鄉村振興背景下新型職業漁民實踐教學體系建構

林金華 何藝賓 魏茂春 周峰

摘 要：新型職業漁民是鄉村振興的主體力量之一。創新智慧漁業應用技術是推進漁業供給側結構性改革，加速漁業轉型升級、助力鄉村振興的有效途徑。鑒于此，借助大數據、人工智能等信息技術賦能建構以實踐為導向的實踐教學體系，助力新型職業漁民培養成效，并引入OBE理念，持續改進完善智慧漁業實踐教學體系，打造智慧漁業實踐教學沉浸場域，實現實踐教學目標，以有效深度產教融合，對接生產過程培養智慧漁業應用技術人才，提升智慧漁業人才培養成效。

關鍵詞：鄉村振興；職業漁民;智慧漁業；實踐教學

中圖分類號：G725? ? ?文獻標識碼：A

0引言

“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要提出，加快發展智慧農業，推進農業生產經營和管理服務數字化改造。2022年中央一號文件強調“穩住農業基本盤、做好‘三農工作，接續全面推進鄉村振興”。用工量大，環境艱苦，勞動強度高，抵御自然環境能力弱，生產效率低是傳統水產養殖行業現實特征。近年來國內外勞動力成本提升較快，水產養殖行業面臨招工困難，缺乏技術人員，人員成本且急劇上升。現實困境還存在主要養殖區域水質逐年變差，災害頻發，不時發生缺氧事故。智慧漁業應運而生，基于OBE理念，借助大數據、現代人工智能控制設備代替傳統人工管理操作，對養殖場域水體及生態條件進行實時監測、處理和控制，創造最適宜魚蝦生長的實際水環境，提高生產效率，將成為社會發展的必然趨勢。新型職業漁民急需掌握智慧漁業應用技術，助力推進漁業供給側結構性改革，加速漁業轉型升級，助力鄉村振興。

1智慧漁業實踐教學目標

實踐教學是職業教育人才培養過程中實現既定人才培養目標的關鍵教學環節，也是增強職業教育適應性的最有力抓手之一；實踐教學的根本目的是鞏固理論知識，將理論知 識遷移為學生的能力，[1]為此，對培養學生的實踐能力與創新精神有著理論教學不可替代的特殊作用。實踐教學環節設計必須緊貼業界發展的前沿，注重在實踐教學內容、實踐教學環境等方面體現較好的先進性。[2]根據智慧漁業應用技術人才培養目標要求，著重突出學生的實踐能力與創新精神的培養，建構科學合理的實踐教學體系應用于新型職業漁民實踐教學，形成實踐教學高質量協同進行的實施新路徑，實現實踐教學優質自然資源和教育資源共享。[3]? ?通過實踐教學，使新型職業漁民在實際養殖場過程中掌握智慧漁業各系統設施的操作使用方法，提升生產效率和生產效益。

2實現智慧漁業實踐教學目標功能模塊建構

對接生產過程典型工作任務特征，現代漁業數字化智能管理系統將為水產養殖行業建立數字化、智能化管理平臺和安全保護屏障，使水產養殖行業向工業化、自動化、數字化、智能化生產方向發展，擺脫傳統的“靠天吃飯”，助力產業轉型升級。創設包含養殖場中央控制中心、水產養殖企業ERP生產管理系統軟件、水質在線監測控制系統、增氧機智能化管理系統、投料機智能化管理系統、視頻監控系統、水下攝像機、水下生物量識別、停電、停氣智能報警系統、養殖池水位在線監測系統、漁機智能管家、氣象站、自動捕魚裝置、水產品質量安全可追溯系統、漁病遠程診斷系統等實踐教學功能模塊。

2.1養殖場中央控制中心

借鑒大數據技術在其他領域應用中面對大量信息數據時所展現出的信息數據獲取、處理和利用的高速性、高效性以及強管理性等獨特的優勢，[4]? 在養殖場辦公室配置電腦服務器、大屏幕顯示器、報警系統、戶外LED顯示屏、觸控一體機等相關設施設備，建立中央控制中心，針對各養殖池的水質參數、每一臺電器設備工作參數、水上監控視頻、水下監控視頻、氣象參數等全部集中匯總到中央控制中心。中央控制中心專門軟件自動統計、分析數據，當某一養殖池有異常情況時，系統自動啟動聲光報警設備。中央控制中心僅需少量管理人員24小時值班，管理人員通過中央控制中心可監控各養殖池的運作情況?？杀憬莸乜赏ㄟ^手機、電腦實時觀看各基地的視頻、水質參數、設備工作參數等，并根據參數實際情況，遠程控制增氧機、投料機、水泵、照明等電器設備工作。

2.2水產養殖企業ERP生產管理系統軟件

2.2.1養殖數據采集管理

用料管理：針對所在池塘，用料時間，飼養類型，飼料名稱，來源，單價，總金額，供應單位，用量，操作人，備注，操作，可以實時的記錄各個魚塘的用料情況數據，方便用料的管理；用藥管理：針對所在池塘，用藥時間，藥品名稱，藥品類型，藥品來源，用量，單價，總金額，供應單位，操作人，備注，操作，可以實時的記錄各個魚塘的用藥情況，方便用藥的管理；放苗管理：針對所在池塘，放苗時間，魚苗名稱，來源，數量，單價，總金額，供應單位，操作人，備注，操作，可以實時的記錄各個魚塘的放苗情況，方便放苗的管理；打樣管理：針對所在池塘，打樣時間，打樣魚種，數量，總斤數，勻重，預估存活率，平均體長，操作人，備注，操作，可以實時的記錄各個魚塘的打樣情況，方便打樣情況的分析和管理；損失管理：針對所在池塘，損失時間，損失品種，損失數量，損失斤數，原因，操作人，備注，操作，可以實時的記錄各個魚塘的損失情況和原因，方便損失情況的分析和管理。購銷管理：針對所在塘口，出塘日期，出塘數量，重量，單價，銷售金額，操作人，備注，操作，可以實時記錄購銷的情況，方便購銷記錄的管理。

2.2.2系統報表功能

收益報表：在報表中可以很直觀的看出魚塘的各項支出情況和收入情況，計算出您的總收入和總支出以及凈收入情況以及用料等情況；飼養報表：可以直觀的看出您養魚的種類，以及各個魚的飼養情況并進行導出。購銷報表：可以直觀的看出您魚塘購進的漁料和魚藥情況并進行導出。

2.3水質在線監測控制系統

水質在線監測控制系統能夠24小時遠程監測各養殖水體的pH值、氨氮、亞硝酸鹽、葉綠素a、BOD、COD、總磷、總氮、氧化還原電位（ORP）、電導率、鹽度、濁度、溶解氧以及溫度等水質參數。監測到的溶解氧值及時比對安全值范圍，實時自動控制增氧機工作狀態，避免發生出現缺氧事故。當溶解氧值低于安全值時（設定4mg/L），自動打開增氧機，當溶解氧值達到安全值時（設定5mg/L），自動關閉增氧機，以便節省電能，避免無效增氧，并延長增氧機使用壽命。當所監測到水質參數值低于設定的安全值時，如設定溶解氧值低于安全值時（3mg/L），聲光報警系統自動啟動，并及時撥打電話發送手機短信告知給管理者，控制中心也會及時收到報警提示。通過手機APP、及PC端實時查詢水質參數及變化曲線圖，并實時遠程控制增氧機、投料機、水泵等相關電器設備工作；自動實時記錄、儲存現場監測到的水質參數，并永久保存；幫助養殖戶查詢、分析當前相關水質參數對養殖魚蝦類的影響以及季節、時間、天氣、溫度變化等相關因素對養殖環境的影響；根據水中溶解氧測量值，實時精準控制餌料投放量，提高餌料的轉化率。

2.4增氧機智能化管理系統

增氧機智能化管理系統根據水中溶解氧數值智能啟動增氧機工作，實現按需增氧。并簡便地通過手機APP軟件實時控制增氧機工作，以及設置增氧機工作時間段。同時，增氧機如果出現異常，如缺相、欠壓、短路、異物卡住等故障，會通過手機APP軟件遠程報警。

2.5投料機智能化管理系統

投料機智能化管理系統根據大氣壓力、風速、風向、水流速度、水質參數以及水上視頻監控、水下視頻監控、機器視覺監測判斷信息等關鍵因素、結合養殖魚類的生活、攝食習性，智能判斷精準投喂量和控制投喂過程，實現投料智能化管理。通過手機APP軟件實時實現全機械化作業，在使用散裝飼料情況下，節省人工，降低勞動強度。擴大投料面積，同時能夠投料均勻，避免部分魚類搶食不均而導致個體生長不整齊情形，使得魚類成長規格相對較平均，尤其適合大域水面的水產養殖。投料機的工作時間段可通過手機APP軟件設置，方便調節投料時間和投料量，有效降低飼料溶解時產生水質渾濁現象，以提高水質，保護環境，這樣更加有利于提高飼料利用率，幫助魚類生長。投料機如果出現異常，如缺相、欠壓、短路、異物卡住等故障，會通過手機APP軟件遠程報警。

2.6視頻監控系統

采用高清數碼攝像機、水下攝像機，實時觀察養殖情況。通過視頻遠程傳輸，管理者可通過手機遠程查看養殖場狀況。通過機器視覺分析軟件協助實現智能化管理，如飼料精準投喂控制、漁病遠程診斷等。觀察投放飼料時，魚吃料情況，如果發現來吃食的魚類較少時，及時關閉投料機，避免浪費餌料，并染污水質。觀察增氧機工作情況。觀察水面情況，及時發現異常情況，如魚浮頭、異常游動現象等。以及助力員工管理和防盜。

2.7水下生物量識別裝置

水下生物量識別裝置能通過主動聲納、被動聲納、視頻監控圖像及機器視覺分析系統，對養殖水體中的魚（蝦）群動態監測，估算養殖水體中魚（蝦）數量、單體尺寸、單體重量等功能。

2.8停電、停氣智能報警系統

停電或停氣時，會自動啟動報警系統，中央控制中心會自動報警， 自動啟動發電設備，啟動應急設備，如開啟進水閥門等。同時及時給管理者撥打電話和發送手機短信，及時提醒管理人員采取措施預防缺氧事故發生。

2.9養殖池水位在線監測系統

養殖池中水位在線監測，數據實時傳輸到中央控制中心，當水位低于設定的安全值時，系統自動預警，并自動關閉排水閥門。

2.10漁機智能管家設備

智能插排，用戶可通過小程序、手機APP軟件遠程控制投料機、增氧機、水泵、閥門、照明燈等電器設備工作，低成本改造傳統的水產養殖場。

2.11氣象站

氣象站實際使用中無需人工守護，通過監測大氣溫度、濕度、風速、風向、大氣壓力值、光照強度以及降雨量等相關氣象數據，實時與氣象中心計算機進行通訊，能夠通過多種通訊方法并將相關氣象數據實時傳輸到氣象中心專門氣象數據庫中統計分析和處理。

2.12自動捕魚裝置

吸魚泵可分為真空式、射流式、離心式和氣力吸魚泵等四類。其作為魚獲的輸送裝置，能夠大大節省人力，現實應用于網箱養殖場域、漁船運輸、碼頭以及魚產品加工廠等。在實際使用中，吸魚泵可配合魚類數量自動計數器裝置，并按規格大小自動分揀。

2.13水產品質量安全可追溯系統

水產品質量安全可追溯系統實現生成二維碼完整記錄整個養殖生產過程并受控，使得每一批魚銷售時從養殖端漁場實時信息、魚苗到成品、生產過程中的各時段水質參數、過程錄像視頻、飼料投入、漁藥、動保產品、生產資料、打樣記錄以及流通環節等相關數據全程實現可追溯，系統檢測并隨時提示養殖風險，實現預警預報和養殖過程可追溯。消費者吃的“明明白白”。

2.14漁病遠程診斷系統

通過漁病自動遠程診斷平臺，大量的問/診數據積累后，可分析出某種疾病與水溫、氣候、養殖模式等參數的關系曲線，指導實際養殖管理。針對所養殖生物的攝食情況、死亡情形、水質變化情況及發病癥狀情形，系統自動生成實時診斷結果以及對應處理方案，從而針對性指導養殖戶對癥看病下藥，具有較強的實用性。魚類等生物生病時，養殖戶只需在系統軟件里輸入觀察到的魚體癥狀、實際發病階段、水質參數等情況，系統會自動綜合多種實際因素，針對性自動匹配1-2個類型漁病，并輸出漁病分類、漁病概述、漁病病原、流行病學、臨床癥狀、病例變化、診斷鑒別以及相關防治措施等信息提供養殖戶參考，同時，系統還會自動的向養殖戶發送相關消息，實時提醒養殖戶按時用藥，且能夠及時跟蹤反饋治療效果。該系統還開設在線養殖技術學堂，在線分門別類提供大量水產養殖技術視頻資料等素材，針對養殖的水產品平時常見疾病的癥狀、針對性給出診斷方法與防治方案，使用漁藥種類、優缺點與真偽鑒別，用藥禁忌、藻類圖譜、調水方案、病害圖譜、診斷講解視頻等。系統整合了國內外專家團隊資源，定期開展線上線下的培訓講座，為水產業界免費提供在線咨詢、水質分析、疾病與銷售信息共享等服務，建立專家庫。新手在該學堂里可以迅速系統地掌握大量實用的養殖技術。

3實踐教學目標達成評價

實踐教學目標達成評價旨在關注每個學生實踐教學目標的達成情況，以便在后續有針對性的優化實踐教學內容、改進教學方法及評價方式等。新型職業漁民實踐教學目標達成評價采用定性與定量評價相結合，定性評價采用實操課堂學習考勤、分組實訓記錄等內容進行評價，定量評價主要針對學生實踐教學考核成績進行評價。本次采取新型農民學習智慧漁業應用技術實踐教學模塊考量實踐教學目標達成。

定性評價：因其本省來自生產一線的養殖處場，學習目的性和主動性都比較明確，采用實操課堂學習考勤、分組實訓記錄等定性評價，個別因養殖場地臨時情況，缺席了部分實踐教學模塊，實踐教學目標達成度為0.96.

定量評價計算方法：實踐教學目標的達成度評價值等于樣本總數對每項分目標的平均成績除以每項分目標的目標分值。 實踐教學目標達成度評價值取每項評估分目標達成度的最小值。其次根據設定的實踐教學目標達成度目標值，若實踐教學目標達成度評價值大于達成度目標值，則認為實踐教學目標達成。反之，則未達成。以近期新型職業漁民實踐教學成績為樣本，實施實踐教學目標達成度評價。

實踐教學目標達成度評價目標值：0.6。實踐教學總目標達成度評價值：0.866，達成度評價結論：達成。評價結果見表1。

4結束語

培育新型職業農民是未來實現現代農業健康和可持續發展的必由之路，也是實現鄉村振興戰略和農業現代化的必然要求。[5] 新型職業漁民通過實踐學習，掌握相關設施系統操作，應用實際生產過程，提升新型職業漁民的培養成效和提高生產過程中經濟效益。畢業后新型職業漁民普遍反饋通過智慧漁業應用技術能夠有效創造最適宜魚蝦生長的實際水環境，有效提升生產速度，并使單位水域提升產量，尤其減少病蟲害侵擾，進一步降低養殖風險，也能夠養殖過程中及時發現異常問題，提前作出預警，如水質變化，餌料殘留，提高養殖密度。助力減少用工量80%以上，減輕勞動強度。減少用電量20%以上，提升節能減排成效。飼料利用率提高10%以上。同時生產過程數字化管理，生產過程數據可保留，產品生產過程可追溯，其成功的經驗可以復制。

參考文獻：

[1]逢博，陳光.高校應用型人才培養實踐教學評價體系構建研究[J]..科技視界，2022（2）138-140.

[2]馬勝，沈立，王勇軍.新工科背景下集成電路設計人才培養的實踐教學體系建設探索[J].實驗室研究與探索，2022（1）206-210.

[3]荊艷艷，張志萍，路朝陽.新農科背景下農業工程學科教學改革方向與措施[J].科技視界，2021（14）62-63

[4]張文杰，李長龍，洪宇.基于大數據技術的遠程診斷系統在汽車上的應用[J].汽車文摘，2022（4）30-33

[5]索柏民，陳鵬宇 .鄉村振興背景下遼寧新型職業農民培育研究 [J].農業經濟，2022（1）79-80