基于線上線下相融合的農(nóng)業(yè)機械使用技術(shù)課程教學模式探索

李珈慧

上海農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學院，上海 201600

隨著國家實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化進程逐步加快，2020年全國農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展統(tǒng)計公報中，全國農(nóng)作物耕種收綜合機械化率達71.25%，植保無人駕駛航空器70779架，溫室1872616.4萬平方米［1］。未來中國城鎮(zhèn)化速度和規(guī)模還在加快，隨著農(nóng)業(yè)勞動力逐步向社會其他產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，農(nóng)業(yè)勞動力結(jié)構(gòu)性短缺和日趨老齡化漸已成為我國三農(nóng)問題的核心問題，智能農(nóng)業(yè)裝備和農(nóng)業(yè)機器人無疑是中國鄉(xiāng)村振興的重要戰(zhàn)略支點之一。本文以上海農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學院為例，針對農(nóng)業(yè)機械使用技術(shù)課程教學改革中面臨的課程內(nèi)容、教學形式等問題，結(jié)合上海特色農(nóng)業(yè)機械、積極拓展實訓教學方式和場所，開展了線上線下教學融合的實踐，進行課程教學內(nèi)容的重構(gòu)以及教學模式的探索［2］。

一、農(nóng)業(yè)機械使用技術(shù)課程教學基本現(xiàn)狀及存在問題

在農(nóng)業(yè)機械使用技術(shù)課程理論教學內(nèi)容傾向傳統(tǒng)大田農(nóng)機，無法向?qū)W生展現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)，導致教學資源和內(nèi)容更新相對滯后，無法與行業(yè)標準、新技術(shù)、新裝備配套；教學內(nèi)容和實訓項目的設(shè)計主要以常規(guī)農(nóng)機具為主，未有效與上海特色農(nóng)機、設(shè)施農(nóng)業(yè)、智能裝備融合；農(nóng)業(yè)機械更新?lián)Q代快，學校自建實訓室無法持續(xù)更新與跟進，不利于學生實訓技能與產(chǎn)業(yè)發(fā)展配套；實訓機位較少，拖拉機等常用農(nóng)機數(shù)量偏少，而保養(yǎng)維護磨損消耗較大，學生無法進行農(nóng)機的拆裝維護，只能通過教師講解，了解保養(yǎng)位置，限制了教學的有效展開；理論教學內(nèi)容多，單一課堂教學限制了教學的廣度和深度，教學方式也較呆板，學生對農(nóng)機的刻板印象，使得學生興趣較低，積極性調(diào)動不足［3］。

二、基于上海地域特色的課程內(nèi)容重構(gòu)

在課程內(nèi)容的建設(shè)中，充分考慮學生的認知和學習規(guī)律，選取農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的實際工作任務(wù)，突出對學生職業(yè)能力和行動能力的訓練，搭建以動力機械為基礎(chǔ)，耕作、播種、管理、收獲四階段農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程為基線的五個教學模塊。

通過走訪上海各農(nóng)機管理中心、農(nóng)機推廣中心等農(nóng)業(yè)相關(guān)管理或生產(chǎn)部門了解到，2021年，上海的水稻直播比例達到65%，無人機植保比例達到40%，根據(jù)上海農(nóng)業(yè)機械的建設(shè)情況，選取典型生產(chǎn)過程農(nóng)業(yè)機械的同時，強調(diào)上海典型機型的使用與維護，在播種模塊增加了水稻直播機的使用與維護教學內(nèi)容；在管理模塊增加了植保無人機、設(shè)施水肥一體化使用與維護的教學內(nèi)容，在收獲模塊增加了農(nóng)業(yè)采摘機器人教學內(nèi)容，在農(nóng)機類型多、知識點量大的情況下，達到凝練知識點，同時拓展學生農(nóng)業(yè)機械知識面的效果。

三、農(nóng)業(yè)機械使用技術(shù)課程線上線下混合式教學模式實施策略

（一）線上線下理論混合理論教學的開展

利用網(wǎng)絡(luò)課程平臺——智慧職教完成理論教學及拓展。智慧職教云平臺可實現(xiàn)課前、課中、課后全過程教學與管理。

課前可推送預習資料、預習測評、微課視頻，微課視頻以農(nóng)機結(jié)構(gòu)原理，上海某農(nóng)機公司的翻耕、直播、收獲的生產(chǎn)任務(wù)操作為主。

課中可進行掃碼簽到、PPT手機同步，限時測試、匿名反饋、課堂彈幕、課堂討論、趣味游戲、頭腦風暴、投票等線上互動，調(diào)動學生自主學習積極性，引導學生進行探索學習、討論學習，讓學生做課堂的主人，增強教師與學生的互動，學生與學生的互動，改變農(nóng)業(yè)機械的刻板印象。

課后依托智慧職教云平臺，進行自評、復習測評、師生評價，總結(jié)經(jīng)驗和不足，循環(huán)改進；延伸閱讀，借鑒參考江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學院、新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學院、楊凌職業(yè)技術(shù)學院、蘇州農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學院等學校優(yōu)秀開放在線開放課程資源加以補充，使教學內(nèi)容更為全面充實。

線上線下、課前課中課后翻轉(zhuǎn)課堂，創(chuàng)新了師生互動、生生互動。讓手機成為輔助教學的工具，符合當代大學生的話語方式。通過云平臺可實時獲取教學數(shù)據(jù)，了解教學效果，改變以往教學數(shù)據(jù)滯后的現(xiàn)象，及時調(diào)整教學策略，提高了教學效率，保證了教學質(zhì)量。

（二）線上線下“三虛六實五模塊”全過程實訓任務(wù)開發(fā)

在實訓項目的開發(fā)中，依托動力機械、耕、種、管、收五模塊任務(wù)形成一套具有三項模擬實訓、六項實際生產(chǎn)任務(wù)，虛實結(jié)合，生產(chǎn)過程全覆蓋的實訓任務(wù)。

在模塊一動力機械的使用與維護中，以拖拉機駕駛實景項目、拖拉機虛擬整機裝配拆卸、拖拉機虛擬診斷，虛實結(jié)合，完成動力機械結(jié)構(gòu)、駕駛、維護三維度實訓。其中虛擬診斷實訓中包括主離合器踏板自由行程與工作行程虛擬檢測與維護、分離軸承與分離杠桿間隙虛擬檢測與維護等在內(nèi)的31項具體實訓分析任務(wù)，完整覆蓋了拖拉機行走、懸掛、轉(zhuǎn)向三系統(tǒng)故障診斷。通過線上虛擬、線下拖拉機實景駕駛教學，全面覆蓋動力機械實訓內(nèi)容。

在模塊二和模塊三實訓任務(wù)中，以上海某農(nóng)機公司的實際生產(chǎn)任務(wù)和現(xiàn)有機型為依托，進行鏵式犁的掛接、調(diào)整、工作與保養(yǎng)實訓以及水稻直播機的調(diào)整、試播與保養(yǎng)實訓，與行業(yè)新裝配、新技術(shù)配套。

在模塊四管理機械的使用與維護中，包含無人機模擬駕駛實訓、水肥一體化操作與維護實訓。無人機模擬駕駛實訓以無人機駕駛員執(zhí)照考試內(nèi)容為依托，進行無人機的起飛降落、四面懸停、四邊矩形三類基本模擬飛行訓練。水肥一體化操作與實訓中，依托智能節(jié)水灌溉實訓室，該實訓室占地200平方米，是以水肥一體化灌溉為核心，集智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)云平臺、智能中央氣象站、溫室信息采集及環(huán)境自動控制于一體的綜合性實訓場地，可完成水肥一體化系統(tǒng)設(shè)備的調(diào)試與維護、設(shè)施番茄結(jié)果期水肥的配比、水肥策略制定。

在模塊五收獲機械的使用的維護中，依托學校海灣基地的水稻種植，該水稻種植面積達320畝，種植3至4個品種的水稻，早熟品種松早香1號、小粒香和晚熟品種松香粳1018、南粳46、滬軟1212和秋優(yōu)金豐，可分批進行聯(lián)合收割機的駕駛與工作實訓，拓展了學生的操作工位；依托農(nóng)用機器人應(yīng)用實訓室，該實訓室占地200平方米，以設(shè)施農(nóng)業(yè)、果園和大田三大農(nóng)業(yè)場景為藍本，構(gòu)建多種工具配套的四大類實訓平臺，覆蓋耕、種、管、收和產(chǎn)后五大作業(yè)環(huán)節(jié)，課程實訓項目選取草莓采摘機器人的操作與維護。

（三）社團、比賽、課堂三相聯(lián)動

成立科技興農(nóng)無人機植保社團，對海灣實訓基地和蘆塘良田進行農(nóng)藥噴灑作業(yè)的模擬演練，分步分塊對其進行操控，完成理論到實操的拓展，截至2021年，組織無人機社團活動次數(shù)達32人次。

參加“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、中國農(nóng)業(yè)機器人創(chuàng)新大賽、全國職業(yè)院校農(nóng)業(yè)植保無人機技能大賽，在校內(nèi)通過“上農(nóng)之春”文化科技節(jié)，舉行趣味性強、可操作性強的比賽項目：水肥一體化沙盤講解、水果采摘作業(yè)、無人機模擬駕駛、拖拉機預設(shè)故障虛擬診斷等比賽。

通過社團、比賽、課堂三相聯(lián)動培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和實踐動手能力，提高學生自主學習的能力，加深對知識點的理解及技能的熟練度，達到以賽促教的目的。在研究周期內(nèi)，將2019年與2020年農(nóng)業(yè)機械使用技術(shù)在校學生的成績與參與比賽、社團的人員成績進行了統(tǒng)計分析，情況分析如表1所示，參加比賽、社團學生的成績優(yōu)秀率明顯優(yōu)于未參加的學生，參加各類競賽和社團的同學可以通過課外相關(guān)活動學習新內(nèi)容，拓展教學內(nèi)容的深度與廣度，同時發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力得到顯著提升［4］。

表1 農(nóng)業(yè)機械使用技術(shù)課程成績分布對比

（四）課程全過程思政元素的巧妙融入

在五個模塊的整體認知學習中，學生對農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀、未來趨勢、崗位方向有了更清晰的認識，對農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的認知和重要性有了深層次的理解，從而培養(yǎng)學生學農(nóng)、為農(nóng)、愛農(nóng)意識，樹立學農(nóng)自信，增強為農(nóng)服務(wù)意識，實現(xiàn)專業(yè)知識與學農(nóng)自信同向同行。

在拖拉機、收割機駕駛實訓中，嚴格要求學生按照安全操作指南以及駕駛操作步驟，操作過程動作嚴謹有序，注意駕駛安全，體現(xiàn)良好職業(yè)素養(yǎng)。特別是收割機駕駛實訓中，通過收獲的真實體驗，增強學生成就感，愛崗敬業(yè)精神得到顯著提升。

在播種實訓環(huán)節(jié)，我們需要根據(jù)畝播量嚴格控制播種參數(shù)，如果播種量或者播種間距不符合作物需求，會影響作物生長環(huán)境，必須針對實際需求，反復進行試播量參數(shù)的調(diào)整，追求最佳效果。在教學的環(huán)節(jié)中通過對細節(jié)的引導，培養(yǎng)學生精益求精、追求卓越的工匠精神。

在模擬實訓環(huán)節(jié)，通過小組協(xié)作、實訓互評的方式，提升學習氛圍，培養(yǎng)學生互助學習，引導分工協(xié)作的意識。

（五）完善教學評價設(shè)計

為更全面反映學生的綜合能力，體現(xiàn)教學的過程性，可以通過線上線下混合式教學模式來進行多樣化考核［5］。線上課程的完成情況、出勤率、課堂互動情況（投票、討論、測試、頭腦風暴等）、九大實訓任務(wù)完成情況的視頻作業(yè)，不同類型的成績按照不同的權(quán)重計入總分，提升學生過程教學的參與度，實踐教學的完成度，提升學生的綜合能力。主要采用形成性考核和終結(jié)性考核相結(jié)合的方式，形成性考核占比60%，終結(jié)性考核占比40%。形成性考核具體權(quán)重分布，見表2。

表2 形成性考核權(quán)重

四、結(jié)語

線上線下混合式教學模式具有傳統(tǒng)教育教學方法所不具備的巨大優(yōu)勢，不僅可以減少線下的理論教學工作量，增強線下的實踐操作，特別是三種虛擬仿真場景、六種真實場景形成的虛實結(jié)合典型場景全覆蓋的實訓過程，大大提升了學生的參與度與學習積極性，提高課程學習效率。教育者需要根據(jù)時代發(fā)展的需求，不斷改進教學方法，提高受教育者對教學的滿意度，提升教學效果，使學生在教學活動中從知識、技能、素質(zhì)三方面得到全面提升。