数智赋能职业教育教学模式创新研究

［摘           要］  随着人工智能和数字化技术的飞速发展，职业教育教学模式正迎来深刻变革。职业教育作为连接教育与产业的重要桥梁，其教学模式的创新对提升人才培养质量、增强毕业生就业竞争力具有重要意义。以园林植物有害生物防治课程为例，探讨建设数智化教学资源库、数智化实物标本和数智化实训场所等举措，实现数智技术赋能职业教育教学模式的创新。旨在通过对教学模式的一系列数智化改造，提升学生的实践操作技能与问题解决能力，为职教课程创新教学模式提供参考。

［关    键   词］  数智技术；职业教育；教学模式；教学资源；数字化转型

［中图分类号］  G712                   ［文献标志码］  A                   ［文章编号］  2096-0603（2025）07-0125-04

随着信息技术的飞速发展，数字化、智能化技术的广泛应用，“教育+智能技术”已成为教育领域的新常态，这一趋势促进高职院校向在线教学全面转型，不仅拓宽了职业教育视野，还提升了教育质量[1]。近年来，国家高度重视教育信息化、数字化和智能化发展，陆续出台了一系列相关政策文件以指导和推动这一进程[2]。在党的二十大报告中，“科教融汇”被确立为构建现代职业教育体系的新方向，强调将科技创新、技术革命和产业变革深度融入教育教学，形成科技、教育和产业融合共生的新格局。在数字化转型2.0时代，如何利用数智技术重构课程学习方式与空间，重塑课程教育体系，实现高质量教学，已成为新时代赋予职业院校的重要任务。这也是职业教育积极响应国家战略导向，助力经济社会全面数字化转型的必由之路[3]。

园林植物有害生物防治是农林类高等职业院校园林技术专业的主干课程，旨在让学生学习和了解园林植物中常见的病虫害类型、特点及发生规律，并依据综合治理原则科学防治，从而培养学生的创新精神与综合素质，树立环保与生态平衡观念，为适应未来相关工作岗位奠定理论与实践基础[4]。近年来，随着互联网与数智技术的发展，传统教学方式局限性逐渐显现。其难以与现代理论及方法有效衔接，在一定程度上限制了学生创新能力培养，难以适应信息社会需求[5]。因此，笔者结合江苏农林职业技术学院的实际情况，对数智技术在该课程中的应用与改革展开探索。期望通过探索，为该课程注入新活力，提升学生综合能力，同时也为高职院校课程改革与创新提供参考[6]。

一、园林植物有害生物防治课程教学数智化改革背景分析

（一）行业背景

随着城市化步伐的加速，人们对生活品质的要求不断提升，园林行业迎来了快速发展期。然而，园林植物病虫害问题愈发严峻，这对园林植物的健康状况及景观效果造成了严重威胁[7]。在此背景下，园林行业急需具备扎实理论知识和丰富实践经验的高技能人才。这些人才不仅具备精准辨识病虫害的能力，还能够设计并实施有效的防控措施，以保障园林植物的健康生长和景观的和谐美观[8]。

在有害生物防控领域，数字化技术如雷达技术、“3S”技术（GIS地理信息系统、RS遥感、GPS全球定位系统）、物联网技术和数据库技术等得到广泛应用。这些技术极大地提高了有害生物监测和防治的精准度，显著降低了防控成本，同时大幅提高了工作效率。因此，园林植物有害生物防治课程需要紧跟这一技术发展趋势，将数字化技术融入教学内容，培养学生的数字技术应用能力。

（二）传统教学模式存在的问题

1.教学内容陈旧，难以满足实际需求

园林植物有害生物防治课程作为园林技术专业的核心课程，未能及时融入最新的科研成果和行业动态，导致课程知识与实际需求脱节。课程内容虽涵盖了森林病理学、昆虫学和农药学等多个领域的知识点，但教学资源库建设不完善，网络和实践教学环境建设也亟待加强，这些问题严重制约了课程教学质量的提升[9]。

2.教学方法单一，缺乏有效互动

高职院校的教学方法普遍较为传统，缺乏互动性和创新性。传统的讲授式教学虽然能够系统地传授知识，却容易忽视学生的主体地位，难以激发学生的主动性和学习兴趣。同时，由于缺乏相应的教学资源，高职院校往往难以开展多样化的教学活动，如单纯依靠讲授式教学，学生难以直观了解病虫害的形态特征和发生规律，实践操作能力的培养也受到极大限制[10]。

3.实践教学环节薄弱，难以达到培养目标

该课程对学生实践能力和教师实践教学方法要求较高，然而，目前的实践教学过程中依然存在诸多问题[11]。一方面，实践教学内容缺乏规范性和创新性，多为理论知识的验证性实验，对学生实际操作能力和创新能力的培养不足；另一方面，实践教学方法单一，缺乏与行业的紧密联系和合作，导致学生难以将所学知识应用于实际工作中，严重影响实践教学效果。

4.教学空间受限，不利于学生全面发展

传统园林植物有害防治教学主要局限于学校课堂，这种封闭式的教学环境将学生束缚在狭小的空间内，限制了他们走出课堂、走进自然的机会。这既不利于学生发挥创造力和发展个性，也阻碍了教师提升教学质量和创新教学方法。随着教育技术的发展和行业需求的变化，教学方法的多样化和教学空间的拓展已成为必然趋势[12]。

5.考核评价体系不完善，难以全面反映学生能力

在传统的考核方式中，园林植物有害生物防治课程往往侧重于理论知识的考核，而忽视了对学生实践能力和创新能力的评价。同时，由于考核方式的单一性和标准化程度较高，考核结果往往难以全面、真实反映学生的能力和水平。因此，构建完善的考核评价体系，成为该课程教学改革的重要任务之一。

二、园林植物有害生物防治课程数智化教学改革的必要性分析

（一）实现复杂机理与微观世界可视化

在实际教学过程中，任课教师常面临一个挑战，即植物病原菌致病中涉及的复杂生理机理和微观世界现象，难以借助传统教学方式进行直观展现，这无疑给学生的学习造成了阻碍，影响他们对知识的深入理解和掌握。引入数智化教学手段，如三维动画、虚拟现实技术等，为突破这一教学瓶颈提供了有效途径。例如，在讲解植物与病原体的相互作用机制时，运用这些技术，学生能够清晰地观察到病原体如何侵入植物组织、如何在植物体内繁殖并导致病害发生，以及植物如何启动防御机制等微观过程。同样，在介绍昆虫的生理结构和行为习性时，数智化教学可以让学生直观地看到昆虫的细微结构和行为模式，这是传统教学方式难以做到的[13]。

（二）可模拟解决实际生产问题

园林植物有害生物防治课程旨在培养学生解决实际问题的能力。然而，传统教学模式常导致理论与实践之间出现断层，使学生难以将所学的理论知识有效地应用于解决实际问题之中。数智化教学改革的实施，为解决这一问题提供了可能。借助数智化平台，我们可以模拟真实的园林植物有害生物防治场景，让学生在虚拟环境中进行实践操作。例如，学生可以模拟制定防治方案、选择防治药物、配置药液、施药等过程，并在模拟过程中得到实时的反馈和指导。这种教学方式不仅增强了学生的实践能力，还让他们在实践中不断试错、修正，进而更加透彻地领悟和把握相关知识，并将其应用于实践。

（三）观测大规模病虫害的发生与危害情况

“3S”技术，即GIS地理信息系统、RS遥感、GPS全球定位系统，凭借卫星和航空飞行器等空中传感器，能够精准地收集园林绿地中的各类地质信息与生态环境数据。这些数据涵盖不同物体对波谱的响应情况以及地面物体的性质等，为学生直观呈现园林植物的生长状态、病虫害的分布及其发生规律。在园林植物有害生物防治课程中，教师可利用这些图像和数据，向学生展示病虫害在不同季节、不同气候条件下的表现特征，帮助学生理解和掌握病虫害的识别方法。此外，GPS技术与GIS技术、RS技术相结合，能够实现病虫害信息的实时更新和动态监测，为病虫害防治工作提供更加全面、准确的数据支持[14]。通过“3S”技术的运用，学生可以直观地了解病虫害在园林绿地中的分布情况，分析病虫害的传播路径和影响因素，从而为制定针对性的防治方案提供科学依据。

三、园林植物有害生物防控课程数智化教学模式创新探索

（一）教学资源数智化，实现教学素材与时俱进

教学素材库的构建是园林植物有害生物防控课程创新教学的重要基础，也是提升教学质量的关键。它不仅能让传统教学模式发生根本性转变，还能显著提升教学效果。因此，为了构建丰富且优质的教学素材库，需要整合国内外最新的教材、研究报告、视频教程、PPT课件及前沿科研成果，及时更新和丰富多媒体教学资料，如开展教学资料评优活动，参考《园林植物病虫害防治手册》《有害生物综合治理》等权威著作的相关内容。在实训课程中，录制关键实验操作的短视频和动画，便于学生随时复习、模仿和掌握。例如，在识别园林植物常见害虫的实验中，通过人工智能制作的视频，生动展示害虫的形态特征和危害状况，并配以详细的解说，帮助学生更好地理解和学习。此外，还可利用人工智能检索国际植物保护组织和欧洲植物保护组织等网站，广泛搜集教学相关素材，如最新的植物有害生物识别案例、高清图片和视频，进而构建全面的教学资料库。

（二）实物标本数智化，实现标本在线浏览

病虫害实物标本是农林类高等职业学校植物保护学科的重要教学资源，随着教学设备的数字化升级，相应地，数字化实物标本的需求也日益迫切[15]。为了更好地推进实物样本的数字化进程，实验教学中心应依托原有的样本资源，利用信息技术手段构建数字化实体样本库，将这些资源上传至实验中心服务器，师生就能够远程在线浏览样本，达到随时随地开展学习与资料查询的目的。

植物病害玻片样本是植物病理学实验教学中常用的实体样本之一，借助显微镜，学生能够观察到各类病害的病原物形态[16]。为了满足师生远程访问玻片样本资源的需求，并适应高清数码互动教学的需要，需对现有永久玻片进行数字化处理。具体而言，针对玻片样本中的病原物形态，采用全景数字切片扫描技术，对实验中心现存的植物病害玻片样本进行扫描，并进行无缝整合，形成全视野的数字化切片[17]。相较于传统的玻片样本保存和使用方式，数字化切片库确保了玻片样本特征的永久留存，有效解决了因时间流逝导致的封固剂挥发、使用不当引发的玻片损坏或遗失等问题，使其使用更为便利，应用更加广泛。

（三）虚拟实验室数智化，实现远程实验学习

虚拟实验室是农林类院校园林专业实验教学的重要组成部分。随着教学技术的数智化发展，虚拟实验室成为连接理论与实践的桥梁。利用先进的信息技术，将原有的实体实验室转化为虚拟实验室，包括模拟植物有害生物识别、防控策略制定等环节。通过校园网和实验中心服务器，学生和教师可以随时远程访问这些资源，进行在线实验和学习。

在虚拟实验室中，模拟真实环境中的植物有害生物识别场景。通过三维建模和虚拟现实技术，创建仿真的植物有害生物识别环境，使学生在该虚拟场景中进行辨识训练，并即时获取反馈。此外，还可以开发虚拟显微镜系统，让学生能够在虚拟环境中观察植物有害生物的微观特征，解决传统显微镜教学中观察受限的问题。虚拟实验室不仅提高了实验教学的灵活性和便捷性，还降低了实验成本，减少了实验材料的浪费。

（四）实训平台数智化，提升实践操作效果

建立数智化实训平台，并配备先进的实训设备和软件系统，包括智能识别系统、实训教学控制系统、数据分析处理系统、高速数据传输网络等。通过实训平台，教师可以即时监控学生的实训进展，灵活开展个性化或集体化的教学指导。同时，结合数智化标本库和虚拟实验室资源，将传统实训教学模式革新为多元化、灵活化、立体化的新型教学模式。