí)訓(xùn)目的，以環(huán)環(huán)相扣的方式為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供創(chuàng)新路徑，具體路徑流程如圖2所示。

圖2 模式創(chuàng)新路徑

4 實(shí)訓(xùn)模式的教學(xué)評(píng)價(jià)

智慧農(nóng)業(yè)仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)與運(yùn)用，有效解決了《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)》實(shí)訓(xùn)中難以開(kāi)展問(wèn)題的局面，通過(guò)信息仿真技術(shù)手段，解決了場(chǎng)地環(huán)境、前沿技術(shù)學(xué)習(xí)、學(xué)生人數(shù)過(guò)多、師資不夠、設(shè)備落后等難題。并充分結(jié)合了線上線下、虛擬現(xiàn)實(shí)相融合的混合實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式，促進(jìn)了實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中理論與農(nóng)業(yè)實(shí)踐的有機(jī)融合。在實(shí)訓(xùn)模式教學(xué)評(píng)價(jià)中，通過(guò)利用智慧農(nóng)業(yè)仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)中的“測(cè)試系統(tǒng)”，有效解決了傳統(tǒng)測(cè)試的弊端。

通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的演練，讓學(xué)生熟悉了設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)，破解了日常教學(xué)實(shí)踐中“看不到”和“做不上”的難題，提升了學(xué)生實(shí)踐能力，逐步形成技能提升。在“測(cè)試系統(tǒng)”中，考題不局限于以往的知識(shí)理論答題，而是通過(guò)平臺(tái)軟件系統(tǒng)將設(shè)施農(nóng)業(yè)、蔬菜生產(chǎn)技術(shù)和植物保護(hù)技術(shù)進(jìn)行模擬操作測(cè)評(píng)，實(shí)現(xiàn)考核評(píng)價(jià)方式多樣化、具體化[10]。

同時(shí)，系統(tǒng)自帶評(píng)分系統(tǒng)，將個(gè)人操作步驟的“過(guò)程”性考核和實(shí)驗(yàn)“結(jié)果”二者有機(jī)融合，從而最大程度上反映學(xué)生的真實(shí)水平，全方位客觀評(píng)價(jià)每一位學(xué)生的技術(shù)技能和綜合素質(zhì)，使教學(xué)評(píng)價(jià)不再單單反映學(xué)生的成績(jī)，而是通過(guò)在平臺(tái)中的學(xué)習(xí)與測(cè)評(píng)，對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)全過(guò)程建立整體意識(shí)，進(jìn)而培養(yǎng)高職學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。

5 結(jié)語(yǔ)

虛擬仿真技術(shù)在實(shí)訓(xùn)教學(xué)實(shí)踐中的嘗試，既是信息化技術(shù)融合教育改革的大膽嘗試，同時(shí)也是未來(lái)的新趨勢(shì)。在后疫情時(shí)代下，為其他專業(yè)的信息化提供了借鑒意義。但是，也應(yīng)當(dāng)注意到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的開(kāi)展，只能較為形象的再現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)踐環(huán)節(jié)，并不能夠取代現(xiàn)實(shí)的實(shí)踐操作，生產(chǎn)實(shí)際中農(nóng)產(chǎn)品的蟬聯(lián)分析以及品質(zhì)檢測(cè)等都無(wú)法被信息化替代。

因此，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合農(nóng)業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是技術(shù)互補(bǔ)與信息互助的促進(jìn)，為支撐學(xué)科專業(yè)核心能力，創(chuàng)造項(xiàng)目教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)提供了更多的可能。