高職院?！冬F代農業》實訓教學模式探索

王 鎮

（蘇州農業職業技術學院，江蘇 蘇州 215008）

0 引言

《現代農業技術》實訓課程是農業專業課程中的重要實踐教學內容，該課程以培養農業技術技能型人才為根本，以培育現代化農業生產與經營管理為一體的綜合素養目標為導向，是農業專業教育中的重要組成部分。

隨著新時代對高職技能人才需求的多元化與高質量化要求，傳統《現代農業技術》實訓課程已經不能滿足當前企業對人才的多方面需求。同時，傳統實訓教學由于受到實際教學條件、師資力量的約束，其缺點也十分明顯，無法滿足當前學生在實訓中的演練，其實踐能力沒有得到較好的鍛煉[1]。因此，探索《現代農業技術》實訓課程的教學模式創新對農業技能型人才培育有著重要意義。

1 研究背景

隨著國家農業現代化專業人才的需求日趨增長，具有高質量、高素質、高專業性的復合人才，已然成為農業企業和種植合作社迫切急需的核心技術力量[2]。然而，目前絕大多數的農業相關畢業生，在進入農業企業前仍然需要進行企業生產技術及相關管理的培訓學習，這也反映出人才培養階段與實際企業需求之間往往存在著一定的差距。

在高職教育過程中，專業生產實踐是職業教育階段技術培養的重要教學環節，是學生將理論知識轉化為實踐能力的過程，《現代農業技術》實訓課程滿足了農業專業學生實踐學習的需求，但是由于農業技術實踐往往對環境、場地、設備、工具等要求較高，許多學校無法滿足這些硬性條件，《現代農業技術》中諸多重要的生產實踐學習難以開展，導致專業實踐練習還停留在過去相對傳統、簡單的技術學習，難以滿足對高質量技能型人才培養的要求[3]。

隨著科技的不斷創新，融合新技術、新思路、新理念的實訓教學模式革新為這一難題提供了解決思路。基于互聯網技術的支撐，以虛擬仿真、多媒體技術、人機交互等科技產品被廣泛應用于實訓教學之中，以技術革新推動教學理念革新，推動了“產教學”一體的多維度實訓形式[4]，同時也為目前高職實訓教學模式開辟了新的道路。例如以虛擬仿真技術為核心的智慧農業仿真軟件，可應用于《現代農業技術》實訓教學之中，通過虛擬仿真平臺的設計，可以有效解決實訓教學環節中的各類困難，例如“看不到”作物生長發育，“進不去”科學的農業生產管理，學生“做不上”獨立實驗等諸多現實教學問題，都將得到有效解決，學生在實訓中可以實現更快、更好、更完善的實訓教學體驗，從而充分落實《現代農業技術》實訓教學的目標，培育優秀農業技術人才。

2 目前《現代農業技術》實訓教學中存在的弊端

2.1 實訓技術相對落后

《現代農業技術》實訓教學課程囊括了果樹生產技術、蔬菜生產技術、設施農業等，實訓教學中包含了許多基礎實踐技術環節，雖然在實訓內容上貼合了目前農業生產情況，但課程依舊存在“技術落后”的現實問題[5]，體現在實踐技術內容覆蓋面少、實訓設計偏離現實生產、實訓技術練習落后于最新的科研成果及技術手段等。由于缺少高質量師資，與現代智能農業技術的脫軌現象相對嚴重，教學中偏重基礎農業表面技術的學習，使得實訓練習環節缺乏實踐應用能力的培養，學生無法及時了解最新的農業產品及相關技術。

2.2 實訓設施設備陳舊

當前，《現代農業技術》實訓教學的設施與機器設備老舊，與農業現代化的快速發展相比，新技術、新產品、新設備的更迭日新月異，與之相匹配的農業管理模式也在發生變化，對于實訓設施也提出了更高的要求[6]。絕大部分高職院校的設施設備無法達到匹配新技術相關實踐環節的設備要求。同時，部分教師對于設備的演示也局限于表面，智能農業設備引進也缺乏資金，難以滿足實訓中學生實踐的需要，導致實訓過程缺乏扎實的機器支撐，難以提高學生的動手實踐能力。

2.3 實訓內容受到時間及環境限制

《現代農業技術》實訓環節中，往往受到時間及場地環境的限制。由于農作物的生產受到季節因素的影響，生長周期較長，關鍵性的實踐技術很難在階段性課程中進行體現，為教學環節增加了負擔，也造成學生無法完成相關實訓活動。同時，針對農業機械化的實訓過程，受限于校園場地的局限性，很難開展有關的實踐過程。并且在實際教學中，學生數量眾多，無法使所有學生都能夠親身感受農業生產全流程和細節，嚴重影響了實訓的效果。

2.4 實訓考評環節形式相對單一

目前的實訓教學環節中，對于學生綜合能力考察只停留于實訓考試等單一形式，無法有效測驗出學生的實際成績。教學過程師生配比低，難以保證團隊式合作下，每一個學生的能力培養，考評方式存在嚴重不足，多數學生無法在有限時間內完成相關實訓內容，更無法得到教師專業性的指導，限制了實訓過程中人才的綜合能力運用、創新思維的開發等綜合素質的培養。

3 《現代農業技術》實訓教學模式創新

3.1 模式創新的手段

通常，由于農作物生長具有季節周期，《現代農業技術》實訓教學常常需要跨學期進行實訓。現階段，通過搭建智慧農業虛擬仿真實訓平臺，可以實現本課程教學實訓的培養目標，學生利用虛擬仿真設備完成農業技術的學習與實踐。

3.2 搭建智慧農業虛擬仿真實訓平臺

該平臺依托當下信息技術領域中的云計算、物聯網、大數據、人工智能、Unity3D等新技術，構建了設施農業場景、作物生長動態模型、農業經濟產量數據模型等一批虛擬仿真資源，可以完成農業生產項目預算、農業氣候環境仿真與實時采集、農業大棚自動化施肥與灌溉、設施溫濕度調控、植物生長數據分析、無人機巡視等一系列農業生產實驗[7]，通過模擬逼真的實驗環境和實感操作體驗，給《現代農業技術》實訓帶來創新化升級。

3.3 實訓平臺建設內容

智慧農業虛擬仿真實訓平臺建設內容包含系統安裝、系統調試、創新開發、教學資源、測試系統和個人中心六個模塊，具體建設內容及功能釋義如圖1所示。

圖1 平臺模塊內容

3.4 實訓平臺建設意義

通過平臺建設與運用，學生可以充分在《現代農業技術》實訓過程中運用虛擬仿真技術來實現對農作物生長環境的智能分析與技術控制，如大棚內的空氣溫濕度、光照強度、光照時間、土壤溫濕度的控制，再如利用虛擬平臺中的系統調試進行農業種植技術訓練，對水閥、加熱、滴管、噴灌等設備的調試操作，通過綜合農業實驗設計，還可模擬得出最佳參數用于實際農業生產之中[8]。同時，在虛擬平臺系統中，還開發了配套的教學資源和測試系統，幫助學生構建完善的基礎農業知識體系，對培養學生主動學習知識、提高動手能力，具有較強的實踐意義。

3.5 實訓平臺教學優勢

智慧農業虛擬仿真實訓平臺作為“新技術”與“新教學手段”[9]，引發的實訓教學革新，是在尊重農業科學事實的同時，用更為生動的互動方式取代單一的實訓教學模式，更好的夯實了蔬菜生產技術、設施農業和植物保護技術等核心實訓技術的實踐教學環節，為學生在農業生產與農業技術演練實踐環節中提供了更多的學習樂趣，增強了課堂積極性，同時也為高職教師提高教學質量、高職院校拔高專業人才的培養質量提供了新思路。

3.6 實訓模式創新路徑

《現代農業技術》實訓課程依托開發的虛擬仿真實訓平臺對學生進行技術上的實訓練習，培養其多元化、高水平的農業管理與實驗操作技能，實現模式創新的路徑由校內實驗室、智慧農業虛擬仿真實訓平臺、校外企業實踐基地三者進行結合，同線上、線下模式以虛實結合式教學為實訓目的，以環環相扣的方式為現代農業創新型人才培養提供創新路徑，具體路徑流程如圖2所示。

圖2 模式創新路徑

4 實訓模式的教學評價

智慧農業仿真實訓平臺建設與運用，有效解決了《現代農業技術》實訓中難以開展問題的局面，通過信息仿真技術手段，解決了場地環境、前沿技術學習、學生人數過多、師資不夠、設備落后等難題。并充分結合了線上線下、虛擬現實相融合的混合實訓教學模式，促進了實訓教學過程中理論與農業實踐的有機融合。在實訓模式教學評價中，通過利用智慧農業仿真實訓平臺中的“測試系統”，有效解決了傳統測試的弊端。

通過仿真實驗平臺的演練，讓學生熟悉了設施農業生產的關鍵技術要點，破解了日常教學實踐中“看不到”和“做不上”的難題，提升了學生實踐能力，逐步形成技能提升。在“測試系統”中，考題不局限于以往的知識理論答題，而是通過平臺軟件系統將設施農業、蔬菜生產技術和植物保護技術進行模擬操作測評，實現考核評價方式多樣化、具體化[10]。

同時，系統自帶評分系統，將個人操作步驟的“過程”性考核和實驗“結果”二者有機融合，從而最大程度上反映學生的真實水平，全方位客觀評價每一位學生的技術技能和綜合素質，使教學評價不再單單反映學生的成績，而是通過在平臺中的學習與測評，對設施農業生產技術全過程建立整體意識，進而培養高職學生創新思維和實踐能力。

5 結語

虛擬仿真技術在實訓教學實踐中的嘗試，既是信息化技術融合教育改革的大膽嘗試，同時也是未來的新趨勢。在后疫情時代下，為其他專業的信息化提供了借鑒意義。但是，也應當注意到虛擬現實技術的開展，只能較為形象的再現農業生產過程中的實踐環節，并不能夠取代現實的實踐操作，生產實際中農產品的蟬聯分析以及品質檢測等都無法被信息化替代。

因此，虛擬現實技術結合農業實訓教學實踐環節，是技術互補與信息互助的促進，為支撐學科專業核心能力，創造項目教學實踐環節提供了更多的可能。