摘" 要:農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)課程在人才培養(yǎng)中具有重要作用,但傳統(tǒng)教學(xué)受限于設(shè)備昂貴、實(shí)踐機(jī)會(huì)不足,影響學(xué)生實(shí)踐能力和綜合素養(yǎng)。課程思政作為高等教育改革方向,需要融入家國(guó)情懷、社會(huì)責(zé)任感和創(chuàng)新精神。該研究探討VR技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)課程中的應(yīng)用,通過虛擬仿真農(nóng)機(jī)博覽館、翻轉(zhuǎn)課堂、遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)等,探索課程思政的融合路徑。采用對(duì)比實(shí)驗(yàn)、問卷調(diào)查等方法,評(píng)估VR教學(xué)模式的效果。結(jié)果表明,VR教學(xué)能提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,使其深入理解農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展與國(guó)家戰(zhàn)略,增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感和工匠精神。相比傳統(tǒng)教學(xué),VR技術(shù)提供沉浸式交互體驗(yàn),更有助于課程思政目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
關(guān)鍵詞:VR技術(shù);農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè);課程思政;虛擬仿真;教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G641" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A" " " " " "文章編號(hào):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(nóng)業(yè)機(jī)械化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的核心推動(dòng)力,直接影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展。農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)課程的教學(xué)目標(biāo)不僅是培養(yǎng)掌握農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備操作與維護(hù)的技術(shù)性人才,更應(yīng)關(guān)注如何提升學(xué)生的綜合素質(zhì),包括創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力以及社會(huì)責(zé)任感[1]。然而,傳統(tǒng)教學(xué)模式中,由于設(shè)備、場(chǎng)地以及實(shí)驗(yàn)條件的限制,學(xué)生的實(shí)踐機(jī)會(huì)受限,難以全面提升其動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。課程思政的引入為這一問題提供了解決方案,其強(qiáng)調(diào)將思想政治教育與專業(yè)課程結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷、社會(huì)責(zé)任感和創(chuàng)新能力[2]。
本研究將探討如何通過虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)課程中實(shí)現(xiàn)思政目標(biāo)的融合。VR技術(shù)通過沉浸式、交互式的教學(xué)方式,使學(xué)生能夠更加直觀、深刻地理解農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展及其在國(guó)家農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略中的地位,同時(shí)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神和社會(huì)責(zé)任感[3]。研究將重點(diǎn)分析如何通過VR技術(shù)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、理解農(nóng)業(yè)機(jī)械化的國(guó)家意義,并幫助學(xué)生形成良好的職業(yè)操守和社會(huì)責(zé)任感。
1 農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展與課程思政目標(biāo)
1.1 農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展歷程
農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展歷程,反映了全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的深刻變革。農(nóng)業(yè)機(jī)械化的歷史從最初的蒸汽動(dòng)力機(jī)械到現(xiàn)代的智能化農(nóng)機(jī)經(jīng)歷了多個(gè)階段。
1.1.1 傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)化
傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的標(biāo)志是內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用。20世紀(jì)初期,內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的拖拉機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)等設(shè)備開始替代傳統(tǒng)的人工和畜力。通過機(jī)械化的推廣,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率大幅提升,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)入了規(guī)模化、機(jī)械化的新階段。我國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化起步較晚,但在國(guó)家政策推動(dòng)下,逐步完成了農(nóng)業(yè)設(shè)備的普及,推動(dòng)了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在這一階段,農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)課程的教學(xué)主要集中于傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的操作與維修技術(shù),盡管教學(xué)內(nèi)容具有一定的實(shí)用性,但在創(chuàng)新精神和思政教育的融入方面,仍顯得較為單一。
1.1.2" 現(xiàn)代智能農(nóng)機(jī)
進(jìn)入21世紀(jì),隨著信息技術(shù)、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的飛速發(fā)展,農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)入了數(shù)字化、智能化、精準(zhǔn)化的新階段。智能農(nóng)機(jī)如無人駕駛拖拉機(jī)、精準(zhǔn)播種機(jī)、自動(dòng)化收割機(jī)等設(shè)備的出現(xiàn),徹底改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的模式,提高了生產(chǎn)效率和精準(zhǔn)度[4]。例如,無人駕駛拖拉機(jī)和無人機(jī)噴灑設(shè)備的廣泛應(yīng)用,使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程更加智能化和自動(dòng)化。通過搭載北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),智能農(nóng)機(jī)能夠?qū)崟r(shí)感知并調(diào)整作業(yè)路徑,確保農(nóng)田的作業(yè)精度。現(xiàn)代智能農(nóng)機(jī)的普及,推動(dòng)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從規(guī)模化向智能化、可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)型。農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)課程的內(nèi)容逐步向智能農(nóng)機(jī)技術(shù)的應(yīng)用轉(zhuǎn)型,課程思政也因此在教學(xué)中有了更為重要的定位,旨在通過引入現(xiàn)代智能農(nóng)機(jī)的先進(jìn)技術(shù)和創(chuàng)新成果,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神,并引導(dǎo)他們理解農(nóng)業(yè)機(jī)械化對(duì)國(guó)家發(fā)展的深遠(yuǎn)意義。
1.2" 課程思政在農(nóng)業(yè)機(jī)械化教學(xué)中的目標(biāo)
課程思政是新時(shí)代高等教育的改革方向,特別在農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)的教學(xué)中,具有重要意義。通過課程思政的實(shí)施,學(xué)生不僅可以掌握專業(yè)知識(shí),還能增強(qiáng)國(guó)家認(rèn)同感、社會(huì)責(zé)任感和創(chuàng)新意識(shí)。
1.2.1" 培養(yǎng)學(xué)生的科技報(bào)國(guó)精神
農(nóng)業(yè)機(jī)械化是我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要支柱,尤其是近年來我國(guó)自主研發(fā)的高端農(nóng)機(jī)設(shè)備在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的推廣,代表了國(guó)家在農(nóng)業(yè)機(jī)械化領(lǐng)域的技術(shù)突破。在課程中融入科技報(bào)國(guó)精神,能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)科技創(chuàng)新的關(guān)注與投入,培養(yǎng)他們的家國(guó)情懷。例如,通過介紹我國(guó)自主研發(fā)的智能農(nóng)機(jī)設(shè)備,學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到這些技術(shù)對(duì)于提升我國(guó)農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、保障糧食安全的巨大作用,從而激發(fā)他們?yōu)閲?guó)家農(nóng)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量的決心。課程中通過展示我國(guó)自主研發(fā)的智能農(nóng)業(yè)裝備和農(nóng)業(yè)機(jī)械化的技術(shù)突破,增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神與社會(huì)責(zé)任感,使其意識(shí)到自己的技術(shù)水平不僅影響著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,也與國(guó)家的農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略密切相關(guān)。
1.2.2" 結(jié)合鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略,增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感
鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略是我國(guó)新時(shí)代的重要戰(zhàn)略目標(biāo)之一,農(nóng)業(yè)機(jī)械化在其中扮演著關(guān)鍵角色。通過課程思政,學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械化是推動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高農(nóng)民收入、改善農(nóng)村環(huán)境的重要手段。農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)課程不僅僅是傳授專業(yè)技能,更要幫助學(xué)生理解農(nóng)業(yè)機(jī)械化在鄉(xiāng)村振興中的作用,引導(dǎo)學(xué)生樹立服務(wù)農(nóng)村、服務(wù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的責(zé)任感和使命感。通過結(jié)合鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的背景,學(xué)生能夠更加深刻地理解自己的專業(yè)背景與社會(huì)發(fā)展的緊密聯(lián)系,激發(fā)他們投身農(nóng)業(yè)機(jī)械化事業(yè)、為鄉(xiāng)村振興貢獻(xiàn)力量的熱情。
2" VR技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械化課程教學(xué)中的應(yīng)用
隨著教育技術(shù)的不斷發(fā)展,虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)課程中的應(yīng)用逐漸成為教學(xué)改革的重要方向。VR技術(shù)通過提供沉浸式、互動(dòng)式的學(xué)習(xí)體驗(yàn),突破了傳統(tǒng)教學(xué)的空間和設(shè)備限制,使學(xué)生能夠在虛擬環(huán)境中進(jìn)行深度互動(dòng)和實(shí)踐操作[5]。以下將詳細(xì)探討VR技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械化課程中的應(yīng)用,具體包括虛擬仿真博覽館的建設(shè)和VR教學(xué)模式的改革。
2.1" 虛擬仿真博覽館的建設(shè)
虛擬仿真博覽館作為一個(gè)創(chuàng)新的教學(xué)工具,能夠?qū)⑥r(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展歷史、先進(jìn)設(shè)備及其應(yīng)用技術(shù)可視化、立體化地呈現(xiàn)給學(xué)生[6]。這一平臺(tái)不僅僅是展示農(nóng)業(yè)機(jī)械化設(shè)備的工具,更是一個(gè)融入了課程思政的教育平臺(tái),能夠讓學(xué)生更好地理解我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的成就和發(fā)展路徑。
2.1.1" 農(nóng)機(jī)發(fā)展史與國(guó)情教育結(jié)合
虛擬仿真農(nóng)機(jī)博覽館通過展示從傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)到現(xiàn)代智能農(nóng)機(jī)的演變過程,讓學(xué)生直觀了解農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展歷程。例如,博覽館中展示了我國(guó)從引進(jìn)國(guó)外農(nóng)機(jī)設(shè)備到自主研發(fā)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械的全過程。學(xué)生在參觀虛擬博覽館時(shí),可以看到我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化從手工作業(yè)到內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械再到智能農(nóng)機(jī)設(shè)備的歷史脈絡(luò)。
通過VR技術(shù),學(xué)生可以身臨其境地“參觀”20世紀(jì)60年代的蒸汽拖拉機(jī),感受早期農(nóng)業(yè)機(jī)械如何依賴人工操作,以及在進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)時(shí)代后,農(nóng)機(jī)如何改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的模式。虛擬博覽館通過3D建模和虛擬場(chǎng)景再現(xiàn),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(xué)生深入了解我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的巨大變革,進(jìn)而提高他們對(duì)國(guó)家農(nóng)業(yè)發(fā)展歷史的認(rèn)同感。
通過展示我國(guó)自主研發(fā)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備,如“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng)裝備的拖拉機(jī)、智能化無人駕駛收割機(jī)等,虛擬博覽館進(jìn)一步展示了我國(guó)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新取得的成果,激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)情懷,增強(qiáng)他們的民族自豪感。
2.1.2典型農(nóng)機(jī)設(shè)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(xué)生可以詳細(xì)了解農(nóng)業(yè)機(jī)械的構(gòu)造、工作原理和操作方式[6-7]。例如,虛擬博覽館內(nèi)有針對(duì)不同農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備(如聯(lián)合收割機(jī)、拖拉機(jī)、精準(zhǔn)播種機(jī)等)的互動(dòng)模型,學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中“操作”這些設(shè)備,模擬其在農(nóng)田中的使用場(chǎng)景。
以“聯(lián)合收割機(jī)”為例,學(xué)生可以通過VR設(shè)備進(jìn)入虛擬場(chǎng)景,親自模擬聯(lián)合收割機(jī)的操作,了解其工作原理、各個(gè)部件如何協(xié)同工作[8]。這種方式與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)不同,能使學(xué)生更加直觀地理解農(nóng)機(jī)設(shè)備的各項(xiàng)功能和操作技巧,打破了因設(shè)備昂貴或操作危險(xiǎn)帶來的學(xué)習(xí)障礙。同時(shí),VR技術(shù)還可以通過互動(dòng)性教學(xué),實(shí)時(shí)反饋學(xué)生操作中的錯(cuò)誤,幫助學(xué)生更高效地掌握農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用技巧。
2.2" VR教學(xué)模式的改革
VR技術(shù)的引入不僅改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式,還推動(dòng)了農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)課程的教學(xué)模式創(chuàng)新[9]。通過結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂和遠(yuǎn)程操作仿真實(shí)驗(yàn)等新型教學(xué)手段,學(xué)生能夠在虛擬環(huán)境中進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和操作,達(dá)到更高的學(xué)習(xí)效果。
2.2.1翻轉(zhuǎn)課堂與沉浸式VR體驗(yàn)
翻轉(zhuǎn)課堂作為一種新的教學(xué)模式,在農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)課程中與VR技術(shù)結(jié)合后,學(xué)生的學(xué)習(xí)方式發(fā)生了根本變化。傳統(tǒng)課堂中,教師主導(dǎo)知識(shí)傳授,而翻轉(zhuǎn)課堂模式中,學(xué)生在課前通過觀看視頻、閱讀資料等方式自主學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí),而課堂上則更多地進(jìn)行互動(dòng)討論和問題解決。
通過VR技術(shù),翻轉(zhuǎn)課堂得到了進(jìn)一步優(yōu)化[2]。學(xué)生在課前通過VR體驗(yàn)農(nóng)機(jī)設(shè)備的操作原理和工作流程后,課堂上可以圍繞具體問題進(jìn)行討論和解決。例如,在學(xué)習(xí)農(nóng)業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)時(shí),學(xué)生可以通過VR模擬農(nóng)機(jī)的實(shí)時(shí)工作狀態(tài),然后根據(jù)遇到的實(shí)際問題進(jìn)行分析和討論。這種方式不僅提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性,也加強(qiáng)了理論與實(shí)踐的結(jié)合,增強(qiáng)了學(xué)生的解決問題的能力。
2.2.2" 遠(yuǎn)程操作農(nóng)機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)
VR技術(shù)還打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)空限制,使得遠(yuǎn)程操作農(nóng)機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)成為可能。學(xué)生可以在沒有實(shí)際設(shè)備的情況下,通過虛擬仿真平臺(tái)模擬農(nóng)機(jī)操作。通過這一方式,學(xué)生可以進(jìn)行反復(fù)操作練習(xí),鞏固知識(shí)和技能,提升操作熟練度。例如,學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行拖拉機(jī)的精確操作,模擬其在不同土壤條件下的工作表現(xiàn),進(jìn)行深松、耕作、施肥等操作練習(xí),熟練掌握農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用技巧。
此外,虛擬仿真實(shí)驗(yàn)還能模擬不同的操作條件,如農(nóng)機(jī)設(shè)備的故障診斷與維修。學(xué)生可以通過虛擬平臺(tái)模擬農(nóng)業(yè)機(jī)械在實(shí)際使用中的常見故障,進(jìn)行系統(tǒng)檢測(cè)與維修操作,不僅提高了學(xué)生的實(shí)操技能,還讓他們?cè)诎踩奶摂M環(huán)境中積累了寶貴的維修經(jīng)驗(yàn)。
3VR技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)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(yè)課程相結(jié)合的教學(xué)模式,旨在培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷、社會(huì)責(zé)任感以及創(chuàng)新精神。在農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)課程中,課程思政的融入,不僅可以幫助學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí),還能夠引導(dǎo)學(xué)生形成正確的價(jià)值觀,提升其社會(huì)責(zé)任感。通過VR技術(shù)的應(yīng)用,可以更好地實(shí)現(xiàn)課程思政的目標(biāo),讓學(xué)生通過身臨其境的體驗(yàn)來感受農(nóng)業(yè)機(jī)械化對(duì)國(guó)家發(fā)展的貢獻(xiàn),增強(qiáng)他們的家國(guó)情懷和社會(huì)責(zé)任感。以下將詳細(xì)探討VR技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械化課程中融入課程思政的具體路徑。
3.1" 提升學(xué)生家國(guó)情懷
通過VR技術(shù),可以讓學(xué)生在沉浸式的虛擬環(huán)境中,直觀感受到我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展歷程及其對(duì)國(guó)家農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重大貢獻(xiàn),從而激發(fā)學(xué)生的家國(guó)情懷,增強(qiáng)他們對(duì)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的理解和認(rèn)同。
3.1.1" 通過VR再現(xiàn)農(nóng)業(yè)重大科技突破
通過VR技術(shù),可以虛擬重現(xiàn)我國(guó)在農(nóng)業(yè)機(jī)械化領(lǐng)域的重大科技突破,尤其是智能農(nóng)業(yè)設(shè)備的研發(fā)與應(yīng)用。例如,在虛擬仿真農(nóng)機(jī)博覽館中,學(xué)生可以參觀中國(guó)自主研發(fā)的智能農(nóng)機(jī)設(shè)備,如無人駕駛拖拉機(jī)、精準(zhǔn)播種機(jī)、自動(dòng)收割機(jī)等。這些農(nóng)業(yè)機(jī)械代表了我國(guó)在農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和突破,通過這種虛擬體驗(yàn),學(xué)生不僅可以了解設(shè)備的工作原理,還能深刻認(rèn)識(shí)到我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的自主創(chuàng)新成果,進(jìn)而激發(fā)他們的民族自豪感和對(duì)科技的敬畏之情。
此外,VR技術(shù)能夠幫助學(xué)生模擬在不同地理和氣候條件下,智能農(nóng)機(jī)如何在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中高效運(yùn)作,如何在全球糧食生產(chǎn)和供應(yīng)鏈中占據(jù)重要位置。通過這樣的虛擬學(xué)習(xí),學(xué)生能夠切身體會(huì)到我國(guó)在全球農(nóng)業(yè)機(jī)械化領(lǐng)域的重要地位,進(jìn)而激發(fā)他們投身農(nóng)業(yè)機(jī)械化事業(yè)的決心和熱情。
3.1.2" 結(jié)合國(guó)家政策解讀農(nóng)機(jī)智能化發(fā)展
通過VR仿真,學(xué)生不僅能感受到農(nóng)機(jī)智能化技術(shù)的先進(jìn)性,還能更深入理解這些技術(shù)如何與國(guó)家政策相結(jié)合,推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展。課程中可以結(jié)合國(guó)家的相關(guān)政策,例如《中國(guó)制造2025》和“鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略”,向?qū)W生展示如何通過推動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的智能化進(jìn)程,實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化目標(biāo)。
例如,學(xué)生可以通過虛擬場(chǎng)景,學(xué)習(xí)到在“一帶一路”倡議框架下,我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械在國(guó)際市場(chǎng)上的推廣應(yīng)用,如何通過農(nóng)機(jī)智能化推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的提升,以及如何通過農(nóng)業(yè)機(jī)械化助力扶貧和鄉(xiāng)村振興。這不僅增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)國(guó)家政策的理解,也幫助他們樹立投身農(nóng)業(yè)機(jī)械化事業(yè)、實(shí)現(xiàn)中國(guó)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)目標(biāo)的責(zé)任感。
3.2" 增強(qiáng)學(xué)生的工匠精神
工匠精神是指對(duì)職業(yè)和工作精益求精、追求完美的精神。在農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)課程中,工匠精神的培養(yǎng)同樣重要,尤其是在操作和維修農(nóng)機(jī)設(shè)備的過程中,學(xué)生需要具備高度的責(zé)任心、精確的技術(shù)操作能力和嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程。VR技術(shù)可以幫助學(xué)生更好地理解并實(shí)踐工匠精神的內(nèi)涵。
3.2.1" 通過VR仿真體驗(yàn)農(nóng)機(jī)制造與維修
通過VR技術(shù),學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行農(nóng)機(jī)制造、調(diào)試和維修等操作,模擬實(shí)際工作中的情況,了解每一臺(tái)設(shè)備的構(gòu)造和功能。與傳統(tǒng)的教學(xué)方式不同,學(xué)生可以通過虛擬操作反復(fù)練習(xí),不僅提升了他們的動(dòng)手能力,還能夠培養(yǎng)他們對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備精確操作的專注力[10]。
例如,在學(xué)習(xí)聯(lián)合收割機(jī)的維護(hù)和修理時(shí),學(xué)生可以通過VR仿真對(duì)設(shè)備的不同部件進(jìn)行拆解、檢查、調(diào)試。通過虛擬場(chǎng)景的交互式操作,學(xué)生能夠深入了解設(shè)備的構(gòu)造和維修過程,學(xué)習(xí)如何精確地完成設(shè)備的故障排除和維修工作[7]。這種方式有效地提高了學(xué)生的實(shí)踐能力,同時(shí)也幫助他們理解工匠精神在農(nóng)業(yè)機(jī)械化領(lǐng)域的價(jià)值——每一臺(tái)設(shè)備的精確調(diào)試、每一個(gè)細(xì)節(jié)的嚴(yán)格執(zhí)行,都是保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高效、穩(wěn)定的關(guān)鍵。
3.2.2" 精細(xì)化操作訓(xùn)練,提高實(shí)踐能力
傳統(tǒng)的教學(xué)方式往往受到設(shè)備和場(chǎng)地限制,學(xué)生在課堂上無法進(jìn)行大量的操作練習(xí)。而通過VR仿真技術(shù),學(xué)生可以反復(fù)進(jìn)行精細(xì)化操作訓(xùn)練,提升他們的實(shí)際操作技能。例如,學(xué)生在虛擬環(huán)境中操作拖拉機(jī)時(shí),可以學(xué)習(xí)如何在不同地形、氣候下精確控制設(shè)備,如何進(jìn)行精準(zhǔn)施肥和播種等任務(wù)。通過模擬不同的操作條件,學(xué)生不僅能夠提高操作的熟練度,還能夠更好地理解農(nóng)業(yè)機(jī)械化中對(duì)精確度和細(xì)節(jié)的高度要求,培養(yǎng)工匠精神的同時(shí),增強(qiáng)他們的責(zé)任感和使命感。
3.3" 培養(yǎng)創(chuàng)新與協(xié)作能力
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械化的迅速發(fā)展,離不開創(chuàng)新與團(tuán)隊(duì)合作。通過VR技術(shù)的應(yīng)用,學(xué)生不僅可以提高創(chuàng)新思維,還能在團(tuán)隊(duì)合作中提升協(xié)作能力,解決實(shí)際問題。
3.3.1" 組織VR虛擬農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)競(jìng)賽
通過VR技術(shù),課程中可以組織虛擬農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)競(jìng)賽,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思維的挑戰(zhàn)。例如,學(xué)生可以利用VR平臺(tái)設(shè)計(jì)新型的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備,模擬其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,解決實(shí)際生產(chǎn)中的問題。這不僅培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力,還能幫助他們學(xué)會(huì)如何將理論知識(shí)與實(shí)際需求結(jié)合,進(jìn)行設(shè)備設(shè)計(jì)和功能優(yōu)化。
虛擬農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)競(jìng)賽不僅能激發(fā)學(xué)生的技術(shù)創(chuàng)新熱情,還能鼓勵(lì)學(xué)生從可持續(xù)發(fā)展、環(huán)保和智能化等多方面考慮農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì),推動(dòng)學(xué)生從多個(gè)角度思考未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求和趨勢(shì)。
3.3.2" 團(tuán)隊(duì)協(xié)作式虛擬仿真實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)往往需要團(tuán)隊(duì)協(xié)作來完成任務(wù),特別是在復(fù)雜的農(nóng)機(jī)操作中,團(tuán)隊(duì)的配合和協(xié)作顯得尤為重要。通過VR技術(shù),學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行團(tuán)隊(duì)協(xié)作式仿真實(shí)驗(yàn)。例如,在進(jìn)行一項(xiàng)關(guān)于智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械的實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生可以模擬操作無人駕駛拖拉機(jī)、植保無人機(jī)等設(shè)備,分工合作完成不同的任務(wù)。這不僅提升了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力,還培養(yǎng)了他們?cè)诠ぷ髦袇f(xié)調(diào)、溝通和解決問題的能力。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驇椭鷮W(xué)生更好地理解在實(shí)際工作中如何通過協(xié)作提高工作效率,增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作精神。
4" 教學(xué)改革效果評(píng)估
4.1" 學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與思政認(rèn)同感變化分析
研究通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)、問卷調(diào)查和訪談等方式,發(fā)現(xiàn)學(xué)生在引入VR技術(shù)后的學(xué)習(xí)興趣顯著提升。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和互動(dòng)式學(xué)習(xí)提高了學(xué)生的主動(dòng)參與性,并且讓學(xué)生對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展歷程、我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械創(chuàng)新成就有了更深刻的認(rèn)識(shí)。此外,課程思政目標(biāo)的實(shí)施,也促使學(xué)生在虛擬場(chǎng)景中更好地理解國(guó)家農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化戰(zhàn)略和鄉(xiāng)村振興政策,進(jìn)而增強(qiáng)了他們的思政認(rèn)同感。
4.2" VR教學(xué)模式與傳統(tǒng)模式對(duì)比
通過對(duì)VR教學(xué)模式與傳統(tǒng)模式的對(duì)比,結(jié)果顯示,VR技術(shù)能夠顯著提升學(xué)生的實(shí)踐能力和動(dòng)手操作技能。通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以更頻繁地進(jìn)行操作練習(xí),提升了他們的技術(shù)掌握度。而傳統(tǒng)教學(xué)更多依賴于理論和實(shí)際設(shè)備操作的局限性,導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)不足。
4.3" 課程思政目標(biāo)的達(dá)成度評(píng)估
通過對(duì)學(xué)生思政認(rèn)同感的評(píng)估,發(fā)現(xiàn)VR技術(shù)的引入有效增強(qiáng)了課程思政目標(biāo)的達(dá)成度。學(xué)生在虛擬仿真環(huán)境中,能夠直觀體驗(yàn)到我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展歷程,尤其是在智能農(nóng)機(jī)方面的突破,增強(qiáng)了他們的國(guó)家認(rèn)同感和民族自豪感。同時(shí),結(jié)合鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的綠色發(fā)展理念,學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和使命感得到了顯著提升。這表明,通過將VR技術(shù)與課程思政深度融合,可以有效促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的同時(shí),樹立正確的價(jià)值觀和社會(huì)責(zé)任意識(shí)。
5" 結(jié)束語
隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)的快速發(fā)展,特別是智能農(nóng)業(yè)機(jī)械的普及,農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)課程的教學(xué)目標(biāo)和方法也不斷更新和改進(jìn)。VR技術(shù)為農(nóng)業(yè)機(jī)械化課程的教學(xué)提供了創(chuàng)新性的教學(xué)手段,不僅突破了傳統(tǒng)教學(xué)中的空間和設(shè)備限制,還為課程思政的實(shí)施提供了新的路徑。通過虛擬仿真技術(shù),學(xué)生可以深入理解農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展歷程、國(guó)家戰(zhàn)略以及自己作為未來農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)人才的責(zé)任與使命。此外,VR技術(shù)的引入能夠增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,培養(yǎng)其工匠精神和社會(huì)責(zé)任感。隨著教學(xué)改革的推進(jìn),農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)的學(xué)生將不僅具備扎實(shí)的技術(shù)能力,還成為具有創(chuàng)新精神、社會(huì)責(zé)任感和家國(guó)情懷的新時(shí)代農(nóng)業(yè)工程人才。
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第一作者簡(jiǎn)介:郭麗峰(1986-),女,博士研究生,高級(jí)工程師。研究方向?yàn)閿?shù)字化與智能化設(shè)計(jì)、混合式課程建設(shè)與教學(xué)創(chuàng)新。
*通信作者:劉宏新(1971-),男,工學(xué)博士,教授,博士研究生導(dǎo)師。研究方向?yàn)閿?shù)字化與智能化設(shè)計(jì)、混合式課程建設(shè)與教學(xué)創(chuàng)新。