农艺与种业专业《智慧农业》课程案例库构建与实践
2026-05-26 11:47:40 来源: 作者:liunanfang
摘要:教学案例库建设是深化专业学位研究生教育改革、提升实践创新型人才培养质量的重要抓手。在农艺与种业专业学位研究生培养中,以《智慧农业》课程为例,探索案例库的构建与实践路径。
摘要:教学案例库建设是深化专业学位研究生教育改革、提升实践创新型人才培养质量的重要抓手。在农艺与种业专业学位研究生培养中,以《智慧农业》课程为例,探索案例库的构建与实践路径。在分析《智慧农业》课程案例库的特点与设计思路的基础上,阐述了案例库的建设内容,包括大国工匠事迹及农业科学家故事、智慧农场与示范基地、国家现代农业产业园、龙头企业数字化项目以及智能农机装备的应用。从案例调研采集、规范化编写、教学资源配套、校企协同开发、动态更新机制等方面提出案例库的建设措施。案例库的系统构建与应用,旨在提升研究生解决复杂农业实际问题的能力,实现知识传授、能力培养与价值引领的有机统一。
关键词:智慧农业;案例教学;案例库建设;智能农机;研究生培养
1. 引言
理论教学与实践能力协同培养已成为提升人才培养质量的核心命题。农艺与种业专业作为农业专业学位研究生教育的核心领域,其课程体系涵盖作物育种、种子生产、栽培管理、种质资源保护等模块。伴随物联网、人工智能、遥感监测等新一代信息技术向农业领域的深度渗透,智慧农业已成为推动农业现代化转型的重要引擎,对农业高层次人才的知识结构和能力素养提出了全新要求。传统以知识灌输为主的教学模式,已难以满足种业振兴战略和智慧农业协同发展对复合型应用人才的迫切需求,亟待探索教学改革的新路径 [1]。
案例教学法通过将真实情境引入课堂,引导学生在复杂农业场景中自主探究、分析决策,正逐步成为撬动教学变革的重要支点。对于农艺与种业专业而言,案例库不仅是教学资源的有序聚合,更是打通“课堂学习 — 田间实践 — 科研创新 — 智慧应用”闭环的关键枢纽。近年来,《教育部关于加强专业学位研究生案例教学和联合培养基地建设的意见》《专业学位研究生教育发展方案(2020 — 2025)》等文件相继出台,强调加强案例库建设,推动课程教学与产业实践、科研前沿深度对接 [2] 。案例素材从教材案例拓展至社会热点、科研攻关项目、田间生产实践以及智慧农业应用场景等真实场景;案例内容从单一知识点讲解,逐步转向“思政引领 + 专业融合”、“科研反哺教学”、“虚拟仿真 + 数字孪生”等复合模式 [3,4] 。本文立足农艺与种业专业学位研究生培养实际,聚焦智慧农业发展的时代需求,在整合作物育种、种子生产、智慧农场、精准栽培等领域案例库建设实践经验的基础上, 系统阐述《智慧农业》课程案例库设计理念、建构路径与教学实施策略,以期为农业类研究生案例教学改革提供理论参照与实践启示。
2. 《智慧农业》课程案例库的特点与设计思路
2.1《智慧农业》课程案例库的特点
为了构建 一个高效的农艺与 种业专业《智慧农业》课程案例库,首先需明确智慧农业课程的教学目标,设定学生应掌握的核心概念和技能。案例库在建设过程中,要确保案例来源真实,强调产业实践导向,选择以智慧农业产业实践中的实际项目和数据为主,使学生能够真正深入现代农业生产场景,讨论其中的技术问题、管理难题与决策逻辑;同时案例应紧扣理论,覆盖全面,强化技术原理与工程实践融合,体现多学科交叉特征。选择的案例需覆盖智慧农业产业链的不同环节和不同应用场景以及不同技术领域,让学生全面了解智慧农业在不同作物类型、不同区域条件、不同生产模式下的表现形式与技术特点。在案例中思政与技术融合,实现价值引领与能力培养的统一,将思政元素与数字化技术以合适的切入点和技术手段融入其中,提高学生的学习兴趣,扭转传统思政教学中容易出现的低效、生硬等问题。保持案例时效性与前沿性,建立案例库动态更新机制,定期评估库中案例的时效性和教学适用性,对陈旧、信息滞后或技术已迭代的案例进行及时修订、完善或替换 [5]。
2.2《智慧农业》课程案例库设计思路
智慧农业课程案例库以“产业真实场景与典型人物事迹双轮驱动”为核心设计思路,从大国工匠事迹、农业科学家故事、智慧农场典型案例、智慧农场示范基地、国家现代农业产业园、龙头企业数字化项目六大素材来源系统整合案例资源。将大国工匠的精益求精精神与农业科学家的科技报国情怀融入智能感知、数据传输、决策分析、精准作业等核心技术模块,同时以国家现代农业产业园的规模化应用、智慧农场示范基地的技术推广、龙头企业的数字化转型以及典型农场的集成实践为载体, 构建覆盖“点(典型农场)— 线(示范基地)— 面(产业园区)”多层次场景的案例矩阵。通过思政引领与专业融合模式,实现知识传授、能力培养与价值引领的有机统一,为培养具备系统思维、实践能力和“三农”情怀的智慧农业高层次人才提供坚实的教学资源支撑 [6]。
3. 《智慧农业》课程案例库建设内容
3.1 大国工匠事迹及农业科学家故事案例建设
重点收录智慧农业装备研发、智能农机操作、农业物联网工程等领域的“大国工匠”典型事迹。每个案例以人物成长历程为主线,设置核心技术攻关情境,引导学生分析技术难题、模拟决策过程,在专业学习中感悟“执着专注、精益求精、 一丝不苟、追求卓越”的工匠精神。案例配套开发人物访谈视频、技术攻关时间轴、工匠精神讨论题等教学资源。遴选农业遥感、作物模型、农业 AI 算法等领域的科学家科研攻关故事。以科学家的研究路径为线索,设置科研决策情境,引导学生在案例分析中理解科研方法、感悟“胸怀祖国、服务人民、勇攀高峰、敢为人先”的科学家精神。案例配套开发科研历程动画、关键文献导读、学术伦理讨论等教学模块 [7,8]。
3.2 智慧农场及示范基地案例建设
选取大田智慧农场、设施智慧农场、无人农场等具有代表性的真实运营案例。系统呈现从播种、施肥、灌溉到收获全程智能化作业的技术体系与运营模式,重点分析技术集成方案、投入产出效益、实际问题与解决方案,培养学生系统思维与方案设计能力 [9,10]。选取国家级智慧农业示范基地、数字农业试点县核心示范区等,呈现技术从实验室走向田间地头的转化过程。重点分析技术展示方案、示范推广模式、农民培训机制、辐射带动效果,培养学生技术推广与培训设计能力。
3.3 国家现代农业产业园案例建设
以国家现代农业产业园为对象,呈现智慧农业在区域尺度上的集成示范效应。重点涵盖园区数字化规划、全产业链智慧化改造、大数据平台建设、联农带农机制等内容,帮助学生理解智慧农业与产业园区建设、区域发展的协同关系,体现国家战略导向与乡村振兴成效。案例配套开发园区规划图集、政策文件汇编、数据分析平台等资源 [11]。
3.4 龙头企业数字化项目案例建设
聚焦种业企业、农资企业、农产品加工企业、农业科技平台等龙头企业的数字化转型实践。系统呈现企业数字化战略、技术选型、系统集成、数据应用、商业模式创新等内容,帮助学生理解智慧农业产业化发展的现实路径。案例配套开发企业数据包、战略分析框架、商业模型画布等资源 [12]。
3.5 智能农机大规模应用案例建设
智能农机是智慧农业技术集成与落地应用的核心载体,涵盖耕、种、管、收等农业生产全环节。本案例模块围绕典型智能农机装备,选取无人驾驶拖拉机、智能收获机械、变量施肥播种机、植保无人机四类核心机型,系统构建农机智能操作案例群 [13,14] 。各案例以“技术原理 — 作业流程 — 实操要点 — 问题反思”为主线,采用“虚拟仿真 + 实地操作”相结合的教学方式,学生在虚拟环境中完成设备认知、作业规划与操作模拟,再进入智慧农场示范基地进行实地操作与任务演练。通过系列案例的学习,旨在使学生掌握智能农机作业流程、关键技术与管理方法,提升智能农机装备的实操能力、故障诊断能力与系统集成应用水平,为智慧农业背景下的现代农业生产管理储备复合型技术人才。
4. 《智慧农业》课程案例库建设的具体措施
4.1 教学案例的筛选
课题负责人及智慧农业教学团队组织各研究方向负责人进行案例汇报。评选出具有典型性且可复制的优秀案例,体现人工智能、物联网、大数据等新技术在农业领域的创新应用,代表智慧农业发展的主流方向或关键痛点, 同时具有推广价值和教学示范意义。
4.2 案例库素材的搜集
案例库素材的搜集与整理是案例库建设的基础性工作。 一方面利用已有网络资源,对智慧农场进行实地调研,对技术负责人和一线操作员开展深度访谈,直接采集传感器历史数据和无人机影像等;同时通过文献资料检索整合学术资源,依据智慧农业技术成熟度分层级检索教材、核心期刊论文、行业报告及政策文件;此外,积极拓展产学研合作渠道,与智慧农业企业建立合作获取真实项目案例,依托国家现代农业产业园跟踪示范项目,并收集校友一线工作素材。在整理规范上, 首先对素材进行分类归档,建立统一的文件夹结构和案例索引表,标注案例编号、作物类型、技术类型、素材完整度等关键信息,最终形成的素材包能够支撑高质量的案例编撰 [15,16]。
5. 结束语
教学案例库建设是深化专业学位研究生教育改革的重要抓手。以智慧农业课程为例,案例库坚持技术与实践紧密结合,设置大国工匠与科学家故事、智慧农场与示范基地、龙头企业数字化项目、智能农机大规模应用的案例建设,通过系统化实施路径,有效提升了研究生解决复杂农业实际问题的能力,实现了知识传授、能力培养与价值引领的有机统一。

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