情境认知理论认为，知识和技能源于真实的实践活动和情境，其获得过程与学习者的发展、身份建构等相统合。教学应坚持学生的主体性，依托真实或类实践情境组织开展，教师与学生共同构成实践共同体，通过沟通协作助力学生自主解决问题能力的培养。线上实训教学受设备、场所等条件制约，需借助合理的情境设计与适宜的虚拟技术突破限制。实训情境的构建，既要聚焦专业技能等职业素养的提升，也需兼顾职业态度、职业意识等隐性职业素养的培育。林宝霞等[1]通过分析高职院校在线教学实施现状发现，线上教学效果受实训场地资源制约，而虚拟工作环境的应用可有效突破常规实训限制，进而提升教学质量。孙兆化等[2]在针对学生隐性职业素养培养的研究表明，情境教学设计需兼顾专业技能等显性职业素养以及职业意识、职业道德等隐性职业素养的提升，合理的情境组织与适宜虚拟技术的运用，能有效促进学生隐性职业素养发展。
1 情境教学设计内容
情境教学设计以情境认知理论为核心，通过虚拟仿真技术破解实训资源不足难题。
1.1 虚拟工作场景和岗位角色设计
在设施农业与装备专业课程实训中，学生需掌握温室电气设备的操作运行、控制系统的安装调试，达到课程的技能目标；还需培养交流协作、爱岗敬业等职业精神，完成教学的情感目标，以胜任设施农业装备的电气系统设计、安装操作、运行管理工作。线上情境教学的核心是构建沉浸式虚拟实训场景，具体包括两类：一是日常温室作业场景，通过多角度现场视频展示作业流程与设备，引出电气工作任务；二是电气器件装配调试场景，依托虚拟仿真平台搭建软硬件操作界面。两类场景均设置交互功能，支持学生自主切换视角观察设备运行；同时借助植物、水滴等动画角色可视化生长环境调节及设备运行流程，增强场景真实性与趣味性，强化职业体验。实训采用岗位分组轮岗模式，设置操作员、技术员、管理员等角色，操作员负责设备手动/自动模式仿真操作，技术员承担控制器件安装与控制程序编写，管理员负责组织技术方案讨论及协调安装、调试工作，学生通过平台选择角色并完成对应技能训练。教学中融入思政元素，结合乡村全面振兴战略与数字乡村建设背景，弘扬工匠精神，引导学生树立职业意识，在提升职业技能的同时实现职业素养全面发展。
1.2 基于情境问题的项目任务设计
课程借助组态软件实现虚拟仿真操作，教师依据上述要求设计各项目组态工程，包含温室现场作业界面、硬件接线动画界面、调试运行界面，并提供电气器件立体图像元件库及运行动画。组态界面接入温室监控摄像头，学生可实时查看现场情景，增强与实际作业场景的关联度。虚拟实训依托Kingview软件运行，各组态工程通过GX-Developer软件编写PLC程序，经GX-simulator仿真后，通过OPC与Kingview连接，完成编程软件仿真运行[7]。
2 线上实训教学中情境体验及表达策略
线上实训的情境体验需依托科学的表达策略实现沉浸式感知与高效认知。
2.1 场景及交互操作的触觉意象表达
2.2 认知负荷优化及思维过程视觉化表达
以实际场景为背景，辅以动画演示与解说，便于学生理解，有助于降低认知难度。例如，展示营养液流动过程中电解质浓度降低时，以实物图片为背景，通过动画形式呈现，以颜色深浅表征液体浓度变化，聚焦视觉焦点，提升情境有效性。教学中融入视觉思维理论，通过图示表达实现思维可视化，助力学生在学习中形成观看意象、想象意象与构绘意象，丰富视觉信息输入、激发视觉思考、鼓励视觉表达。对于农业温室电气控制专业而言，其知识体系涵盖硬件与软件、系统与器件、设计与实现等维度，涉及电路图、流程图、系统方框图、程序梯形图等多种图表。通过图式呈现系统构成、程序流程、器件组成及结构，将思维过程图示化，使操作流程与思维逻辑可视化，助力学生专业思考与沟通表达能力的提升。
3 情境教学开展
情境教学开展按照课前、课中、课后进行实施，具体如下。
3.1 课前问题情境导学及项目团队组建
课程围绕智能温室等农业自动化场景设定项目，学生以团队形式参与。初期基础项目聚焦继电接触控制电路等基础应用，成员角色统一，以独立练习为主；后续系统项目中，团队成员分工协作，既培养协作能力，又合理控制单个学生的训练难度，保障教学课时内完成项目教学。在教师引导下，团队通过学习通等平台开展交流，交流记录纳入考核评价依据。各团队组长（管理员）组织成员提前观看农业温室作业现场视频，结合项目情境讨论实现方案，明确分工与协作任务。
3.2 课中情境教学及面对面学习情境建立
课堂训练围绕农业自动化典型岗位任务展开，学生分别扮演操作员、技术员、管理员角色，在规定时间内通过虚拟平台完成一轮练习后轮换角色再训。学生依托Kingview运行的农业电气控制虚拟仿真平台，选择对应角色进入专属界面开展训练。通过研讨评议补充深化细节，确定1个常规方案及1～2个差异较大的备用方案，常规方案用于课堂训练，备用方案供课后拓展练习。
教师课前上传常规方案的实物操作示范录播视频，供学生训练时参考。示范视频结合农业电气器件场景设置子情境，针对典型技能细节提出子问题，引导学生对比探索。学生在虚拟平台操作过程中，可体验虚拟功能与实物控制系统的对应关系，该过程兼具探究性与主动性，有助于学习的正向迁移与技能提升。教师通过会议视频响应学生需求、提供学习支持，营造沉浸式面对面教学情境；结合学情开展实物系统现场直播操作，针对学生疑问进行示范讲解。对积极性不足的学生及团队强化引导督促，必要时调整团队构成，促进学习共同体形成，提升整体教学效果；通过实时交流拉近虚拟操作与实物操作的距离，针对二者差异，教师借助视频展示温室电气控制现场实物操作，还原农业生产场景，深化沉浸式学习体验。
课堂总结阶段，教师结合远程会议观测情况、虚拟平台数据库数据及课程平台统计数据，针对典型操作错误与问题，在实物系统上直播演示并总结提升。同时依据训练效果，针对同一控制对象与设备提出递进式任务需求。例如，结合不同花卉、蔬菜的调控要求设计对比性作业，构建情节化连贯情境，增强教学新颖性与趣味性，引导学生主动思考潜在需求，培养创新意识。
3.3 课后情境问题训练及总结
课后训练由学生自主完成，同步撰写实训报告。团队课后训练选取课堂项目的备用方案或递进方案，在规定时限内完成。教师需及时上传课堂实物操作录播视频，供学生回看复习；结合课堂学情在课程平台设置提问，核查知识点与训练细节的掌握情况；后续再上传采用备用方案或新控制要求的实物系统操作录播视频，为学生提供对照思考依据。依托课堂练习基础，课后训练内容具有一定熟悉度，完成单轮团队训练耗时较短，适配课后实训场景。考虑课后训练的时间限制，成员可不轮换角色，聚焦重点角色分工完成任务。
实训报告通过课程平台提交，学生需按要求上传项目电路图、流程图、PLC梯形图等材料，以图形化方式总结展示可视化思维过程；同时上传团队线上讨论截图，呈现协作交流过程。教师引导学生提出学习训练相关意见建议（农业电气控制虚拟平台改进措施），进一步提升学生探究能力与训练参与积极性。团队间可自主设定竞争关系，设置基础分值加分激励机制，依据完成时间与正确率开展竞赛。
4 课程考核及实施效果
课程考核采用分阶段的过程性考核与结果性考核相结合的方式，前期农业电气实训项目以过程性考核为主，聚焦团队协作、训练积极性等表现性指标；后期以结果性考核为主，侧重农业自动化项目完成质量与学习自主性。该模式兼顾学习激励与成果导向，与现代农业人才培养目标深度契合，既保障学生学习积极性，又确保农业技术掌握质量。
考核实施中，课堂考核以个人评价为核心，依托平台数据，围绕团队协作、训练态度等指标开展过程性评价；课后考核侧重农业项目完成结果，结合团队自评、互评实施个人过程性评价。从实训成效数据来看，团队学习时长、平台讨论参与度等指标明显优于初期个人独立训练模式；初期个人训练答题雷同率较高，后期团队训练问答雷同率明显降低，且农业技术相关问题的提问质量与数量明显提升，体现出良好的团队学习氛围及协同促进作用；经多轮角色轮换训练，学生组织项目操作熟练度、正确率及操作速度均有所提升，简单场景下的误操作发生率降低。针对团队成员互评分值异常情况，教师通过课堂引导学生分析解决协作矛盾，助力个人意识与团队需求的融合，提升实训参与积极性。
农业温室电气控制虚拟仿真平台的应用，推动了教学方法改革创新，有效提升了教师信息化教学能力。该平台增强了教学直观性与互动性，破解了理论与实践脱节难题，激发了学生学习主动性与思维创新。依托该教学模式，学生在全国职业院校智慧农业种植大赛中荣获一等奖1项、三等奖1项，实习专业对口率超80%，企业满意度达98%。
5 结语
情境教学涵盖抛锚式教学、建构主义教学、学习共同体组建等核心应用维度。虚拟实训缺乏实物直接接触，在显性职业素养培养上存在局限。在农业温室电气控制教学中，通过科学的农业情境教学设计，可充分发挥线上交流组织的技术优势，相较于实训室内的实物操作训练，能为学生隐性职业素养的培养提供有效支撑。同时，依托相关仿真软件设计适配的项目情境，结合线下实物操作示范视频，帮助学生构建虚拟与实物的关联认知，提升技能训练与显性职业素养培养成效。
在农业职业素养培育层面，线上实训依托技术优势组建农业技术学习共同体，模拟现代农业企业团队协作场景。学生在适宜认知难度下以“新农人”角色参与虚拟农业项目，既掌握智能温室电气控制等专业技能，又培养了现代农业所需的团队协作与自主学习能力，为适配智慧农业岗位筑牢职业素养基础。