張靜 王奎萍 李麗 劉萍 褚軍 薛薌
摘 要:依托揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),從課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、實(shí)踐教學(xué)等方面探討了高職“蔬菜生產(chǎn)技術(shù)”課程的教學(xué)改革與創(chuàng)新。通過改革提升了學(xué)生的專業(yè)興趣,激發(fā)了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,增強(qiáng)了學(xué)生的專業(yè)技能,課程的教學(xué)質(zhì)量和效果提升明顯。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);蔬菜生產(chǎn);課程改革
中圖分類號(hào) G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731(2021)24-0130-04
物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分,農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,是通過應(yīng)用各類傳感器設(shè)備和感知技術(shù),采集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品流通以及農(nóng)作物本體的相關(guān)信息,通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)通信無線網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息傳輸,將獲取的海量農(nóng)業(yè)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、加工、融合、處理,最后通過智能化操作終端,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的過程監(jiān)控、科學(xué)決策和實(shí)時(shí)服務(wù)。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制,從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)管理的智能化、集約化、高效化,是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的關(guān)鍵技術(shù)之一[1]。
蔬菜生產(chǎn)技術(shù)是高職園藝技術(shù)專業(yè)的核心課程之一,在園藝專業(yè)人才培養(yǎng)中發(fā)揮重要作用。該課程主要研究蔬菜的生長發(fā)育和產(chǎn)品形成規(guī)律及其與環(huán)境條件的關(guān)系,并探討實(shí)現(xiàn)蔬菜持續(xù)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的栽培理論和栽培技術(shù)[2]。目前該課程的課程改革集中在SPOC教學(xué)模式創(chuàng)建、實(shí)踐教學(xué)探索、“互聯(lián)網(wǎng)+”在蔬菜栽培學(xué)教學(xué)改革與創(chuàng)新中的應(yīng)用、課程研究型教學(xué)模式的探索與實(shí)踐等方面,而將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于該課程的教學(xué)改革與實(shí)踐未見報(bào)道[2-5]。揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)承擔(dān)了2018年江蘇省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目——基于物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)代設(shè)施園藝生產(chǎn)與示范,校內(nèi)的實(shí)訓(xùn)基地新建了現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),以此為依托,筆者從2020年開始在本校18級(jí)、19級(jí)學(xué)生中開展了兩輪基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蔬菜栽培學(xué)課程改革實(shí)踐與探索。
1 蔬菜生產(chǎn)技術(shù)課程及其教學(xué)現(xiàn)狀
蔬菜生產(chǎn)技術(shù)課程面對(duì)園藝技術(shù)專業(yè)二年級(jí)學(xué)生開設(shè),先后經(jīng)歷秋、春2個(gè)學(xué)期,前導(dǎo)課程是植物及植物生理、植物生長環(huán)境、農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)化學(xué),同期開設(shè)課程有園藝植物保護(hù)、設(shè)施園藝等課程,要求學(xué)生綜合運(yùn)用前面所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行蔬菜植物的生產(chǎn)與管理,是一門綜合性、實(shí)踐性、應(yīng)用型很強(qiáng)的學(xué)科。蔬菜栽培技術(shù)教學(xué)分為理論和實(shí)踐兩大模塊。理論教學(xué)內(nèi)容有蔬菜的理論基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,包括蔬菜的分類、生長發(fā)育及播種、育苗、田間管理技術(shù)等(即總論);以及各類蔬菜栽培技術(shù)(即各論),包括白菜類、根菜類、蔥蒜類、薯芋類、茄果類、瓜類、豆類、綠葉菜類等,涉及蔬菜種類多,因?yàn)檎n時(shí)的關(guān)系,無法一一具體講授。實(shí)踐教學(xué)分為課程實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)和實(shí)習(xí),實(shí)習(xí)一般是一段時(shí)間內(nèi)(1~2周)集中性的蔬菜生產(chǎn)技術(shù)的體驗(yàn),安排在校內(nèi)外的實(shí)訓(xùn)基地;而實(shí)驗(yàn)課實(shí)訓(xùn)課安排開設(shè)不同蔬菜從種子到收獲的實(shí)際生產(chǎn)栽培管理項(xiàng)目。如番茄設(shè)施育苗技術(shù)實(shí)訓(xùn),播種時(shí)間是冬季12月(揚(yáng)州地區(qū)),苗期為3個(gè)月,歷經(jīng)寒假,故該實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目無法開設(shè);同樣因?yàn)槭罴俚脑?,很多蔬菜的越夏栽培生產(chǎn)管理無法進(jìn)行,這些實(shí)訓(xùn)相關(guān)項(xiàng)目無法開設(shè)。
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受氣候等環(huán)境因素的影響較大。有些田間實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開展,如果遇到下雨等惡劣氣候條件會(huì)延期,就錯(cuò)過了生產(chǎn)管理的最佳時(shí)期。校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地因?yàn)榭臻g有限,種植的蔬菜種類和數(shù)量受限,導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)踐項(xiàng)目開設(shè)受限。
教師在進(jìn)行蔬菜生產(chǎn)技術(shù)課堂講授時(shí),雖然借助于教學(xué)課件、視頻、微課等資料,也進(jìn)行了情境式、啟發(fā)式、探究式等多種教學(xué)方法的嘗試,但現(xiàn)有的教學(xué)方式由于教學(xué)手段和教學(xué)資源的匱乏,有些學(xué)生依然改變不了對(duì)于農(nóng)業(yè)“臉朝黃土背朝天”傳統(tǒng)認(rèn)識(shí),在一定程度上對(duì)學(xué)習(xí)缺乏新鮮感,專業(yè)興趣不濃,對(duì)學(xué)習(xí)缺乏必要的主動(dòng)性。鑒于此,采用創(chuàng)新的教學(xué)手段來提高學(xué)生的專業(yè)興趣,促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí),提高課程的實(shí)踐效果,刻不容緩。
2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蔬菜生產(chǎn)技術(shù)課程改革的意義
2.1 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)及其功能 揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地在露地生產(chǎn)區(qū)和玻璃溫室區(qū)安裝了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),通過溫室內(nèi)部署的各類無線傳感器(空氣溫濕度傳感器、土壤含水量傳感器等)等,可以用來監(jiān)測溫室內(nèi)空氣溫濕度、土壤溫濕度、光照度、CO2濃度等環(huán)境參數(shù),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境因子數(shù)據(jù)的功能。其次在溫室內(nèi)安裝了各類控制器(如智能照明控制器、苗床水泵控制器等)、物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測控制平臺(tái)、生長管家系統(tǒng)(可視化運(yùn)程監(jiān)控系統(tǒng)模塊)等,師生可足不出戶遠(yuǎn)程控制溫室設(shè)備,進(jìn)行溫室內(nèi)的電動(dòng)卷簾、智能噴水、智能通風(fēng)的操縱,實(shí)現(xiàn)整個(gè)溫室設(shè)備隨環(huán)境參數(shù)變化進(jìn)行智能調(diào)控、多因子智能調(diào)控、遠(yuǎn)程批量管理、定時(shí)任務(wù)等。安裝的視頻監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)師生對(duì)植物生長情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。同時(shí)溫室內(nèi)的采集傳輸設(shè)備,將玻璃溫室的傳感器數(shù)據(jù)、設(shè)備控制指令數(shù)據(jù)等傳輸?shù)絀nternet上與云平臺(tái)服務(wù)器交互。開發(fā)的手機(jī)端App(耘管家)實(shí)時(shí)同步云平臺(tái)數(shù)據(jù),師生通過耘管家隨時(shí)隨地查看溫室的環(huán)境參數(shù)及報(bào)警信息,進(jìn)行植物生長過程中的溫度、水分、光照、病蟲害防治等管理;也可遠(yuǎn)程自動(dòng)控制溫室環(huán)境設(shè)備,如自動(dòng)灌溉系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)、頂窗等。
2.2 課程改革的意義 運(yùn)用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測、遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)傳輸、查詢、無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享等功能,將溫室內(nèi)植物生長影像、數(shù)據(jù)等信息與教師、學(xué)生的電腦、手機(jī)App相連接,使教師和學(xué)生在課堂和課后可以隨時(shí)隨地監(jiān)測植物的長勢、溫室的生長環(huán)境以及其他相關(guān)指標(biāo),從而解決了農(nóng)業(yè)栽培類課程在教學(xué)時(shí)間和空間上的限制,擴(kuò)大了植物學(xué)習(xí)的種類和規(guī)模,提高了學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)、分析、解決實(shí)際問題的能力,提高了學(xué)生的農(nóng)業(yè)信息化水平和園藝植物生產(chǎn)栽培及管理技能。利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)平臺(tái),解決了校內(nèi)教學(xué)資源有限的問題,極大地拓寬了學(xué)生的視野,增加了學(xué)生的知識(shí)面,為學(xué)生今后的擇業(yè)、就業(yè)提供了理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。此外,還為教師的科研提供了便利條件,從而進(jìn)一步深化“產(chǎn)學(xué)研”合作,促進(jìn)專業(yè)發(fā)展。
借助農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精準(zhǔn)化管理、遠(yuǎn)程化和自動(dòng)化管理,極大的減少了現(xiàn)場作業(yè)管理的工作量[6]。國家、企業(yè)對(duì)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展投入了大量經(jīng)費(fèi)和資源,目前該資源主要用于生產(chǎn)環(huán)節(jié),其他方面的利用還有待深入開發(fā)。將先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)利用于職業(yè)院校人才培養(yǎng)中,成為教學(xué)資源,并用于農(nóng)業(yè)農(nóng)村實(shí)用技能型人才、新型職業(yè)農(nóng)民的培養(yǎng),不僅大大提高了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)資源的利用效率,而且對(duì)本地區(qū)農(nóng)業(yè)信息化、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)智能化管理水平的提高,乃至于推動(dòng)地區(qū)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展、促進(jìn)農(nóng)民增收都有重要的實(shí)踐意義。
3 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蔬菜生產(chǎn)技術(shù)課程改革與實(shí)踐
3.1 制定課程標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)園藝技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求,結(jié)合就業(yè)崗位(蔬菜生產(chǎn)公司和現(xiàn)代化園藝場技術(shù)員和管理者)的任職要求及農(nóng)業(yè)技術(shù)員的技能要求,并結(jié)合本校的實(shí)訓(xùn)條件,以及蔬菜生產(chǎn)技術(shù)的課程體系與結(jié)構(gòu),調(diào)整并優(yōu)化課程的培養(yǎng)目標(biāo)為“培養(yǎng)與現(xiàn)代園藝發(fā)展要求相適應(yīng)的、掌握農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的、具有從事蔬菜生產(chǎn)行業(yè)實(shí)際工作的綜合職業(yè)能力和全面素質(zhì),能在蔬菜生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)部門從事園藝專業(yè)相關(guān)工作的高素質(zhì)技術(shù)技能人才”。課程培養(yǎng)突出蔬菜植物現(xiàn)代化生產(chǎn)及管理能力,以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的智能化、自動(dòng)化、信息化、現(xiàn)代化。
3.2 調(diào)整教學(xué)內(nèi)容 本課程總學(xué)時(shí)數(shù)為128,分2學(xué)期進(jìn)行,每學(xué)期理論學(xué)時(shí)為40,實(shí)踐學(xué)時(shí)為24。調(diào)整分為以下幾個(gè)方面。第一,在有限的課時(shí)數(shù)下,教學(xué)內(nèi)容各論部分,宜選擇講授江蘇省栽培面積較大、市場占有率高、人民消費(fèi)比較多、在國民經(jīng)濟(jì)中地位相對(duì)重要的根菜類、白菜類、茄果類、瓜類、豆類、綠葉菜類等幾個(gè)類別蔬菜,而對(duì)蔥蒜類、水生蔬菜、薯蕷類、多年類蔬菜等幾個(gè)類別只能提供一些資料,以學(xué)生自學(xué)為主[2]。在同一類蔬菜中,講授也有詳略,如瓜類重點(diǎn)講授黃瓜、西瓜和絲瓜生產(chǎn),其他如苦瓜、甜瓜、南瓜生產(chǎn)安排學(xué)生課后自習(xí)。豆類講授長豇豆和菜豆,菜用大豆略講或安排學(xué)生自學(xué)。對(duì)于某一種具體蔬菜,因?yàn)槠淦鹪?、營養(yǎng)價(jià)值、植物形態(tài)結(jié)構(gòu)等生物學(xué)特性都屬于不變的固化知識(shí),易理解,可以微課的形式讓學(xué)生自學(xué)視頻,而具體的栽培管理技術(shù)和茬口安排因環(huán)境而異,屬于難理解的知識(shí)點(diǎn)和實(shí)用技能,需要教師重點(diǎn)進(jìn)行講解、討論和開展實(shí)踐應(yīng)用。如茄果類這一章節(jié),以前是按照順序逐一講解番茄、辣椒、茄子,可調(diào)整為講解這類蔬菜的栽培通性,重點(diǎn)講解番茄的栽培技術(shù),然后講解辣椒、茄子與番茄栽培管理技術(shù)的差異。通過比較、分析、對(duì)比,更易于學(xué)生對(duì)茄果類蔬菜的栽培技術(shù)的掌握。第二,增加農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中的應(yīng)用的講授,以學(xué)校實(shí)訓(xùn)基地物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)為例,介紹物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要設(shè)備及其功能,并開展運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在蔬菜生產(chǎn)中的應(yīng)用探索。如教師在講授溫室瓜類蔬菜的人工授粉問題時(shí),課堂上可以即時(shí)打開耘管家,師生觀察同一玻璃溫室內(nèi)黃瓜和甜瓜的開花結(jié)果特性、雌雄同株異花的花器特點(diǎn),在沒有進(jìn)行人工授粉的前提下,結(jié)果期黃瓜掛果率明顯高于甜瓜,引導(dǎo)學(xué)生分析原因,得出溫室黃瓜不需要人工授粉,因其具有單性結(jié)實(shí)的能力,而溫室的甜瓜必須通過人工授粉才能高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。學(xué)生可繼續(xù)追蹤觀察蔬菜植物的生長發(fā)育,這種實(shí)物影像資料的對(duì)比,生動(dòng)形象,學(xué)生印象深刻,教學(xué)效果明顯。第三,重點(diǎn)講授不同茬口蔬菜的設(shè)施栽培技術(shù),包括品種選擇、育苗、定植、定植后生長期管理(水肥、植株調(diào)整、病蟲害防治等)、采收,露地栽培技術(shù)略講。因?yàn)槿缃袷袌錾系氖卟朔N植大戶為了取得更多的經(jīng)濟(jì)效益,普遍以設(shè)施栽培為主,以使蔬菜反季節(jié)上市,或者早上市,“物以稀為貴”從而獲得更高的單價(jià)。設(shè)施栽培成為蔬菜的主要栽培形式,如西瓜塑料大棚春早熟栽培、黃瓜日光溫室冬春茬栽培、茄日光溫室冬春茬栽培等。第四,注重將該課程領(lǐng)域的研究動(dòng)態(tài)、生產(chǎn)上的新技術(shù)與教學(xué)內(nèi)容結(jié)合,不斷更新內(nèi)容,確保教學(xué)內(nèi)容與技術(shù)革新同步,改善教學(xué)效果,提高教學(xué)質(zhì)量。
3.3 運(yùn)用多種教學(xué)方法與手段,提升教學(xué)效果 堅(jiān)持“以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)” 靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法與現(xiàn)代教育技術(shù)手段,改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式與方法,激發(fā)學(xué)生的興趣與學(xué)習(xí)主動(dòng)性?;ヂ?lián)網(wǎng)時(shí)代,學(xué)生獲取專業(yè)知識(shí)的來源很多,借助更多樣化的學(xué)習(xí)平臺(tái),如學(xué)校在線開放課程平臺(tái)(超星學(xué)習(xí)通)、中國大學(xué)MOOC(慕課)-國家精品課程在線學(xué)習(xí)平臺(tái)、網(wǎng)易云課堂和農(nóng)技類APP公共服務(wù)平臺(tái)等,借助信息化技術(shù)手段,獲得課程對(duì)應(yīng)的教學(xué)視頻、微課、素材圖片等資源,極大拓寬了學(xué)生的視野和知識(shí)面。另外教師可以利用平臺(tái)發(fā)布課程討論,師生通過QQ、微信等社交平臺(tái),隨時(shí)互動(dòng)交流,實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程中的問題反饋。教學(xué)中以問題為導(dǎo)向,結(jié)合生產(chǎn)中遇到的問題或典型生產(chǎn)案例,讓學(xué)生分組討論,鼓勵(lì)學(xué)生查找資料,歸納總結(jié)相關(guān)知識(shí)點(diǎn),提出解決方案并在課上匯報(bào),然后師生分析、討論,引導(dǎo)學(xué)生觀察和思考生產(chǎn)實(shí)踐問題,然后運(yùn)用所學(xué)理論提出解決問題的辦法,達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)目的[7]。在解決問題的過程中,學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)增強(qiáng)、語言表達(dá)能力、與人合作、溝通能力、解決問題的綜合職業(yè)能力都得到了提高。
3.4 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),開展實(shí)踐教學(xué)改革 蔬菜生產(chǎn)技術(shù)課程實(shí)踐性非常強(qiáng),沒有實(shí)踐教學(xué)的培養(yǎng)過程,學(xué)生很難理解和掌握這門課程知識(shí)內(nèi)容,更談不上專業(yè)技能的培養(yǎng)[3]。以往的實(shí)踐項(xiàng)目開展受氣候、時(shí)間、空間的限制,而依托現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),一些實(shí)踐項(xiàng)目的開展可以跨越時(shí)空,突破課時(shí)和課堂的限制。如寒暑假學(xué)生依然可以在家使用耘管家,利用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的的視頻監(jiān)控功能,觀察校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地蔬菜植物的生長發(fā)育情況,調(diào)取并查看溫室的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù),繼而遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室的操控(自動(dòng)化灌溉、遮陽網(wǎng)開啟、補(bǔ)光燈開啟等)。植物的栽培管理不會(huì)因?yàn)榧倨诙袛?,學(xué)習(xí)過程也連貫起來。
2020年春季學(xué)期因?yàn)樾滦凸跔畈《痉窝滓咔榈挠绊?,全國所有的高校響?yīng)教育部“停課不停學(xué)”的號(hào)召,紛紛轉(zhuǎn)為線上教學(xué)。以本課程為例,蔬菜植物的播種及等生長期管理(施肥、澆水、植株調(diào)整等)這些實(shí)踐項(xiàng)目,通過在本校園藝技術(shù)專業(yè)2018級(jí)、2019級(jí)2屆學(xué)生中開展的2輪實(shí)踐,筆者基本形成了特殊時(shí)期基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蔬菜生產(chǎn)技術(shù)課程線上實(shí)踐教學(xué)方案。
第一,對(duì)于一些驗(yàn)證性實(shí)踐項(xiàng)目,即學(xué)生通過觀察蔬菜植物的生長發(fā)育特點(diǎn)來達(dá)到對(duì)于理論知識(shí)的掌握,可以借助物聯(lián)網(wǎng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)(??低?00萬像素的全景攝像頭,360度旋轉(zhuǎn),放大倍數(shù)32),師生在App手機(jī)端或者電腦端完成觀察,通過調(diào)節(jié)監(jiān)控?cái)z像頭的角度來確定觀察對(duì)象,調(diào)節(jié)放大倍數(shù)來提高觀察的清晰度。以“基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的白菜類蔬菜生育周期診斷與觀察”實(shí)踐項(xiàng)目為例,教師首先登錄臺(tái)式電腦超星直播客戶端,使用屏幕共享功能,然后電腦上打開??低曇曨l監(jiān)控軟件客戶端(iVMS-4200),調(diào)節(jié)攝像頭對(duì)準(zhǔn)學(xué)校實(shí)訓(xùn)基地露地區(qū)生長著的越冬小白菜、大白菜、甘藍(lán)、花椰菜植株,進(jìn)行遠(yuǎn)程觀察,屏幕上獲取的這些白菜類蔬菜花期的鮮活圖像,被各地的學(xué)生實(shí)時(shí)同步觀察,教師同步講解白菜類蔬菜植物的花期形態(tài)結(jié)構(gòu)等特點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生對(duì)其進(jìn)行分析和觀察,判斷其所屬生育周期,課后布置作業(yè),安排學(xué)生線下觀察身邊的各種十字花科蔬菜實(shí)物花期特點(diǎn),也可自行登錄耘管家進(jìn)行觀察,并追蹤其后續(xù)發(fā)育(開花-授粉-結(jié)果等),以加深對(duì)白菜類蔬菜生育周期的認(rèn)識(shí),并能根據(jù)其生物學(xué)特點(diǎn)判斷其所屬生育時(shí)期。按此方法開設(shè)的項(xiàng)目還有基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蠶豆形態(tài)特征觀察、茄果類蔬菜分枝結(jié)果習(xí)性觀察、瓜類蔬菜分枝結(jié)果習(xí)性觀察、豆類蔬菜開花結(jié)果習(xí)性觀查等。這類線上實(shí)踐項(xiàng)目開設(shè)的前提是校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地種植區(qū)有實(shí)物蔬菜種植,在教師無法返校的前提下,蔬菜的日常管理依靠基地的實(shí)驗(yàn)員老師,這種方法授課,上課時(shí)種植基地現(xiàn)場不需要人員配合。
第二,對(duì)于一些需要?jiǎng)邮植僮黧w驗(yàn)的實(shí)踐項(xiàng)目,如“基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的瓜類蔬菜定植技術(shù)”,借助與超星直播客戶端和iVMS-4200,校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地由實(shí)驗(yàn)員老師現(xiàn)場定植黃瓜苗,線上教師利用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng),調(diào)節(jié)攝像頭的焦距,師生實(shí)時(shí)對(duì)黃瓜苗定植過程的技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行遠(yuǎn)程觀察,教師線上同步講解定植過程中的技術(shù)要領(lǐng)和注意事項(xiàng),師生互動(dòng)討論。開設(shè)的類似實(shí)踐項(xiàng)目還有基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的茄果類類蔬菜定植技術(shù)、露地茄果類蔬菜生長期管理技術(shù)(包括整枝打杈、搭架等植株調(diào)整技術(shù)、除草、施肥、澆水等)、露地瓜類蔬菜生長期管理技術(shù)(包括黃瓜的搭架、吊蔓、綁蔓,西葫蘆的人工授粉等)、溫室甜瓜植株調(diào)整技術(shù)等。這類線上實(shí)踐項(xiàng)目開設(shè)的前提是,上課時(shí)種植基地現(xiàn)場需要實(shí)驗(yàn)員操作配合,學(xué)生觀察其操作來掌握技術(shù)要領(lǐng)。
第三,疫情期間,依托物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),線上開設(shè)一些綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。以“基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的瓜類蔬菜生產(chǎn)解決方案”為例,線上教師利用實(shí)訓(xùn)中心已裝物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng),抓拍2020年4月上旬不同時(shí)期實(shí)訓(xùn)基地溫室內(nèi)黃瓜的生長圖片,讓學(xué)生分析黃瓜生長是否異常,有同學(xué)發(fā)現(xiàn)黃瓜植株出現(xiàn)了“花打頂”現(xiàn)象。然后以這個(gè)問題為導(dǎo)向,讓學(xué)生分成若干小組,以學(xué)生為主體,教師引導(dǎo),通過分組討論、查閱資料、得出黃瓜“花打頂”原因之一是夜溫偏低,晝夜溫差過大,雌花形成過多,對(duì)植株?duì)I養(yǎng)生長產(chǎn)生抑制。此時(shí)引導(dǎo)學(xué)生調(diào)取近1月內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)環(huán)境因子監(jiān)測數(shù)據(jù),進(jìn)行討論并分析,其中分析氣溫?cái)?shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn),半月前恰逢3月底,黃瓜進(jìn)入花芽分化期,揚(yáng)州經(jīng)歷了7d的極強(qiáng)冷空氣(倒春寒),凌晨的最低溫度達(dá)到0℃,中午最高溫度達(dá)到15℃,晝夜溫差為15℃,出現(xiàn)了“花打頂”,并進(jìn)一步提出生產(chǎn)管理遠(yuǎn)程指導(dǎo)解決方案。通過生產(chǎn)典型案例的分析,提高了學(xué)生綜合運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)代蔬菜生產(chǎn)管理的能力,學(xué)生不僅對(duì)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的強(qiáng)大功能有了深刻認(rèn)識(shí),農(nóng)業(yè)信息化水平得到了提升,而且增強(qiáng)了對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,提高了歸納總結(jié)能力,生產(chǎn)問題的順利解決,自我認(rèn)同感大增,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了與生產(chǎn)的銜接,為后續(xù)的頂崗實(shí)習(xí)、就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。類似線上實(shí)踐項(xiàng)目還有基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的茄果類蔬菜生產(chǎn)解決方案等。
疫情期間,學(xué)生借助物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)于學(xué)校實(shí)訓(xùn)基地蔬菜植物的觀察與管理,這種遠(yuǎn)程的教學(xué)與生產(chǎn)操縱,具有很大新鮮感和震撼力,同學(xué)們感嘆于農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化,并表現(xiàn)出濃厚的興趣,專業(yè)的學(xué)習(xí)熱情濃厚,主動(dòng)性增加。以上依托物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行的線上實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目,在非疫情時(shí)期也可以在線下正常進(jìn)行,應(yīng)用場景為遠(yuǎn)程教學(xué),如教師出差,或者學(xué)生因某種原因不能到校等。
積極開設(shè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)新性試驗(yàn)和綜合性試驗(yàn),創(chuàng)建開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。如教師設(shè)定大方向主題為“基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)代設(shè)施園藝生產(chǎn)技術(shù)與示范”,學(xué)生根據(jù)方向查閱資料,設(shè)計(jì)主題試驗(yàn),試驗(yàn)思路,確定研究對(duì)象(某一類具體蔬菜),制定試驗(yàn)內(nèi)容或者方案,教師進(jìn)行過程和結(jié)果考核。試驗(yàn)開展的形式可以是課程實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文設(shè)計(jì)、學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)、課程的集中生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)等綜合應(yīng)用類實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)。通過這種方式,培養(yǎng)了學(xué)生的科研思維,極大地提高了學(xué)生的綜合能力。
4 結(jié)語
農(nóng)業(yè)高職教育必須適應(yīng)時(shí)代和社會(huì)進(jìn)步的要求,才能培養(yǎng)適應(yīng)我國現(xiàn)代蔬菜生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)創(chuàng)新性人才。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”的重要體現(xiàn)形式,也是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的一項(xiàng)重要標(biāo)志[6]。依托本校的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),通過制定課程標(biāo)準(zhǔn)、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法與手段,實(shí)施了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)踐教學(xué)改革,極大地提升了學(xué)生的專業(yè)技能、專業(yè)興趣和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,提高了課程的教學(xué)質(zhì)量和效果。一門課程的教學(xué)改革是一個(gè)長期開發(fā)、不斷完善的過程,在今后的教學(xué)過程中,應(yīng)根據(jù)蔬菜行業(yè)的發(fā)展,緊跟行業(yè)熱點(diǎn),專注行業(yè)發(fā)展前沿,根據(jù)新型職業(yè)農(nóng)民的具體要求,不斷完善課程改革,以切實(shí)提高園藝技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量[7]。
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(責(zé)編:王慧晴)