“岗课赛证”融合背景下农业物联网虚实结合实训平台建设研究

摘" 要：该文针对“岗课赛证”融合背景下农业物联网实训平台建设进行研究，通过对当前农业物联网实训平台建设现状进行分析，围绕农业物联网人才培养目标，从产教融合、实训项目、技能标准和课程思政等方面探讨农业物联网实训平台的建设原则。结合江苏农林职业技术学院实训平台建设经验，重点从对接岗位项目需求、探索虚实融合互补、优化实训操作过程、强化技能考核评价和加强设备推广升级等方面阐述实训平台建设路径，为高职院校农业物联网实训平台建设提供借鉴。

关键词：岗课赛证；农业物联网；虚实结合；实训平台；建设路径

中图分类号：TP391" " " 文献标志码：A" " " " " "文章编号：2096-9902（2024）23-0026-04

Abstract： This paper conducts research on the construction of agricultural IoT practical training platforms in the context of \"job-lesson-contest-certificate\" integration. By analyzing the current construction status of agricultural IoT practical training platforms， focusing on the agricultural IoT talent training goals， the principles of the construction of agricultural IoT practical training platforms are discussed in terms of integration of industry and education， practical training projects， skill standards， and curriculum ideological and political affairs. Based on JIANGSU VOCATIONAL COLLEGE AGRICUL TURE AND FORESTRY's experience in practical training platform construction， the paper expounds the practical training platform construction path from aspects such as matching the needs of job projects， exploring the complementarity of practical-virtual training， optimizing the practical training operation process， strengthening skills assessment and evaluation， and strengthening equipment promotion and upgrading， providing reference for the construction of agricultural IoT practical training platforms in vocational colleges.

Keywords： \"job-lesson-contest-certificate\" integration; agricultural IoT; practical-virtual training; practical training platform; construction path

随着我国职业教育改革的深入推进，“岗课赛证”综合育人成为职业教育改革的主要方向。“岗课赛证”融通的关键在于将岗位需求、竞赛内容与标准、证书考核内容与标准等要素融入课程建设中，打破课程建设与岗位、竞赛、证书的隔阂，提升人才培养质量[1]。当前我国正处于产业升级的关键阶段，迫切需要大量高素质技术技能人才，作为职业技能人才培养的主阵地，高职院校人才培养质量的提升对实现我国产业的转型和发展具有非常重要的战略意义。为了应对乡村振兴战略下的农业物联网产业发展需求，亟需高素质的农业物联网技术技能人才，需要深入推进实训教学资源升级，其中实训平台建设具有至关重要的作用。为了进一步提升职业院校的人才培养质量，适应我国教育产业的数字化转型，需要改变传统理论教学模式，提升实训平台资源建设水平，强化学生的创新实践能力培养。随着虚拟仿真等新兴技术的快速发展，为了解决部分实训场景实验周期长、复现难度大、实训成本高等问题，当前实训平台的建设正在由传统的硬件实训资源向“虚实结合”型资源转变，以虚助实，以实补虚，打破传统实训的时间和空间限制[2]。综上所述，为了更好地服务国家乡村振兴战略，对接“岗课赛证”融通趋势，虚实结合实训平台的开发对农业物联网人才培养质量的提升具有十分重要的意义。

1" 农业物联网实训平台建设现状

1.1" 实训平台项目脱离企业岗位需求

当前农业物联网实训平台大多采用通用的物联网设备，专门针对农业物联网场景的实训平台较少，且只能覆盖少量的农业物联网项目，无法对接企业实际岗位需求。当前，农业物联网企业亟需“能安装、懂开发、擅运维”的现场工程师，更加侧重于学生的现场工程实践和问题解决能力，但当前部分物联网设备仍然聚焦于传统的嵌入式开发，忽视农业物联网现场的安装运维能力[3]。同时，当前很多实训平台项目内容没有考虑实际的企业工作流程，实训设备与企业现场设备差别很大，无法满足企业的实际岗位需求。

1.2" 实训平台建设产教融合不足

当前，我国大力推进产教融合战略，鼓励校企双方深度合作，发挥自身优势，共同促进人才培养质量的提高。深入推进产教融合建设，需要校企双方投入大量精力，但当前普遍存在教师参与企业实践积极性不高、企业工程师参与学校教学动力不足等问题，导致高职院校与企业在人才培养定位上存在较大差异，产教融合深度亟待进一步加强[4]。同时，当前生产教学仪器的企业大都不是农业物联网产品开发企业，不能真正了解农业物联网实际项目需求，而农业物联网企业由于缺乏教学设备开发经验，往往无法满足教学设备的开发需求。

1.3" 虚拟仿真与实物平台相脱离

随着虚拟仿真技术的发展，当前部分高职院校已经开发了农业物联网相关的虚拟仿真软件，为学生提供沉浸感、交互感的教学场景，提高了学生的学习积极性。但受限于实训资源开发成本，当前虚实结合的实训设备较少，实际实训环节中虚拟仿真往往与真实设备相脱离，无法充分发挥虚实互补的优势[5]。同时，虚实结合实训平台的开发是一个繁琐的系统性工程，需要学校、农业物联网设备生产企业、虚拟仿真企业等多方的共同合作。在没有标准化设备可以借鉴的情况下，有必要根据岗位人才培养目标进行实训硬件系统、软件架构、虚拟仿真资源等内容的重构，需要各方投入大量的成本，进一步增加了实训设备开发的难度。

2" 农业物联网虚实结合实训平台建设原则

2.1" 实训建设对接产教融合

为了更好地满足产业所需的高技能人才需求，打破校企之间人才培养的隔阂，应该深入推进产教融合，发挥产业对人才培养目标的导向作用。作为人才培养的主战场，实训平台建设是一个复杂的系统性工程，不仅包括实训平台软硬件资源的搭建，还包括实训课程数字化资源的开发[6]。在实训平台建设中，应该充分发挥校企双方的优势，紧跟产业发展需求，强化校企双方在实训平台建设目标制定和实训资源开发方面的合作，提升实训平台与产业需求的契合度。为了提升产教融合对实训平台建设的促进作用，应该强化职业院校教师的企业实践能力，引导教师深度参与企业农业物联网生产项目，不断提升师资队伍的工程项目开发实践能力，为实训平台的开发与升级提供坚实的师资保障。在实训平台研发中，依托高职院校师资团队，应该坚持校企人员共同参与、校企资源共同投入的原则，推进校企双方在实训平台开发上的协同作用，构建基于产教融合的实训平台建设机制。

2.2" 实训内容对接企业项目

实训内容设计是实训平台开发的关键环节，决定了实训平台的整体建设水平。当前实训平台内容存在学生能力培养与岗位需求脱节的情况，部分实训项目存在重开发、轻安装的问题。针对农业物联网人才培养需求，在实训平台开发过程中，应该积极开展农业物联网企业岗位调研，分析岗位能力需求，明确实训平台建设目标。为了更好地满足企业岗位人才需求，应该组织教师深入参与到企业的实际工程项目中，将企业项目转化为实训项目，将企业标准转化为实训内容标准。在实训内容上，应该遵循“实训任务对接工作流程”的原则，坚持任务驱动导向，强化项目实践操作规范，按照“方案设计、设备安装、网络配置、系统开发、系统运维”的工作流程开展实训项目内容设计。同时，应该遵循学生成长规律，实训内容难度层层递进，不断培养学生的自信心和职业幸福感，助力教学目标的有效达成。

2.3" 实训技能对接赛证标准

技能竞赛是高素质人才培养的重要环节，主要包括职业院校技能大赛和相关行业竞赛。技能竞赛为学生能力培养搭建了平台，通过参加技能竞赛，有助于提升学生的学习动力，对学生能力的全面发展具有重要意义[7]。职业资格证书主要包括“1+X”证书等国家权威部门颁发的资格证书，受到产业界的普遍认可，成为人才培养质量的重要衡量标准。为了满足高素质人才培养需求，实训平台在建设中应该引入竞赛和证书标准，将实训项目学习、技能竞赛和证书考核放在同一轨道中。在实训平台开发中，应该遵循“循序渐进”的技能成长规律，强化技能操作标准化和规范化建设，构建对接竞赛和证书标准的过程性考核评价机制，实时反馈技能操作的评价结果，助力学生技能素养的持续提升。

2.4" 实训资源对接课程思政

课程思政建设是实训平台资源建设的重要内容，对提升人才培养质量具有重要意义。在实训资源建设上，应该构建工匠精神、劳动教育和“一懂两爱”相融合的课程思政主线，结合项目内容提炼思政要素，全过程、全方位地融入到实训资源体系中。为了强化培养工匠精神，应该依据工作流程和项目规范，采用任务驱动教学法，强化核心技能点的设计和过程性考核，助力学生技能素养目标的高效达成。为了提升课程思政的融入效果，需要加强动画、视频、微课等数字化资源建设，不断提升学生学习兴趣。在实训资源建设中，应该对接岗位能力需求，强化设备安装、运行维护等实践能力培养，提升劳动教育质量。为了引导学生树立投身现代农业产业的职业理想，在实训资源开发上，应该借助人工智能、大数据等技术构建更为真实的农业物联网场景，让学生在实操中感受智慧农业的巨大发展前景，培养“懂农业、爱农村、爱农民”的职业素养。

3" 农业物联网虚实结合实训平台建设路径

3.1" 对接岗位需求，确定实训项目内容

针对农业物联网岗位能力需求，江苏农林职业技术学院（以下简称“我校”）将“懂原理、会安装、擅调试、精运维”作为人才培养目标。我校在实训平台开发上，与农业物联网相关企业建立了深度的合作，骨干教师积极参与企业实践，并与企业工程师联合开发升级智慧水肥系统等设备。通过校企深度合作，根据人才培养目标，校企双方联合制定了农业物联网工程、农业物联网运行与维护等课程建设标准，并依据农业物联网现场工程师岗位能力要求，遴选智能温室生菜种植作为实训平台开发主要内容，主要涵盖了温室生菜环境监测与控制、智慧水肥系统安装与调控和作物生长信息监测三大部分，如图1所示。在项目内容设置上，依据项目流程对接实际生产流程的原则，温室生菜环境监测与控制包括设备安装调试、通信网络搭建、农业物联网温室环境智能调控等内容；智慧水肥系统安装与调控包括水肥系统电气原理图设计、水肥系统管路安装、水肥系统电气安装与接线和智能水肥控制系统开发等内容；作物生长信息监测主要包括硬件采集系统搭建、图像处理算法开发等内容。

3.2" 探索虚实互补，重构实训资源架构

随着虚拟仿真技术的快速发展，实训资源的虚拟仿真建设成为趋势。我校在实训资源建设上，遵循“以虚助实、以实补虚”的原则，重构实训资源架构。根据实训项目内容，在我校牵头下，联合相关企业，合作开发了虚拟仿真软件和实训平台硬件系统。虚拟仿真软件能够实现温室环境下的农业物联网设备安装调试和智能策略调控，并能够模拟作物的全过程生长周期形态，解决了实际环境下作物生长周期过长的问题。在水肥调控部分，虚拟仿真软件能够模拟上百种故障现象，涵盖了电气、水路和管路等多种类型，解决了硬件实训设备故障复现难度大、成本高等问题。实训平台硬件系统方面，我校根据实训建设目标重构实训设备架构，包括农业物联网设备安装调试、物联网通信模块组网配置、水肥管路安装、水肥电气系统安装接线、水肥电气控制系统开发和作物生长状态监测等模块。为了充分发挥虚实结合的优势，我校在实训平台开发中，能够将实训平台的数据同步到虚拟仿真软件中进行实时展示，实现了虚拟环境与实物平台的数据耦合。

3.3" 基于工作流程，优化实训操作过程

我校在农业物联网实训资源开发过程中，遵循“实训过程对接工作流程、实训操作对接项目规范”的原则，开展模块化课程建设，依据农业物联网实际工作流程，将实训过程分为项目整体设计、设备安装接线、设备配置与开发，以及项目运行与维护等阶梯递进的流程。针对学生项目规范意识不足、实践动手能力不强的问题，将物联网工程技术人员的国家规范和行业标准融入实训流程中，强化学生实践操作在项目过程中的比重。针对学生的学习特点，依据任务驱动教学法，将项目任务设置为基础技能、应用技能、实战技能的三层认知结构，开展项目式教学，任务难度层层递进，引导学生不断突破项目任务中的重难点，不断培养职业自信心，助力教学目标的有效达成。针对学生思政素养不高的问题，在实训项目中构建精益求精的工匠精神和“学农爱农、知农为农、强农兴农”的课程思政主线，在实训流程中全过程、碎片化的融入课程思政要素，实现学生“学农、知农、爱农、强农”的情感进阶，助力大国农匠人才的培养。

3.4" 强化技能考核，完善实训评价机制

技能考核与评价是提升学生实践技能水平的重要手段。我校在农业物联网实训平台开发中，积极探索过程性评价与结果评价相融合的综合评价机制。我校根据农业物联网现场工程师岗位能力要求，结合物联网应用开发技能大赛和传感网应用开发“1+X”证书的内容与标准，提炼传感器选型与部署、设备组网与配置、ZigBee组网开发、NB-IoT组网开发和PLC控制系统开发等核心技能点，借助虚实结合设备实时记录核心技能点的完成情况，形成学生的技能成长轨迹。依据工作流程，对每个项目的核心技能点设置考核分值比例，将过程性的技能点完成情况纳入评价体系中。借助虚拟仿真平台，将技能练习和评价考核贯穿到课前、课中、课后，实现“课前虚拟仿真练基础、课中虚实结合锻技术、课后创新实践铸技艺”的技能成长轨迹。师生能够通过虚拟仿真平台查看技能点的完成情况，强化薄弱环节的学习与实践。同时，依托校企合作平台，积极鼓励学生参与企业相关项目的产品升级与运维中，并将实践情况纳入实训评价考核中，不断提升学生的农业物联网现场工程实践能力。

3.5" 加强设备推广，助力设备改造升级

为了更好地满足高职院校农业物联网人才培养需求，我校积极开展设备升级和技术推广，为职业院校的高质量人才培养贡献力量。在实训平台推广升级上，我校坚持产教融合的原则，与农业物联网产业的相关企业紧密合作，引入企业产业教授团队，建立了学校教师入企实践和企业导师入校教学的校企合作模式，更好地发挥了校企双方合作育人的优势。在设备推广上，我校依托实训设备积极参加职业教育活动周、中国数字乡村博览会等活动，拓展实训平台的影响力。我校坚持实训平台不断更新的原则，在初代实训平台研发成功后，组织开展了2023年全国数字农业技术应用技能大赛师资暑期培训班，与兄弟院校教师共研实训平台升级方案，在此基础上，校企协同完成设备的升级改造。我校依托实训平台组织开展了首届全国数字农业技术应用技能大赛，来自全国28所院校的84名选手参加比赛，进一步提升了实训平台的行业影响力。同时，实训平台已经成为2024年全国职业院校智慧农业种植大赛的比赛设备，获得了行业专家的普遍认可。

4" 结束语

本文以满足乡村振兴战略下的农业物联网人才培养需求为导向，通过分析农业物联网实训平台建设现状，研究“岗课赛证”融合背景下的农业物联网虚实结合实训平台建设原则，并结合我校农业物联网实训平台建设实践，围绕实训项目内容、实训资源架构、实训操作过程、实训评价机制和实训设备推广等方面开展了探讨，有利于进一步提升我国职业院校的农业物联网人才培养质量。

参考文献：

[1] 刘双源，王园丽，王传凯.“岗课赛证”融合视域下人才培养模式的改革研究与实践——以汽车检测与维修技术专业为例[J].南方农机，2024，55（14）：164-168.

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[7] 杨艳山，马国胜，姚振刚，等.基于物联网及“岗课赛证”融通教学模式实践的研究[J].中国设备工程，2024（S2）：300-302.