“以賽促教”視域下農業物聯網技術課程的教學改革探究

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：0450-9889（2025）09-0151-04

當前，部分高校農業物聯網技術課程的本科教學因沿用傳統教學模式難以實現因材施教，導致出現學生差異化學習需求無法得到充分滿足、課程內容與信息化技術發展存在滯后性及新興技術手段未能及時融入課堂教學等難題。而多數學生擁有參與“挑戰杯”“互聯網 + 創新創業大賽”等賽事的實踐經驗，此類競賽強調實踐創新與綜合能力培養，為教學改革提供了重要切入點。在國家深化教育體制機制改革的背景下，系統性推進課程創新已成為提升人才培養質量的必然要求。

基于此，本研究提出“以賽促教”的課程改革思路：一方面，通過解構競賽項目的知識體系與能力要求，將其核心內容轉化為模塊化教學案例，融入農業物聯網技術課程的日常教學環節，構建“學用貫通”的實踐場景，以激發學生自主探究與協作創新能力；另一方面，以競賽為紐帶推動教師科研反哺教學，通過動態更新技術專題、引入項目式教學方法，實現課程內容與行業前沿的同頻共振，從而革新傳統課堂知識的單向傳授模式，通過競賽任務驅動提升知識轉化效率，強化學生解決復雜工程問題的能力[]。而依托競賽成果形成教學品牌效應，既能提高人才培養與產業需求的契合度，又增強了學科建設的社會影響力。

一、農業物聯網技術教學存在的問題

農業物聯網技術課程（以下簡稱“課程”是隨著物聯網大潮孕育而生的一門“新農科”課程，是本科智慧農業技術專業的必修核心課程。大多數高校的設置為72個課時，一般在大三（第5學期或者第6學期）開課，教授學生如何利用物聯網技術提升農業生產效率和開展管理工作，課程涉及傳感器技術、通信技術、大數據技術等前沿技術，并闡述農業物聯網的系統架構，闡明農業數據感知層、農業數據傳輸層和智能控制應用層的構成與協同工作方式，最終實現交叉學科、多學科的融合。但是目前一些高校本科階段課程教學仍存在傳統教學方法的弊端，最主要的表現是以理論教學為主，實踐性教學為輔。

一是知識的傳播方向單一。目前，該課程的教學仍以教師對學生面授教材內容為主，雖偶有課堂討論與小組活動作為輔助，但整體依舊遵循傳統的教學模式。然而，作為一門技術性與實踐性兼備的課程，教師單方面向學生灌輸知識，將重點置于教材講解、示范以及答疑環節，課堂授教占據主導地位的教學方式并不適合該門課程。同時，對學生的評價也主要依賴書面材料，難以全面考量學生在實踐操作與技術應用方面的能力，顯然并不滿足此類課程的教學需求。

二是難以做到因材施教。隨著教育政策的調整，本科（含職業本科）的生源渠道日益多元化，涵蓋中職升本科、高職升本科以及普通高考等多種錄取方式。這使得學生在知識儲備、學習能力以及思維方式等存在顯著差異。然而，傳統教學方法并未考慮個體差異，仍采用“一刀切”的方式教學，無法根據學生的實際情況制定個性化的教學策略，導致部分基礎較差的學生難以跟上教學進度，而部分基礎較好的學生又無法得到充分的專業提升。

三是傳統教學模式在融合新興信息化技術方面存在不足。伴隨人工智能與大數據技術迅猛發展，教育領域對個性化、多元化、創新化課程教學模式的要求日益增加。但現有的傳統教學模式未能緊跟這一趨勢，未能充分運用先進的信息化技術豐富教學手段、優化教學。比如，無法利用大數據分析掌握學生的學習特點和需求，也難以借助人工智能技術進行個性化學習路徑的規劃與指導，在一定程度上制約了教學質量提升和學生的全面發展。

二、“以賽促教”的課程改革思路

為積極順應社會發展變革，各方需以參與上級教育部門組織的各類專業比賽為切入點，依托“以賽促教”的理念，對農業物聯網技術課程的教學方法進行深度改革創新，在實踐中不斷探索并構建更貼合該門課程特點與需求的全新教學模式。

本研究根據農業物聯網技術這一類型課程的特征，結合在教學實踐中遇到的問題以及筆者多年的教學經驗，結合比賽要點，創新了課程改革思路（如圖1所示）。

一是制定一個全面而詳細的課程標準。在此過程中需明確課程的概要、定位、目標和內容，深度融入競賽元素，以確保新課標緊密契合教學大綱和培養目標，從而不斷實現教學模式的革新。

在將競賽元素和課程知識點的結合方面，應通過引入具有挑戰性和實踐性的競賽內容，讓學生能在解決真實的問題過程中提升能力，讓學生掌握的知識具備實踐性和應用性。這種結合不僅使課程內容更加生動，還能激發學生的學習興趣，培養他們的創新能力和實際操作技能。教師應摒棄單方向的授課方式，轉而采用互動性更強的教學方法，如研討模式、項目制或問題導向的模式，讓教師在課堂扮演好引導者和促進者的角色，鼓勵學生主動參與探討和實踐。

通過在頂層設計開展系統性改革，讓新課程標準不僅僅停留在理論層面，而且能以競賽為驅動力，全面提升教學質量，培養學生適應未來挑戰的能力。教師和學生在這個過程中，都將獲得更加豐富、更具實用意義的體驗。

二是充分運用先進的教學手段，因材施教。第一，可以充分運用諸如“翻轉課堂”等教學模式。所謂“翻轉課堂”，就是課程教師提供以教學視頻為主要形式的學習資源，供學生在上課前觀看和學習，在課堂上師生共同完成作業答疑、協作探究和互動交流等活動，這種教學模式非常適合“以賽促教”的課程教學改革[2]。第二，在教學中融入競賽元素，并通過多種手段結合信息化工具提升效果。如利用電子白板、在線學習平臺以及教育軟件，豐富課堂的互動和多樣性。教師可在電子白板上展示競賽題目，學生通過平臺進行分組討論，模擬比賽氛圍。利用應用程序開展虛擬競賽，可以讓學生運用所學知識解決問題，提升合作能力。借助在線學習平臺提供的個性化學習模塊，可根據學生的水平安排競賽訓練，支持自主學習和遠程教育，突破時間和空間的限制。教師可以安排往屆的競賽項目，讓學生通過實戰提升解決問題的能力。教師不僅要深入理解課程內容，更需熟練運用現代化的網絡教學技術。從而提升學生的學習興趣，有效減少學生對時間、地點和教師的依賴，推動更自主高效的學習。

三是以比賽考查的知識點為向導，充分調動學生的主觀能動性。教師帶領學生組隊參加“挑戰杯”創業計劃競賽、“互聯網 + 創新創業大賽\"等比賽需要擠占大量的教學時間和教師精力，而將比賽所涉及的知識點安排于授課中，有利于提高教學效率。教師充分梳理比賽所涉及的知識點，如充分利用該課程授課教師的科研項目，在其中整合作物種植技術、傳感器技術、通信技術、大數據技術的知識，形成各自對應的比賽案例，制作成和“翻轉課堂”相關的教學資源，并分解成若干個小的知識點安排至各章節中，讓學生在平時的學習中就可以掌握比賽的知識點，從而大大減輕了師生的教學壓力。

四是開展多種方式的評價，優化課程考核方式。應多渠道地評價學生，如采用師生互評、生生互評和學生自評的考核制度。成績的來源豐富多樣，包括筆試試卷、口頭答辯成績、項目研究論文、實驗報告以及參加各類比賽的成績。比賽不僅要成為檢驗學習成果的標的之一，更是激發學生熱情和創新能力的關鍵一環。因此在課程設計中，比賽的成績具有較高權重。例如每一學期組織一次創新創業比賽，比賽的題目不固定，內容是農業物聯網技術方面的，學生可以自由組隊，比賽的成績作為本課程期評成績的重要依據，還可作為校級大賽的選拔資格。教師積極選送優秀的學生作品參與校級的比賽，并將在校級比賽脫穎而出的學生作品推薦參加自治區級的比賽。還可將學院的評價結果作為下一年度“大創”項目和競賽名額的重要分配依據，將創新創業評價納入第二課堂成績單，作為學生綜合測評、評獎評優的依據[3]，從而調動學生的積極性。

三、農業物聯網技術課程“以賽促教”的教學實踐

以下，以筆者指導的“‘小'木耳，‘大'產業\"項目為例，闡述“以賽促教\"理念下農業物聯網技術課程的具體實踐過程，更為具體地闡釋上述課程改革思路。

（一）項目背景

“互聯網 + ”大學生創新創業大賽旨在推動我國教育綜合改革，促進“互聯網 + ”新業態的發展，提升經濟質量，推動經濟結構優化，并以創新引領創業、創業帶動就業，培養“大眾創業萬眾創新”的主力軍[4-5]。該賽事分為校級、自治區級、國家級選拔賽，致力于通過“以賽促學”“以賽促教”和“以賽促創”推動教育改革[5]。通過農業物聯網技術課程的實踐，可具體說明“教中有賽”“賽教結合”和“以賽促教”的課程改革模式。筆者指導的“‘小'木耳，‘大'產業\"項目，在自治區“互聯網 + ”大學生創新創業大賽中獲得銀獎。該項目落地于廣西桂西北石漠化地區一個地處山谷的村莊，這里地形條件差，土壤貧瘠，卻有著適宜食用菌生長的氣候條件。然而，當地農民由于缺乏專業的種植技術，一直未能充分利用這一優勢。該項目開展后，為當地引入農業物聯網技術，推廣了當地食用菌種植，成功改善了食用菌的種植生產環境。通過科技賦能，切實推動了當地食用菌種植業的發展，取得了良好的經濟經濟與社會效益。

（二）開展流程

項目團隊首先是根據前文所述的課程標準，充分考慮大學生競賽的元素，將其與課程知識點有機結合，在教學中融入“‘小'木耳，‘大'產業\"項目所涉及的農業物聯網技術知識。課堂上，教師重點分析每個知識點在智慧溫室技術中的實際應用，包括實時數據監測、環境控制系統以及自動化灌溉等方面。學生在緊密聯系實際的環境中，不僅掌握了理論，還能在實踐中提升技能和創新能力。例如，農業溫室大棚常用的數字溫濕度傳感器DHT11就是該項目中的關鍵技術點之一，因此授課過程中教師不僅講解DHT11如何獲取農業溫室大棚內的溫濕度，還結合該項目中的主控芯片CC2530，闡述它們如何通過聯動完成數據傳輸。

這樣的教學，既克服了枯燥的編程知識如何展示的問題，也通過結合比賽應用提升了課程的趣味性，讓學生能高效地掌握DHT11和CC2530的聯動方法。

其次，在授課的過程中教學團隊采用了“翻轉課堂”“項目導向法”等先進的教學方法，根據學生對知識的掌握情況進行差異化教學。課堂上通過展示項目中的實際應用場景，讓學生從實際案例中體驗到物聯網技術的應用效果，讓學生不僅感受到農民對技術的渴望和技術帶來的勞動效率提升，而且能體驗到物聯網技術如何減少農民勞動強度，最終帶來農產品的豐收和經濟效益。這種實景教學模式讓學生深刻理解科技創新對于農業生產的巨大推動作用。

為了進一步激發學生的學習興趣，教師將現代木耳種植大棚內的傳感器工作場景及在極少勞動力下完成的收獲場景等通過新媒體技術方式呈現給學生，鼓勵學生課前觀看，理解技術的實際運用，進而調動學生的學習積極性。對于理解稍有困難的學生，教師也鼓勵他們反復觀看相關資源，并通過這種方式增強學生對農業物聯網技術的認同和熱愛。

教學團隊將“‘小'木耳，‘大'產業\"項目通過“以賽促教\"策略后續推廣于“互聯網+溫室大棚智慧化種植木耳項目”中，進一步將比賽中的實踐知識與課堂教學有機融合，使農業物聯網技術課程與實際應用更加緊密地結合、理論知識與比賽要求更加契合，從而激發學生的學習熱情。

教學以大賽需求為導向展開，融入智能傳感技術和數據分析能力培養。每個學習點都通過具體的比賽實例進行講解，幫助學生深入理解課堂內容與比賽項目的關聯性，進而增強對課程的理解和參賽信心。同時，比賽項目為學生提供了一個將課堂所學知識應用于實際的理想平臺。

（三）教學評價

在課程改革中，教學評價起到了舉足輕重的作用。評價體系較為多元化是“以賽促教\"模式的一大突出優勢，學生在實際項目中的表現是評價的重要參考依據，這令教學評價不僅聚焦于學生理論知識的掌握程度，而且更加注重培養學生的實踐應用能力與創新思維，實現了從傳統紙質考試向多樣化、個性化評估方式的重大轉變。

在項目的實施過程中，教師通過密切觀察學生的表現全面評估其運用知識解決實際問題的能力和團隊協作與溝通能力。這種評價方式不僅能讓學生清晰地了解自身的優勢與不足，還能極大地激勵他們在實踐中不斷突破自我，挑戰更高的目標。

學生的自我評價與互評也是整個評價體系中的重要環節，并通過“互聯網 + ”大賽的木耳種植項目設計完成度評估學生的綜合能力。表現出色的作品可以被推薦參加校級比賽，這不僅是對成績的認可，也是一個展示才能的機會。通過經驗分享會，優秀學生與同學交流學習和參賽體會，并在課堂和比賽的循環中積累實踐經驗，推動大家相互學習、共同成長。期末評價時，教師為表現突出的學生加分，進一步激發其學習熱情。這種評價方式注重理論與實踐的結合，確保學生在實踐中提高自己，充分利用智慧農業的實際應用場景，形成持續的學習動力。

學生通過自我反思，可以更深刻地審視自己的學習過程，發現自已的進步與有待提高的地方；而同伴之間的反饋則能讓他們從不同的視角認識自己，獲得更全面的評價。通過這種方式，學生能夠更全面地認識自己的學習進展及能力有待提升之處。

在賽后階段，教師綜合來自各方的評價，總結分析評估學生在課程中所獲得的技能水平，并基于這些分析結果針對每位學生的具體情況制定個性化的提升策略，真正做到因材施教。

這樣的評價體系帶來了顯著的積極效果，不僅大幅提升了教學質量，也大大增強了學生的學習動機。在這樣的體系下，學生能夠在實踐中不斷積累經驗，為他們未來的學習與工作打下堅實的基礎，讓他們在面對各種挑戰時，更加自信、主動，更有能力從容應對[]。

綜上所述，通過“以賽促教”的模式，農業物聯網技術課程將理論學習與實踐應用、課堂教學與比賽緊密結合，激發了學生的學習興趣和創新能力，也推動了教學模式的改革和創新，學校的學術聲譽和影響力也因競賽的成功舉辦而不斷提升。然而，教育改革之路任重道遠。“‘小’木耳，‘大'產業\"項目的課程教學改革只是我們探索教育創新的一部分，我們將繼續總結經驗，深化改革，進一步完善和優化課程教學模式，讓更多的課程加入“以賽促教”的課程改革當中，推動教育教學質量的全面提升。

參考文獻

[1]田學軍.認真學習貫徹全國教育大會精神努力開創教育改革發展新局面《中國教育報》，2018-10-25.

[2]呂圣林，余思東.基于翻轉課堂的電子專業《計算機輔助設計》教學實踐[J].高教論壇，2016（6）：96-99.

[3]王暢，趙赫，左麗麗.“新農科”背景下農業院校創新創業人才培養模式研究[J].創新創業理論研究與實踐，2023（6）：76-79.

[4杜雪梅，宋倩倩，畢晴晴.高校專業動態調整機制構建研究[J].大學，2021（2）：30-31.

[5]張勇，燕曉飛.我國高校專業動態調整困局及解困思路[J].江蘇高教，2021（9）：43-52.

[6]任靜，楊延，戴玉.職業院校創新創業教育策略分析：基于中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽[J].中國職業技術教育，2023（14）：46-51.

注：本文系2021年度廣西教育科學規劃重點課題（A類）省部級課題“高職院校信息技術類專業 ¹⁺ X'證書人才培養模式研究\"（2021A025）、2022年度高校創新創業教育專項——廣西教育科學規劃課題“基于廣西智慧農業構建職業本科創新創業教育服務體系的研究\"（2022ZJY3026）的研究成果之一。

（責編 羅異豐）