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基于“岗课赛证”融合的高职农业物联网工程课程体系建设研究

2024-10-17崔明蒋其友耿飞李娜李国晓

智慧农业导刊 2024年20期

摘 要:该文基于“岗课赛证”融合对高职农业物联网工程课程体系建设进行研究。针对“岗课赛证”融合背景下课程体系建设现状及问题进行分析,围绕农业物联网人才培养目标,从课程内容、教学任务、技能评价和课程思政等方面探讨课程体系构建原则,重点对“岗课赛证”融通确定课程建设目标、任务阶梯递进优化教学实施过程、三景平台融合构建实训教学资源、德技并修育人提升课程思政成效和多维多元评价聚焦学生全面发展等方面开展农业物联网工程课程“岗课赛证”融合课程体系构建,为高职院校农业物联网相关课程体系建设提供借鉴。

关键词:岗课赛证;课程体系;农业物联网;课程思政;技能评价

中图分类号:TN929.5 文献标志码:A 文章编号:2096-9902(2024)20-0128-04

Abstract: This paper studies the construction of the agricultural Internet of Things engineering curriculum system in vocational collescK33H2NSn1ZCFKPt0NO8cP9FFwaGiX0O+oVMn6ibGQ=ges based on the integration of "job courses, competition and certification". Based on the analysis of the current situation and problems of curriculum system construction in the context of the integration of "job, curriculum and certification", focusing on the talent training goals of the agricultural Internet of Things, the principles of curriculum system construction are discussed from the aspects of course content, teaching tasks, skills evaluation, ideological and political education affairs, etc., focusing on the integration of "job, curriculum, contest and certification" to determine the curriculum construction goals, the task ladder to optimize the teaching implementation process, the integration of three scene platforms to build practical training teaching resources, and the simultaneous education of morality and technology to improve the ideological and political effectiveness of the curriculum. The multi-dimensional and multi-evaluation focuses on the comprehensive development of students and carries out the construction of an integrated curriculum system of "job, curriculum, contest and certification" for agricultural Internet of Things engineering course, providing reference for the construction of agricultural Internet of Things related curriculum systems in vocational colleges.

Keywords: job, curriculum, contest and certification; curriculum system; agricultural Internet of Things; ideological and political education; skills evaluation

随着我国产业升级的不断推进,对职业教育人才培养质量提出了更高的要求。2022年中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于深化现代职业教育体系建设改革的意见》中明确提出完善“岗课赛证”综合育人机制,进一步完善职业教育体系和提升技术技能人才培养质量[1]。实施乡村振兴战略,人才是“第一资源”,是实现农业现代化建设的中坚力量。农业农村部在《“十四五”全国农业农村科技发展规划》中,强调要“全面加强农业农村科学普及和人才队伍建设”。当前,为应对农村劳动力流失、人口老龄化等挑战,推动我国传统农业的智慧化转型,迫切需要培养具有“懂农业、爱农村、爱农民”情怀的农业物联网专业技术技能人才[2]。针对乡村振兴战略下的农业物联网高素质技能人才需求,需要不断优化农业物联网人才培养模式,着力培养工学结合、实践能力强、跨领域的复合型人才。对于高职院校来说,课程体系建设是人才培养的核心,直接影响人才培养质量。因此,作为农业职业技术人才培养的主阵地,建设健全高职院校农业物联网相关专业课程体系,对实现我国乡村振兴战略具有非常重要的意义。

1 物联网专业课程体系建设的现状及问题

面对物联网产业的快速变化,很多高职院校正积极推进校企合作,比如校企合作订单班、现场工程师项目、校企合作开发教学资源和实训项目等,促进了课程体系与企业岗位需求的对接。很多高职院校积极探索基于技能竞赛的工作室制度,以技能竞赛为导向进行课程教学体系改革,不断推进“以赛促教、以赛促学、以赛促改”落到实践[3]。同时,当前很多职业院校将职业资格证书纳入毕业考核中,以职业证书考核通过率促进课程体系内容改革。虽然当前“岗课赛证”融通取得了一定成果,但仍存在一些问题,主要包括以下几方面。

1.1 “岗课赛证”融通机制不明确

在“岗课赛证”的融通过程中,岗位需求是导向,课程建设是核心,技能竞赛和证书考核是能力培养的主要路径。由于“岗课赛证”的主体不同,“岗”的主体是企业,“课”的主体是学校,“赛”的主体是赛事组委会,“证”的主体是政府部门,四者的主体不同导致诉求存在差异性,难以形成兼顾各方诉求的融通机制[4]。同时,岗位项目、技能竞赛和证书考核的技能关注点往往也存在差异性,岗位项目更关注学生的工程实践能力,而技能竞赛和证书考核侧重于学生的软硬件综合开发能力。如何让“岗课赛证”在融通中处于同行并轨,构建统一的目标价值体系,是“岗课赛证”融通机制的实施关键。

1.2 课程项目内容建设滞后

课程项目内容是课程建设的核心,对促进学生素质、知识和技能目标的实现具有重要意义。课程内容的持续更新依赖于校企双方深入合作,包括实训资源建设、校企联合制定课程内容、企业导师进课堂等活动,除此之外,还需要课程团队投入大量精力参与课程内容的重构与课程资源的开发。当前部分高职院校存在校企合作深度不够、实训资源有限、教师精力投入不足等问题,课程内容更新缓慢,与企业实际岗位需求脱节严重[5]。随着虚拟仿真技术的快速发展,虚实结合实训资源的开发成为课程建设的新趋势,但虚拟仿真系统的复杂性较高,不仅依赖于课程团队投入大量精力,还需要学校提供一定的资金支持,当前高职院校大多仅有部分课程项目内容具有虚拟仿真资源,大部分课程仍停留在传统的课程资源内容体系。

1.3 课程评价体系不完善

课程评价体系是提升教学质量和推进教学整改的重要保障[6]。当前很多高职院校正在摒弃传统的单一结果评价方式,积极探索多元、多主体的教学评价方法,将岗位实践、技能竞赛、技能证书等因素纳入成绩考核中,但由于这种评价方式存在一定的主观性,且各要素的比重没有科学的评价标准,合理性有待进一步验证。当前物联网产业的实际企业岗位需求侧重于考察学生的实践应用能力,网上在线学习平台无法全面记录学生的过程技能数据,需要依赖虚拟仿真等技术作为支撑,如何更全面地实现过程性考核,成为课程评价体系的重要改进方向。除了过程评价、结果评价外,增值评价也是评价体系的重要组成部分[7]。如何依托竞赛获奖、证书考核、社会实践及学生成长进度等要素构建更为合理的增值评价体系,成为评价体系构建的难点。

2 农业物联网工程课程体系构建原则

2.1 课程内容对接岗位项目

农业物联网工程课程是江苏农林职业技术学院(以下简称“我校”)物联网应用技术专业的核心课程,主要对接农业物联网领域的实践应用型人才培养需求。针对农业物联网企业实际岗位需求,依托校企合作和校内外实训资源,按照“课程内容对接企业项目,技能培养对接工程实践”的原则进行课程内容重构,开展模块化教学,实现教学内容与企业实践项目的深度耦合。针对农业物联网领域生长控制周期长、故障复现成本高等问题,有必要进行虚拟仿真资源建设,打破技能培养的时空限制,虚实结合,构建基于数字孪生的沉浸式教学环境,不断激发学生学习动力。

2.2 教学任务对接工作流程

在课程体系构建中,遵循“教学任务对接工作流程”的原则,坚持项目引导,根据课程项目内容特点,按照“项目方案制定、设备安装接线、设备配置组网、程序开发调试、系统运行维护”的工作流程进行阶梯递进式教学。按照行动导向式教学设计原则,采用任务驱动教学法,将课程项目按照工作流程细分为阶梯递进的子任务,引导学生层层推进,不断提升工程实践能力和项目规范意识。为了打破学习时空限制,需要依托数字化资源和校内外实训基地开展线上线下混合式教学,并充分利用课后实践拓展项目提升学生的综合素质。

2.3 技能评价对接赛证标准

技能大赛和证书考核是教学实践评价的核心指标,对培养学生专业实践能力和技能素养水平具有重要意义。在课程体系构建上,需要将技能大赛和证书考核标准融入技能评价体系中。鉴于物联网专业对应的技能大赛类型不唯一,需要结合课程特点进行技能点的重构。在技能评价内容方面,考虑到课程的工程实践特色,技能培养偏重于技能大赛和证书考核中的安装配置和运行维护部分,程序开发部分比例较轻。在技能评价维度方面,将技能竞赛和证书考核的技能点融入教学全过程中,实现过程性评价与结果性评价相结合,并探索将竞赛成绩、证书考核、成绩进阶等要素纳入增值评价指标中,构建助力学生全面发展的综合性评价体系。

2.4 课程思政对接农匠情怀

在课程体系构建中,课程思政建设是激发学生内生发展动力和塑造学生职业理想与工匠精神的重要途径。针对农业物联网现场工程师岗位特点,在课程思政内容方面,需要深入挖掘课程的思政元素,强化实践操作比重,融入精益求精的工匠精神和“学农爱农、知农为农、强农兴农”的职业情怀。在课程思政实施路径上,需要结合课程技能点构建课程思政主线,全过程、碎片化地融入课程思政要素,由点及面,层层递进,引导学生参与乡村振兴产业实践项目,实现学生“学农、知农、爱农、强农”的情感进阶。在课程思政教学资源方面,可以通过案例视频为学生展示传统农业和现代农业的对比,通过动画讲解、示范操作等方式引导学生突破重点和化解难点,并通过校内外实训基地锻炼学生的现场实践能力,提升劳动教育水平。

3 农业物联网工程“岗课赛证”融合课程体系构建路径

3.1 “岗课赛证”融通,确定课程建设目标

课程建设目标是课程体系建设的导向,对人才培养质量的提升具有重要意义。江苏农林职业技术学院积极开展“岗课赛证”融通课程改革实践,通过开展农业物联网运维工程师和农业物联网项目集成工程师的企业岗位调研,结合物联网应用开发技能大赛标准和传感网应用开发(1+X)考证内容,将“懂农业物联网组网原理、会农业物联网设备安装接线、精农业物联网智慧调控、擅农业物联网现场运维”作为课程建设的人才培养目标。为了不断提升课程建设质量,我校积极推进校企合作建设,将农业物联网系统现场集成和农业物联网系统现场运行与维护作为核心工程实践能力,与企业工程师联合制定课程项目任务,合作开发数字孪生实训资源。为了提升技能竞赛水平,我校积极开展课程标准改革,将物联网应用开发技能大赛内容和大赛标准引入到课程体系中。为了提升职业技能证书对人才培养的促进作用,我校与北京新大陆有限公司联合建立了传感网应用开发(1+X)实训室,承担学生的考证培训和认证工作。

3.2 任务阶梯递进,优化教学实施过程

针对农业物联网岗位需求,结合技能竞赛和证书考核内容,将农业物联网通信网络配置原理、农业物联网控制算法、智慧水肥电气控制原理和农业作物生长监测处理方法作为课程的核心内容,形成基础技能、应用技能、实战技能的3层认知结构,开展项目式教学。课程教学团队依托校企合作平台积极参与气象站系统装调、农业物联网温室控制、智慧水肥系统开发等企业实际项目,精准把控项目任务中的开发流程和知识技能点关键环节,引导学生按照工作流程突破项目过程中子任务,形成过程性成果。基于课程建设目标和企业实际项目重构课程内容,形成了“农业环境监测系统设计”“温室环境控制系统设计”“智慧水肥控制系统设计”和“作物生长信息监测系统设计”4个农业物联网典型项目,如图1所示。根据学生学习特点,按照“由易入难、由浅入深”的原则,开展模块化教学,基于工作流程形成“方案设计、设备安装、组网配置、系统调试”的进阶教学任务,不断培养学生的学习自信心和成就感,助力课程教学目标的有效达成。

3.3 三景平台融合,构建实训教学资源

基于课程教学目标,按照“以虚助实、以实补虚”的原则,以课程团队为主导,与企业联合开发了智慧农业虚实耦合数字孪生平台,将岗位项目内容、技能竞赛与证书标准融入其中,涵盖了设备安装、设备配置、ZigBee组网开发、NB-IOT组网开发、电气原理图设计、电气控制系统开发、云端组态和作物生长环境监测等内容,实现了虚实同耦、设备同型、数据同源。按照情境式教学理论,依托国家级虚拟仿真实训基地、校内智慧农业实训室、江苏农博园及江苏茶博园等校内外实训资源,构建了“虚拟仿真场景、数字孪生场景、现场实践场景”的三景融合架构,形成了“教学与生产相结合、虚拟与现实相融合”的智慧学习空间。基于虚拟仿真场景,学生能够借助虚拟仿真软件随时随地进行沉浸式技能练习,打破了时空限制。基于数字孪生场景,学生能够在实物操作基础上借助平台进行作物生长状态的实时动态监控和调控。基于现场实践场景,学生在校内实训基地和企业项目现场开展技能实践,进一步提升学生的工程实践能力和项目规范意识。

3.4 德技并修育人,提升课程思政成效

针对乡村振兴战略下的智慧农业产业转型需要,以培养“服务‘三农’、德技并修”的高素质人才为目标,将工匠精神、劳动教育和“一懂两爱”等要素融入课程体系全流程。在课程体系中,依托教学环节构建课程思政主线,实现潜移默化、启智润心的融入效果。在课程教学中,通过引入农业物联网案例视频引导学生感受传统农业的艰辛和农业物联网的广阔前景。通过组织学生到省级农业示范园参观农业温室现代化种植场景,邀请省级农业劳动模范现身讲解成长历程,引导学生树立悯农爱农的情感素养和“现代农业大有可为”的职业观念。通过开展问题导向教学,引导学生分析问题产生原因,小组合作探究问题解决方法,培养学生的自主思考和团队协作能力。通过开展任务驱动教学法,依托“三景平台”资源,引导学生在反复实践中解决问题,不断优化技能水平,培养学生“精益求精”的工匠精神。通过现场实践场景训练,引导学生在真实生产情境中锻炼技能,提升工程实践素养水平。

3.5 多维多元评价,聚焦学生全面发展

我校在农业物联网工程课程体系构建中,以提升学生的农业物联网工程实践能力为目标,聚焦学生的素质、知识和技能目标达成情况,构建以学生为中心的多元多主体综合性评价体系。评价主体方面,依托数字化平台的动态数据采集和评价功能,开展理论测试和技能考核,借助校内外实训资源实现实训项目规范性考核,形成学校教师评价、企业导师评价、学生评价和平台评价的多主体评价体系。评价维度方面,构建过程评价、结果评价和增值评价相结合的多维度综合性评价体系。依托在线学习平台、虚拟仿真软件、项目报告、课堂互动情况形成过程评价成绩。在增值评价体系中,将技能竞赛获奖、证书考核、社会实践和科研参与度等因素纳入考核中,并注重关注学生技能的提升度、小组活动参与度和优秀学生的成绩保持周期,促进学生的全面发展。我校组织学生积极参与智慧农业数字孪生平台研发和企业智慧水肥系统设备升级,鼓励学生申请实用新型专利和软件著作权,并将实践情况纳入增值评价考核中。

4 结束语

本文针对我国农业物联网人才的培养需求,探索了基于“岗课赛证”融合的高职农业物联网工程课程体系构建方法。通过分析物联网专业课程体系建设的现状及问题,从课程内容对接岗位项目、教学任务对接工作流程、技能评价对接赛证标准和课程思政对接农匠情怀等方面探讨了农业物联网工程课程体系的构建原则,并探索了农业物联网工程课程体系构建路径,对不断提升农业物联网人才培养质量具有重要意义。

参考文献:

[1] 刘婷婷,张益刚.“岗课赛证”融通背景下高职院校专业课程建设探析[J].职业技术教育,2023(19):106-112.

[2] 杨翠凤,滕峥,朱正杰.乡村振兴战略背景下高校涉农专业人才培养模式改革与创新探析[J].智慧农业导刊,2023,3(6):141-144.

[3] 罗洪艳,闫运和.高质量发展背景下高职院校“岗课赛证”综合育人的实践困境与路径突破[J].职业技术教育,2023,44(20):17-21.

[4] 燕珊珊.岗课赛证融通的高技能人才培养的功能价值、实现机制与推进路径[J].教育与职业,2022(10):34-41.

[5] 何丹,叶杨翔.高职院校课程思政建设与岗课赛证融通协同育人的逻辑与路径[J].职业技术教育,2022,43(8):37-41.

[6] 陈蕾,黄睿,黄志平.高职院校实践课程评价体系构建[J].中国职业技术教育,2021(11):61-64.

[7] 秦国锋,李国帅,杨雯铃,等.“岗课赛证”融通视域下职业教育课程评价:范式转变与多元路径构建[J].职教论坛,2023,38(11):47-54.

DOI:10.20028/j.zhnydk.2024.20.030

基金项目:2022年度江苏高校哲学社会科学研究一般项目(2022SJYB2283);2023年江苏省高等教育教改研究课题(2023JSJG724);江苏高校“青蓝工程”资助(无编号);江苏农林职业技术学院2023年度党建与思想政治教育研究课题重点课题(2023NLDJ-ZZD02)

第一作者简介:崔明(1991-),男,硕士,讲师。研究方向为农业物联网与机器视觉。