新農科背景下遙感地學分析課程混合式教學效果探究

摘" 要：新農科是以現代農業需求為導向，融合信息技術、生物技術、環境科學等領域，對傳統農業科學進行創新改造的學科體系。而遙感技術通過精準數據分析提高農業生產效率和資源利用率，正是新農科的重要組成部分。在此背景下，該研究通過調查問卷探討遙感地學分析課程的混合式教學效果，評估學生在知識掌握、實踐能力提升和學習滿意度方面的表現。結果表明，混合式教學模式不僅提高學生對遙感技術的理解與應用能力，還增強其自主學習能力，且學生對該模式表現出較高的滿意度。該研究為新農科背景下課程教學改革提供有益參考。

關鍵詞：遙感地學分析;新農科;混合式教學;教學效果;問卷調查

中圖分類號：G642" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-9902（2025）01-0139-06

Abstract： New Agricultural Science is a discipline system oriented towards the needs of modern agriculture， integrating fields such as information technology， biotechnology， and environmental science to innovate and transform traditional agricultural science. Remote sensing technology， which improves agricultural production efficiency and resource utilization through precise data analysis， is an important component of New Agricultural Science. Against this backdrop， this study explored the effectiveness of the blended teaching approach in the Remote Sensing and Geoscience Analysis course through a questionnaire survey， evaluating students' performance in knowledge acquisition， practical skill enhancement， and learning satisfaction. The results indicated that the blended teaching mode not only improved students' understanding and application of remote sensing technology but also enhanced their self-directed learning abilities. Additionally， students expressed high satisfaction with this teaching mode. This study provided valuable insights for curriculum reform in the context of New Agricultural Science.

Keywords： Remote Sensing and Geoscience Analysis; New Agricultural Science; blended teaching; teaching efficiency; questionnaire survey

隨著現代農業的迅猛發展，“新農科”應運而生，作為一種以現代農業需求為導向的學科體系，它整合了信息技術、生物技術和環境科學等多個領域，對傳統農業科學進行了創新性改造，促進了農業的現代化和智能化進程[1]。在黨的二十大報告中提出的中國式現代化中，“三農”的現代化無疑是全面實現現代化中至關重要的工作之一，而新農科建設的終極目標在于培養能夠適應現代農業需求的創新型、復合型人才，以助力農業生產的可持續發展[1]。

遙感技術，作為現代農業科學的關鍵構成要素，通過遠距離的采集和解析精確的地理空間信息，廣泛地滲透至農業生產過程的各個階段。該技術不僅能夠實時監控作物的生長狀況、識別病蟲害問題，還能夠對土壤狀況進行評估，并對農業資源的配置進行優化，進而顯著提升農業生產效率和資源的使用效能。在現代農業領域，遙感技術已經成為實現精細化農業管理的關鍵手段[2]。

遙感地學分析是應用遙感數據源，將遙感的理論、方法和技術與地學信息相連接，建立信息轉換模型，從而實現快捷、方便、省時省力解決復雜地學問題。然而，傳統的遙感地學分析的應用主要偏向地質和地理學，對于農學方面的應用較少。同時隨著信息技術的發展，傳統的以“教師課堂講授+學生課下完成作業+實驗操作”的教學模式存在一些不足，例如缺乏靈活性、個性化程度低、資源有限、互動性不足、學習效果難以監控，以及難以激發學生的自主學習動力等[3]。

基于此，本研究旨在通過調查問卷評估混合式教學在該課程中的效果，探索如何更好地提升學生的知識掌握和實踐能力。其中，混合式教學模式不僅改善了學生對遙感技術的理解，還增強了其自主學習能力，并得到了學生的高度認可。這為未來在新農科背景下進行課程教學改革提供了有力的參考依據。為此，本研究重新設計了教學內容，圍繞農業主題構建了7個模塊：緒論與作物分布—土地遙感、作物的物質基礎—土壤遙感、作物長勢—植被遙感、作物的環境條件—大氣遙感、作物的生命之源—水體遙感、作物的威脅—災害生態遙感和作物的歸處—城市遙感。根據這些主題特點，嵌入了遙感數據獲取與預處理、圖像增強、分類等相關知識點。教學方法上采用了線上自主學習基礎知識+線下重難點講授和翻轉課堂相結合的模式，充分利用慕課（MOOC）、超星學習通等線上資源，并借助QQ、微信等網絡平臺實施混合式教學[3]。具體教學環節分為課前、課中和課后：課前圍繞農業主題設計課程內容，強調跨學科特點，將基礎知識（如土壤遙感中的土壤學部分）轉移到線上學習，拓展學習時間和空間，提高學生興趣;課中注重知識點的鞏固和主題應用案例的分組分享，提升學生的自主學習能力;課后通過項目式教學開展實驗和實訓，引導學生基于問題和興趣完成課程論文，突出“兩性一度”的培養目標。為探討遙感地學分析課程混合式教學模式的實際效果，本研究團隊對參與該課程的學生進行了問卷調查，并針對調查中發現的問題提出了相應的改進建議，以期為高校混合式課程教學改革提供有價值的參考[4]。

1" 新農科背景下遙感地學分析課程混合式教學問卷調查反饋分析

1.1" 問卷調查設計

為探究遙感地學分析課程中混合式教學模式的實施成效，研究團隊借助問卷星平臺，對2023年秋季學期授課班級的95名學生進行了問卷調查。問卷調查采取匿名方式，旨在鼓勵學生表達其真實感受。最終，有71名學生參與了問卷填寫，共回收有效問卷71份，有效問卷回收率達到100%。問卷內容包括單選題、多選題以及開放性問題[4]。

1.2" 調查結果分析

本研究采用Excel軟件對樣本數據執行了統計分析，旨在探討在新農科背景下實施的遙感地學分析混合式教學模式的實踐成效及其面臨的問題[4]。

1.2.1" 對混合式教學的認知及需求

圖1（a）表明，有94.37%的學生（非常同意和比較同意的比例之和）認為混合式教學方式比傳統線下教學更能提高他們的學習能力和解決問題的能力。僅有5.63%的學生選擇了一般，而沒有學生選擇比較不同意和非常不同意。因此，混合式教學方式在該課程中獲得了廣泛的認可和支持，對學生學習能力和問題解決能力的提升起到了積極作用。

針對遙感地學分析混合式教學方式的啟發性和感染力調查中（圖1（b）和圖1（c）），超92%的人選擇了“非常同意”和“比較同意”這2個選項，說明大多數人認為相比于傳統的教學，混合式教學方式更具有啟發性和感染力，能夠更好地吸引學生的注意力。

而對于遙感地學分析的混合式教學方法滿意度中（圖1（d）），有47.89%的人選擇“非常同意”，45.07%的人選擇“比較同意”，顯示了對該教學方法的積極認可。僅有1.41%的人選擇“比較不同意”，沒有人選擇“非常不同意”，表明對該教學方法的不滿意度較低。整體而言，學生對該混合式教學方法持肯定態度。

1.2.2" 混合式教學的優勢

1）強化對農學等知識掌握。針對遙感地學分析課程融入農學基礎知識的學習調查中（圖2（a）），大多數人選擇了“非常同意”（52.11%）或者“比較同意”（39.44%）這2個選項。僅有少數人選擇了“一般”（8.45%）這個選項。而對于“比較不同意”和“非常不同意”這2個選項，則沒有人選擇。因此可以得出結論，學習者對于該課程所提供的土地、土壤、植被、大氣、水體、災害生態和城市的基礎知識了解持有較高的認可度。

2）增強了課程的興趣。圖2（b）顯示，絕大多數人對該教學內容表現出較高的興趣，其中有46.48%的人表示非常感興趣，43.66%的人表示比較感興趣，而只有少數人（9.86%）表示對此教學內容感興趣程度一般。在本次調查中，沒有人表示不太感興趣或完全不感興趣。因此，可以得出結論，混合式教學提升了學生的關注和興趣。此外，超過90%的學生認為混合的教學方法更能激發學習興趣，課堂氣氛更加活躍，師生互動良好（圖2（c））。

3）熟悉并掌握了遙感技術在農業方面的應用。學生對于掌握利用遙感數據解決土地、土壤、植被、大氣、水體、災害生態和城市等地學問題的方法和技術持肯定態度。具體而言（圖2（d）），有47.89%的學習者表示“非常同意”，45.07%的學習者表示“比較同意”，而只有7.04%的學習者選擇“一般”，沒有人選擇“比較不同意”或“非常不同意”。因此，可以得出結論，學習者對于該課程所涵蓋的遙感數據解決地學問題的方法和技術持有較為積極的態度。

1.2.3" 混合式教學的效果

1）課程目標基本達成（10題）。圖3（a）顯示，所有培養目標的平均分為4.4，表明大部分受訪者對整體培養目標的達成度較為滿意。具體而言：①通過國產數據和國產軟件的應用，增強了愛國精神的平均分為4.46，表明大部分受訪者對此項培養目標達成度較為滿意。②通過遙感與現代農業相結合，增強強農興農意識的平均分也為4.46，與第一項相似，受訪者對此項培養目標達成度也較為滿意。③對于利用遙感知識解決農業問題的能力，平均分為4.31，顯示受訪者對自己在這方面的表現較為滿意。④受訪者對遙感地學基礎知識的掌握和知識體系構建的滿意度較高，平均分為4.21。⑤通過項目訓練提高組織協調能力的平均分為4.39，顯示受訪者對自己在團隊管理和溝通方面的表現較為滿意。⑥通過成果考核促進問題解決能力的平均分最高，為4.55，受訪者對自己的文獻查閱、數據獲取、文本撰寫等能力的提升感到滿意。

2）學生能力得到全面提高，尤其是課程思政、處理問題和表達能力（7—9題）。圖3（b）顯示，絕大多數學習者（94.37%）對課程學習后的思考能力、發現和處理問題的能力的提高持肯定態度，其中47.89%的學習者表示“非常同意”，46.48%的學習者表示“比較同意”。僅有5.63%的學習者選擇了“一般”，而沒有人選擇“比較不同意”和“非常不同意”。因此可以得出結論，該課程對學習者的思考能力、發現和處理問題的能力有顯著的提高作用。

圖3（c）表明，大部分學生對提高表達能力持有積極態度。具體來看，有39.44%的學生表示非常同意，52.11%的學生表示比較同意，7.04%的學生表示一般，僅有1.41%的學員表示比較不同意，沒有學生表示非常不同意。整體來看，學生對該課程案例分享在提高表達能力方面的效果持肯定態度。

對于將遙感方法應用到對時政問題關注和現實生活中這一觀點（圖3（d）），大部分人持比較同意（47.89%）和非常同意（40.85%）的態度，共計占據了88.74%的比例。而持一般態度的人數較少，僅占8.45%。比較不同意和非常不同意的人數較少，分別為2.82%和0%。因此，絕大多數人對將遙感方法應用到時政問題和現實生活中持肯定態度。

3）學生參與度明顯提升（14、18題）。圖3（e）表明，通過線上、線下討論與翻轉課堂相比于傳統教學方式的參與度更多。具體來說，有52.11%的參與者表示“非常同意”，43.66%的參與者表示“比較同意”，僅有1.41%的參與者表示“比較不同意”，沒有人選擇“非常不同意”。因此，可以得出結論，通過線上、線下討論與翻轉課堂的教學方式能夠明顯提高參與度，受到參與者的廣泛認可。

而在遙感地學分析課堂上采用線上、線下混合式教學方式，學生對于自己能夠成為課堂的主體的態度（圖3（f）），主要集中在“非常同意”和“比較同意”2個選項，分別占比47.89%和46.48%，表明大多數學生對于這種教學方式下能夠成為課堂主體持肯定態度。同時，只有極少數學生選擇了“一般”和“比較不同意”2個選項，說明整體上學生對于自己在這樣的教學模式下能夠成為課堂主體持積極態度。

1.2.4" 混合式教學內容安排

對于老師線上、線下教學時長分配是否合理方面（圖4（a）），有61.97%的人選擇“非常同意”，36.62%的人選擇“比較同意”，僅有1.41%的人選擇“一般”。可以看出絕大多數人認為老師的線上、線下教學時長分配合理，能夠突出重點，講清難點，思路清晰。

對于線上題目方面（圖4（b）），大多數人認為遙感地學分析線上“測驗/作業”題量適中，可以在規定時間內全部完成。只有少數人認為題量過少或者較多，對私人時間有影響。具體而言：①整體來看，學生對老師的課程內容把握程度、有效指導、線上基礎知識學習線下案例分享和講授方式的滿意度都較高，平均分均在4.46到4.62之間。②在各項評價中，學生對老師對課程內容的把握程度和線上基礎知識學習線下案例分享的評分最高，分別為4.61和4.62。③在總體小計中，大部分學生對老師的教學滿意度較高，平均分約為4.55。

對于課堂準備方面（圖4（c）），對于“老師備課認真，教學負責，線上課程選用與制作合適”有61.97%的人選擇了“非常同意”，而有38.03%的人選擇了“比較同意”。可以看出絕大多數人對老師的備課認真程度、教學負責性以及線上課程的選用與制作合適性持肯定態度。

對于知識點的影響力方面（圖4（d）），有49.3%受訪者認為該課程知識點在實際運用中非常好，很有幫助，有50.7%的受訪者認為該課程知識點好，有一定幫助。沒有受訪者認為該課程沒有任何幫助或增加了負擔。因此，可以得出結論：該課程知識點的實際運用對受訪者在各類比賽或思考問題的方式有積極的影響，大多數受訪者認為該課程對他們有幫助。

2" 存在的問題及對策

2.1" 學生對混合式教學投入度不夠

學生們在參與混合式教學的過程中，表現出對這種教學模式的投入和參與度不足。混合式教學結合了線上學習和傳統面對面教學的優勢，旨在通過靈活多樣的教學方式提高學習效果。然而，學生們線上學習有孤獨感，注意力不集中，達不到最高的學習效率;為了提高學生的投入度，需要進一步探索如何激發學生的學習興趣，如何更好地引導學生適應混合式教學，并提供更多的支持和資源，幫助學生充分利用這種教學模式的優勢，從而提升他們的學習效果和整體教育體驗。

2.2" 部分專題的趣味性和邏輯性有待提高

關于對遙感地學分析課程學習各個專題的熟練程度方面，學生們表現出較大的差異性，其中對土地利用類型提取（78.87%）、植被長時間序列時空變化（57.75%）、基于遙感的生態環境評價（61.97%）、城市夜光數據提取城市面積（64.79%）等遙感應用問題有較高的熟練解決能力。而利用大氣物質反演（29.58%）和利用可見光和SAR提取水體（29.58%）的問題相對來說解決能力較低。因此，需要通過增加更多生動有趣的元素和優化結構安排來加以改進。

2.3" 課程考核方式有待完善

當前的考核方式突出多元考核，包括線上學習（10%），課堂表現（10%），案例分享（10%），確定性主題實驗成績（20%）和拓展性主題課程論文（50%），其中課堂表現包括考勤（線上和線下）和線下互動。

線上學習考核雖然有，但占比較少，導致部分學生基礎知識的掌握方面存在一定的局限性。部分學生反映，現有的評估機制未能充分反映他們在混合式教學模式下的實際學習成果。因此，未來在課程設計中需要改進考核方式，使其更加多元化和綜合性，以更好地適應混合式教學模式的特點，并更加全面、公正地評價學生的學習效果。

3" 結束語

通過對遙感地學分析課程混合式教學的問卷調查和數據分析表明，學生對混合式教學模式持積極態度，并認為其在提升學習能力、解決問題能力以及課程興趣方面具有顯著優勢，同時對教師的教學質量和方式也較為滿意。然而，調查也發現學生對混合式教學的參與度和投入度存在不足，部分專題的趣味性和邏輯性有待提高，同時當前的考核方式未能充分反映學生的實際學習成果。因此，建議在未來的教學設計中進一步改進教學內容、增強學生參與度，并優化考核方式，以更好地提升教學效果和學生的整體學習體驗。

參考文獻：

[1] 郭緒虎，張弘弛，殷麗麗.以新農科理念為導向的生物農藥課程教學改革與實踐[J].高教學刊，2022，8（13）：133-136.

[2] 阿拉法特·買爾旦，賽亞勒·阿布都力江，李震，等.少課時“機械制圖”課程混合式教學設計研究與實踐[J].科技風，2022（23）：111-113.

[3] 劉立文，段永紅，徐立帥，等.面向新農科的遙感“課程思政”建設[J].測繪與空間地理信息，2021，44（2）：5-8.

[4] 彭濤，林青霞，董曉華，等.基于問卷調查的工程水文學混合式教學效果探究[J].科教導刊，2023（33）：140-143.

基金項目：教育部產學合作協同育人項目（220802313170746、202102245010）;山西省一流課程建設項目（K2024363）;山西省高等學校教學改革創新項目（J20230316）;山西省教育科學“十三五”規劃2020年度“互聯網+教育”專項課題（HLW-20017）;山西省高等學校教學改革創新項目（J20240426）

第一作者簡介：劉立文（1988-），男，博士，副教授。研究方向為農業資源環境信息系統方面的教學與科研。

*通信作者：段永紅（1967-），男，博士，教授。研究方向為區域環境污染與3S技術應用方面的教學與研究。