基于现代信息技术的农业栽培类课程教学改革与实践

张静 张婷婷 王奎萍 褚军 刘萍 薛芗

摘 要：基于现代信息技术，从课程标准、教学内容、教学方法与手段、实践教学等方面探讨了高职农业栽培类课程的教学改革。通过改革整合了优质信息化教学资源，改革了教学模式，转变了学生的学习方式，提高了学生的专业兴趣，激发了学习的主动性，增强了学生的专业技能，课程的教学质量和效果得到了明显提升。

关键词：现代信息技术;农业栽培课程;教学改革

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2022）06-0179-04

当前我国农业生产发生了重大变革，这是农业生产与新兴技术结合的结果。在这一过程中，农业科技与农业教育扮演着重要角色[1]。农业3.0时代，信息技术与农业机械、装备和设施深度融合，实现了农业数字化、精准化和自动化生产。当前，我国农业生产已进入到智能化和无人化的4.0时代，农业科技的高水平发展对涉农学科的高职教育提出了新的要求。课程是人才培养的基本单元，是教师传道授业解惑的主渠道，“教学改革改到深处是课程”，这句话说明了课程改革在教学改革中的重要性[2]。以培养高素质创新型技能型人才为主的涉农高职院校应积极进行专业课程的改革，以适应时代发展对人才的需求。

2016年6月，教育部发布《教育信息化“十三五”规划》，对“十三五”期间的教育信息化发展提出了明确要求。2021年3月国家教育部“十四五”规划中指出，要推动信息化时代教育创新，教育和信息化技术正在紧密融合。现代信息技术与现代农业的深度融合，将互联网、移动互联、云计算、大数据和物联网技术融为一体的农业生产方式，与科学的管理制度相结合，极大地提高了农业自动化水平，使现代农业生产实现了实时监控、精准管理、溯源管理、远程控制和智能决策，由此产生了精准农业、智慧农业。在此双重背景下，涉農高职院校应积极运用现代信息化技术进行专业课程的教学改革，以培养出掌握农业信息化技术的高素质创新型农业现代化人才。

扬州市职业大学开设有园艺技术、园林技术、风景园林、休闲农业4个专业，其中园艺技术专业创办于1998年，是江苏省建立最早的农业职业教育基地之一，也是江苏省“特色专业”、江苏省“十二五”规划重点专业群核心专业。经过30余年的发展与建设，已经形成了以园艺技术专业为龙头，园林技术、风景园林专业为支撑的江苏省“十二五”重点专业群格局，并以龙头专业带动专业群各专业共同发展的局面，为扬州地区园艺产业的发展提供了重要的人才支持和科技支撑，为当地输送了大量的农村实用技术人才。

人才的培养，课程是关键。扬州市职业大学开设的农业栽培类课程（蔬菜生产技术、花卉生产技术、果树生产技术、园艺植物栽培养护、园艺植物种子生产技术等），作为园艺、园林类专业的重要的专业课程群，在加强学生专业素养、提高创新创业能力方面具有独特作用。近年来，扬州市职业大学一直在以培养高质量涉农人才为重要研究课题，以农业栽培类课程为抓手，在扬州市职业大学2018、19级、20级学生中开展了基于现代信息技术的课程改革教学改革与实践，以提高课程的含金量，提升教学效果，提高人才培养质量。

1 农业栽培类课程教学现状与问题

1.1 教学内容多而课时数少 农业栽培类课程大多是综合性课程，属于专业核心课程，如蔬菜生产技术、园林植物栽培养护等，课程内容涉及生物学、农业资源与环境、林学等多个学科的理论知识[1]。课程内容庞杂，学生在前期学习这些专业基础课程时就是死记硬背，掌握不够灵活，到了后面的核心课程，理论知识不能熟练应用，不能融会贯通，造成专业知识一知半解。近年来，按照国家“宽口径、厚基础、强实践、重双创”的培养要求，基础课在总学分中所占比例逐年加大，再加上新增的双创课、通识课、第二课堂等，传统专业课的学时被不断压缩[3]，一些专业课程被不断整合以缩减课时。在此背景下，人才培养方案历经制订和修订，专业基础课“植物学”“植物生理学”合并成为“植物及植物生理”“土壤肥力学”“农业气象学”合并成为“植物生长环境”，学时均减半;“花卉生产技术”课时数由2个学期128缩减为96，“特种蔬菜栽培”课时数由64缩减为32。而作为一门栽培类课程，涵盖的植物种类较多，老师在有限的课时下，只能选择性地讲授栽培面积相对较大或在国民经济中地位相对重要的植物，而其他植物种类只能提供一些资料，以学生自学为主[3]。“盆景技艺”课程教学内容包括盆景的栽培管理养护与整形制作，但在32课时内老师只能以讲授盆景的整形制作为主，树桩的养护管理一带而过。“蔬菜生产技术”课程讲授的蔬菜种类涵盖我国南方和北方，实际教学中，因为课时的关系，无法一一具体讲授，只能以江苏省常见蔬菜种类为主。这种无可奈何的教学方式造成学生对专业知识的认识并不完整，一定程度上影响其对专业的整体把握。

1.2 实践教学项目开展受限 扬州市职业大学实践教学分为课程实验实训和实习，实习一般是一段时间内（1～2周）集中性的栽培技术的体验，安排在校内外的实训基地。校外实训基地规模和种类不一，每次接收实习的学生数量有限，一个班级的学生往往被分到3个以上的企业实习，学生对专业知识的体验不一，导致专业技能的训练不完整、不系统。校内实训基地由于空间有限，种植的蔬菜种类和数量受限，导致学生的实践项目开设受限。

农业栽培类课程与其他学科课程一样，分学期、有规定的课时，但植物的生产过程是连续不间断的[4]。很多栽培植物的种植管理就会因为寒暑假而中断，无法开展。如“温室番茄冬春茬栽培技术”实训，生长季跨越了寒假，故该实训项目无法开设。春学期开设的“园艺植物种子生产技术”课程，讲授种子从播种到采收的全过程，课程开设“西葫芦的良种繁育”实训项目，因为气候原因，春季4月中旬露地播种（扬州地区），5月份开花授粉、套袋隔离，最重要的采种在暑假7月份，学生因为放暑假而缺失这一采种过程，学习过程被迫中断，学习内容不完整。现在的蔬菜种植以设施的反季节栽培为主，其茬口包括春提前栽培、越夏栽培、秋延后栽培、越冬栽培等，贯穿一年四季。因为寒暑假的原因，很多蔬菜的越夏、越冬栽培生产管理无法进行，这些实训相关项目都无法开设。农业生产受气候等环境因素的影响较大。如果遇到恶劣气候条件，有些田间实训项目会延期，从而错过其生产管理的最佳时期。

1.3 课程开设顺序安排不合理 农业栽培类课程多为综合性课程，其内容涉及多个学科的理论知识，目前的教学计划在开设的顺序上，不太合理。如“蔬菜生产技术”“设施园艺”同学期开设，前者讲授各种蔬菜的实用栽培技术，在当前保护地栽培主导生产的情况下，需要学生先期掌握园艺设施的结构和性能，才能熟练地进行设施蔬菜生产。在讲授的过程中，发现学生对于园艺设施的知识掌握欠缺，影响了同期课程的教学效果。

1.4 教学方法和手段单一 教师在进行农业栽培类课程课堂讲授时，虽然借助于多媒体课件、视频、微课等资料，但现有的教学方式由于教学手段和教学资源的匮乏，学生对农业的认识依然是传统的“脸朝黄土背朝天”，在一定程度上对学习缺乏新鲜感，专业兴趣不浓，对学习缺乏必要的主动性。鉴于此，采用创新的教学手段来进行课程改革，以提高学生的专业兴趣，促进学生自主学习。以互联网为代表的新一代信息技术在新世纪与教育领域进行了深度的跨界融合。如何将农业栽培类课程与“互联网+”相结合，将MOOC、翻转课堂等新兴教学理念引入课程，改进课堂的教学方法和手段，促进教师与学生的互动交流，这是进行课程改革的重要内容[1]。

2 基于现代信息技术的农业栽培类课程改革与实践

2.1 明确课程培养目标 以园艺技术专业为例，根据人才培养目标的要求，结合就业岗位的任职及技能要求，在农业栽培类课程的培养目标中增加“掌握并熟练应用农业信息化技术（物联网等）”。课程培养突出农业作物现代化生产及管理能力，以实现农业的智能化、自动化、信息化、现代化。

2.2 调整教学内容和课程开设顺序 根据岗位需求以及农业企业对于人才的需求特点，秉承培养学生发现问题、解决实际问题的能力这一宗旨，着力于培养学生的实用专业技能为目标，对扬州市职业大学农业栽培类课程的教学内容进行了调整。调整分为以下几个方面：第一，在有限的课时数下，宜讲授江苏省栽培面积较大、市场占有率高的蔬菜、花卉、果树种类，果树重点讲授猕猴桃、梨、水蜜桃等省内主栽品种，而北方的苹果和南方的柑橘类果树不作为重点，学生可以通过中国大学MOOC（慕课）-国家精品课程在线学习平台、网易云课堂和各类农技类APP公共服务平台进行自学。第二，增加农业物联网技术在现代设施园艺植物生产中的应用的讲授，以提高学生的农业信息化水平。如教师在课堂讲授花卉生产与栽培时，课堂上可以即时打开耘管家（物联网手机端App），师生观察玻璃温室内花卉植物的生长发育情况，观察其开花特性和花期长短，引导学生对未正常开花的现象进行思考，分析环境因素差异，手机端随时调取物联网环境因子历史数据（光照强度、早晚温度、空气湿度、土壤pH值等），并提出解决方案，手机端操控温室内农业生产操作（开闭遮阳网、补光灯、自动灌溉等）。学生可继续追踪观察花卉植物的后续发育，进行生产管理。这种实物影像资料的对比，生动形象，学生参与生产实践，发现问题并解决问题，印象深刻，教学效果明显。第三，重点讲授不同园艺植物的设施栽培技术，露地栽培技术略讲。因为种植大户普遍采用日光温室或塑料大棚等设施栽培，确保瓜果蔬菜反季节上市或早上市，“物以稀为贵”从而获得更高的经济效益，如4月中下旬上市的油桃、番茄，5月上市的地产8424西瓜等。设施栽培成为水果和蔬菜的主要栽培形式，如西瓜塑料大棚春早熟栽培、黄瓜日光温室冬春茬栽培、油桃日光温室春早熟栽培等。第四，合并不同课程的交叉内容，“设施园艺”讲授内容分为2个部分，园艺设施的结构特点和部分园艺植物（蔬菜、花卉、果树）设施栽培技术，后者内容和“蔬菜（花卉、果树）生产技术”课程重合，直接删减。第五，加强农业生产上的新技术、新品种，农业栽培的新模式、新动态的介绍，确保教学内容与技术革新同步。

调整开课顺序，将“设施园艺”课程先于“蔬菜（花卉、果树）生产技术”课程开设;增开一些紧跟专业和市场发展的前沿课程，如物联网+智慧农业、现代休闲观光农业、园艺产品营销与电子商务、农业技术推广等。

2.3 运用“互联网+教育”，丰富教学方法与手段，提升教学效果 近年来，移动互联网络、云平台和数据挖掘等现代信息技术的发展，使得人们接收和反馈信息的方式发生了巨大变化，随之而来的是人们学习模式的巨大变革[5]。移动互联网是将移动通信和互联网二者结合起来成为一体[6]，移动互联网时代最具有代表性的标志是智能手机，即方便携带又能即时互动，在高校学生群体中非常普及。智能手机的出现和流行对传统的课堂教学活动构成了最为严峻的挑战。目前，有的高校在课堂使用手机袋，限制智能手机进入课堂，笔者认为，与其限制，不如引导学生正确合理的利用智能手机，使之更好地为教学服务。

涉农高职院校作为国家农业现代化人才和新型职业农民培养的基地，要紧跟形势，运用“互联网+教育”，推动融合信息技术与教育教学的课堂革命向纵深发展。在此背景下，基于农业物联网、农技类App、云课堂等现代信息技术，扬州市职业大学开展了农业栽培类课程教学改革实践，以多媒体、智能手机等教学硬件为载体，教师使用移动网络媒介，使课前、课中、课后全过程与传统教学方法进行有机结合，进行教学方法、教学内容以及教学资源的全方位改进。在线开放课程、在线学习平台等都是现代信息技术与高等教育教学的融合产物，它们打破了传统教育的时空界限。运用多样化的教学平台，如中国大学MOOC（慕课）、网易云课堂、学校在线开放课程平台以及农技类App等公共服务平台，网络教学工具（雨课堂、课堂派等）、网络通信软件（腾讯会、QQ、微信）开展在线教学与互动，不断拓宽教学手段，丰富教学资源，拓宽学生的视野和知识面;改变传统的教学模式与方法，激发学生的兴趣与学习主动性。以“蔬菜生产技术”课程为例，教师课前通过超星学习通（智能手机端移动学习专业平台）发布学习任务“大白菜生产技术”，引导学生到扬州市职业大学在线开放课程平台完成预习任务，并推送扬州大学的“蔬菜栽培学”精品课程、西北农林科技大学的“设施蔬菜栽培学”（中国大学MOOC）给学生作为补充学习资源。课中对于白菜类蔬菜的种类及栽培通性，根据课前预习情况开展师生、生生讨论，对于芥蓝、抱子甘蓝等江苏省不常见的蔬菜则通过课程平台的图片和视频进行学习，拓展了中国大学MOOC平台的“芸薹属蔬菜的进化和分类”知识（扬州大学精品课程）、“大白菜的周年生产技术”知识（西北农林科技大学精品课程）;抛出问题“大白菜怎么进行深加工”“怎么贮藏”，引导学生利用智能手机上网搜索，获取知识，使学生建立大白菜从“产”到“销”的完整知识链。课中教师借助学习通开展签到、抢答、随堂练习、主题讨论、分组任务、投票等活动，极大地增强了课堂的参与度与趣味性。課后学习通发布作业和讨论，师生通过QQ、微信等社交平台，随时互动交流，实现学习过程中的问题反馈。师生间的学习和交流全部可在PC端、手机端进行，是“线上+线下”的混合式教学模式;移动网络时代，手机端教学更加便捷，摆脱了时空的限制，特别适用于疫情常态化下的线上学习活动，或是教师在生产基地的田间地头的现场直播，师生间视频连线，实现了“课堂”到“生产”基地的无缝衔接，学生印象深刻，教学效果提升明显。

借助农技类App等公共服务平台（农技耘）开展学生自主学习、探究型学习。以“农技耘”为例，学生点击“应时农事”栏目，学习农业生产实时的关键技术;学习中以问题为导向，分析生产典型案例，可点击“农业专家”，咨询来自全省“蔬菜、果树”等行业的专家（高校教授、业内研究员、高级农艺师等），还可浏览我省范围内相关种植户向该专家提出的问题，分小组开展讨论，网络查找资料，归纳总结相关知识点，提出解决方案并在课上汇报，然后师生分析、讨论，找到解决方案再与专家给出的方案比較，检验学习效果。点击“农业科技”的“蔬菜”栏目，显示我省蔬菜生产的关键技术，可按时、分类开展日常的在线自主学习。学生通过“农技耘”接触到的生产实践问题，实用性强，学生的专业技能大大提高，真正做到了理论联系实践;在解决问题的过程中，学生的团队意识增强、语言表达能力、与人合作、沟通能力、解决问题的综合职业能力都得到了提高。

2.4 基于物联网技术，开展实践教学改革 依托现代农业物联网技术，一些实践项目的开展可以跨越时空，突破课时和课堂的限制。如寒暑假学生依然可以在家使用耘管家，利用物联网系统的视频监控功能，观察校内实训基地园艺植物的生长发育情况，调取并查看温室的环境参数数据，继而远程实现对温室的操控（自动化灌溉、遮阳网开启、补光灯开启等）。植物的栽培管理不会因为假期而中断，学习过程也连贯起来。

疫情常态化背景下，可以利用农业物联网技术，开展农业栽培类课程的线上实践教学。

第一，对于一些观察植物生长发育过程的验证性实践项目，如“花卉的识别”实践项目，教师首先登录台式电脑超星直播客户端（腾讯会议、QQ群课堂等），使用屏幕共享功能，然后电脑上打开物联网视频监控软件客户端，调节摄像头的角度和放大倍数，对准玻璃温室内的花卉植株，进行远程观察，屏幕上获取的不同种类花卉的鲜活图像，被各地的学生实时同步观察，教师同步讲解不同植物的花形态结构等特点，引导学生对其进行分析、观察、判断。“蔬菜生产技术”“草坪建植与养护”等课程的验证性实践项目都可开设。

第二，对于一些需要动手操作体验的实践项目，如“花卉的扦插繁殖技术”，借助超星直播客户端和视频监控软件，校内实训基地由实验员老师同步课堂现场操作，线上教师在视频监控系统中，调节摄像头的焦距，师生实时对扦插的技术细节进行远程观察，教师线上同步讲解扦插的技术要领和注意事项，师生互动讨论。“蔬菜生产技术”“园艺植物种苗生产技术”等课程的操作类实践项目都可在线上开设。

第三，依托物联网系统，线上开设一些综合性实验和设计性实验[4]。物联网的实时监测、远程控制和智能决策功能，各类传感器捕捉温室环境因子数据，控制器执行耘管家发出的操控指令，极大地助力了现代设施园艺植物生产与管理，提高了学生农业信息化水平。学生不仅对物联网系统的强大功能有了深刻认识，而且学以致用，理论联系实践，生产问题的顺利解决，自我认同感大增，同时实现了与生产的无缝衔接。

疫情期间，扬州市职业大学学生借助物联网实现了对学校实训基地园艺植物的观察与管理，这种远程的教学与生产操控，具有极强的新鲜感和震撼力，同学们感叹于农业的现代化，并表现出浓厚的兴趣，学习主动性增加。依托物联网进行的线上实践教学项目，在非疫情时期也可以在线下正常进行，应用场景为远程教学，如教师出差，或者学生因某种原因不能到校等。

2.5 改革课程考核评价体系 建立线上、线下学习活动的综合评价体系。利用超星网络教学平台提供的大数据统计包括课堂活动、课程积分、作业统计、考试统计、视频分数、测验分数、学习次数、作业分、考试分、综合成绩、任务点完成等[7]，根据数据掌握学生学习动态、教师自行设置线上、线下的权重比例，做出课程综合评价。

3 结语

随着现代信息技术与高等教育融合地不断加速、深化，信息技术助力教与学突破时空限制，高校教师整合优质信息化教学资源，利用信息化手段改造传统课堂，改革传统教学模式，转变学生的学习方式，实现学生的自主、探究型学习，对于提高教育质量、改善教育供给、培养创新人才具有明显的促进作用[8]。

参考文献

[1]刘玮，邓光华，张微微，等.“新农科”背景下园林专业植物栽培类课程教学改革浅议——以江西农业大学为例[J].农村经济与科技，2021，32（01）：276-279.

[2]刘京国.现代信息技术推动高校课程教学模式改革的研究与思考[J].教育教学论坛，2021（04）：64-67.

[3]缪旻珉，张治平，陈学好，等.“蔬菜栽培学”课程SPOC教学模式构建[J].新课程研究（中旬刊），2018（11）：35-40.

[4]刘萍，李丽，徐月明等.基于物联网技术的高职特种蔬菜生产技术课程改革与实践[J].安徽农业科学，2018（25）：226-228.

[5]邢静宇.移动互联网环境下的学习模式研究——以南阳理工学院软件学院为例[J].电脑知识与技术，2018，14（07）：150-151.

[6]于敏芳.浅析移动互联网技术应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2013（07）：263-264.

[7]吕艳欣，伦志强，董静，等.线上线下混合教学模式在教学中的实践[J].中国继续医学教育，2021，13（28）：23-26.

[8]徐作华.现代信息技术环境下的高职课程教学改革研究[J].产业与科技论坛，2017，16（17）：153-154.

（责编：张宏民）