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数字技术赋能农业高职院校实践教学质量提升的策略研究

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发表于 2026-7-8 07:00:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
一、数字技术赋能农业高职院校实践教学的必要性(一)适应现代农业发展趋势
从农业智能化、精细化发展要求来看,推进农业数字化转型成为我国未来农业发展的关键方向。一是源于政策推动,2024年中央一号文件指出"发展智慧农业,持续实施数字乡村发展行动",我国农业产业智能化的未来发展空间巨大、发展机遇众多。二是产业发展和技术进步的需求。2025年智慧农业市场规模主流预测值约1200亿元,全国农作物耕种收综合机械化率已经超过了75%,其中小麦、玉米、水稻三大主粮综合机械化率分别超97%,91%和88%,基本实现了全程机械化。在此背景下,农业高职院校必须着力培养学生将数字技术应用于农业生产管理的技能,以满足现代农业数字化发展需要。
(二)弥补传统实践教学的不足
传统实践教学受时空条件和资源不足的局限,难以满足新时代农业高技能人才的培养要求。如农业生产的时效性强、周期性长,学生无法亲自经历播种到收获、畜禽养殖繁衍的全流程。而现代数字教育技术下的实践教学可使学生不受时空和资源的限制,就能全面、系统地掌握农业生产的基本原理和操作知识。如学生可在虚拟仿真平台上亲身参与智能农机设备运行、模拟农作物的种植过程,原本"限时限量"的实践转变为"随时随地的可任意练习",并且"多种变化呈现"的丰富教学场景,也提升了实践教学过程。
(三)提升学生数字素养与综合能力
智慧农业时代的新农人需要具备良好的数字素养,数字技术赋能农业高职院校实践教学,能够从知识传授、技能训练、情景模拟到综合应用等环节全方位提升学生的农业数字技术应用能力:通过使用农业大数据分析工具解读农业种植数据、调试运行农场物联网环境监测设备、设计农作物智慧种植方案和农业供应链优化解决方案等实践活动,学生可以掌握各种农业数字化应用技术。学生利用虚拟仿真平台进行智慧农场模拟经营时,通过完成种植、养殖策略的选择与优化、农产品包装方案制定、智能灌溉设备故障检测与维修等任务,培养了运用科学的数据分析与解决实际问题的能力。通过线上合作完成新型农场运营规划方案、组成跨校跨专业团队开发农业信息系统等线上活动,提升了团队合作与创新能力[2]。
二、农业高职院校传统实践教学的痛点分析(一)传统课程体系痛点:内容滞后、模块固化、资源单一
农业信息技术属于快速发展的领域,以物联网、大数据、人工智能等为代表的信息技术在农业场景中衍生出智能感知、精准监测、智能决策、自动控制等多种创新应用。伴随此类新技术、新工具与新平台的持续发展,农业高职院校实践教学的内容与资源应及时更新。但目前部分农业高职院校实践教学内容脱离农业产业实际,较少涉及现代农业特别是智慧农业、精准农业的发展,导致教学内容与行业发展脱节,在理论讲授、实验操作方面未能兼顾"基础""前沿""实操",距离发挥数字化课程"可以在电脑端、手机端随时登录学习"的便捷优势相去甚远。
(二)传统教学模式痛点:形式僵化、时空受限、互动不足
多数农业高职院校仍使用"线下集中实训+课堂讲授"的教学模式,相对固化且缺乏虚拟仿真技术,未能打造出"以虚带实、虚实互促"的实训模式,导致学生实践操作机会极为有限,实践教学效果大打折扣[3]。另因季节、地域及作物的生长周期等原因,教学实训时间碎片化,周期长或成本较高的如果树嫁接、作物种植、动物养殖等实训也很难开展。同时,实践教学容易陷入"教师示范+学生模仿"的传统教学模式之中,缺少探究式、项目式的自主学习,教师与学生互动不足,难以形成"信息化手段+任务驱动"的互动式教学生态。
(三)传统师资队伍痛点:数字素养欠缺、培训脱节、协同不足
农业高职院校教师大多具有深厚专业背景,但其数字化素养存在明显短板,如在线上授课、虚拟仿真实验等数字化教学场景中,不少教师在直播互动设计、虚拟平台操作、数字资源适配等方面仍显生涩,难以灵活运用数字技术实现教学目标的高效落地,难以独立完成"教学一实训一就业"的全链条数字化育人任务。同时"高校教师+行业专家"协同教学机制尚不完善,行业数字技术骨干不能充分参与教学活动中。
(四)传统实践基地痛点:场景有限、技术缺失、设备滞后
多数农业高职院校自有的实训基地受土地面积及设施条件的限制,无法实现实训内容的多点覆盖。在缺少虚拟仿真、数字孪生等数字化实训平台条件下,诸多重要农业生产实践难以开展[4]。此外,校内实训基地的部分生产装备老化严重、更新滞后,智慧灌溉、无人机植保等数字化、智能化装备配置不足,难以满足智慧农业和数字化人才培养对实践教学的新要求,更难以实现"虚拟训练考核后直接对接智能农场、生产车间"的产教融合实训闭环。
(五)传统评价体系痛点:方式单一、指标片面、反馈低效
一方面,多数农业高职院校对于实践教学的评价方式仍较为单一,以终结性评价(实训报告、实操结果)为主,忽视了过程性评价,过分注重知识点、操作技能的获取,缺乏对学生数字技能、创新意识、协作能力等方面的考核。另一方面,学生的评价数据多由教师人工记录,收集的信息过于片面且费时费力,无法实现精准化和个性化的评价与反馈。
三、数字技术赋能农业高职院校实践教学的策略(一)构建数字赋能型实践教学课程体系
  • 整合课程内容,推动学科与技术深度融合

打破传统学科的界限,按照农业生产全过程开设课程,将数字技能融于相关专业课程之中。如保留"作物生产技术""动物营养与饲料""蔬菜栽培与病虫害防治"传统课程,在此基础上设立"农业物联网应用""数字农业技术"等课程。将农业数字化工具应用纳入教学内容,如在"畜牧场规划与环境控制"课程教学中采用虚拟仿真软件,使抽象的专业知识"可触可感",并通过"虚实结合"的训练模式,培养学生适应产业需求的实操能力,真正打通"学懂一练熟一能用"的育人环节。
  • 分层设计课程,实现育人与需求同频共振

依据农业高职学生的认知规律、实践能力需求,分层构建实践教学课程体系。基础课程注重培养学生的数字技术基础知识及数字操作技能,如设置"信息技术""畜牧场电工电子及电气控制技术使用"等课程;核心课程注重数字技术的应用,如设置"智能养殖设备使用与维保""现代农业装备技术"等课程;拓展课程侧重于满足有更高需求的学生,如开设"特种经济动物智能化养殖""农业无人机应用"等课程。这种分层设计,既能够实现教学资源的效能最大化,又可以实现育人目标与产业需求同频共振,最终达到"人人能进阶、层层有收获"的教学成效。
(二)创新数字赋能型实践教学方式
  • 混合式教学:打通线上线下协同链

教学中充分发挥线上资源充足、时间灵活和线下操作直观性、实践性与互动性强的双重优势,教师利用学习平台提前发布课件、作业、题库等,学生在课下时间完成知识预习;课上巧妙设计问答、专题研讨以及进行实操指导,强化师生互动、生生互动关键环节。如"畜牧场设备使用与维护"课程教学中,教师可在课前公布需要查询的畜牧场或生猪养殖场信息,学生通过查看网络平台上的畜牧企业信息、视频、文字资料等内容,了解畜牧场、畜禽设施设备的基本原理以及常用工具的作用等常识。课上教师对重要的知识点、关键流程进行详细讲解,并引导学生进行课堂模拟操作,通过实操检验学生对关键知识点的理解掌握情况。课下学生利用网络平台整理学习材料、分析课中相关案例与典型事例,并撰写畜牧场设备维修报告。
  • 项目驱动式教学:以真实任务助力技能培养

以真实的企业、农户需求或企业生产经营中的具体问题为项目任务,指导学生组成项目小组,综合运用数字技术和专业知识技能完成整个项目任务(包括项目的设立、方案制定、数据处理和汇报展示等)。如利用国家级现代牧业虚拟仿真实训基地,以农户真实的需求(或者企业在养殖中需要解决的具体问题)为项目任务,指导学生以小组的形式设计出项目方案,并将其应用于企业养殖场等实际生产实践之中,通过"校内虚拟试错一校外实体修正"的训练,培养学生发现问题、解决问题以及数字技术应用能力。
  • 个性化教学:数据赋能精准化、个性化培养

借助数字技术采集农业高职学生的学习数据信息,在全面把握学生学业数据的同时,了解学生的技能特长开展因材施教。教师可通过在线教学平台掌握学生的学习行为数据,包括学生在线学习时长、偏好内容以及练习反馈等信息,为其量身定制任务方案;也可以依托VR、AR虚拟仿真环境,按照学生实操能力调节线上平台的功能复杂度或相关知识容量,让不同水平的学生有机会在适当挑战中不断成长,真正实施"一人一案"。
(三)加强数字赋能型师资队伍建设1. 提升教师数字素养
开展教师数字技术应用的相关培训,引导教师更新观念,提升自身数字素养。培训内容主要包括数字技术与软件应用能力、教育类数字工具的运用技能、数字化课程资源开发与学习平台构建能力以及虚拟仿真实验教学的操作与应用能力等。此外,还要定期举办新技术专题研讨会、工作坊等培训活动,如"信息技术与智慧农业专题系列""智慧课堂建设工作坊"等,助力教师快速提升数字化教学技能,能够设计出适合现代农业发展的智慧课程。
2. 引进企业技术骨干和行业专家兼职任教
为弥补实践教学师资短板,农业高职院校应从行业企业选拔技术骨干和行业专家聘为兼职实践教师。兼职教师具有生产管理服务一线的实际经验与产业技术,能够在课堂教学中引入企业真实案例,并指导实操和项目实训。如"养殖场生物安全防控技术"课程教学中,可邀请企业的技术工程师参与讲授设施设备调试的工作内容、流程和注意事项,以提升教学的实效性和生动性。
3. 推动教师深度参与企业实践
实施"教师到企业下基地"行动计划,鼓励教师每年到农业企业中实践锻炼,深度参与企业的生产经营、研发开发等活动。一方面可以了解和追踪行业的发展和技术动向;另一方面,也可以将生动的产业活动带进课堂。如教师可以将企业温室里的最新温控系统设计融入课堂教学,设计基于区块链的农产品溯源流程,让学生进行分析、演练,使实践教学"贴紧产业前沿、瞄准岗位需求"。
(四)完善数字化实践教学基地建设
  • 打造"数智融通"的校内产教融合实训中心

农业高职院校应紧扣第二期"双高计划"标准要求,加强"虚实结合、数智驱动"的实训基地建设。一是要引入农业物联网、大数据中台、虚拟仿真(VR/AR)等前沿技术,构建覆盖"种、养、管、收、加"全流程的数字孪生教学场景;二是要建立实训基地全生命周期管理机制,完善从高端设备准入、标准化安全操作到常态化维护更新的制度体系,确保基地可持续运行。
  • 共建"实体化运行"的校外产教联合体

对标"两翼"建设标准,由学校牵头联合行业龙头企业、科研院所及农民专业合作社,组建实体化运行的产教联合体,推动校外基地从"挂牌参观"向"深度协同"转型。一是要建立校企"双主体"育人长效机制,通过契约明确双方在人才培养方案共制、教学资源共建、技术难题共克等方面的责、权、利;二是实施"真环境、真项目、真产品"的实战化教学,将企业的智慧农场、智能生产线、品控研发中心转化为教学场景,开展农机无人化作业、农产品区块链溯源、智慧经营核算等高阶实训。
(五)建立健全数字化实践教学评价体系
  • 构建数字技术赋能的多元评价主体机制

改革以教师为单一主体的传统评价模式,依托数字化教学管理平台构建教师、学生、企业指导教师多方协同在线的综合评价体系。教师端主要通过教学管理平台对学生的理论水平、实操技能数据进行实时记录与分析,形成量化与质性相结合的评语;学生端主要利用学习通、智慧职教等平台的互评与自评模块,从学习态度、协作表现、技能提升等维度开展自评与小组互评,并同步数据至实训管理系统;企业端的企业指导教师通过教学管理平台,在线记录并评价学生的职业素质、岗位适应能力、实际问题解决能力等,可附加图片、视频、工作日志等佐证材料,实现过程可追溯、评价可复核。最终,教学管理平台自动汇总各主体评价数据,进行权重融合与综合分析,生成科学、精准的评价报告,为实践教学的反思与改进提供数据支撑。
  • 融合数字化过程性评价与终结性评价

在评价方式上,坚持数字化过程性评价与数字化终结性评价相结合,实现全周期、多节点的数据采集与智能分析。数字化过程性评价贯穿实践教学全过程,依托实训管理系统实时采集数据,记录学生的学习态度、课堂参与度、分组协作情况及阶段性项目完成质量。数字化终结性评价可应用于实践类课题(如"学生活动实践课""劳动教育课")的最终成果验收,采用线上项目答辩、虚拟技能考核、数字化作品设计与展示等形式。数字技术赋能的评价体系实现了数据驱动、全程留痕、智能分析、多主体协同,既提升了评价的客观性与科学性,也为教学精准干预和学生个性化发展提供了坚实支撑。
  • 深化数字化评价工具应用

借助数字化环境研发评价工具,提升评价的科学性。如利用在线课程学习平台的数据分析功能,自动生成学生登录、任务完成、测验得分等过程性数据资料,形成学习情况报告;利用虚拟仿真实验平台中的自测系统,生成学生学习过程及决策评价结果,并基于规则进行自动评分;借助数据挖掘与可视化的数据分析软件对多元的评价信息进行有效提取与加工,形成学生的典型特征分析等,不仅为教师获得全面有效的学生信息提供客观依据,也使学生更加明确自身优势以及存在的不足,根据反馈信息调整学习策略。
四、结语
中国职业教育正进入提质培优、增值赋能机遇期和改革攻坚、爬坡过坎关键期,数字技术赋能农业高职院校实践教学是适应现代农业发展的必然选择。农业高职院校通过构建融合数字技术的实践教学课程体系、创新数字赋能的实践教学模式、强化数字赋能的师资队伍建设、完善数字赋能的校内外实践基地及建立数字赋能的多元评价体系等举措,能够系统性破解传统实践教学的痛点,进而全面提升学生的数字素养与实践能力,精准对接智慧农业发展对高技能人才的迫切需求,为乡村全面振兴、加快建成农业强国提供坚实且可持续的人才支撑与智力保障。



参考文献:[1]田川,吴奕,张磊.数字技术赋能农业高职院校实践教学质量提升的策略研究[J].

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