“百千萬工程”背景下物聯網技術課程教學改革與創新

摘" 要：在“百千萬工程”的推動下，物聯網技術課程內容的更新要求日益凸顯。基于產學研的要求，結合“百千萬工程”的背景下對物聯網技術的傳統課程進行改革，可以培養更多具備現代農業知識和技能的高素質人才，推動農業轉型升級和綠色發展，為鄉村振興和農業現代化建設提供有力的支持。該文以華南農業大學為例，探討在“百千萬工程”背景下物聯網技術課程的教育教學改革與創新。通過分析當前物聯網技術在農業領域的應用現狀和華南農業大學的人才培養現狀，該文提出具體的教改方案，包括確立教學目標、構建課程體系、設計實踐教學環節等。同時，該文還探討產學研結合的新模式，強調校企合作的重要性，并提出具體的合作策略。

關鍵詞：“百千萬工程”；物聯網技術；華南農業大學；改革創新；鄉村振興

中圖分類號：G420" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-9902（2025）07-0013-04

Abstract： With the promotion of the \"Hundred-Thousand-Myriad Project\"， the requirements for updating the content of Internet of Things technology courses have become increasingly prominent. Based on the requirements of industry-university-research and research， reforming the traditional curriculum of Internet of Things technology in the context of the \"Hundred-Thousand-Myriad Project\" can cultivate more high-quality talents with modern agricultural knowledge and skills， promote agricultural transformation and upgrading and green development， and provide strong support for rural revitalization and agricultural modernization. Taking South China Agricultural University as an example， this paper discusses the education and teaching reform and innovation of the Internet of Things technology courses in the context of the \"Hundred-Thousand-Myriad Project\". By analyzing the current application status of Internet of Things technology in the agricultural field and the current situation of talent training at South China Agricultural University， this paper proposes specific educational reform plans， including establishing teaching goals， building a curriculum system， and designing practical teaching links. At the same time， this paper also discusses a new model of integrating industry， academia and research， emphasizes the importance of university-enterprise cooperation， and puts forward specific cooperation strategies.

本文旨在探討在“百千萬工程”背景下物聯網技術課程的教育教學改革，通過對當前課程設置、教學方法的分析，提出符合新時代要求的改革方案，并探討其實施路徑與成效評估機制。促進產學研緊密結合，使學生在實踐中獲得寶貴技能與經驗，助力智慧農業發展，并為農業機械化提供技術支持。通過這一過程，我們希望不僅提升學生的綜合素質和就業競爭力，還為中國現代農業的可持續發展貢獻力量，并為其他高校提供有益參考。

1" 物聯網技術在農業領域的應用現狀

1.1" 國外物聯網技術應用現狀

物聯網技術（IoT）[1]作為新一代信息技術的核心，在農業領域的應用引起全球關注。通過傳感器、無線通信技術和云計算等手段[2]，實現了農業生產過程中的智能化管理和自動化控制，極大地提升了生產效率和質量。

國外應用物聯網技術在農業中實踐較早，相對成熟。美國農業部門在精準農業技術方面處于世界領先地位。近年來，美國積極推進信息技術領域的企業重組[3]，大力發展農業物聯網技術并融入農業系統，使得物聯網技術在美國農業領域廣泛應用。

同時日本在農業物聯網技術方面取得顯著進展，特別是在農產品追溯和質量控制方面。日本積極應對物聯網技術的興起，并將其應用到農業中，有效解決田間作業中的耕種、控制、食品質量安全和降低成本等問題，逐步發展成生態、安全、高效的農業產業。據統計，日本超過半數農戶采用物聯網技術，有效提升生產和物流效率，緩解勞動力短缺和老齡化問題[4]。

1.2" 國內物聯網技術應用現狀

自2015年以來，《中國制造2025》等文件明確指出要推動信息技術與制造業的深度融合，加快農業信息化建設。《國家信息化發展戰略綱要》等文件也強調了物聯網技術在現代農業中的重要作用。

中國農業大學、南京農業大學、華中農業大學等多所高校在農業物聯網技術方面開展了大量研究工作。譬如，中國農業大學在智能溫室管理、作物病蟲害監測預警等領域進行了深入探索，開發出多項實用技術。中國科學院下屬的研究機構也在農業物聯網技術的研究與開發中發揮了重要作用。例如，中國科學院合肥物質科學研究院研制了適用于不同農作物生長環境的智能監測系統。國內多家企業如華為、阿里云等積極參與農業物聯網技術的研發和推廣應用。例如華為推出的農業物聯網解決方案已在多個省市落地實施，為農業生產提供了高效的信息化管理手段。

此外，浙江托普云農利用AI、物聯網、大數據和區塊鏈技術，在蔬菜基地部署傳感器，采集環境數據并上傳至云平臺，通過設置閾值遠程控制設備，確保蔬菜最佳生長環境，實現自動化管理與全程溯源，方便管理者通過電腦或手機APP監控基地情況[5]。

1.3" 華南農業大學在相關領域的研究基礎

華南農業大學承擔了多項國家級和省級科研項目，涉及物聯網技術在作物生長環境監測、智能農業機械控制等多個方面。例如該校參與了“十三五”國家重點研發計劃中的“農業物聯網關鍵技術研究與示范”項目，推動農業物聯網技術的創新與應用。學校與多家企業和研究機構合作，共同研發了一系列適用于農業生產的物聯網設備和技術解決方案。例如與華為合作開發了基于5G技術的農業物聯網平臺，用于實時監測和管理農業生產過程。

華南農業大學設有農業工程、農業信息化等物聯網技術相關專業，培養掌握物聯網技術并應用于農業的學生。學校通過校企合作提供實習實訓，尤其與農業科技園區合作，讓學生在真實場景中實踐學習。

2" 華南農業大學物聯網技術課程現狀分析

2.1" 課程設置與內容概述

華南農業大學的物聯網技術課程是計算機科學與技術、電子信息工程等專業的核心課程，旨在培養學生的物聯網基本理論、關鍵技術及應用實踐能力。課程涵蓋物聯網概念、架構、關鍵技術（如傳感器、RFID、無線通信、云計算與大數據）及安全，并包括農業、工業、智慧城市等應用案例。學生通過學習能理解工作原理，熟悉系統設計與開發，為從事物聯網工作奠定基礎。

2.2" 教學方法與手段

一方面，通過課堂講授、PPT展示、視頻教學等方式，系統介紹物聯網技術的基本理論、關鍵技術和應用案例，幫助學生建立全面的知識體系。另一方面，注重實踐教學環節，通過實驗室實驗、課程設計、項目實踐等方式，讓學生在動手操作中加深對物聯網技術的理解和掌握。此外，學校還鼓勵學生參加各類物聯網競賽和科研項目，以提升學生的實踐能力和創新精神。

2.3" 學生實踐能力培養現狀

華南農業大學在物聯網技術課程中強化實踐教學，通過參與競賽和科研項目提升學生的動手與創新能力。學生能獨立完成系統設計與開發，并在競賽中取得佳績。學校還與企業合作建立實習實訓基地，提供更多實踐與就業機會。

2.4" 課程存在的問題與不足

首先，部分課程內容過于理論化，缺乏實際應用結合，導致學生難以將理論轉為實踐。其次課程安排僵化，未能靈活適應學生興趣和市場需求。雖加強實踐教學，但設備不足和實驗項目有限，難以滿足多樣化需求。同時課程中對物聯網安全關注不夠，導致學生缺乏安全意識。最后課程內容更新速度慢，影響學生畢業后適應市場的能力。

3" “百千萬工程”背景下的教改需求分析

3.1" “百千萬工程”對農業人才培養的新需求

“百千萬工程”作為廣東省推動區域協調發展、全面推進鄉村振興建設的頭號工程，對農業人才的培養提出了新的更高要求。具體來說，“百千萬工程”對農業人才培養的新需求包括：①掌握物聯網技術：農業人才需要了解物聯網的基本原理、關鍵技術及應用場景，能夠運用物聯網技術解決農業生產中的實際問題。②智慧農業系統設計能力：具備設計智慧農業系統的能力，包括傳感器網絡布局、數據采集與處理、智能控制策略制定等，以實現農業生產的精準化、智能化管理。③跨學科知識整合能力：農業與信息技術、機械工程、材料科學等多學科交叉融合，農業人才需要具備跨學科知識整合能力，以應對復雜多變的農業生產環境。④創新與實踐能力：鼓勵農業人才在智慧農業領域進行創新探索，將新技術、新方法應用于農業生產實踐，提高農業生產效率和產品質量。

3.2" 物聯網技術在智慧農業中的應用前景

物聯網技術在智慧農業中的應用前景廣闊，主要體現在以下幾個方面：①精準農業：通過物聯網技術實現農田環境參數的實時監測和智能調控，如土壤濕度、養分含量、病蟲害情況等，為精準施肥、灌溉、病蟲害防治提供科學依據。②智能溫室控制：利用物聯網技術構建智能溫室控制系統，實現溫室環境的自動調節，如溫度、濕度、光照等，為作物生長提供最佳環境條件。③智能農機裝備：將物聯網技術應用于農機裝備中，實現農機的遠程監控、故障診斷和自動駕駛等功能，提高農機作業的智能化水平和作業效率。④農產品追溯體系：構建基于物聯網的農產品追溯體系，對農產品的生產、加工、運輸和銷售等環節進行全程跟蹤和記錄，保障農產品質量安全。

3.3" 課程改革與創新的必要性

第一，適應市場需求：隨著智慧農業的發展，市場對掌握物聯網技術的農業人才需求不斷增加。課程改革與創新有助于培養符合市場需求的高素質農業人才。

第二，提升教學質量：通過引入最新技術動態和案例、加強實踐教學環節等方式，提升物聯網技術課程的教學質量，幫助學生更好地掌握相關知識和技能。

第三，促進產學研結合：加強與地方政府、農業企業的合作與交流，共同開展智慧農業項目研發與推廣，促進產學研結合，為學生提供更多的實踐機會和就業渠道。

第四，推動學科發展：物聯網技術與農業應用相結合作為新興交叉學科，其快速發展為學科發展帶來了新的機遇和挑戰。課程改革與創新有助于推動物聯網技術學科和農業信息等學科的持續發展。

4" 物聯網技術課程教學改革與創新策略

4.1" 課程內容與體系的優化

4.1.1" 強化物聯網技術在智慧農業中的應用內容

在教學內容和設計上，加強對課程的宏觀把握，提前規劃課程框架，融入人工智能知識、半導體實驗、應用案例等，構建有趣、有用、有深度的課程體系。同時，在現有課程基礎上，增設物聯網技術在智慧農業中的應用章節，如精準農業、智能溫室、智能農機裝備和農產品追溯體系等，結合實際需求，梳理和整合課程內容，確保學生掌握物聯網技術在農業領域的核心知識和技能。

4.1.2" 引入最新技術動態和案例

定期更新課程內容，引入物聯網技術的最新發展動態、研究成果和應用案例。

通過課堂講解、案例分析、討論等方式，讓學生及時了解并掌握物聯網技術的最新進展。

4.2" 教學方法與手段的創新采用

4.2.1" 線上線下混合教學模式

結合線上教學資源和線下課堂教學，提供靈活多樣的學習方式，滿足學生的不同學習需求。利用線上平臺進行預習、復習、作業提交等，線下課堂則注重深度講解、互動討論和實踐操作。

4.2.2" 注重課程實踐

物聯網技術課程實踐性強，需通過實踐教學鞏固理論知識，提高動手能力，培養創新思維。根據教學內容和難度，設計實驗、仿真、設計和開發等不同層次的實踐教學活動，并結合在線平臺、虛擬實驗室、云計算等現代教育技術，提供豐富的實踐資源和環境。

4.2.3" 注重思政教育和教學改革

物聯網技術課程需融入思政元素，培養學生的社會責任感、國家意識和創新精神。結合國家法律法規和行業趨勢，通過問題導向或情境模擬進行思政教育。例如在講授物聯網與第四次工業革命或中國制造時，引導學生了解國家戰略和發展目標；在講授RFID或二維碼時，培養遵守道德規范和保護知識產權的意識。

4.2.4" 實施項目驅動教學法

結合農技特派員精準對接“百千萬工程”典型村、省市科技特派員下鄉、“互聯網+”和百萬學子大調研等項目，由指導老師帶隊，基于農業科技轉化，助力鄉村振興。以此設計一系列與智慧農業相關的物聯網技術項目，讓學生在項目中學習和實踐。通過項目驅動，增強學生的實踐能力、團隊協作能力和解決問題的能力。在保證教學效率的同時，增強了學生的社會實踐能力。

4.3" 產學研結合模式的探索

4.3.1" 與地方政府、農業企業建立合作關系

積極與地方政府、農業及互聯網企業合作，推進物聯網技術在智慧農業中的應用。合作為學生提供實踐機會和就業渠道，拓寬視野并助力就業規劃。產學研結合為“百千萬工程”注入新動力，促進地方經濟發展。

4.3.2" 共同開展智慧農業項目研發與推廣

通過與合作伙伴共同研發智慧農業項目，將物聯網技術應用于實際生產，驗證其效果并帶來經濟效益。同時，鼓勵學生參與農業推廣培訓，分享物聯網農業應用的成果，提升其信心、表達能力和團隊組織能力。

4.4" 教師隊伍的建設與提升

4.4.1" 加強教師的科研能力和實踐經驗

鼓勵教師參與物聯網技術的科研項目，提升教師的科研能力和學術水平。支持教師到農業企業進行實踐鍛煉，積累實踐經驗，提高教學質量。

4.4.2" 邀請行業專家進行授課和指導

積極邀請物聯網技術和智慧農業領域的行業專家來校授課或進行指導，為學生提供前沿的知識和技能。通過與行業專家的交流與合作，提升教師隊伍的整體素質和教學水平。

5" 實踐案例：華南農業大學物聯網技術在鄉村振興中的應用

5.1" 智慧農業項目的實施與成效

華南農業大學積極響應國家鄉村振興戰略，與地方政府、農業企業合作推進智慧農業項目。學校與華為昇騰合作開發智慧農業項目，提升農業生產智能化水平，實現精準管理。華為提供的資源解決了學生設備問題，增強了自主學習能力。

與此同時，華南農業大學在廣東省河源市“借稻而興”的下壩村開展農技推廣服務，與廣東萬綠智慧農業科技有限公司合作，創建了廣東省規模最大、技術最先進的萬綠智慧無人農場，種植全國首創的“航天稻”4 800畝（1畝約等于667 m2） ，并實現了耕種、管理、收獲全程機械化和智能化。

長期而言，萬綠智慧無人農場圍繞稻田文化、科技，建設了田間科技小院、智慧農業科普館、水稻智慧農場技術創新研究中心和廣東省科技專家工作站等，并根據農時策劃主題活動，講好土地的故事，為下壩村建設科技小鎮搭建平臺。物聯網技術課程改革要走進農村、服務農村、振興農村。

在積極服務“百千萬工程”中，智慧農業項目的實施取得了顯著成效，師生們得到了充分鍛煉和成長，不僅實現了課程的最大意義，還促進了當地農業產業發展，帶動了農民增收致富，為鄉村振興注入了新的活力。

5.2" 學生在項目中的參與和收獲

在智慧農業項目的實施過程中，華南農業大學的學生們積極參與其中，發揮了重要作用。學生們在專業教師的指導下，深入田間地頭，參與項目的調研、設計、實施和評估等各個環節。

通過參與項目，學生們不僅將所學知識應用于實踐，還學到了許多書本上學不到的知識和技能。他們了解了物聯網技術在智慧農業中的具體應用和優勢，掌握了智能設備的操作和維護方法，還學會了如何與農戶溝通合作，解決實際問題。

5.3" 對課程教改改革的反饋與評價

華南農業大學物聯網技術課程的改革獲學生廣泛認可。學生認為，課程內容優化和教學方法創新使學習更有趣和實用，特別是最新技術動態和案例的引入，以及項目驅動的教學法，有助于更好理解和掌握物聯網技術及其在智慧農業中的應用。在“百千萬工程”背景下，學生們認同產學研結合模式。他們認為，與地方政府和農業企業的合作提供了更多實踐機會和就業渠道，加深了對農業實際需求的理解。這種模式有助于將所學應用于實踐，助力鄉村振興。

6" 結論與展望

6.1" 總結物聯網技術課程教改改革與創新的成果與經驗

通過對物聯網技術課程的改革與創新，我們取得顯著成果并積累豐富經驗。課程內容與體系得到優化，強化了在智慧農業中的應用，引入最新技術和案例，幫助學生掌握前沿知識。創新教學方法，如混合教學和項目驅動，增強了學生實踐與協作能力。探索產學研結合模式，提供更多實踐與就業機會。教師隊伍的建設也保障了教學質量與科研水平的持續提升。

6.2" 展望物聯網技術在智慧農業和鄉村振興中的更廣泛應用

物聯網技術在智慧農業和鄉村振興中的應用前景廣闊。隨著技術的不斷發展和完善，物聯網技術將在農業生產、農產品追溯、農業資源管理等方面發揮更大的作用。例如通過物聯網技術可以實現對農田環境的精準監測和管理，提高農作物的產量和品質；可以建立農產品追溯體系，保障食品安全；還可以優化農業資源配置，提高農業生產效率。這些應用將進一步推動智慧農業的發展，為鄉村振興注入新的活力。

6.3" 提出后續研究與改進的方向

課程內容應隨物聯網技術發展而更新，并創新教學方法以激發學生興趣和實踐能力。同時，強化與地方政府及農業企業的合作，推動其在智慧農業中的應用，并注重提升教師隊伍的科研與實踐能力，以優化教學質量。

參考文獻：

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[5] 劉秋廷.物聯網技術在農業生產中的應用與發展[J].南方農業，2021，15（35）：199-200，206.

第一作者簡介：岳學軍（1971-），女，博士，教授。研究方向為智慧農業。

*通信作者：陳欣（1990-），女，博士，副教授。研究方向為人工智能。