乡村振兴背景下新型职业渔民实践教学体系建构

林金华 何艺宾 魏茂春 周峰

摘 要：新型职业渔民是乡村振兴的主体力量之一。创新智慧渔业应用技术是推进渔业供给侧结构性改革，加速渔业转型升级、助力乡村振兴的有效途径。鉴于此，借助大数据、人工智能等信息技术赋能建构以实践为导向的实践教学体系，助力新型职业渔民培养成效，并引入OBE理念，持续改进完善智慧渔业实践教学体系，打造智慧渔业实践教学沉浸场域，实现实践教学目标，以有效深度产教融合，对接生产过程培养智慧渔业应用技术人才，提升智慧渔业人才培养成效。

关键词：乡村振兴；职业渔民;智慧渔业；实践教学

中图分类号：G725     文献标识码：A

0引言

“十四五”规划和2035年远景目标纲要提出，加快发展智慧农业，推进农业生产经营和管理服务数字化改造。2022年中央一号文件强调“稳住农业基本盘、做好‘三农工作，接续全面推进乡村振兴”。用工量大，环境艰苦，劳动强度高，抵御自然环境能力弱，生产效率低是传统水产养殖行业现实特征。近年来国内外劳动力成本提升较快，水产养殖行业面临招工困难，缺乏技术人员，人员成本且急剧上升。现实困境还存在主要养殖区域水质逐年变差，灾害频发，不时发生缺氧事故。智慧渔业应运而生，基于OBE理念，借助大数据、现代人工智能控制设备代替传统人工管理操作，对养殖场域水体及生态条件进行实时监测、处理和控制，创造最适宜鱼虾生长的实际水环境，提高生产效率，将成为社会发展的必然趋势。新型职业渔民急需掌握智慧渔业应用技术，助力推进渔业供给侧结构性改革，加速渔业转型升级，助力乡村振兴。

1智慧渔业实践教学目标

实践教学是职业教育人才培养过程中实现既定人才培养目标的关键教学环节，也是增强职业教育适应性的最有力抓手之一；实践教学的根本目的是巩固理论知识，将理论知 识迁移为学生的能力，[1]为此，对培养学生的实践能力与创新精神有着理论教学不可替代的特殊作用。实践教学环节设计必须紧贴业界发展的前沿，注重在实践教学内容、实践教学环境等方面体现较好的先进性。[2]根据智慧渔业应用技术人才培养目标要求，着重突出学生的实践能力与创新精神的培养，建构科学合理的实践教学体系应用于新型职业渔民实践教学，形成实践教学高质量协同进行的实施新路径，实现实践教学优质自然资源和教育资源共享。[3]   通过实践教学，使新型职业渔民在实际养殖场过程中掌握智慧渔业各系统设施的操作使用方法，提升生产效率和生产效益。

2实现智慧渔业实践教学目标功能模块建构

对接生产过程典型工作任务特征，现代渔业数字化智能管理系统将为水产养殖行业建立数字化、智能化管理平台和安全保护屏障，使水产养殖行业向工业化、自动化、数字化、智能化生产方向发展，摆脱传统的“靠天吃饭”，助力产业转型升级。创设包含养殖场中央控制中心、水产养殖企业ERP生产管理系统软件、水质在线监测控制系统、增氧机智能化管理系统、投料机智能化管理系统、视频监控系统、水下摄像机、水下生物量识别、停电、停气智能报警系统、养殖池水位在线监测系统、渔机智能管家、气象站、自动捕鱼装置、水产品质量安全可追溯系统、渔病远程诊断系统等实践教学功能模块。

2.1养殖场中央控制中心

借鉴大数据技术在其他领域应用中面对大量信息数据时所展现出的信息数据获取、处理和利用的高速性、高效性以及强管理性等独特的优势，[4]  在养殖场办公室配置电脑服务器、大屏幕显示器、报警系统、户外LED显示屏、触控一体机等相关设施设备，建立中央控制中心，针对各养殖池的水质参数、每一台电器设备工作参数、水上监控视频、水下监控视频、气象参数等全部集中汇总到中央控制中心。中央控制中心专门软件自动统计、分析数据，当某一养殖池有异常情况时，系统自动启动声光报警设备。中央控制中心仅需少量管理人员24小时值班，管理人员通过中央控制中心可监控各养殖池的运作情况。可便捷地可通过手机、电脑实时观看各基地的视频、水质参数、设备工作参数等，并根据参数实际情况，远程控制增氧机、投料机、水泵、照明等电器设备工作。

2.2水产养殖企业ERP生产管理系统软件

2.2.1养殖数据采集管理

用料管理：针对所在池塘，用料时间，饲养类型，饲料名称，来源，单价，总金额，供应单位，用量，操作人，备注，操作，可以实时的记录各个鱼塘的用料情况数据，方便用料的管理；用药管理：针对所在池塘，用药时间，药品名称，药品类型，药品来源，用量，单价，总金额，供应单位，操作人，备注，操作，可以实时的记录各个鱼塘的用药情况，方便用药的管理；放苗管理：针对所在池塘，放苗时间，鱼苗名称，来源，数量，单价，总金额，供应单位，操作人，备注，操作，可以实时的记录各个鱼塘的放苗情况，方便放苗的管理；打样管理：针对所在池塘，打样时间，打样鱼种，数量，总斤数，匀重，预估存活率，平均体长，操作人，备注，操作，可以实时的记录各个鱼塘的打样情况，方便打样情況的分析和管理；损失管理：针对所在池塘，损失时间，损失品种，损失数量，损失斤数，原因，操作人，备注，操作，可以实时的记录各个鱼塘的损失情况和原因，方便损失情况的分析和管理。购销管理：针对所在塘口，出塘日期，出塘数量，重量，单价，销售金额，操作人，备注，操作，可以实时记录购销的情况，方便购销记录的管理。

2.2.2系统报表功能

收益报表：在报表中可以很直观的看出鱼塘的各项支出情况和收入情况，计算出您的总收入和总支出以及净收入情况以及用料等情况；饲养报表：可以直观的看出您养鱼的种类，以及各个鱼的饲养情况并进行导出。购销报表：可以直观的看出您鱼塘购进的渔料和鱼药情况并进行导出。

2.3水质在线监测控制系统

水质在线监测控制系统能够24小时远程监测各养殖水体的pH值、氨氮、亚硝酸盐、叶绿素a、BOD、COD、总磷、总氮、氧化还原电位（ORP）、电导率、盐度、浊度、溶解氧以及温度等水质参数。监测到的溶解氧值及时比对安全值范围，实时自动控制增氧机工作状态，避免发生出现缺氧事故。当溶解氧值低于安全值时（设定4mg/L），自动打开增氧机，当溶解氧值达到安全值时（设定5mg/L），自动关闭增氧机，以便节省电能，避免无效增氧，并延长增氧机使用寿命。当所监测到水质参数值低于设定的安全值时，如设定溶解氧值低于安全值时（3mg/L），声光报警系统自动启动，并及时拨打电话发送手机短信告知给管理者，控制中心也会及时收到报警提示。通过手机APP、及PC端实时查询水质参数及变化曲线图，并实时远程控制增氧机、投料机、水泵等相关电器设备工作；自动实时记录、储存现场监测到的水质参数，并永久保存；帮助养殖户查询、分析当前相关水质参数对养殖鱼虾类的影响以及季节、时间、天气、温度变化等相关因素对养殖环境的影响；根据水中溶解氧测量值，实时精准控制饵料投放量，提高饵料的转化率。

2.4增氧机智能化管理系统

增氧机智能化管理系统根据水中溶解氧数值智能启动增氧机工作，实现按需增氧。并简便地通过手机APP软件实时控制增氧机工作，以及设置增氧机工作时间段。同时，增氧机如果出现异常，如缺相、欠压、短路、异物卡住等故障，会通过手机APP软件远程报警。

2.5投料机智能化管理系统

投料机智能化管理系统根据大气压力、风速、风向、水流速度、水质参数以及水上视频监控、水下视频监控、机器视觉监测判断信息等关键因素、结合养殖鱼类的生活、摄食习性，智能判断精准投喂量和控制投喂过程，实现投料智能化管理。通过手机APP软件实时实现全机械化作业，在使用散装饲料情况下，节省人工，降低劳动强度。扩大投料面积，同时能够投料均匀，避免部分鱼类抢食不均而导致个体生长不整齐情形，使得鱼类成长规格相对较平均，尤其适合大域水面的水产养殖。投料机的工作时间段可通过手机APP软件设置，方便调节投料时间和投料量，有效降低饲料溶解时产生水质浑浊现象，以提高水质，保护环境，这样更加有利于提高饲料利用率，帮助鱼类生长。投料机如果出现异常，如缺相、欠压、短路、异物卡住等故障，会通过手机APP软件远程报警。

2.6视频监控系统

采用高清数码摄像机、水下摄像机，实时观察养殖情况。通过视频远程传输，管理者可通过手机远程查看养殖场状况。通过机器视觉分析软件协助实现智能化管理，如饲料精准投喂控制、渔病远程诊断等。观察投放饲料时，鱼吃料情况，如果发现来吃食的鱼类较少时，及时关闭投料机，避免浪费饵料，并染污水质。观察增氧机工作情况。观察水面情况，及时发现异常情况，如鱼浮头、异常游动现象等。以及助力员工管理和防盗。

2.7水下生物量识别装置

水下生物量识别装置能通过主动声纳、被动声纳、视频监控图像及机器视觉分析系统，对养殖水体中的鱼（虾）群动态监测，估算养殖水体中鱼（虾）数量、单体尺寸、单体重量等功能。

2.8停电、停气智能报警系统

停电或停气时，会自动启动报警系统，中央控制中心会自动报警， 自动启动发电设备，启动应急设备，如开启进水阀门等。同时及时给管理者拨打电话和发送手机短信，及时提醒管理人员采取措施预防缺氧事故发生。

2.9养殖池水位在线监测系统

养殖池中水位在线监测，数据实时传输到中央控制中心，当水位低于设定的安全值时，系统自动预警，并自动关闭排水阀门。

2.10渔机智能管家设备

智能插排，用户可通过小程序、手机APP软件远程控制投料机、增氧机、水泵、阀门、照明灯等电器设备工作，低成本改造传统的水产养殖场。

2.11气象站

气象站实际使用中无需人工守护，通过监测大气温度、湿度、风速、风向、大气压力值、光照强度以及降雨量等相关气象数据，实时与气象中心计算机进行通讯，能够通过多种通讯方法并將相关气象数据实时传输到气象中心专门气象数据库中统计分析和处理。

2.12自动捕鱼装置

吸鱼泵可分为真空式、射流式、离心式和气力吸鱼泵等四类。其作为鱼获的输送装置，能够大大节省人力，现实应用于网箱养殖场域、渔船运输、码头以及鱼产品加工厂等。在实际使用中，吸鱼泵可配合鱼类数量自动计数器装置，并按规格大小自动分拣。

2.13水产品质量安全可追溯系统

水产品质量安全可追溯系统实现生成二维码完整记录整个养殖生产过程并受控，使得每一批鱼销售时从养殖端渔场实时信息、鱼苗到成品、生产过程中的各时段水质参数、过程录像视频、饲料投入、渔药、动保产品、生产资料、打样记录以及流通环节等相关数据全程实现可追溯，系统检测并随时提示养殖风险，实现预警预报和养殖过程可追溯。消费者吃的“明明白白”。

2.14渔病远程诊断系统

通过渔病自动远程诊断平台，大量的问/诊数据积累后，可分析出某种疾病与水温、气候、养殖模式等参数的关系曲线，指导实际养殖管理。针对所养殖生物的摄食情况、死亡情形、水质变化情况及发病症状情形，系统自动生成实时诊断结果以及对应处理方案，从而针对性指导养殖户对症看病下药，具有较强的实用性。鱼类等生物生病时，养殖户只需在系统软件里输入观察到的鱼体症状、实际发病阶段、水质参数等情况，系统会自动综合多种实际因素，针对性自动匹配1-2个类型渔病，并输出渔病分类、渔病概述、渔病病原、流行病学、临床症状、病例变化、诊断鉴别以及相关防治措施等信息提供养殖户参考，同时，系统还会自动的向养殖户发送相关消息，实时提醒养殖户按时用药，且能够及时跟踪反馈治疗效果。该系统还开设在线养殖技术学堂，在线分门别类提供大量水产养殖技术视频资料等素材，针对养殖的水产品平时常见疾病的症状、针对性给出诊断方法与防治方案，使用渔药种类、优缺点与真伪鉴别，用药禁忌、藻类图谱、调水方案、病害图谱、诊断讲解视频等。系统整合了国内外专家团队资源，定期开展线上线下的培训讲座，为水产业界免费提供在线咨询、水质分析、疾病与销售信息共享等服务，建立专家库。新手在该学堂里可以迅速系统地掌握大量实用的养殖技术。

3实践教学目标达成评价

实践教学目标达成评价旨在关注每个学生实践教学目标的达成情况，以便在后续有针对性的优化实践教学内容、改进教学方法及评价方式等。新型职业渔民实践教学目标达成评价采用定性与定量评价相结合，定性评价采用实操课堂学习考勤、分组实训记录等内容进行评价，定量评价主要针对学生实践教学考核成绩进行评价。本次采取新型农民学习智慧渔业应用技术实践教学模块考量实践教学目标达成。

定性评价：因其本省来自生产一线的养殖处场，学习目的性和主动性都比较明确，采用实操课堂学习考勤、分组实训记录等定性评价，个别因养殖场地临时情况，缺席了部分实践教学模块，实践教学目标达成度为0.96.

定量评价计算方法：实践教学目标的达成度评价值等于样本总数对每项分目标的平均成绩除以每项分目标的目标分值。 实践教学目标达成度评价值取每项评估分目标达成度的最小值。其次根据设定的实践教学目标达成度目标值，若实践教学目标达成度评价值大于达成度目标值，则认为实践教学目标达成。反之，则未达成。以近期新型职业渔民实践教学成绩为样本，实施实践教学目标达成度评价。

实践教学目标达成度评价目标值：0.6。实践教学总目标达成度评价值：0.866，达成度评价结论：达成。评价结果见表1。

4结束语

培育新型职业农民是未来实现现代农业健康和可持续发展的必由之路，也是实现乡村振兴战略和农业现代化的必然要求。[5] 新型职业渔民通过实践学习，掌握相关设施系统操作，应用实际生产过程，提升新型职业渔民的培养成效和提高生产过程中经济效益。毕业后新型职业渔民普遍反馈通过智慧渔业应用技术能够有效创造最适宜鱼虾生长的实际水环境，有效提升生产速度，并使单位水域提升产量，尤其减少病虫害侵扰，进一步降低养殖风险，也能够养殖过程中及时发现异常问题，提前作出预警，如水质变化，饵料残留，提高养殖密度。助力减少用工量80%以上，减轻劳动强度。减少用电量20%以上，提升节能减排成效。饲料利用率提高10%以上。同时生产过程数字化管理，生产过程数据可保留，产品生产过程可追溯，其成功的经验可以复制。

参考文献：

[1]逢博，陈光.高校应用型人才培养实践教学评价体系构建研究[J]..科技视界，2022（2）138-140.

[2]马胜，沈立，王勇军.新工科背景下集成电路设计人才培养的实践教学体系建设探索[J].实验室研究与探索，2022（1）206-210.

[3]荆艳艳，张志萍，路朝阳.新农科背景下农业工程学科教学改革方向与措施[J].科技视界，2021（14）62-63

[4]张文杰，李长龙，洪宇.基于大数据技术的远程诊断系统在汽车上的应用[J].汽车文摘，2022（4）30-33

[5]索柏民，陈鹏宇 .乡村振兴背景下辽宁新型职业农民培育研究 [J].农业经济，2022（1）79-80