高职院校《现代农业》实训教学模式探索

王 镇

（苏州农业职业技术学院，江苏 苏州 215008）

0 引言

《现代农业技术》实训课程是农业专业课程中的重要实践教学内容，该课程以培养农业技术技能型人才为根本，以培育现代化农业生产与经营管理为一体的综合素养目标为导向，是农业专业教育中的重要组成部分。

随着新时代对高职技能人才需求的多元化与高质量化要求，传统《现代农业技术》实训课程已经不能满足当前企业对人才的多方面需求。同时，传统实训教学由于受到实际教学条件、师资力量的约束，其缺点也十分明显，无法满足当前学生在实训中的演练，其实践能力没有得到较好的锻炼[1]。因此，探索《现代农业技术》实训课程的教学模式创新对农业技能型人才培育有着重要意义。

1 研究背景

随着国家农业现代化专业人才的需求日趋增长，具有高质量、高素质、高专业性的复合人才，已然成为农业企业和种植合作社迫切急需的核心技术力量[2]。然而，目前绝大多数的农业相关毕业生，在进入农业企业前仍然需要进行企业生产技术及相关管理的培训学习，这也反映出人才培养阶段与实际企业需求之间往往存在着一定的差距。

在高职教育过程中，专业生产实践是职业教育阶段技术培养的重要教学环节，是学生将理论知识转化为实践能力的过程，《现代农业技术》实训课程满足了农业专业学生实践学习的需求，但是由于农业技术实践往往对环境、场地、设备、工具等要求较高，许多学校无法满足这些硬性条件，《现代农业技术》中诸多重要的生产实践学习难以开展，导致专业实践练习还停留在过去相对传统、简单的技术学习，难以满足对高质量技能型人才培养的要求[3]。

随着科技的不断创新，融合新技术、新思路、新理念的实训教学模式革新为这一难题提供了解决思路。基于互联网技术的支撑，以虚拟仿真、多媒体技术、人机交互等科技产品被广泛应用于实训教学之中，以技术革新推动教学理念革新，推动了“产教学”一体的多维度实训形式[4]，同时也为目前高职实训教学模式开辟了新的道路。例如以虚拟仿真技术为核心的智慧农业仿真软件，可应用于《现代农业技术》实训教学之中，通过虚拟仿真平台的设计，可以有效解决实训教学环节中的各类困难，例如“看不到”作物生长发育，“进不去”科学的农业生产管理，学生“做不上”独立实验等诸多现实教学问题，都将得到有效解决，学生在实训中可以实现更快、更好、更完善的实训教学体验，从而充分落实《现代农业技术》实训教学的目标，培育优秀农业技术人才。

2 目前《现代农业技术》实训教学中存在的弊端

2.1 实训技术相对落后

《现代农业技术》实训教学课程囊括了果树生产技术、蔬菜生产技术、设施农业等，实训教学中包含了许多基础实践技术环节，虽然在实训内容上贴合了目前农业生产情况，但课程依旧存在“技术落后”的现实问题[5]，体现在实践技术内容覆盖面少、实训设计偏离现实生产、实训技术练习落后于最新的科研成果及技术手段等。由于缺少高质量师资，与现代智能农业技术的脱轨现象相对严重，教学中偏重基础农业表面技术的学习，使得实训练习环节缺乏实践应用能力的培养，学生无法及时了解最新的农业产品及相关技术。

2.2 实训设施设备陈旧

当前，《现代农业技术》实训教学的设施与机器设备老旧，与农业现代化的快速发展相比，新技术、新产品、新设备的更迭日新月异，与之相匹配的农业管理模式也在发生变化，对于实训设施也提出了更高的要求[6]。绝大部分高职院校的设施设备无法达到匹配新技术相关实践环节的设备要求。同时，部分教师对于设备的演示也局限于表面，智能农业设备引进也缺乏资金，难以满足实训中学生实践的需要，导致实训过程缺乏扎实的机器支撑，难以提高学生的动手实践能力。

2.3 实训内容受到时间及环境限制

《现代农业技术》实训环节中，往往受到时间及场地环境的限制。由于农作物的生产受到季节因素的影响，生长周期较长，关键性的实践技术很难在阶段性课程中进行体现，为教学环节增加了负担，也造成学生无法完成相关实训活动。同时，针对农业机械化的实训过程，受限于校园场地的局限性，很难开展有关的实践过程。并且在实际教学中，学生数量众多，无法使所有学生都能够亲身感受农业生产全流程和细节，严重影响了实训的效果。

2.4 实训考评环节形式相对单一

目前的实训教学环节中，对于学生综合能力考察只停留于实训考试等单一形式，无法有效测验出学生的实际成绩。教学过程师生配比低，难以保证团队式合作下，每一个学生的能力培养，考评方式存在严重不足，多数学生无法在有限时间内完成相关实训内容，更无法得到教师专业性的指导，限制了实训过程中人才的综合能力运用、创新思维的开发等综合素质的培养。

3 《现代农业技术》实训教学模式创新

3.1 模式创新的手段

通常，由于农作物生长具有季节周期，《现代农业技术》实训教学常常需要跨学期进行实训。现阶段，通过搭建智慧农业虚拟仿真实训平台，可以实现本课程教学实训的培养目标，学生利用虚拟仿真设备完成农业技术的学习与实践。

3.2 搭建智慧农业虚拟仿真实训平台

该平台依托当下信息技术领域中的云计算、物联网、大数据、人工智能、Unity3D等新技术，构建了设施农业场景、作物生长动态模型、农业经济产量数据模型等一批虚拟仿真资源，可以完成农业生产项目预算、农业气候环境仿真与实时采集、农业大棚自动化施肥与灌溉、设施温湿度调控、植物生长数据分析、无人机巡视等一系列农业生产实验[7]，通过模拟逼真的实验环境和实感操作体验，给《现代农业技术》实训带来创新化升级。

3.3 实训平台建设内容

智慧农业虚拟仿真实训平台建设内容包含系统安装、系统调试、创新开发、教学资源、测试系统和个人中心六个模块，具体建设内容及功能释义如图1所示。

图1 平台模块内容

3.4 实训平台建设意义

通过平台建设与运用，学生可以充分在《现代农业技术》实训过程中运用虚拟仿真技术来实现对农作物生长环境的智能分析与技术控制，如大棚内的空气温湿度、光照强度、光照时间、土壤温湿度的控制，再如利用虚拟平台中的系统调试进行农业种植技术训练，对水阀、加热、滴管、喷灌等设备的调试操作，通过综合农业实验设计，还可模拟得出最佳参数用于实际农业生产之中[8]。同时，在虚拟平台系统中，还开发了配套的教学资源和测试系统，帮助学生构建完善的基础农业知识体系，对培养学生主动学习知识、提高动手能力，具有较强的实践意义。

3.5 实训平台教学优势

智慧农业虚拟仿真实训平台作为“新技术”与“新教学手段”[9]，引发的实训教学革新，是在尊重农业科学事实的同时，用更为生动的互动方式取代单一的实训教学模式，更好的夯实了蔬菜生产技术、设施农业和植物保护技术等核心实训技术的实践教学环节，为学生在农业生产与农业技术演练实践环节中提供了更多的学习乐趣，增强了课堂积极性，同时也为高职教师提高教学质量、高职院校拔高专业人才的培养质量提供了新思路。

3.6 实训模式创新路径

《现代农业技术》实训课程依托开发的虚拟仿真实训平台对学生进行技术上的实训练习，培养其多元化、高水平的农业管理与实验操作技能，实现模式创新的路径由校内实验室、智慧农业虚拟仿真实训平台、校外企业实践基地三者进行结合，同线上、线下模式以虚实结合式教学为实训目的，以环环相扣的方式为现代农业创新型人才培养提供创新路径，具体路径流程如图2所示。

图2 模式创新路径

4 实训模式的教学评价

智慧农业仿真实训平台建设与运用，有效解决了《现代农业技术》实训中难以开展问题的局面，通过信息仿真技术手段，解决了场地环境、前沿技术学习、学生人数过多、师资不够、设备落后等难题。并充分结合了线上线下、虚拟现实相融合的混合实训教学模式，促进了实训教学过程中理论与农业实践的有机融合。在实训模式教学评价中，通过利用智慧农业仿真实训平台中的“测试系统”，有效解决了传统测试的弊端。

通过仿真实验平台的演练，让学生熟悉了设施农业生产的关键技术要点，破解了日常教学实践中“看不到”和“做不上”的难题，提升了学生实践能力，逐步形成技能提升。在“测试系统”中，考题不局限于以往的知识理论答题，而是通过平台软件系统将设施农业、蔬菜生产技术和植物保护技术进行模拟操作测评，实现考核评价方式多样化、具体化[10]。

同时，系统自带评分系统，将个人操作步骤的“过程”性考核和实验“结果”二者有机融合，从而最大程度上反映学生的真实水平，全方位客观评价每一位学生的技术技能和综合素质，使教学评价不再单单反映学生的成绩，而是通过在平台中的学习与测评，对设施农业生产技术全过程建立整体意识，进而培养高职学生创新思维和实践能力。

5 结语

虚拟仿真技术在实训教学实践中的尝试，既是信息化技术融合教育改革的大胆尝试，同时也是未来的新趋势。在后疫情时代下，为其他专业的信息化提供了借鉴意义。但是，也应当注意到虚拟现实技术的开展，只能较为形象的再现农业生产过程中的实践环节，并不能够取代现实的实践操作，生产实际中农产品的蝉联分析以及品质检测等都无法被信息化替代。

因此，虚拟现实技术结合农业实训教学实践环节，是技术互补与信息互助的促进，为支撑学科专业核心能力，创造项目教学实践环节提供了更多的可能。