基于線上線下相融合的農業機械使用技術課程教學模式探索

李珈慧

上海農林職業技術學院，上海 201600

隨著國家實施鄉村振興戰略，農業農村現代化進程逐步加快，2020年全國農業機械化發展統計公報中，全國農作物耕種收綜合機械化率達71.25%，植保無人駕駛航空器70779架，溫室1872616.4萬平方米［1］。未來中國城鎮化速度和規模還在加快，隨著農業勞動力逐步向社會其他產業轉移，農業勞動力結構性短缺和日趨老齡化漸已成為我國三農問題的核心問題，智能農業裝備和農業機器人無疑是中國鄉村振興的重要戰略支點之一。本文以上海農林職業技術學院為例，針對農業機械使用技術課程教學改革中面臨的課程內容、教學形式等問題，結合上海特色農業機械、積極拓展實訓教學方式和場所，開展了線上線下教學融合的實踐，進行課程教學內容的重構以及教學模式的探索［2］。

一、農業機械使用技術課程教學基本現狀及存在問題

在農業機械使用技術課程理論教學內容傾向傳統大田農機，無法向學生展現農業機械新技術、新結構，導致教學資源和內容更新相對滯后，無法與行業標準、新技術、新裝備配套；教學內容和實訓項目的設計主要以常規農機具為主，未有效與上海特色農機、設施農業、智能裝備融合；農業機械更新換代快，學校自建實訓室無法持續更新與跟進，不利于學生實訓技能與產業發展配套；實訓機位較少，拖拉機等常用農機數量偏少，而保養維護磨損消耗較大，學生無法進行農機的拆裝維護，只能通過教師講解，了解保養位置，限制了教學的有效展開；理論教學內容多，單一課堂教學限制了教學的廣度和深度，教學方式也較呆板，學生對農機的刻板印象，使得學生興趣較低，積極性調動不足［3］。

二、基于上海地域特色的課程內容重構

在課程內容的建設中，充分考慮學生的認知和學習規律，選取農業生產過程中的實際工作任務，突出對學生職業能力和行動能力的訓練，搭建以動力機械為基礎，耕作、播種、管理、收獲四階段農業生產過程為基線的五個教學模塊。

通過走訪上海各農機管理中心、農機推廣中心等農業相關管理或生產部門了解到，2021年，上海的水稻直播比例達到65%，無人機植保比例達到40%，根據上海農業機械的建設情況，選取典型生產過程農業機械的同時，強調上海典型機型的使用與維護，在播種模塊增加了水稻直播機的使用與維護教學內容；在管理模塊增加了植保無人機、設施水肥一體化使用與維護的教學內容，在收獲模塊增加了農業采摘機器人教學內容，在農機類型多、知識點量大的情況下，達到凝練知識點，同時拓展學生農業機械知識面的效果。

三、農業機械使用技術課程線上線下混合式教學模式實施策略

（一）線上線下理論混合理論教學的開展

利用網絡課程平臺——智慧職教完成理論教學及拓展。智慧職教云平臺可實現課前、課中、課后全過程教學與管理。

課前可推送預習資料、預習測評、微課視頻，微課視頻以農機結構原理，上海某農機公司的翻耕、直播、收獲的生產任務操作為主。

課中可進行掃碼簽到、PPT手機同步，限時測試、匿名反饋、課堂彈幕、課堂討論、趣味游戲、頭腦風暴、投票等線上互動，調動學生自主學習積極性，引導學生進行探索學習、討論學習，讓學生做課堂的主人，增強教師與學生的互動，學生與學生的互動，改變農業機械的刻板印象。

課后依托智慧職教云平臺，進行自評、復習測評、師生評價，總結經驗和不足，循環改進；延伸閱讀，借鑒參考江蘇農林職業技術學院、新疆農業職業技術學院、楊凌職業技術學院、蘇州農業職業技術學院等學校優秀開放在線開放課程資源加以補充，使教學內容更為全面充實。

線上線下、課前課中課后翻轉課堂，創新了師生互動、生生互動。讓手機成為輔助教學的工具，符合當代大學生的話語方式。通過云平臺可實時獲取教學數據，了解教學效果，改變以往教學數據滯后的現象，及時調整教學策略，提高了教學效率，保證了教學質量。

（二）線上線下“三虛六實五模塊”全過程實訓任務開發

在實訓項目的開發中，依托動力機械、耕、種、管、收五模塊任務形成一套具有三項模擬實訓、六項實際生產任務，虛實結合，生產過程全覆蓋的實訓任務。

在模塊一動力機械的使用與維護中，以拖拉機駕駛實景項目、拖拉機虛擬整機裝配拆卸、拖拉機虛擬診斷，虛實結合，完成動力機械結構、駕駛、維護三維度實訓。其中虛擬診斷實訓中包括主離合器踏板自由行程與工作行程虛擬檢測與維護、分離軸承與分離杠桿間隙虛擬檢測與維護等在內的31項具體實訓分析任務，完整覆蓋了拖拉機行走、懸掛、轉向三系統故障診斷。通過線上虛擬、線下拖拉機實景駕駛教學，全面覆蓋動力機械實訓內容。

在模塊二和模塊三實訓任務中，以上海某農機公司的實際生產任務和現有機型為依托，進行鏵式犁的掛接、調整、工作與保養實訓以及水稻直播機的調整、試播與保養實訓，與行業新裝配、新技術配套。

在模塊四管理機械的使用與維護中，包含無人機模擬駕駛實訓、水肥一體化操作與維護實訓。無人機模擬駕駛實訓以無人機駕駛員執照考試內容為依托，進行無人機的起飛降落、四面懸停、四邊矩形三類基本模擬飛行訓練。水肥一體化操作與實訓中，依托智能節水灌溉實訓室，該實訓室占地200平方米，是以水肥一體化灌溉為核心，集智慧農業物聯網云平臺、智能中央氣象站、溫室信息采集及環境自動控制于一體的綜合性實訓場地，可完成水肥一體化系統設備的調試與維護、設施番茄結果期水肥的配比、水肥策略制定。

在模塊五收獲機械的使用的維護中，依托學校海灣基地的水稻種植，該水稻種植面積達320畝，種植3至4個品種的水稻，早熟品種松早香1號、小粒香和晚熟品種松香粳1018、南粳46、滬軟1212和秋優金豐，可分批進行聯合收割機的駕駛與工作實訓，拓展了學生的操作工位；依托農用機器人應用實訓室，該實訓室占地200平方米，以設施農業、果園和大田三大農業場景為藍本，構建多種工具配套的四大類實訓平臺，覆蓋耕、種、管、收和產后五大作業環節，課程實訓項目選取草莓采摘機器人的操作與維護。

（三）社團、比賽、課堂三相聯動

成立科技興農無人機植保社團，對海灣實訓基地和蘆塘良田進行農藥噴灑作業的模擬演練，分步分塊對其進行操控，完成理論到實操的拓展，截至2021年，組織無人機社團活動次數達32人次。

參加“互聯網+”創新創業大賽、中國農業機器人創新大賽、全國職業院校農業植保無人機技能大賽，在校內通過“上農之春”文化科技節，舉行趣味性強、可操作性強的比賽項目：水肥一體化沙盤講解、水果采摘作業、無人機模擬駕駛、拖拉機預設故障虛擬診斷等比賽。

通過社團、比賽、課堂三相聯動培養學生創新創業和實踐動手能力，提高學生自主學習的能力，加深對知識點的理解及技能的熟練度，達到以賽促教的目的。在研究周期內，將2019年與2020年農業機械使用技術在校學生的成績與參與比賽、社團的人員成績進行了統計分析，情況分析如表1所示，參加比賽、社團學生的成績優秀率明顯優于未參加的學生，參加各類競賽和社團的同學可以通過課外相關活動學習新內容，拓展教學內容的深度與廣度，同時發現問題和解決問題的能力得到顯著提升［4］。

表1 農業機械使用技術課程成績分布對比

（四）課程全過程思政元素的巧妙融入

在五個模塊的整體認知學習中，學生對農業領域的發展現狀、未來趨勢、崗位方向有了更清晰的認識，對農業領域的認知和重要性有了深層次的理解，從而培養學生學農、為農、愛農意識，樹立學農自信，增強為農服務意識，實現專業知識與學農自信同向同行。

在拖拉機、收割機駕駛實訓中，嚴格要求學生按照安全操作指南以及駕駛操作步驟，操作過程動作嚴謹有序，注意駕駛安全，體現良好職業素養。特別是收割機駕駛實訓中，通過收獲的真實體驗，增強學生成就感，愛崗敬業精神得到顯著提升。

在播種實訓環節，我們需要根據畝播量嚴格控制播種參數，如果播種量或者播種間距不符合作物需求，會影響作物生長環境，必須針對實際需求，反復進行試播量參數的調整，追求最佳效果。在教學的環節中通過對細節的引導，培養學生精益求精、追求卓越的工匠精神。

在模擬實訓環節，通過小組協作、實訓互評的方式，提升學習氛圍，培養學生互助學習，引導分工協作的意識。

（五）完善教學評價設計

為更全面反映學生的綜合能力，體現教學的過程性，可以通過線上線下混合式教學模式來進行多樣化考核［5］。線上課程的完成情況、出勤率、課堂互動情況（投票、討論、測試、頭腦風暴等）、九大實訓任務完成情況的視頻作業，不同類型的成績按照不同的權重計入總分，提升學生過程教學的參與度，實踐教學的完成度，提升學生的綜合能力。主要采用形成性考核和終結性考核相結合的方式，形成性考核占比60%，終結性考核占比40%。形成性考核具體權重分布，見表2。

表2 形成性考核權重

四、結語

線上線下混合式教學模式具有傳統教育教學方法所不具備的巨大優勢，不僅可以減少線下的理論教學工作量，增強線下的實踐操作，特別是三種虛擬仿真場景、六種真實場景形成的虛實結合典型場景全覆蓋的實訓過程，大大提升了學生的參與度與學習積極性，提高課程學習效率。教育者需要根據時代發展的需求，不斷改進教學方法，提高受教育者對教學的滿意度，提升教學效果，使學生在教學活動中從知識、技能、素質三方面得到全面提升。