基于线上线下相融合的农业机械使用技术课程教学模式探索

李珈慧

上海农林职业技术学院，上海 201600

随着国家实施乡村振兴战略，农业农村现代化进程逐步加快，2020年全国农业机械化发展统计公报中，全国农作物耕种收综合机械化率达71.25%，植保无人驾驶航空器70779架，温室1872616.4万平方米［1］。未来中国城镇化速度和规模还在加快，随着农业劳动力逐步向社会其他产业转移，农业劳动力结构性短缺和日趋老龄化渐已成为我国三农问题的核心问题，智能农业装备和农业机器人无疑是中国乡村振兴的重要战略支点之一。本文以上海农林职业技术学院为例，针对农业机械使用技术课程教学改革中面临的课程内容、教学形式等问题，结合上海特色农业机械、积极拓展实训教学方式和场所，开展了线上线下教学融合的实践，进行课程教学内容的重构以及教学模式的探索［2］。

一、农业机械使用技术课程教学基本现状及存在问题

在农业机械使用技术课程理论教学内容倾向传统大田农机，无法向学生展现农业机械新技术、新结构，导致教学资源和内容更新相对滞后，无法与行业标准、新技术、新装备配套；教学内容和实训项目的设计主要以常规农机具为主，未有效与上海特色农机、设施农业、智能装备融合；农业机械更新换代快，学校自建实训室无法持续更新与跟进，不利于学生实训技能与产业发展配套；实训机位较少，拖拉机等常用农机数量偏少，而保养维护磨损消耗较大，学生无法进行农机的拆装维护，只能通过教师讲解，了解保养位置，限制了教学的有效展开；理论教学内容多，单一课堂教学限制了教学的广度和深度，教学方式也较呆板，学生对农机的刻板印象，使得学生兴趣较低，积极性调动不足［3］。

二、基于上海地域特色的课程内容重构

在课程内容的建设中，充分考虑学生的认知和学习规律，选取农业生产过程中的实际工作任务，突出对学生职业能力和行动能力的训练，搭建以动力机械为基础，耕作、播种、管理、收获四阶段农业生产过程为基线的五个教学模块。

通过走访上海各农机管理中心、农机推广中心等农业相关管理或生产部门了解到，2021年，上海的水稻直播比例达到65%，无人机植保比例达到40%，根据上海农业机械的建设情况，选取典型生产过程农业机械的同时，强调上海典型机型的使用与维护，在播种模块增加了水稻直播机的使用与维护教学内容；在管理模块增加了植保无人机、设施水肥一体化使用与维护的教学内容，在收获模块增加了农业采摘机器人教学内容，在农机类型多、知识点量大的情况下，达到凝练知识点，同时拓展学生农业机械知识面的效果。

三、农业机械使用技术课程线上线下混合式教学模式实施策略

（一）线上线下理论混合理论教学的开展

利用网络课程平台——智慧职教完成理论教学及拓展。智慧职教云平台可实现课前、课中、课后全过程教学与管理。

课前可推送预习资料、预习测评、微课视频，微课视频以农机结构原理，上海某农机公司的翻耕、直播、收获的生产任务操作为主。

课中可进行扫码签到、PPT手机同步，限时测试、匿名反馈、课堂弹幕、课堂讨论、趣味游戏、头脑风暴、投票等线上互动，调动学生自主学习积极性，引导学生进行探索学习、讨论学习，让学生做课堂的主人，增强教师与学生的互动，学生与学生的互动，改变农业机械的刻板印象。

课后依托智慧职教云平台，进行自评、复习测评、师生评价，总结经验和不足，循环改进；延伸阅读，借鉴参考江苏农林职业技术学院、新疆农业职业技术学院、杨凌职业技术学院、苏州农业职业技术学院等学校优秀开放在线开放课程资源加以补充，使教学内容更为全面充实。

线上线下、课前课中课后翻转课堂，创新了师生互动、生生互动。让手机成为辅助教学的工具，符合当代大学生的话语方式。通过云平台可实时获取教学数据，了解教学效果，改变以往教学数据滞后的现象，及时调整教学策略，提高了教学效率，保证了教学质量。

（二）线上线下“三虚六实五模块”全过程实训任务开发

在实训项目的开发中，依托动力机械、耕、种、管、收五模块任务形成一套具有三项模拟实训、六项实际生产任务，虚实结合，生产过程全覆盖的实训任务。

在模块一动力机械的使用与维护中，以拖拉机驾驶实景项目、拖拉机虚拟整机装配拆卸、拖拉机虚拟诊断，虚实结合，完成动力机械结构、驾驶、维护三维度实训。其中虚拟诊断实训中包括主离合器踏板自由行程与工作行程虚拟检测与维护、分离轴承与分离杠杆间隙虚拟检测与维护等在内的31项具体实训分析任务，完整覆盖了拖拉机行走、悬挂、转向三系统故障诊断。通过线上虚拟、线下拖拉机实景驾驶教学，全面覆盖动力机械实训内容。

在模块二和模块三实训任务中，以上海某农机公司的实际生产任务和现有机型为依托，进行铧式犁的挂接、调整、工作与保养实训以及水稻直播机的调整、试播与保养实训，与行业新装配、新技术配套。

在模块四管理机械的使用与维护中，包含无人机模拟驾驶实训、水肥一体化操作与维护实训。无人机模拟驾驶实训以无人机驾驶员执照考试内容为依托，进行无人机的起飞降落、四面悬停、四边矩形三类基本模拟飞行训练。水肥一体化操作与实训中，依托智能节水灌溉实训室，该实训室占地200平方米，是以水肥一体化灌溉为核心，集智慧农业物联网云平台、智能中央气象站、温室信息采集及环境自动控制于一体的综合性实训场地，可完成水肥一体化系统设备的调试与维护、设施番茄结果期水肥的配比、水肥策略制定。

在模块五收获机械的使用的维护中，依托学校海湾基地的水稻种植，该水稻种植面积达320亩，种植3至4个品种的水稻，早熟品种松早香1号、小粒香和晚熟品种松香粳1018、南粳46、沪软1212和秋优金丰，可分批进行联合收割机的驾驶与工作实训，拓展了学生的操作工位；依托农用机器人应用实训室，该实训室占地200平方米，以设施农业、果园和大田三大农业场景为蓝本，构建多种工具配套的四大类实训平台，覆盖耕、种、管、收和产后五大作业环节，课程实训项目选取草莓采摘机器人的操作与维护。

（三）社团、比赛、课堂三相联动

成立科技兴农无人机植保社团，对海湾实训基地和芦塘良田进行农药喷洒作业的模拟演练，分步分块对其进行操控，完成理论到实操的拓展，截至2021年，组织无人机社团活动次数达32人次。

参加“互联网+”创新创业大赛、中国农业机器人创新大赛、全国职业院校农业植保无人机技能大赛，在校内通过“上农之春”文化科技节，举行趣味性强、可操作性强的比赛项目：水肥一体化沙盘讲解、水果采摘作业、无人机模拟驾驶、拖拉机预设故障虚拟诊断等比赛。

通过社团、比赛、课堂三相联动培养学生创新创业和实践动手能力，提高学生自主学习的能力，加深对知识点的理解及技能的熟练度，达到以赛促教的目的。在研究周期内，将2019年与2020年农业机械使用技术在校学生的成绩与参与比赛、社团的人员成绩进行了统计分析，情况分析如表1所示，参加比赛、社团学生的成绩优秀率明显优于未参加的学生，参加各类竞赛和社团的同学可以通过课外相关活动学习新内容，拓展教学内容的深度与广度，同时发现问题和解决问题的能力得到显著提升［4］。

表1 农业机械使用技术课程成绩分布对比

（四）课程全过程思政元素的巧妙融入

在五个模块的整体认知学习中，学生对农业领域的发展现状、未来趋势、岗位方向有了更清晰的认识，对农业领域的认知和重要性有了深层次的理解，从而培养学生学农、为农、爱农意识，树立学农自信，增强为农服务意识，实现专业知识与学农自信同向同行。

在拖拉机、收割机驾驶实训中，严格要求学生按照安全操作指南以及驾驶操作步骤，操作过程动作严谨有序，注意驾驶安全，体现良好职业素养。特别是收割机驾驶实训中，通过收获的真实体验，增强学生成就感，爱岗敬业精神得到显著提升。

在播种实训环节，我们需要根据亩播量严格控制播种参数，如果播种量或者播种间距不符合作物需求，会影响作物生长环境，必须针对实际需求，反复进行试播量参数的调整，追求最佳效果。在教学的环节中通过对细节的引导，培养学生精益求精、追求卓越的工匠精神。

在模拟实训环节，通过小组协作、实训互评的方式，提升学习氛围，培养学生互助学习，引导分工协作的意识。

（五）完善教学评价设计

为更全面反映学生的综合能力，体现教学的过程性，可以通过线上线下混合式教学模式来进行多样化考核［5］。线上课程的完成情况、出勤率、课堂互动情况（投票、讨论、测试、头脑风暴等）、九大实训任务完成情况的视频作业，不同类型的成绩按照不同的权重计入总分，提升学生过程教学的参与度，实践教学的完成度，提升学生的综合能力。主要采用形成性考核和终结性考核相结合的方式，形成性考核占比60%，终结性考核占比40%。形成性考核具体权重分布，见表2。

表2 形成性考核权重

四、结语

线上线下混合式教学模式具有传统教育教学方法所不具备的巨大优势，不仅可以减少线下的理论教学工作量，增强线下的实践操作，特别是三种虚拟仿真场景、六种真实场景形成的虚实结合典型场景全覆盖的实训过程，大大提升了学生的参与度与学习积极性，提高课程学习效率。教育者需要根据时代发展的需求，不断改进教学方法，提高受教育者对教学的满意度，提升教学效果，使学生在教学活动中从知识、技能、素质三方面得到全面提升。