林金華 何藝賓 魏茂春 周峰

摘 要：新型職業(yè)漁民是鄉(xiāng)村振興的主體力量之一。創(chuàng)新智慧漁業(yè)應(yīng)用技術(shù)是推進(jìn)漁業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，加速漁業(yè)轉(zhuǎn)型升級、助力鄉(xiāng)村振興的有效途徑。鑒于此，借助大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術(shù)賦能建構(gòu)以實踐為導(dǎo)向的實踐教學(xué)體系，助力新型職業(yè)漁民培養(yǎng)成效，并引入OBE理念，持續(xù)改進(jìn)完善智慧漁業(yè)實踐教學(xué)體系，打造智慧漁業(yè)實踐教學(xué)沉浸場域，實現(xiàn)實踐教學(xué)目標(biāo)，以有效深度產(chǎn)教融合，對接生產(chǎn)過程培養(yǎng)智慧漁業(yè)應(yīng)用技術(shù)人才，提升智慧漁業(yè)人才培養(yǎng)成效。

關(guān)鍵詞：鄉(xiāng)村振興；職業(yè)漁民;智慧漁業(yè)；實踐教學(xué)

中圖分類號：G725? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0引言

“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要提出，加快發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營和管理服務(wù)數(shù)字化改造。2022年中央一號文件強(qiáng)調(diào)“穩(wěn)住農(nóng)業(yè)基本盤、做好‘三農(nóng)工作，接續(xù)全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興”。用工量大，環(huán)境艱苦，勞動強(qiáng)度高，抵御自然環(huán)境能力弱，生產(chǎn)效率低是傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)現(xiàn)實特征。近年來國內(nèi)外勞動力成本提升較快，水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)面臨招工困難，缺乏技術(shù)人員，人員成本且急劇上升?，F(xiàn)實困境還存在主要養(yǎng)殖區(qū)域水質(zhì)逐年變差，災(zāi)害頻發(fā)，不時發(fā)生缺氧事故。智慧漁業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，基于OBE理念，借助大數(shù)據(jù)、現(xiàn)代人工智能控制設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工管理操作，對養(yǎng)殖場域水體及生態(tài)條件進(jìn)行實時監(jiān)測、處理和控制，創(chuàng)造最適宜魚蝦生長的實際水環(huán)境，提高生產(chǎn)效率，將成為社會發(fā)展的必然趨勢。新型職業(yè)漁民急需掌握智慧漁業(yè)應(yīng)用技術(shù)，助力推進(jìn)漁業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，加速漁業(yè)轉(zhuǎn)型升級，助力鄉(xiāng)村振興。

1智慧漁業(yè)實踐教學(xué)目標(biāo)

實踐教學(xué)是職業(yè)教育人才培養(yǎng)過程中實現(xiàn)既定人才培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵教學(xué)環(huán)節(jié)，也是增強(qiáng)職業(yè)教育適應(yīng)性的最有力抓手之一；實踐教學(xué)的根本目的是鞏固理論知識，將理論知 識遷移為學(xué)生的能力，[1]為此，對培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新精神有著理論教學(xué)不可替代的特殊作用。實踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計必須緊貼業(yè)界發(fā)展的前沿，注重在實踐教學(xué)內(nèi)容、實踐教學(xué)環(huán)境等方面體現(xiàn)較好的先進(jìn)性。[2]根據(jù)智慧漁業(yè)應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求，著重突出學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，建構(gòu)科學(xué)合理的實踐教學(xué)體系應(yīng)用于新型職業(yè)漁民實踐教學(xué)，形成實踐教學(xué)高質(zhì)量協(xié)同進(jìn)行的實施新路徑，實現(xiàn)實踐教學(xué)優(yōu)質(zhì)自然資源和教育資源共享。[3]? ?通過實踐教學(xué)，使新型職業(yè)漁民在實際養(yǎng)殖場過程中掌握智慧漁業(yè)各系統(tǒng)設(shè)施的操作使用方法，提升生產(chǎn)效率和生產(chǎn)效益。

2實現(xiàn)智慧漁業(yè)實踐教學(xué)目標(biāo)功能模塊建構(gòu)

對接生產(chǎn)過程典型工作任務(wù)特征，現(xiàn)代漁業(yè)數(shù)字化智能管理系統(tǒng)將為水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)建立數(shù)字化、智能化管理平臺和安全保護(hù)屏障，使水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)向工業(yè)化、自動化、數(shù)字化、智能化生產(chǎn)方向發(fā)展，擺脫傳統(tǒng)的“靠天吃飯”，助力產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。創(chuàng)設(shè)包含養(yǎng)殖場中央控制中心、水產(chǎn)養(yǎng)殖企業(yè)ERP生產(chǎn)管理系統(tǒng)軟件、水質(zhì)在線監(jiān)測控制系統(tǒng)、增氧機(jī)智能化管理系統(tǒng)、投料機(jī)智能化管理系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、水下攝像機(jī)、水下生物量識別、停電、停氣智能報警系統(tǒng)、養(yǎng)殖池水位在線監(jiān)測系統(tǒng)、漁機(jī)智能管家、氣象站、自動捕魚裝置、水產(chǎn)品質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)、漁病遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)等實踐教學(xué)功能模塊。

2.1養(yǎng)殖場中央控制中心

借鑒大數(shù)據(jù)技術(shù)在其他領(lǐng)域應(yīng)用中面對大量信息數(shù)據(jù)時所展現(xiàn)出的信息數(shù)據(jù)獲取、處理和利用的高速性、高效性以及強(qiáng)管理性等獨(dú)特的優(yōu)勢，[4]? 在養(yǎng)殖場辦公室配置電腦服務(wù)器、大屏幕顯示器、報警系統(tǒng)、戶外LED顯示屏、觸控一體機(jī)等相關(guān)設(shè)施設(shè)備，建立中央控制中心，針對各養(yǎng)殖池的水質(zhì)參數(shù)、每一臺電器設(shè)備工作參數(shù)、水上監(jiān)控視頻、水下監(jiān)控視頻、氣象參數(shù)等全部集中匯總到中央控制中心。中央控制中心專門軟件自動統(tǒng)計、分析數(shù)據(jù)，當(dāng)某一養(yǎng)殖池有異常情況時，系統(tǒng)自動啟動聲光報警設(shè)備。中央控制中心僅需少量管理人員24小時值班，管理人員通過中央控制中心可監(jiān)控各養(yǎng)殖池的運(yùn)作情況。可便捷地可通過手機(jī)、電腦實時觀看各基地的視頻、水質(zhì)參數(shù)、設(shè)備工作參數(shù)等，并根據(jù)參數(shù)實際情況，遠(yuǎn)程控制增氧機(jī)、投料機(jī)、水泵、照明等電器設(shè)備工作。

2.2水產(chǎn)養(yǎng)殖企業(yè)ERP生產(chǎn)管理系統(tǒng)軟件

2.2.1養(yǎng)殖數(shù)據(jù)采集管理

用料管理：針對所在池塘，用料時間，飼養(yǎng)類型，飼料名稱，來源，單價，總金額，供應(yīng)單位，用量，操作人，備注，操作，可以實時的記錄各個魚塘的用料情況數(shù)據(jù)，方便用料的管理；用藥管理：針對所在池塘，用藥時間，藥品名稱，藥品類型，藥品來源，用量，單價，總金額，供應(yīng)單位，操作人，備注，操作，可以實時的記錄各個魚塘的用藥情況，方便用藥的管理；放苗管理：針對所在池塘，放苗時間，魚苗名稱，來源，數(shù)量，單價，總金額，供應(yīng)單位，操作人，備注，操作，可以實時的記錄各個魚塘的放苗情況，方便放苗的管理；打樣管理：針對所在池塘，打樣時間，打樣魚種，數(shù)量，總斤數(shù)，勻重，預(yù)估存活率，平均體長，操作人，備注，操作，可以實時的記錄各個魚塘的打樣情況，方便打樣情況的分析和管理；損失管理：針對所在池塘，損失時間，損失品種，損失數(shù)量，損失斤數(shù)，原因，操作人，備注，操作，可以實時的記錄各個魚塘的損失情況和原因，方便損失情況的分析和管理。購銷管理：針對所在塘口，出塘日期，出塘數(shù)量，重量，單價，銷售金額，操作人，備注，操作，可以實時記錄購銷的情況，方便購銷記錄的管理。

2.2.2系統(tǒng)報表功能

收益報表：在報表中可以很直觀的看出魚塘的各項支出情況和收入情況，計算出您的總收入和總支出以及凈收入情況以及用料等情況；飼養(yǎng)報表：可以直觀的看出您養(yǎng)魚的種類，以及各個魚的飼養(yǎng)情況并進(jìn)行導(dǎo)出。購銷報表：可以直觀的看出您魚塘購進(jìn)的漁料和魚藥情況并進(jìn)行導(dǎo)出。

2.3水質(zhì)在線監(jiān)測控制系統(tǒng)

水質(zhì)在線監(jiān)測控制系統(tǒng)能夠24小時遠(yuǎn)程監(jiān)測各養(yǎng)殖水體的pH值、氨氮、亞硝酸鹽、葉綠素a、BOD、COD、總磷、總氮、氧化還原電位（ORP）、電導(dǎo)率、鹽度、濁度、溶解氧以及溫度等水質(zhì)參數(shù)。監(jiān)測到的溶解氧值及時比對安全值范圍，實時自動控制增氧機(jī)工作狀態(tài)，避免發(fā)生出現(xiàn)缺氧事故。當(dāng)溶解氧值低于安全值時（設(shè)定4mg/L），自動打開增氧機(jī)，當(dāng)溶解氧值達(dá)到安全值時（設(shè)定5mg/L），自動關(guān)閉增氧機(jī)，以便節(jié)省電能，避免無效增氧，并延長增氧機(jī)使用壽命。當(dāng)所監(jiān)測到水質(zhì)參數(shù)值低于設(shè)定的安全值時，如設(shè)定溶解氧值低于安全值時（3mg/L），聲光報警系統(tǒng)自動啟動，并及時撥打電話發(fā)送手機(jī)短信告知給管理者，控制中心也會及時收到報警提示。通過手機(jī)APP、及PC端實時查詢水質(zhì)參數(shù)及變化曲線圖，并實時遠(yuǎn)程控制增氧機(jī)、投料機(jī)、水泵等相關(guān)電器設(shè)備工作；自動實時記錄、儲存現(xiàn)場監(jiān)測到的水質(zhì)參數(shù)，并永久保存；幫助養(yǎng)殖戶查詢、分析當(dāng)前相關(guān)水質(zhì)參數(shù)對養(yǎng)殖魚蝦類的影響以及季節(jié)、時間、天氣、溫度變化等相關(guān)因素對養(yǎng)殖環(huán)境的影響；根據(jù)水中溶解氧測量值，實時精準(zhǔn)控制餌料投放量，提高餌料的轉(zhuǎn)化率。

2.4增氧機(jī)智能化管理系統(tǒng)

增氧機(jī)智能化管理系統(tǒng)根據(jù)水中溶解氧數(shù)值智能啟動增氧機(jī)工作，實現(xiàn)按需增氧。并簡便地通過手機(jī)APP軟件實時控制增氧機(jī)工作，以及設(shè)置增氧機(jī)工作時間段。同時，增氧機(jī)如果出現(xiàn)異常，如缺相、欠壓、短路、異物卡住等故障，會通過手機(jī)APP軟件遠(yuǎn)程報警。

2.5投料機(jī)智能化管理系統(tǒng)

投料機(jī)智能化管理系統(tǒng)根據(jù)大氣壓力、風(fēng)速、風(fēng)向、水流速度、水質(zhì)參數(shù)以及水上視頻監(jiān)控、水下視頻監(jiān)控、機(jī)器視覺監(jiān)測判斷信息等關(guān)鍵因素、結(jié)合養(yǎng)殖魚類的生活、攝食習(xí)性，智能判斷精準(zhǔn)投喂量和控制投喂過程，實現(xiàn)投料智能化管理。通過手機(jī)APP軟件實時實現(xiàn)全機(jī)械化作業(yè)，在使用散裝飼料情況下，節(jié)省人工，降低勞動強(qiáng)度。擴(kuò)大投料面積，同時能夠投料均勻，避免部分魚類搶食不均而導(dǎo)致個體生長不整齊情形，使得魚類成長規(guī)格相對較平均，尤其適合大域水面的水產(chǎn)養(yǎng)殖。投料機(jī)的工作時間段可通過手機(jī)APP軟件設(shè)置，方便調(diào)節(jié)投料時間和投料量，有效降低飼料溶解時產(chǎn)生水質(zhì)渾濁現(xiàn)象，以提高水質(zhì)，保護(hù)環(huán)境，這樣更加有利于提高飼料利用率，幫助魚類生長。投料機(jī)如果出現(xiàn)異常，如缺相、欠壓、短路、異物卡住等故障，會通過手機(jī)APP軟件遠(yuǎn)程報警。

2.6視頻監(jiān)控系統(tǒng)

采用高清數(shù)碼攝像機(jī)、水下攝像機(jī)，實時觀察養(yǎng)殖情況。通過視頻遠(yuǎn)程傳輸，管理者可通過手機(jī)遠(yuǎn)程查看養(yǎng)殖場狀況。通過機(jī)器視覺分析軟件協(xié)助實現(xiàn)智能化管理，如飼料精準(zhǔn)投喂控制、漁病遠(yuǎn)程診斷等。觀察投放飼料時，魚吃料情況，如果發(fā)現(xiàn)來吃食的魚類較少時，及時關(guān)閉投料機(jī)，避免浪費(fèi)餌料，并染污水質(zhì)。觀察增氧機(jī)工作情況。觀察水面情況，及時發(fā)現(xiàn)異常情況，如魚浮頭、異常游動現(xiàn)象等。以及助力員工管理和防盜。

2.7水下生物量識別裝置

水下生物量識別裝置能通過主動聲納、被動聲納、視頻監(jiān)控圖像及機(jī)器視覺分析系統(tǒng)，對養(yǎng)殖水體中的魚（蝦）群動態(tài)監(jiān)測，估算養(yǎng)殖水體中魚（蝦）數(shù)量、單體尺寸、單體重量等功能。

2.8停電、停氣智能報警系統(tǒng)

停電或停氣時，會自動啟動報警系統(tǒng)，中央控制中心會自動報警， 自動啟動發(fā)電設(shè)備，啟動應(yīng)急設(shè)備，如開啟進(jìn)水閥門等。同時及時給管理者撥打電話和發(fā)送手機(jī)短信，及時提醒管理人員采取措施預(yù)防缺氧事故發(fā)生。

2.9養(yǎng)殖池水位在線監(jiān)測系統(tǒng)

養(yǎng)殖池中水位在線監(jiān)測，數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)街醒肟刂浦行?，?dāng)水位低于設(shè)定的安全值時，系統(tǒng)自動預(yù)警，并自動關(guān)閉排水閥門。

2.10漁機(jī)智能管家設(shè)備

智能插排，用戶可通過小程序、手機(jī)APP軟件遠(yuǎn)程控制投料機(jī)、增氧機(jī)、水泵、閥門、照明燈等電器設(shè)備工作，低成本改造傳統(tǒng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖場。

2.11氣象站

氣象站實際使用中無需人工守護(hù)，通過監(jiān)測大氣溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、大氣壓力值、光照強(qiáng)度以及降雨量等相關(guān)氣象數(shù)據(jù)，實時與氣象中心計算機(jī)進(jìn)行通訊，能夠通過多種通訊方法并將相關(guān)氣象數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)綒庀笾行膶ｉT氣象數(shù)據(jù)庫中統(tǒng)計分析和處理。

2.12自動捕魚裝置

吸魚泵可分為真空式、射流式、離心式和氣力吸魚泵等四類。其作為魚獲的輸送裝置，能夠大大節(jié)省人力，現(xiàn)實應(yīng)用于網(wǎng)箱養(yǎng)殖場域、漁船運(yùn)輸、碼頭以及魚產(chǎn)品加工廠等。在實際使用中，吸魚泵可配合魚類數(shù)量自動計數(shù)器裝置，并按規(guī)格大小自動分揀。

2.13水產(chǎn)品質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)

水產(chǎn)品質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)實現(xiàn)生成二維碼完整記錄整個養(yǎng)殖生產(chǎn)過程并受控，使得每一批魚銷售時從養(yǎng)殖端漁場實時信息、魚苗到成品、生產(chǎn)過程中的各時段水質(zhì)參數(shù)、過程錄像視頻、飼料投入、漁藥、動保產(chǎn)品、生產(chǎn)資料、打樣記錄以及流通環(huán)節(jié)等相關(guān)數(shù)據(jù)全程實現(xiàn)可追溯，系統(tǒng)檢測并隨時提示養(yǎng)殖風(fēng)險，實現(xiàn)預(yù)警預(yù)報和養(yǎng)殖過程可追溯。消費(fèi)者吃的“明明白白”。

2.14漁病遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)

通過漁病自動遠(yuǎn)程診斷平臺，大量的問/診數(shù)據(jù)積累后，可分析出某種疾病與水溫、氣候、養(yǎng)殖模式等參數(shù)的關(guān)系曲線，指導(dǎo)實際養(yǎng)殖管理。針對所養(yǎng)殖生物的攝食情況、死亡情形、水質(zhì)變化情況及發(fā)病癥狀情形，系統(tǒng)自動生成實時診斷結(jié)果以及對應(yīng)處理方案，從而針對性指導(dǎo)養(yǎng)殖戶對癥看病下藥，具有較強(qiáng)的實用性。魚類等生物生病時，養(yǎng)殖戶只需在系統(tǒng)軟件里輸入觀察到的魚體癥狀、實際發(fā)病階段、水質(zhì)參數(shù)等情況，系統(tǒng)會自動綜合多種實際因素，針對性自動匹配1-2個類型漁病，并輸出漁病分類、漁病概述、漁病病原、流行病學(xué)、臨床癥狀、病例變化、診斷鑒別以及相關(guān)防治措施等信息提供養(yǎng)殖戶參考，同時，系統(tǒng)還會自動的向養(yǎng)殖戶發(fā)送相關(guān)消息，實時提醒養(yǎng)殖戶按時用藥，且能夠及時跟蹤反饋治療效果。該系統(tǒng)還開設(shè)在線養(yǎng)殖技術(shù)學(xué)堂，在線分門別類提供大量水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)視頻資料等素材，針對養(yǎng)殖的水產(chǎn)品平時常見疾病的癥狀、針對性給出診斷方法與防治方案，使用漁藥種類、優(yōu)缺點(diǎn)與真?zhèn)舞b別，用藥禁忌、藻類圖譜、調(diào)水方案、病害圖譜、診斷講解視頻等。系統(tǒng)整合了國內(nèi)外專家團(tuán)隊資源，定期開展線上線下的培訓(xùn)講座，為水產(chǎn)業(yè)界免費(fèi)提供在線咨詢、水質(zhì)分析、疾病與銷售信息共享等服務(wù)，建立專家?guī)臁Ｐ率衷谠搶W(xué)堂里可以迅速系統(tǒng)地掌握大量實用的養(yǎng)殖技術(shù)。

3實踐教學(xué)目標(biāo)達(dá)成評價

實踐教學(xué)目標(biāo)達(dá)成評價旨在關(guān)注每個學(xué)生實踐教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成情況，以便在后續(xù)有針對性的優(yōu)化實踐教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法及評價方式等。新型職業(yè)漁民實踐教學(xué)目標(biāo)達(dá)成評價采用定性與定量評價相結(jié)合，定性評價采用實操課堂學(xué)習(xí)考勤、分組實訓(xùn)記錄等內(nèi)容進(jìn)行評價，定量評價主要針對學(xué)生實踐教學(xué)考核成績進(jìn)行評價。本次采取新型農(nóng)民學(xué)習(xí)智慧漁業(yè)應(yīng)用技術(shù)實踐教學(xué)模塊考量實踐教學(xué)目標(biāo)達(dá)成。

定性評價：因其本省來自生產(chǎn)一線的養(yǎng)殖處場，學(xué)習(xí)目的性和主動性都比較明確，采用實操課堂學(xué)習(xí)考勤、分組實訓(xùn)記錄等定性評價，個別因養(yǎng)殖場地臨時情況，缺席了部分實踐教學(xué)模塊，實踐教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度為0.96.

定量評價計算方法：實踐教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度評價值等于樣本總數(shù)對每項分目標(biāo)的平均成績除以每項分目標(biāo)的目標(biāo)分值。 實踐教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度評價值取每項評估分目標(biāo)達(dá)成度的最小值。其次根據(jù)設(shè)定的實踐教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度目標(biāo)值，若實踐教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度評價值大于達(dá)成度目標(biāo)值，則認(rèn)為實踐教學(xué)目標(biāo)達(dá)成。反之，則未達(dá)成。以近期新型職業(yè)漁民實踐教學(xué)成績?yōu)闃颖荆瑢嵤嵺`教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度評價。

實踐教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度評價目標(biāo)值：0.6。實踐教學(xué)總目標(biāo)達(dá)成度評價值：0.866，達(dá)成度評價結(jié)論：達(dá)成。評價結(jié)果見表1。

4結(jié)束語

培育新型職業(yè)農(nóng)民是未來實現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)健康和可持續(xù)發(fā)展的必由之路，也是實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必然要求。[5] 新型職業(yè)漁民通過實踐學(xué)習(xí)，掌握相關(guān)設(shè)施系統(tǒng)操作，應(yīng)用實際生產(chǎn)過程，提升新型職業(yè)漁民的培養(yǎng)成效和提高生產(chǎn)過程中經(jīng)濟(jì)效益。畢業(yè)后新型職業(yè)漁民普遍反饋通過智慧漁業(yè)應(yīng)用技術(shù)能夠有效創(chuàng)造最適宜魚蝦生長的實際水環(huán)境，有效提升生產(chǎn)速度，并使單位水域提升產(chǎn)量，尤其減少病蟲害侵?jǐn)_，進(jìn)一步降低養(yǎng)殖風(fēng)險，也能夠養(yǎng)殖過程中及時發(fā)現(xiàn)異常問題，提前作出預(yù)警，如水質(zhì)變化，餌料殘留，提高養(yǎng)殖密度。助力減少用工量80%以上，減輕勞動強(qiáng)度。減少用電量20%以上，提升節(jié)能減排成效。飼料利用率提高10%以上。同時生產(chǎn)過程數(shù)字化管理，生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)可保留，產(chǎn)品生產(chǎn)過程可追溯，其成功的經(jīng)驗可以復(fù)制。

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