VR技術在農業機械化專業課程思政中的應用研究

摘" 要：農業機械化專業課程在人才培養中具有重要作用，但傳統教學受限于設備昂貴、實踐機會不足，影響學生實踐能力和綜合素養。課程思政作為高等教育改革方向，需要融入家國情懷、社會責任感和創新精神。該研究探討VR技術在農業機械化專業課程中的應用，通過虛擬仿真農機博覽館、翻轉課堂、遠程實驗等，探索課程思政的融合路徑。采用對比實驗、問卷調查等方法，評估VR教學模式的效果。結果表明，VR教學能提升學生學習興趣，使其深入理解農業現代化發展與國家戰略，增強社會責任感和工匠精神。相比傳統教學，VR技術提供沉浸式交互體驗，更有助于課程思政目標的實現。

關鍵詞：VR技術；農業機械化專業；課程思政；虛擬仿真；教學改革

中圖分類號：G641" " " 文獻標志碼：A" " " " " "文章編號：2096-9902（2025）06-0115-05

Abstract：Agricultural mechanization major courses play a vital role in talent cultivation， but traditional teaching is limited by expensive equipment and insufficient practical opportunities， which affect students' practical abilities and comprehensive qualities. As a direction for higher education reform， ideological and political education （IPE） needs to integrate national sentiment， social responsibility， and innovative spirit. This study explores the application of VR technology in agricultural mechanization major courses， examining the integration of IPE through virtual simulation agricultural machinery museums， flipped classrooms， remote experiments， etc. Using comparative experiments and questionnaires， the effectiveness of the VR teaching model is evaluated. The results show that VR teaching enhances students' learning interest， deepens their understanding of agricultural modernization and national strategies， and strengthens their social responsibility and craftsmanship spirit. Compared to traditional teaching， VR technology provides an immersive and interactive experience that better facilitates the realization of IPE objectives.

農業機械化是現代農業發展的核心推動力，直接影響農業生產效率、質量和可持續發展。農業機械化專業課程的教學目標不僅是培養掌握農業機械設備操作與維護的技術性人才，更應關注如何提升學生的綜合素質，包括創新精神、實踐能力以及社會責任感[1]。然而，傳統教學模式中，由于設備、場地以及實驗條件的限制，學生的實踐機會受限，難以全面提升其動手能力和創新意識。課程思政的引入為這一問題提供了解決方案，其強調將思想政治教育與專業課程結合，培養學生的家國情懷、社會責任感和創新能力[2]。

本研究將探討如何通過虛擬現實（VR）技術在農業機械化專業課程中實現思政目標的融合。VR技術通過沉浸式、交互式的教學方式，使學生能夠更加直觀、深刻地理解農業機械化發展及其在國家農業戰略中的地位，同時激發學生的創新精神和社會責任感[3]。研究將重點分析如何通過VR技術提升學生的學習興趣、理解農業機械化的國家意義，并幫助學生形成良好的職業操守和社會責任感。

1 農業機械化發展與課程思政目標

1.1 農業機械化發展歷程

農業機械化的發展歷程，反映了全球農業生產方式的深刻變革。農業機械化的歷史從最初的蒸汽動力機械到現代的智能化農機經歷了多個階段。

1.1.1 傳統農機化

傳統農業機械化的標志是內燃機的應用。20世紀初期，內燃機驅動的拖拉機、聯合收割機等設備開始替代傳統的人工和畜力。通過機械化的推廣，農業生產效率大幅提升，農業生產進入了規模化、機械化的新階段。我國的農業機械化起步較晚，但在國家政策推動下，逐步完成了農業設備的普及，推動了農村經濟的發展。在這一階段，農業機械化專業課程的教學主要集中于傳統機械設備的操作與維修技術，盡管教學內容具有一定的實用性，但在創新精神和思政教育的融入方面，仍顯得較為單一。

1.1.2" 現代智能農機

進入21世紀，隨著信息技術、人工智能、大數據等技術的飛速發展，農業機械化進入了數字化、智能化、精準化的新階段。智能農機如無人駕駛拖拉機、精準播種機、自動化收割機等設備的出現，徹底改變了傳統農業生產的模式，提高了生產效率和精準度[4]。例如，無人駕駛拖拉機和無人機噴灑設備的廣泛應用，使得農業生產過程更加智能化和自動化。通過搭載北斗衛星導航系統，智能農機能夠實時感知并調整作業路徑，確保農田的作業精度?，F代智能農機的普及，推動了農業生產從規模化向智能化、可持續發展轉型。農業機械化專業課程的內容逐步向智能農機技術的應用轉型，課程思政也因此在教學中有了更為重要的定位，旨在通過引入現代智能農機的先進技術和創新成果，激發學生的創新精神，并引導他們理解農業機械化對國家發展的深遠意義。

1.2" 課程思政在農業機械化教學中的目標

課程思政是新時代高等教育的改革方向，特別在農業機械化專業的教學中，具有重要意義。通過課程思政的實施，學生不僅可以掌握專業知識，還能增強國家認同感、社會責任感和創新意識。

1.2.1" 培養學生的科技報國精神

農業機械化是我國農業發展的重要支柱，尤其是近年來我國自主研發的高端農機設備在國內外市場的推廣，代表了國家在農業機械化領域的技術突破。在課程中融入科技報國精神，能夠激發學生對科技創新的關注與投入，培養他們的家國情懷。例如，通過介紹我國自主研發的智能農機設備，學生能夠認識到這些技術對于提升我國農業競爭力、保障糧食安全的巨大作用，從而激發他們為國家農業發展貢獻力量的決心。課程中通過展示我國自主研發的智能農業裝備和農業機械化的技術突破，增強學生的民族自豪感，培養他們的創新精神與社會責任感，使其意識到自己的技術水平不僅影響著農業生產效率，也與國家的農業強國戰略密切相關。

1.2.2" 結合鄉村振興戰略，增強社會責任感

鄉村振興戰略是我國新時代的重要戰略目標之一，農業機械化在其中扮演著關鍵角色。通過課程思政，學生能夠認識到現代農業機械化是推動農村經濟發展、提高農民收入、改善農村環境的重要手段。農業機械化專業課程不僅僅是傳授專業技能，更要幫助學生理解農業機械化在鄉村振興中的作用，引導學生樹立服務農村、服務農業發展的責任感和使命感。通過結合鄉村振興戰略的背景，學生能夠更加深刻地理解自己的專業背景與社會發展的緊密聯系，激發他們投身農業機械化事業、為鄉村振興貢獻力量的熱情。

2" VR技術在農業機械化課程教學中的應用

隨著教育技術的不斷發展，虛擬現實（VR）技術在農業機械化專業課程中的應用逐漸成為教學改革的重要方向。VR技術通過提供沉浸式、互動式的學習體驗，突破了傳統教學的空間和設備限制，使學生能夠在虛擬環境中進行深度互動和實踐操作[5]。以下將詳細探討VR技術在農業機械化課程中的應用，具體包括虛擬仿真博覽館的建設和VR教學模式的改革。

2.1" 虛擬仿真博覽館的建設

虛擬仿真博覽館作為一個創新的教學工具，能夠將農業機械化的發展歷史、先進設備及其應用技術可視化、立體化地呈現給學生[6]。這一平臺不僅僅是展示農業機械化設備的工具，更是一個融入了課程思政的教育平臺，能夠讓學生更好地理解我國農業機械化的成就和發展路徑。

2.1.1" 農機發展史與國情教育結合

虛擬仿真農機博覽館通過展示從傳統農機到現代智能農機的演變過程，讓學生直觀了解農業機械化的發展歷程。例如，博覽館中展示了我國從引進國外農機設備到自主研發現代農業機械的全過程。學生在參觀虛擬博覽館時，可以看到我國農業機械化從手工作業到內燃機驅動機械再到智能農機設備的歷史脈絡。

通過VR技術，學生可以身臨其境地“參觀”20世紀60年代的蒸汽拖拉機，感受早期農業機械如何依賴人工操作，以及在進入內燃機時代后，農機如何改變農業生產的模式。虛擬博覽館通過3D建模和虛擬場景再現，使得這一段歷史不再是枯燥的文字講解，而是以身臨其境的方式讓學生深入了解我國農業機械化的巨大變革，進而提高他們對國家農業發展歷史的認同感。

通過展示我國自主研發的農業機械設備，如“北斗”導航系統裝備的拖拉機、智能化無人駕駛收割機等，虛擬博覽館進一步展示了我國農業科技創新取得的成果，激發學生的愛國情懷，增強他們的民族自豪感。

2.1.2典型農機設備的三維建模與交互展示

虛擬博覽館中的三維建模和交互展示讓學生可以詳細了解農業機械的構造、工作原理和操作方式[6-7]。例如，虛擬博覽館內有針對不同農業機械設備（如聯合收割機、拖拉機、精準播種機等）的互動模型，學生可以在虛擬環境中“操作”這些設備，模擬其在農田中的使用場景。

以“聯合收割機”為例，學生可以通過VR設備進入虛擬場景，親自模擬聯合收割機的操作，了解其工作原理、各個部件如何協同工作[8]。這種方式與傳統的課堂教學不同，能使學生更加直觀地理解農機設備的各項功能和操作技巧，打破了因設備昂貴或操作危險帶來的學習障礙。同時，VR技術還可以通過互動性教學，實時反饋學生操作中的錯誤，幫助學生更高效地掌握農業機械的使用技巧。

2.2" VR教學模式的改革

VR技術的引入不僅改變了傳統的教學方式，還推動了農業機械化專業課程的教學模式創新[9]。通過結合翻轉課堂和遠程操作仿真實驗等新型教學手段，學生能夠在虛擬環境中進行自主學習和操作，達到更高的學習效果。

2.2.1翻轉課堂與沉浸式VR體驗

翻轉課堂作為一種新的教學模式，在農業機械化專業課程中與VR技術結合后，學生的學習方式發生了根本變化。傳統課堂中，教師主導知識傳授，而翻轉課堂模式中，學生在課前通過觀看視頻、閱讀資料等方式自主學習基礎知識，而課堂上則更多地進行互動討論和問題解決。

通過VR技術，翻轉課堂得到了進一步優化[2]。學生在課前通過VR體驗農機設備的操作原理和工作流程后，課堂上可以圍繞具體問題進行討論和解決。例如，在學習農業機械的控制系統時，學生可以通過VR模擬農機的實時工作狀態，然后根據遇到的實際問題進行分析和討論。這種方式不僅提升了學生的學習興趣和主動性，也加強了理論與實踐的結合，增強了學生的解決問題的能力。

2.2.2" 遠程操作農機仿真實驗

VR技術還打破了傳統實驗教學的時空限制，使得遠程操作農機仿真實驗成為可能。學生可以在沒有實際設備的情況下，通過虛擬仿真平臺模擬農機操作。通過這一方式，學生可以進行反復操作練習，鞏固知識和技能，提升操作熟練度。例如，學生可以在虛擬環境中進行拖拉機的精確操作，模擬其在不同土壤條件下的工作表現，進行深松、耕作、施肥等操作練習，熟練掌握農業機械的使用技巧。

此外，虛擬仿真實驗還能模擬不同的操作條件，如農機設備的故障診斷與維修。學生可以通過虛擬平臺模擬農業機械在實際使用中的常見故障，進行系統檢測與維修操作，不僅提高了學生的實操技能，還讓他們在安全的虛擬環境中積累了寶貴的維修經驗。

3VR技術在農業機械化課程思政中的融合路徑

課程思政是將思想政治教育與專業課程相結合的教學模式，旨在培養學生的家國情懷、社會責任感以及創新精神。在農業機械化專業課程中，課程思政的融入，不僅可以幫助學生掌握專業知識，還能夠引導學生形成正確的價值觀，提升其社會責任感。通過VR技術的應用，可以更好地實現課程思政的目標，讓學生通過身臨其境的體驗來感受農業機械化對國家發展的貢獻，增強他們的家國情懷和社會責任感。以下將詳細探討VR技術在農業機械化課程中融入課程思政的具體路徑。

3.1" 提升學生家國情懷

通過VR技術，可以讓學生在沉浸式的虛擬環境中，直觀感受到我國農業機械化的發展歷程及其對國家農業現代化和經濟建設的重大貢獻，從而激發學生的家國情懷，增強他們對國家發展戰略的理解和認同。

3.1.1" 通過VR再現農業重大科技突破

通過VR技術，可以虛擬重現我國在農業機械化領域的重大科技突破，尤其是智能農業設備的研發與應用。例如，在虛擬仿真農機博覽館中，學生可以參觀中國自主研發的智能農機設備，如無人駕駛拖拉機、精準播種機、自動收割機等。這些農業機械代表了我國在農業科技領域的技術創新和突破，通過這種虛擬體驗，學生不僅可以了解設備的工作原理，還能深刻認識到我國農業機械化的自主創新成果，進而激發他們的民族自豪感和對科技的敬畏之情。

此外，VR技術能夠幫助學生模擬在不同地理和氣候條件下，智能農機如何在農業生產中高效運作，如何在全球糧食生產和供應鏈中占據重要位置。通過這樣的虛擬學習，學生能夠切身體會到我國在全球農業機械化領域的重要地位，進而激發他們投身農業機械化事業的決心和熱情。

3.1.2" 結合國家政策解讀農機智能化發展

通過VR仿真，學生不僅能感受到農機智能化技術的先進性，還能更深入理解這些技術如何與國家政策相結合，推動我國農業機械化的發展。課程中可以結合國家的相關政策，例如《中國制造2025》和“鄉村振興戰略”，向學生展示如何通過推動農業機械化的智能化進程，實現我國農業現代化目標。

例如，學生可以通過虛擬場景，學習到在“一帶一路”倡議框架下，我國農業機械在國際市場上的推廣應用，如何通過農機智能化推動農業生產力的提升，以及如何通過農業機械化助力扶貧和鄉村振興。這不僅增強了學生對國家政策的理解，也幫助他們樹立投身農業機械化事業、實現中國農業強國目標的責任感。

3.2" 增強學生的工匠精神

工匠精神是指對職業和工作精益求精、追求完美的精神。在農業機械化專業課程中，工匠精神的培養同樣重要，尤其是在操作和維修農機設備的過程中，學生需要具備高度的責任心、精確的技術操作能力和嚴格的標準化作業流程。VR技術可以幫助學生更好地理解并實踐工匠精神的內涵。

3.2.1" 通過VR仿真體驗農機制造與維修

通過VR技術，學生可以在虛擬環境中進行農機制造、調試和維修等操作，模擬實際工作中的情況，了解每一臺設備的構造和功能。與傳統的教學方式不同，學生可以通過虛擬操作反復練習，不僅提升了他們的動手能力，還能夠培養他們對農業機械設備精確操作的專注力[10]。

例如，在學習聯合收割機的維護和修理時，學生可以通過VR仿真對設備的不同部件進行拆解、檢查、調試。通過虛擬場景的交互式操作，學生能夠深入了解設備的構造和維修過程，學習如何精確地完成設備的故障排除和維修工作[7]。這種方式有效地提高了學生的實踐能力，同時也幫助他們理解工匠精神在農業機械化領域的價值——每一臺設備的精確調試、每一個細節的嚴格執行，都是保障農業生產高效、穩定的關鍵。

3.2.2" 精細化操作訓練，提高實踐能力

傳統的教學方式往往受到設備和場地限制，學生在課堂上無法進行大量的操作練習。而通過VR仿真技術，學生可以反復進行精細化操作訓練，提升他們的實際操作技能。例如，學生在虛擬環境中操作拖拉機時，可以學習如何在不同地形、氣候下精確控制設備，如何進行精準施肥和播種等任務。通過模擬不同的操作條件，學生不僅能夠提高操作的熟練度，還能夠更好地理解農業機械化中對精確度和細節的高度要求，培養工匠精神的同時，增強他們的責任感和使命感。

3.3" 培養創新與協作能力

現代農業機械化的迅速發展，離不開創新與團隊合作。通過VR技術的應用，學生不僅可以提高創新思維，還能在團隊合作中提升協作能力，解決實際問題。

3.3.1" 組織VR虛擬農機設計競賽

通過VR技術，課程中可以組織虛擬農機設計競賽，鼓勵學生進行創新思維的挑戰。例如，學生可以利用VR平臺設計新型的農業機械設備，模擬其在農業生產中的應用，解決實際生產中的問題。這不僅培養了學生的創新能力，還能幫助他們學會如何將理論知識與實際需求結合，進行設備設計和功能優化。

虛擬農機設計競賽不僅能激發學生的技術創新熱情，還能鼓勵學生從可持續發展、環保和智能化等多方面考慮農機設計，推動學生從多個角度思考未來農業發展的需求和趨勢。

3.3.2" 團隊協作式虛擬仿真實驗

現代農業生產往往需要團隊協作來完成任務，特別是在復雜的農機操作中，團隊的配合和協作顯得尤為重要。通過VR技術，學生可以在虛擬環境中進行團隊協作式仿真實驗。例如，在進行一項關于智能化農業機械的實驗時，學生可以模擬操作無人駕駛拖拉機、植保無人機等設備，分工合作完成不同的任務。這不僅提升了學生的團隊合作能力，還培養了他們在工作中協調、溝通和解決問題的能力。虛擬仿真實驗能夠幫助學生更好地理解在實際工作中如何通過協作提高工作效率，增強團隊合作精神。

4" 教學改革效果評估

4.1" 學生學習興趣與思政認同感變化分析

研究通過對比實驗、問卷調查和訪談等方式，發現學生在引入VR技術后的學習興趣顯著提升。虛擬仿真實驗和互動式學習提高了學生的主動參與性，并且讓學生對農業機械化的發展歷程、我國農業機械創新成就有了更深刻的認識。此外，課程思政目標的實施，也促使學生在虛擬場景中更好地理解國家農業現代化戰略和鄉村振興政策，進而增強了他們的思政認同感。

4.2" VR教學模式與傳統模式對比

通過對VR教學模式與傳統模式的對比，結果顯示，VR技術能夠顯著提升學生的實踐能力和動手操作技能。通過虛擬仿真實驗，學生可以更頻繁地進行操作練習，提升了他們的技術掌握度。而傳統教學更多依賴于理論和實際設備操作的局限性，導致學生的實際操作經驗不足。

4.3" 課程思政目標的達成度評估

通過對學生思政認同感的評估，發現VR技術的引入有效增強了課程思政目標的達成度。學生在虛擬仿真環境中，能夠直觀體驗到我國農業機械化的發展歷程，尤其是在智能農機方面的突破，增強了他們的國家認同感和民族自豪感。同時，結合鄉村振興戰略和現代農業的綠色發展理念，學生的社會責任感和使命感得到了顯著提升。這表明，通過將VR技術與課程思政深度融合，可以有效促進學生在學習專業知識的同時，樹立正確的價值觀和社會責任意識。

5" 結束語

隨著農業機械化技術的快速發展，特別是智能農業機械的普及，農業機械化專業課程的教學目標和方法也不斷更新和改進。VR技術為農業機械化課程的教學提供了創新性的教學手段，不僅突破了傳統教學中的空間和設備限制，還為課程思政的實施提供了新的路徑。通過虛擬仿真技術，學生可以深入理解農業機械化的發展歷程、國家戰略以及自己作為未來農業機械化專業人才的責任與使命。此外，VR技術的引入能夠增強學生的創新能力、實踐能力和團隊協作精神，培養其工匠精神和社會責任感。隨著教學改革的推進，農業機械化專業的學生將不僅具備扎實的技術能力，還成為具有創新精神、社會責任感和家國情懷的新時代農業工程人才。

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基金項目：教育部產學合作協同育人項目（220404583272410、220905074244524）；黑龍江省高等教育教學改革項目疫情專項（SJGZ20200025）；東北農業大學“課程思政”試點課程建設項目（無編號）

第一作者簡介：郭麗峰（１９８６－），女，博士研究生，高級工程師。研究方向為數字化與智能化設計、混合式課程建設與教學創新。

*通信作者：劉宏新（１９７１－），男，工學博士，教授，博士研究生導師。研究方向為數字化與智能化設計、混合式課程建設與教學創新。