畜牧养殖虚拟仿真实景实验室破解教学实训难题，助力智慧养殖

河南牧业经济学院

一、工作背景

（一）实施背景

随着时代的改变，农村快速发展，同时也带动很多新型产业。为了迎合时代的改变，农村的养殖模式也即将发生产业升级。实施乡村振兴战略，产业兴旺是重点。畜牧业的现代化发展，是产业兴旺中的重点之一。

当前，以物联网、云计算、大数据以及人工智能为代表的新一代信息技术推动畜牧产业向智能化转型，养殖环境自动化监测与智能调控、畜禽个体自动身份识别与行为监测、精准饲喂技术与智能装备、畜禽健康及畜产品安全信息化管理等技术逐步应用和成熟，“自动化、数字化、智能化”已经融入畜牧技术研发、生产管理和产品营销等各个领域，我国已经开启智慧牧业新时代。这急需大量人才涌入。但是在畜牧养殖业发生变化的同时，也暴露出专业人才不足的问题。畜牧养殖人才的培养过程中，需要大量的实际操作经验，而传统的教学模式下，学生的实训需求难以得到满足。

（二）拟解决的关键问题

    动物科学、智慧牧业科学与工程等专业相关的动物生产实验项目实用性较强，要求学生理论联系生产实际，掌握一定的实验和实践操作技能。但是可提供动物养殖实验和实践的养殖场大多在偏远地区且根据养殖场的防疫要求，一般不允许随意进出。同时，根据动物的生长和繁殖规律特点，如畜禽生殖调控、人工授精等个别实验项目无法在短时间内集中进行现场实验和实践教学，严重影响了学生了解和解决实际生产问题能力的培养。畜牧养殖虚拟仿真实景实验室探索 5G 时代移动互联网物联网技术在畜牧业生产、教学中的应用，给学生展示肉牛、奶牛、生猪、羊、马、鸡养殖环节实景过程。充分弥补畜牧兽医专业实训教学中看不到、进不去、成本高、危险性大等特殊困难的实训项目，满足畜牧兽医多层次教学需要。

二、工作举措

（一）组织领导

河南牧业经济学院畜牧养殖虚拟仿真实景实验室是为充分发挥校企双方的优势，提升服务地方区域经济的服务水平。以更好的赋能行业生产，提升探索5G时时代，移动互联网物联网技拓宽在校学生的实习渠道，实现对养殖场疾病防控、饲养管理的远程诊断。由河南牧业经济学院动物科技学院、河南豫大动物研究所、郑州大景计算机服务有限公司(鸡病专业网)、河南诺尔饲料有限公司、郑州爱农在线企业管理咨询有限公司(爱农在线)等5家于2020年5月在校内联合共建，实验室位于学校生工楼B502房间。

本实验室归属于学校统一日常管理，配备有专门实验室教师，负责实验室负责管理实验室业务流程，指导实验人员及时、准确的完成各项实验工作；负责实验室安全检查与突发事件处理；负责监督检查实验室日常卫生；负责组织仪器设备的验收和台帐建档工作；负责组织仪器设备的使用、维护、期间核查和周期检定等。

（二）协同推动

畜牧养殖虚拟仿真实景实验室，一方面，学校可以用于开展远程诊断、远程教学实习、课程录制。另一方面公司用于开展线下、线上培训、网络直播业务，并可转播甲方在远程诊断、远程实习教学过程中产生的相关视频资源，以达到资源的充分利用和教学共享，及对行业服务的最大化。

（三）技术创新

利用实景资源平台将教学场景与养殖现场对接，提供肉牛、奶牛、生猪、羊、马、鸡等养殖生产实景资源。例如，生猪实景通过展示生猪在不同生产环节中实景资源，包括实景标题，实景时间，实景所描述的生产环节及该生产环节的文字介绍，让学生更清晰直观的熟悉一线生产环境及生产过程中常用的设备及专业术语等信息。支持通过翻页来展示不同环节的实景资源，支持通过放大实景来更清晰的查看实景资源。生猪实景中，支持接入生猪养殖场在线视频监控，可实时展示牧场现场场景。利用教学培训平台，将教学场景与养殖现场直接对接。

（四）项目管理

本实验室是是学科专业与信息技术深度融合的产物。工作中坚持“科学规划、共享资源、突出重点、提高效益、持续发展”的指导思想，以全面培养学生创新精神和实践能力为宗旨，以共享优质实验教学资源为核心，以建设信息化实验教学资源为重点，推进实验教学信息化建设、实验教学资源开放共享及实验教学的改革与创新。

本实验室根据学校的有关规定，结合国家对创新型人才培养的需求，在不影响正常实验教学的情况下，每学期开学初和寒、暑假前，都会将本学期及寒、暑假期间的实验室开放时间、地点等信息向学生公布；实行登记制，学生登记所学专业、班级、姓名、实验项目等信息即可进入实验室实时学习。实验室会有一名指导教师和一名实验室学生助理在场，负责仪器设备维护、故障排除，解答学生实验过程的疑难问题。

（五）实施保障

1、制度保障

为保障实验室规范、高效、稳定运行，学校根据《河南牧业经济学院关于深化校企合作的实施意见》等一系列政策，制定了《动物科技学院实验室建设规划及管理办法》、《动物科技学院实验室管理细则》、《实验室工作人员岗位职责》、《动物科技学院校外实践教学基地建设标准》、《动物科技学院学生实践教学运行及管理办法》等实验实践教学管理、保障制度14项，形成了较完备的实践教学管理制度体系。同时根据该实验室的性质，学校还对畜牧养殖虚拟仿真实景实验室运行给予指导，定期开展建设工作的交流研讨，及时总结推广该项目建设的成功案例和经验，促进该模式可复制发展。

2、条件保障

学院以该联合共建实验室为载体，与政府主管部门，国内畜牧龙头企业，构建基于现代畜牧业发展和创新需求的实习实训基地。汇聚政府、企业、学校的优质资源，开放共享，将生产经营真实场景引入教学；将企业一线实际需求作为学生毕业论文（设计）和创业项目的选题来源。同时，2022年学校投入近300万元建设智慧牧业科学与工程专业实训中心，建设有智慧猪场AI巡检预警系统、洗消监管系统、精准饲喂系统、全景智能环控系统、养殖场智能能耗监管系统、自动盘估系统、远程卖猪系统、智能连接设备、监管中心等9大系统的成套设备，智能化、信息化大型设备设施156台（套），智能管理软件9套。基本实现了现代畜牧企业智能装备和信息化管理技术的全覆盖，又吸引了三家知名加入该畜牧养殖虚拟仿真实景实验室，进一步夯实了学院人才培养基地基础。

3、经费保障

河南牧业经济学院与河南豫大动物研究所、郑州大景计算机服务有限公司(鸡病专业网)等5家公司，共同出资20余万元进行建设，后期，合作单位丰源和普农牧有限公司投入400万元，利用该实验开展生猪育种协作。

三、工作成效

（一）学生实验开展情况

近三年，该远程互动实验室共承担动物科学、动物医学、动物药学等专业38个行政班级猪生产、羊生产学、禽生产学、牛生产学等课程，累计1778人等。

（二）企业开展培训直播情况

四家企业和学院教师借助平台开展现场养猪技术、养鸡及疾病防治技术培训20余场，人数近400人次，同时借助该实验室开展网络养殖技术培训近1000场次，获益群众近10万人。

四、工作经验

畜牧养殖虚拟仿真实景实验室以校企合作共同建设，可以让学生利用碎片时间学习实验技能，了解场区动物生长的情况，有利于学生对畜牧养殖技能的学习的把握，使学生充分参与到实践中，提高实践教学效率。培养学生未来步入工作岗位所需的适应能力和职业竞争，加强学生职业生涯的全面发展。且学校节省了购置设备的资金，破解了学生教学实训的难题，激发学生学习兴趣、增强动手能力，还使学生随时感受到市场信息对企业生产经营的影响，弥补课本知识相对滞后的不足。同时企业还利用设备进行社会人员的培训和企业产品的宣传，创造了经济效益，使得实验室的利用率最大化。