茶學課程體系融入智慧茶園元素的實踐探索

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：2096-9902（2025）13-0014-06

Abstract：Asatrendofmodernagriculture，smartagricultureendowshorticulturalstudentswithstrongeremployment competivenessandinovationabilty.ThisstudytakesthejuniorhorticulturemajorofSouthwestForestryUniversityasthe objecttoexplorehowtointegrateteasciencecuriculumintothecontentofsmartteagarden.Itisfoundthattheconstruction ofsmartteagardensathomeandabroadhasitsownachievements，andtheintegrationofagriculturaleducationintonew technologieshasbecomeaconsensus，butthepracticeofintegratingsmartteagardensintoteacoursesisinsuficient.The analysisofthestatusquoofteacoursesinthisscholshowsthatstudentsareinterestedinteastudiesbuthavedificulties，and havehighdemandforknowledgeofsmartteagardens.Integratingthecontentofsmartteagardenscanimprovethecurriulum system，enhancestudentscompetiveness，andhelpruralrevitlzation.Integrationfolowstheprinciplesofscience，systemnd practicalty，integratesrelevanttechnologiesintochapterssuchasteatreecultivation，anddevelopsteachingresources.Inthe future，wewillupdateouseontentioateeachingethods，strengthenshool-nterprsecoperationcultivatessioal talentsadaptedtothedevelopmentofsmartagriculture，andpromotethehigh-qualitydevelopmentoftheteaindustryandthe implementation of rural revitalization strategies.

Keywords：smartteagarden;teasciencecurrculumsystem;SouthwestForestryUniversity;smartagriculture;rural revitalization

在科技飛速發展的當下，AI時代已然來臨，大數據、物聯網等先進技術正深刻改變著各行業的發展，智慧農業便是其中的典型代表。作為現代農業發展的重要方向，智慧農業借助先進技術實現了農業生產的智能化、精準化與高效化管理，提升了農業生產效率和質量，成為推動農業現代化進程的關鍵力量。《全國智慧農業行動計劃（2024—2028年）》明確將智慧農業擺上突出位置，從戰略、政策、實踐三個層面系統謀劃推進，為智慧農業的發展提供了有力的政策支持和指導方向。對于園藝專業的學生而言，掌握智慧農業知識具有重要的現實意義。隨著智慧農業的快速發展，園藝產業也在不斷向智能化、精準化方向轉型升級。掌握智慧農業知識已成為園藝專業學生適應未來職業發展的必備技能

鄉村振興戰略是我國實現農業農村現代化的重要舉措，茶產業作為農業的重要組成部分，在鄉村振興中發揮著關鍵作用。智慧茶園的發展不僅帶動了當地茶產業的升級，還促進了農民增收致富，為鄉村振興注入了強大動力。在這樣的背景下，在茶學課程中融入智慧農業知識，能夠引導園藝、茶學專業學生更好地了解茶產業的發展趨勢，掌握先進的技術和管理理念，為畢業后投身鄉村振興戰略，推動茶產業的發展奠定堅實的基礎。

本研究旨在茶學課程中融人智慧茶園相關內容，以西南林業大學園藝專業大三本科生為教學對象，通過創新教學內容和方法，引導學生關注并學習智慧農業知識，培養他們適應時代發展需求的能力。通過梳理國內外關于智慧農業、茶學教育等方面的文獻資料，研究智慧茶園建設成功的案例及高校教學改革經驗，總結可借鑒的模式和方法，為茶學課程中融入智慧茶園內容提供實踐參考。

1智慧茶園國內外研究現狀

智慧茶園是農業現代化進程中誕生的一種新型茶葉生產模式，以現代信息技術為核心，融合AI、物聯網和大數據分析等關鍵技術，實現茶葉生產的數字化、智能化和精細化管理。物聯網技術通過不同的傳感器，實時、準確地采集茶園的環境參數。并將數據通過無線傳輸技術，實時傳輸至中央控制系統。在一些采用物聯網技術的智慧茶園中，傳感器數量可達每公頃數百個，實現對茶園的全方位、精細化監測。大數據分析技術如同智慧茶園的“大腦”，對物聯網傳輸過來的海量數據進行深度挖掘和分析。

通過建立科學的數據分析模型，提取有價值的信息，為茶農和茶園管理者提供決策依據。大數據分析可以預測病蟲害的發生規律，提前制定防治措施，減少對茶葉生產的影響。通過分析歷史病蟲害、氣象和土壤數據，建立預測模型，預測病蟲害發生情況。在施肥管理方面，依據土壤肥力數據和茶樹生長的需肥規律，制定個性化施肥方案，實現精準施肥。

AI技術廣泛應用于智慧茶園。在采摘環節，智能采摘機器人運用圖像識別技術和AI算法，準確識別茶葉的成熟度與采摘時機，提升采摘效率，確保茶葉品質；在病蟲害防治中，AI圖像識別技術快速識別病蟲害種類與危害程度，為精準防治提供支持。此外，AI在智能灌溉、施肥等方面也得到應用，助力實現智能化生產管理。

1.1智慧茶園的建設現狀

1.1.1 國內建設情況

國內多地積極推動智慧茶園建設。安徽省農業農村廳研究制定《智慧茶園建設指引（試行）》，指導各地運用物聯網等先進技術，對茶園進行智能化管理和運營，實現對茶園環境的實時監測、精準施肥、病蟲害預警等功能，提高茶葉生產效率和質量。在黃山、六安等地，許多茶園積極引入先進技術，推動智能化升級。通過建立大數據平臺，整合氣象、土壤和茶樹生長等數據，為精準管理提供依據。通過分析歷史數據預測病蟲害趨勢，提前采取防治措施，有效減少危害。同時，利用智能采摘設備提高采摘效率和質量，降低人工成本。

1.1.2 國外建設情況

國外也開展了智慧茶園建設工作。斯里蘭卡一些茶園采用先進的傳感器技術，實時監測土壤濕度、養分和氣溫，并通過智能化系統自動調節灌溉和施肥。肯尼亞部分茶園利用衛星遙感技術監測和預警病蟲害，及時采取防治措施，提高茶葉產量和品質。印度部分茶園通過安裝傳感器，實時監測環境參數，結合自動化灌溉系統，根據茶樹需水情況精準灌溉，提高水資源利用效率。在采摘環節，盡管完全自動化采摘設備應用有限，但一些茶園已開始嘗試使用半自動化工具，結合人工采摘，提升效率和茶葉品質。此外，印度還積極利用大數據與AI技術，分析茶葉市場需求，優化生產與銷售策略，提高產業經濟效益

1.2智慧茶園相關教育研究情況

1.2.1農業教育新技術融入的共識

融入新技術是培養適應時代發展需求農業人才的關鍵。智慧農業的發展促使農業教育內容涵蓋信息技術、數據分析、智能化裝備等多個領域，推動農業教育課程體系的更新。通過虛擬現實（VR）增強現實（AR）等技術，提升教學趣味性和互動性，使學生能更直觀感受農業生產過程；在線教育平臺和遠程監控系統的應用，促進優質教育資源的共享，打破地域限制。通過建立智慧農業實驗基地、參與智慧農業示范項自等方式，學生能在實踐中應用所學知識，提高實踐能力和創新能力。

1.2.2智慧茶園融入茶學課程的不足

當前研究在將智慧茶園相關內容融入茶學課程的具體實踐方面存在不足。多數研究停留在理論探討，缺乏具體教學案例和實踐經驗，未形成系統的教學方法和模式。如何在有限課程時間內合理安排智慧茶園內容，并與傳統茶學知識結合，仍未得到有效解決。此外，教學資源如教材、軟件和實踐基地等也需進一步完善。

1.3智慧茶園的發展趨勢

1.3.1 深度融合先進技術

智慧茶園將進一步加強與物聯網、大數據、AI和區塊鏈等先進技術的融合，實現茶葉生產全過程的數字化和智能化管理。例如區塊鏈技術將在茶葉質量溯源和品牌保護方面發揮更大作用，消費者通過掃描茶葉包裝上的二維碼，即可獲取茶葉從種植到銷售的全過程信息，增強消費者對茶葉品牌的信任度。

1.3.2 智能化程度提升

隨著AI技術的不斷進步，智能設備將在茶園中得到更廣泛應用。智能采摘機器人將更加精準高效地完成茶葉采摘任務，提高采摘效率和茶葉品質;智能灌溉和施肥系統將根據茶樹生長需求和環境變化，實現自動調節和精準供應，提高資源利用效率。同時，AI技術還將應用于茶葉加工和品質檢測環節，實現茶葉加工的智能化控制和品質的快速準確檢測。

1.3.3 可持續發展導向

在智慧茶園建設過程中，將更加注重生態環境保護和資源的合理利用。通過精準的病蟲害監測和防治，減少農藥使用量，降低對環境的污染；利用智能化的灌溉和施肥系統，提高水資源和肥料的利用效率，減少資源浪費。此外，智慧茶園還將積極探索生態種植模式，推廣綠色環保的農業技術，實現茶葉產業的可持續發展。

2西南林業大學茶學課程現狀分析

2.1 課程定位與目標

茶學作為西南林業大學園藝專業的一門重要專業基礎課程，在整個專業課程體系中占據著關鍵地位，涵蓋茶的起源、傳播、產業概況、茶樹特性與栽培技術、茶的加工與貯藏方法、品質特征與分類等。該課程旨在培養學生掌握茶學基礎知識和技能，為后續學習和職業發展奠定基礎。課程采用多種教學方法結合的方式提高效果。主要通過課堂講授，運用多媒體課件、圖片、視頻和動畫等形式，生動展示教學內容，幫助學生理解抽象知識。實踐教學是本課程的重要組成部分，幫助學生將理論知識與實際操作相結合，提高實踐能力。

2.2學生學習情況與需求分析

本研究通過問卷調查和訪談相結合的方法，了解學生對茶學課程的興趣、學習困難及對智慧茶園知識的需求。問卷調查面向西南林業大學園藝專業大三本科生，共發放150份，回收有效138份，回收率 92% 。同時，訪談了20名具有代表性的學生，獲取更全面的信息，為茶學課程優化提供依據。

調查顯示，約 68% 的學生對茶學課程有濃厚興趣，認為課程內容豐富，拓寬了知識面。然而， 32% 的學生認為課程理論性強，缺乏實際案例，學習較枯燥，且在茶樹栽培技術和茶葉加工工藝上遇到困難。 85% 的學生對智慧茶園相關知識有強烈需求，認為掌握這些知識能幫助他們適應未來職業發展。學生希望了解智慧茶園技術的應用原理、操作方法及建設管理模式，并通過實踐教學環節提高實踐能力。根據學生需求和困難，后續教學應優化內容和方法，強化實踐教學，提高教學效果。

2.3茶學課程中融入智慧茶園內容的意義

在茶學課程中融人智慧茶園內容具有重要的理論和實踐意義。從理論層面來看，在茶學課程中融入智慧茶園內容具有重要的理論和實踐意義。本研究探索了茶學教育與現代信息技術的深度融合，推動了課程更新，培養跨學科人才，為茶學及相關專業課程改革提供參考。對于學生，掌握智慧茶園知識能提升就業競爭力和創新能力，適應智慧農業發展需求。對于鄉村振興，茶學課程融入智慧茶園可支持茶產業現代化，提高生產效率、質量和農民收入，推動產業轉型升級，促進鄉村經濟發展。

3智慧茶園內容融入茶學課程的設計

3.1融入原則與思路

在茶學課程中融人智慧茶園內容，應遵循科學性、系統性和實用性原則，以確保內容準確、全面且符合學生需求。科學性原則要求所融入的智慧茶園知識和技術基于科學研究與實踐經驗。系統性原則強調智慧茶園內容與茶學課程的融合，形成完整的知識結構。各環節都應融入智慧茶園內容，幫助學生全面理解其在茶產業中的應用。實用性原則注重學生實際應用能力的培養，確保所學知識能應用于實際工作中。通過案例分析與實踐操作，學生能理解智慧茶園技術在生產中的應用。組織參觀智慧茶園，親身體驗物聯網設備與智能采摘機器人運行，并參與數據采集與分析，提高實踐能力和解決問題的能力。

以智慧茶園建設為主線，將相關內容融入課程各章節，是實現教學目標的關鍵思路。在茶學課程的各個章節中，引人智慧茶園的相關內容，使學生在學習傳統茶學知識的同時，了解智慧農業技術在茶產業中的應用。在“茶樹栽培”章節，結合智慧茶園的建設，介紹如何利用物聯網技術實現對茶園環境的實時監測和精準調控。通過茶園中的溫濕度、光照、土壤傳感器等設備，實時采集環境數據，并通過物聯網傳輸至中央控制系統。經過大數據分析，提供科學決策依據，實現精準灌溉和施肥，提高茶樹生長質量與產量。在講解過程中，可以結合實際案例，讓學生深刻認識到智慧茶園技術的優勢和應用價值。

在\"茶葉加工\"章節，融入智能化加工設備的應用。介紹智能炒茶機、自動化茶葉包裝線等先進設備如何通過自動化控制和智能化操作，提高茶葉加工的效率和品質。智能炒茶機根據茶葉品種、含水量和炒制時間自動調整溫度與時間，確保茶葉的最佳口感與香氣。自動化包裝線則實現茶葉的自動稱重、包裝和封口，提高包裝效率與質量。通過實際案例，讓學生了解智能化加工設備在茶葉加工中的重要作用。

在“茶葉品鑒\"實踐章節，引入智慧茶園中的大數據分析在茶葉品質評價中的應用。通過對茶葉的生長環境、加工工藝、品鑒數據等進行分析，建立茶葉品質評價模型，為茶葉的品質評價提供科學依據。通過具體案例，讓學生了解大數據分析在茶葉品鑒中的應用，培養學生的市場意識和創新思維。

3.2 具體融入內容

3.2.1在茶樹栽培章節

智慧茶園通過傳感器技術實時監測茶樹生長狀態。土壤濕度傳感器精確感知水分并傳輸數據，當濕度低于適宜范圍時自動預警，提醒灌溉。光照傳感器監測光照強度和時長，優化種植密度和修剪方式，促進生長。養分傳感器監控土壤中的氮、磷、鉀等養分，提供精準施肥依據，自動計算肥料種類與用量，提高肥料利用率，減少浪費。通過智能監控，智慧茶園科學高效地提升茶葉質量和產量。

智能化施肥灌溉系統是智慧茶園的重要組成部分，它根據傳感器采集的數據，實現了對施肥和灌溉的精準調控。系統通過對土壤養分數據分析和茶樹生長階段特點制定個性化施肥方案。自動調整施肥量和施肥時間，確保茶樹獲得充足的養分供應。在灌溉方面，系統根據土壤濕度傳感器的數據，自動控制灌溉設備的開啟和關閉，實現精準灌溉。當王壤濕度低于設定的閾值時，灌溉設備自動啟動，達到適宜范圍時，灌溉設備自動停止，避免水資源浪費。

為了幫助學生更好理解這些技術，教學中可引入實際案例分析。例如福建武夷山的某智慧茶園安裝了大量傳感器，實時監測環境參數，并通過智能化施肥灌溉系統，根據茶樹生長需求和土壤狀況精準施肥和灌溉。采摘季節，使用無人機巡查茶園，確定最佳采摘時間和區域，提升采摘效率和茶葉品質。通過該案例，學生能直觀了解茶樹生長監測技術和智能施肥灌溉系統的實際應用效果，加深對知識的理解。此外，可組織學生進行實踐操作，親自參與傳感器安裝、數據采集分析及智能設備操作，提升實踐和動手能力。

3.2.2 在茶葉加工章節

自動化加工設備在智慧茶園中發揮著重要作用，極大地提高了茶葉加工的效率和質量。自動化生產線實現了茶葉采摘到干燥的各環節自動化。在采摘階段，智能機器人利用圖像識別技術精準識別茶葉成熟度，提高效率并保證質量。萎凋環節，自動化設備精確調控時間和溫度，確保水分均勻散失。揉捻機通過智能控制調整力度、時間和轉速，促進內質形成。發酵設備精控溫濕度和時間，確保穩定均勻的發酵，提升品質。干燥設備根據含水量自動調節溫度和時間，確保充分干燥，避免過度干燥。自動化生產線提升了加工效率，確保了茶葉質量的一致性和穩定性。

數字化管理實現了茶葉加工全程的實時監控和精準調控。傳感器和監控系統能夠實時采集加工過程中的各項數據并傳輸至中央控制系統。管理人員可以及時查看加工設備的運行狀態和加工過程中的各項數據，及時發現問題并進行調整。在茶葉炒制過程中，傳感器可以實時監測鍋溫、炒制時間等參數，參數異常時系統自動警報，提醒管理人員進行調整。同時，數字化管理系統還可以對歷史數據進行分析，總結加工經驗，優化加工工藝，提高茶葉的品質和加工效率。通過建立加工工藝數據庫，記錄不同品種茶葉的最佳加工參數，為后續的加工生產提供參考。

為了讓學生深入了解自動化加工設備和數字化管理的應用，在教學中可以引入實際案例進行分析。使學生更直觀地了解自動化加工設備和數字化管理在茶葉加工中的實際應用效果，認識到其對提高茶葉加工效率和質量的重要性。同時，可以組織學生參觀茶葉加工企業，實地觀察自動化加工設備的運行情況，親身體驗數字化管理的便捷性和高效性，加深學生對知識的理解和掌握。

3.2.3在茶葉品質鑒評實踐章節

利用大數據和AI分析茶葉品質，為茶葉評價提供科學、準確的方法。通過收集茶葉的產地、品種、生長環境、加工工藝、化學成分和感官品質等數據，建立茶葉品質模型。利用機器學習算法訓練和分析這些數據，使模型能自動學習各因素與茶葉品質之間的關系。對于新茶樣，只需輸入相關數據，模型即可快速給出品質評價結果。通過對大量西湖龍井茶葉樣本的分析，建立了西湖龍井茶葉品質模型。該模型可以根據茶葉的外形、色澤、香氣、滋味、湯色和葉底等感官指標，以及茶多酚、咖啡堿、氨基酸等化學成分指標，準確判斷茶葉的品質等級。與傳統的人工鑒評方法相比，利用大數據和AI進行茶葉品質分析具有速度快、準確性高、客觀性強等優點，能夠有效避免人工鑒評的主觀性和誤差。

智慧茶園的茶葉溯源系統通過物聯網、區塊鏈等技術，記錄和跟蹤茶葉從種植到銷售的全過程。在種植環節，記錄茶樹的品種、種植地點、施肥和病蟲害防治等信息；在采摘環節，記錄采摘時間、人員和部位等信息；在加工環節，記錄加工工藝、設備和時間等信息；在銷售環節，記錄銷售渠道、時間和價格等信息。這些信息通過物聯網技術實時上傳至區塊鏈平臺，形成不可篡改的分布式賬本。消費者只需通過掃描茶葉包裝上的二維碼，即可獲取茶葉的全過程信息，了解茶葉的來源和品質，增強對茶葉的信任度3。這不僅可以提升茶葉的品質可信度，還可以幫助企業優化管理，提高產品質量，樹立良好的品牌形象。

在教學中，通過案例和操作演示，讓學生了解大數據和AI在茶葉品質分析中的應用，以及茶葉溯源系統的原理。組織學生進行茶葉品質分析實驗，使用大數據分析軟件和AI算法，分析不同品種和產地的茶葉樣本。邀請茶葉企業技術人員介紹茶葉溯源系統的應用，幫助學生了解其在保障質量和提升品牌形象中的作用。通過這些活動，激發學生對智慧農業技術的興趣，培養創新思維和實踐能力。

3.3教學資源開發

為了滿足在茶學課程中融入智慧茶園內容的教學需求，需要開發豐富多樣的教學資源，提升教學效果和學生體驗。編寫融人智慧茶園內容的補充教材是關鍵舉措之一。目前，現有的茶學教材雖涵蓋茶學基礎知識，但對于智慧茶園相關的前沿技術和應用案例涉及較少。因此，編寫專門的補充教材具有重要的現實意義。

在編寫補充教材時，應系統地梳理智慧茶園的相關知識體系。詳細介紹物聯網技術在智慧茶園中的應用原理，包括傳感器的類型、工作方式以及數據的傳輸和匯總。深入闡述大數據分析在智慧茶園中的應用，如何通過分析氣象、土壤和茶樹生長數據實現精準的種植決策和病蟲害預測。同時，對AI技術在茶葉采摘、加工和品質檢測等環節的應用進行詳細講解，包括智能采摘機器人的工作原理、AI圖像識別技術在病蟲害檢測和茶葉品質分級中的應用等。為了使教材內容更加生動、直觀，應結合實際案例幫助學生能夠更加深入地理解智慧茶園的實際運作和應用價值。

制作相關教學視頻和課件，能夠為學生提供更加直觀、生動的學習資源。在制作教學視頻時，可拍攝智慧茶園的實地場景，各自動化設備的實際運行情況。在拍攝物聯網設備時，詳細展示傳感器的安裝位置、數據采集過程以及數據傳輸方式；對于智能采摘機器人，展示其如何通過圖像識別技術準確識別茶葉的成熟度和采摘時機，并進行精準采摘的過程；在拍攝自動化加工設備時，展示茶葉從鮮葉到成品茶的全自動化加工流程，以及設備如何通過智能控制系統實現對加工參數的精準控制。通過這些實地拍攝的視頻，讓學生能直觀地感受智慧茶園的先進技術和高效運作。同時，可邀請行業專家講解智慧茶園的發展趨勢、技術創新以及實際應用中的經驗和挑戰，分享他們在智慧茶園建設和運營過程中的實際經驗，以及對未來智慧茶園發展方向的展望，使學生能夠了解行業的最新動態和前沿技術。

在制作課件時，運用動畫、圖表等形式直觀地展示智慧茶園的技術原理和應用流程。使用動畫演示物聯網技術中傳感器如何采集數據并傳輸到中央控制系統，如何實現精準管理；通過圖表展示大數據分析的應用結果，如茶葉產量和品質變化趨勢、病蟲害分布情況等，幫助學生清晰理解大數據的作用。通過這些生動、直觀的教學視頻和課件，能夠激發學生的學習興趣，提高學生對智慧茶園相關知識的理解和掌握程度。

建設智慧茶園實踐教學基地，為學生提供實踐平臺，是培養實踐能力和創新思維的關鍵環節。學校應與當地茶葉企業、科研機構合作，建立實踐基地。學生可參與物聯網設備安裝、調試和數據分析，操作智能采摘機器人、自動化加工設備，掌握其工作原理和操作技巧。通過這些實踐活動，學生能將理論與實踐結合，提高實際應用能力，培養創新思維和創業精神。

4結束語

茶學課程需要持續優化并深人融合智慧茶園的內容。在課程內容方面，密切關注智慧農業領域的技術創新和發展動態，及時更新和完善教學內容，引入最新的技術案例和實踐經驗，使學生了解行業的前沿技術和發展趨勢。關注區塊鏈技術在茶葉質量溯源和品牌保護方面的應用進展，適時將其納入教學內容，培養學生的品牌意識和質量安全意識。在教學方法上，進一步創新和多樣化。探索基于項目式學習的教學方法，組織學生參與實際的智慧茶園項目，讓學生在實踐中綜合運用所學知識，提高解決實際問題的能力和團隊協作能力。加強線上線下混合式教學，利用在線教學平臺，提供豐富的教學資源，滿足個性化學習的需求。增強互動交流，及時解答學生的疑問，提高教學效果。同時，加強校企的合作，建立長期穩定的合作關系，與茶企、農業科技公司等共同開展人才培養、科研項目和實踐教學基地建設。邀請企業技術人員參與教學，為學生傳授實際工作經驗和行業最新動態；組織學生到企業實習，了解企業的實際需求和運營模式，提高學生的就業競爭力。與企業合作開展科研項目，共同攻克智慧茶園建設中的技術難題，推動智慧農業技術的創新和應用。

通過持續優化課程內容和教學方法，有望培養出更多適應智慧農業發展需求的專業人才。這些人才將具備扎實的茶學專業知識和先進的智慧農業技術，能夠在茶葉種植、加工、銷售等領域發揮重要作用，為茶產業的現代化發展和鄉村振興戰略的實施提供有力的人才支持，推動我國茶產業在智慧農業時代實現高質量發展。

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