新農(nóng)科背景下遙感地學(xué)分析課程混合式教學(xué)效果探究

摘" 要：新農(nóng)科是以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)需求為導(dǎo)向，融合信息技術(shù)、生物技術(shù)、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域，對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)科學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新改造的學(xué)科體系。而遙感技術(shù)通過精準(zhǔn)數(shù)據(jù)分析提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和資源利用率，正是新農(nóng)科的重要組成部分。在此背景下，該研究通過調(diào)查問卷探討遙感地學(xué)分析課程的混合式教學(xué)效果，評估學(xué)生在知識掌握、實踐能力提升和學(xué)習(xí)滿意度方面的表現(xiàn)。結(jié)果表明，混合式教學(xué)模式不僅提高學(xué)生對遙感技術(shù)的理解與應(yīng)用能力，還增強其自主學(xué)習(xí)能力，且學(xué)生對該模式表現(xiàn)出較高的滿意度。該研究為新農(nóng)科背景下課程教學(xué)改革提供有益參考。

關(guān)鍵詞：遙感地學(xué)分析;新農(nóng)科;混合式教學(xué);教學(xué)效果;問卷調(diào)查

中圖分類號：G642" " " 文獻(xiàn)標(biāo)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(xiàn)代農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展，“新農(nóng)科”應(yīng)運而生，作為一種以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)需求為導(dǎo)向的學(xué)科體系，它整合了信息技術(shù)、生物技術(shù)和環(huán)境科學(xué)等多個領(lǐng)域，對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)科學(xué)進(jìn)行了創(chuàng)新性改造，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化和智能化進(jìn)程[1]。在黨的二十大報告中提出的中國式現(xiàn)代化中，“三農(nóng)”的現(xiàn)代化無疑是全面實現(xiàn)現(xiàn)代化中至關(guān)重要的工作之一，而新農(nóng)科建設(shè)的終極目標(biāo)在于培養(yǎng)能夠適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)需求的創(chuàng)新型、復(fù)合型人才，以助力農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展[1]。

遙感技術(shù)，作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)的關(guān)鍵構(gòu)成要素，通過遠(yuǎn)距離的采集和解析精確的地理空間信息，廣泛地滲透至農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的各個階段。該技術(shù)不僅能夠?qū)崟r監(jiān)控作物的生長狀況、識別病蟲害問題，還能夠?qū)ν寥罓顩r進(jìn)行評估，并對農(nóng)業(yè)資源的配置進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而顯著提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和資源的使用效能。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，遙感技術(shù)已經(jīng)成為實現(xiàn)精細(xì)化農(nóng)業(yè)管理的關(guān)鍵手段[2]。

遙感地學(xué)分析是應(yīng)用遙感數(shù)據(jù)源，將遙感的理論、方法和技術(shù)與地學(xué)信息相連接，建立信息轉(zhuǎn)換模型，從而實現(xiàn)快捷、方便、省時省力解決復(fù)雜地學(xué)問題。然而，傳統(tǒng)的遙感地學(xué)分析的應(yīng)用主要偏向地質(zhì)和地理學(xué)，對于農(nóng)學(xué)方面的應(yīng)用較少。同時隨著信息技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的以“教師課堂講授+學(xué)生課下完成作業(yè)+實驗操作”的教學(xué)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(xué)習(xí)效果難以監(jiān)控，以及難以激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)動力等[3]。

基于此，本研究旨在通過調(diào)查問卷評估混合式教學(xué)在該課程中的效果，探索如何更好地提升學(xué)生的知識掌握和實踐能力。其中，混合式教學(xué)模式不僅改善了學(xué)生對遙感技術(shù)的理解，還增強了其自主學(xué)習(xí)能力，并得到了學(xué)生的高度認(rèn)可。這為未來在新農(nóng)科背景下進(jìn)行課程教學(xué)改革提供了有力的參考依據(jù)。為此，本研究重新設(shè)計了教學(xué)內(nèi)容，圍繞農(nóng)業(yè)主題構(gòu)建了7個模塊：緒論與作物分布—土地遙感、作物的物質(zhì)基礎(chǔ)—土壤遙感、作物長勢—植被遙感、作物的環(huán)境條件—大氣遙感、作物的生命之源—水體遙感、作物的威脅—災(zāi)害生態(tài)遙感和作物的歸處—城市遙感。根據(jù)這些主題特點，嵌入了遙感數(shù)據(jù)獲取與預(yù)處理、圖像增強、分類等相關(guān)知識點。教學(xué)方法上采用了線上自主學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識+線下重難點講授和翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的模式，充分利用慕課（MOOC）、超星學(xué)習(xí)通等線上資源，并借助QQ、微信等網(wǎng)絡(luò)平臺實施混合式教學(xué)[3]。具體教學(xué)環(huán)節(jié)分為課前、課中和課后：課前圍繞農(nóng)業(yè)主題設(shè)計課程內(nèi)容，強調(diào)跨學(xué)科特點，將基礎(chǔ)知識（如土壤遙感中的土壤學(xué)部分）轉(zhuǎn)移到線上學(xué)習(xí)，拓展學(xué)習(xí)時間和空間，提高學(xué)生興趣;課中注重知識點的鞏固和主題應(yīng)用案例的分組分享，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力;課后通過項目式教學(xué)開展實驗和實訓(xùn)，引導(dǎo)學(xué)生基于問題和興趣完成課程論文，突出“兩性一度”的培養(yǎng)目標(biāo)。為探討遙感地學(xué)分析課程混合式教學(xué)模式的實際效果，本研究團隊對參與該課程的學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查，并針對調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的問題提出了相應(yīng)的改進(jìn)建議，以期為高校混合式課程教學(xué)改革提供有價值的參考[4]。

1" 新農(nóng)科背景下遙感地學(xué)分析課程混合式教學(xué)問卷調(diào)查反饋分析

1.1" 問卷調(diào)查設(shè)計

為探究遙感地學(xué)分析課程中混合式教學(xué)模式的實施成效，研究團隊借助問卷星平臺，對2023年秋季學(xué)期授課班級的95名學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查。問卷調(diào)查采取匿名方式，旨在鼓勵學(xué)生表達(dá)其真實感受。最終，有71名學(xué)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(dá)到100%。問卷內(nèi)容包括單選題、多選題以及開放性問題[4]。

1.2" 調(diào)查結(jié)果分析

本研究采用Excel軟件對樣本數(shù)據(jù)執(zhí)行了統(tǒng)計分析，旨在探討在新農(nóng)科背景下實施的遙感地學(xué)分析混合式教學(xué)模式的實踐成效及其面臨的問題[4]。

1.2.1" 對混合式教學(xué)的認(rèn)知及需求

圖1（a）表明，有94.37%的學(xué)生（非常同意和比較同意的比例之和）認(rèn)為混合式教學(xué)方式比傳統(tǒng)線下教學(xué)更能提高他們的學(xué)習(xí)能力和解決問題的能力。僅有5.63%的學(xué)生選擇了一般，而沒有學(xué)生選擇比較不同意和非常不同意。因此，混合式教學(xué)方式在該課程中獲得了廣泛的認(rèn)可和支持，對學(xué)生學(xué)習(xí)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(xué)分析混合式教學(xué)方式的啟發(fā)性和感染力調(diào)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(shù)人認(rèn)為相比于傳統(tǒng)的教學(xué)，混合式教學(xué)方式更具有啟發(fā)性和感染力，能夠更好地吸引學(xué)生的注意力。

而對于遙感地學(xué)分析的混合式教學(xué)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(xué)方法的積極認(rèn)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(xué)方法的不滿意度較低。整體而言，學(xué)生對該混合式教學(xué)方法持肯定態(tài)度。

1.2.2" 混合式教學(xué)的優(yōu)勢

1）強化對農(nóng)學(xué)等知識掌握。針對遙感地學(xué)分析課程融入農(nóng)學(xué)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)調(diào)查中（圖2（a）），大多數(shù)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(shù)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(jié)論，學(xué)習(xí)者對于該課程所提供的土地、土壤、植被、大氣、水體、災(zāi)害生態(tài)和城市的基礎(chǔ)知識了解持有較高的認(rèn)可度。

2）增強了課程的興趣。圖2（b）顯示，絕大多數(shù)人對該教學(xué)內(nèi)容表現(xiàn)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(shù)人（9.86%）表示對此教學(xué)內(nèi)容感興趣程度一般。在本次調(diào)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(jié)論，混合式教學(xué)提升了學(xué)生的關(guān)注和興趣。此外，超過90%的學(xué)生認(rèn)為混合的教學(xué)方法更能激發(fā)學(xué)習(xí)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(shù)在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用。學(xué)生對于掌握利用遙感數(shù)據(jù)解決土地、土壤、植被、大氣、水體、災(zāi)害生態(tài)和城市等地學(xué)問題的方法和技術(shù)持肯定態(tài)度。具體而言（圖2（d）），有47.89%的學(xué)習(xí)者表示“非常同意”，45.07%的學(xué)習(xí)者表示“比較同意”，而只有7.04%的學(xué)習(xí)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(jié)論，學(xué)習(xí)者對于該課程所涵蓋的遙感數(shù)據(jù)解決地學(xué)問題的方法和技術(shù)持有較為積極的態(tài)度。

1.2.3" 混合式教學(xué)的效果

1）課程目標(biāo)基本達(dá)成（10題）。圖3（a）顯示，所有培養(yǎng)目標(biāo)的平均分為4.4，表明大部分受訪者對整體培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成度較為滿意。具體而言：①通過國產(chǎn)數(shù)據(jù)和國產(chǎn)軟件的應(yīng)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(yǎng)目標(biāo)達(dá)成度較為滿意。②通過遙感與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)相結(jié)合，增強強農(nóng)興農(nóng)意識的平均分也為4.46，與第一項相似，受訪者對此項培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成度也較為滿意。③對于利用遙感知識解決農(nóng)業(yè)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(xiàn)較為滿意。④受訪者對遙感地學(xué)基礎(chǔ)知識的掌握和知識體系構(gòu)建的滿意度較高，平均分為4.21。⑤通過項目訓(xùn)練提高組織協(xié)調(diào)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(xiàn)較為滿意。⑥通過成果考核促進(jìn)問題解決能力的平均分最高，為4.55，受訪者對自己的文獻(xiàn)查閱、數(shù)據(jù)獲取、文本撰寫等能力的提升感到滿意。

2）學(xué)生能力得到全面提高，尤其是課程思政、處理問題和表達(dá)能力（7—9題）。圖3（b）顯示，絕大多數(shù)學(xué)習(xí)者（94.37%）對課程學(xué)習(xí)后的思考能力、發(fā)現(xiàn)和處理問題的能力的提高持肯定態(tài)度，其中47.89%的學(xué)習(xí)者表示“非常同意”，46.48%的學(xué)習(xí)者表示“比較同意”。僅有5.63%的學(xué)習(xí)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(jié)論，該課程對學(xué)習(xí)者的思考能力、發(fā)現(xiàn)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(xué)生對提高表達(dá)能力持有積極態(tài)度。具體來看，有39.44%的學(xué)生表示非常同意，52.11%的學(xué)生表示比較同意，7.04%的學(xué)生表示一般，僅有1.41%的學(xué)員表示比較不同意，沒有學(xué)生表示非常不同意。整體來看，學(xué)生對該課程案例分享在提高表達(dá)能力方面的效果持肯定態(tài)度。

對于將遙感方法應(yīng)用到對時政問題關(guān)注和現(xiàn)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(tài)度，共計占據(jù)了88.74%的比例。而持一般態(tài)度的人數(shù)較少，僅占8.45%。比較不同意和非常不同意的人數(shù)較少，分別為2.82%和0%。因此，絕大多數(shù)人對將遙感方法應(yīng)用到時政問題和現(xiàn)實生活中持肯定態(tài)度。

3）學(xué)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(zhuǎn)課堂相比于傳統(tǒng)教學(xué)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(jié)論，通過線上、線下討論與翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式能夠明顯提高參與度，受到參與者的廣泛認(rèn)可。

而在遙感地學(xué)分析課堂上采用線上、線下混合式教學(xué)方式，學(xué)生對于自己能夠成為課堂的主體的態(tài)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(shù)學(xué)生對于這種教學(xué)方式下能夠成為課堂主體持肯定態(tài)度。同時，只有極少數(shù)學(xué)生選擇了“一般”和“比較不同意”2個選項，說明整體上學(xué)生對于自己在這樣的教學(xué)模式下能夠成為課堂主體持積極態(tài)度。

1.2.4" 混合式教學(xué)內(nèi)容安排

對于老師線上、線下教學(xué)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”?？梢钥闯鼋^大多數(shù)人認(rèn)為老師的線上、線下教學(xué)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(shù)人認(rèn)為遙感地學(xué)分析線上“測驗/作業(yè)”題量適中，可以在規(guī)定時間內(nèi)全部完成。只有少數(shù)人認(rèn)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(xué)生對老師的課程內(nèi)容把握程度、有效指導(dǎo)、線上基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)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(xué)生對老師對課程內(nèi)容的把握程度和線上基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)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(xué)生對老師的教學(xué)滿意度較高，平均分約為4.55。

對于課堂準(zhǔn)備方面（圖4（c）），對于“老師備課認(rèn)真，教學(xué)負(fù)責(zé)，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”?？梢钥闯鼋^大多數(shù)人對老師的備課認(rèn)真程度、教學(xué)負(fù)責(zé)性以及線上課程的選用與制作合適性持肯定態(tài)度。

對于知識點的影響力方面（圖4（d）），有49.3%受訪者認(rèn)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(rèn)為該課程知識點好，有一定幫助。沒有受訪者認(rèn)為該課程沒有任何幫助或增加了負(fù)擔(dān)。因此，可以得出結(jié)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(shù)受訪者認(rèn)為該課程對他們有幫助。

2" 存在的問題及對策

2.1" 學(xué)生對混合式教學(xué)投入度不夠

學(xué)生們在參與混合式教學(xué)的過程中，表現(xiàn)出對這種教學(xué)模式的投入和參與度不足?；旌鲜浇虒W(xué)結(jié)合了線上學(xué)習(xí)和傳統(tǒng)面對面教學(xué)的優(yōu)勢，旨在通過靈活多樣的教學(xué)方式提高學(xué)習(xí)效果。然而，學(xué)生們線上學(xué)習(xí)有孤獨感，注意力不集中，達(dá)不到最高的學(xué)習(xí)效率;為了提高學(xué)生的投入度，需要進(jìn)一步探索如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，如何更好地引導(dǎo)學(xué)生適應(yīng)混合式教學(xué)，并提供更多的支持和資源，幫助學(xué)生充分利用這種教學(xué)模式的優(yōu)勢，從而提升他們的學(xué)習(xí)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(guān)于對遙感地學(xué)分析課程學(xué)習(xí)各個專題的熟練程度方面，學(xué)生們表現(xiàn)出較大的差異性，其中對土地利用類型提?。?8.87%）、植被長時間序列時空變化（57.75%）、基于遙感的生態(tài)環(huán)境評價（61.97%）、城市夜光數(shù)據(jù)提取城市面積（64.79%）等遙感應(yīng)用問題有較高的熟練解決能力。而利用大氣物質(zhì)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(yōu)化結(jié)構(gòu)安排來加以改進(jìn)。

2.3" 課程考核方式有待完善

當(dāng)前的考核方式突出多元考核，包括線上學(xué)習(xí)（10%），課堂表現(xiàn)（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(xiàn)包括考勤（線上和線下）和線下互動。

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

3" 結(jié)束語

通過對遙感地學(xué)分析課程混合式教學(xué)的問卷調(diào)查和數(shù)據(jù)分析表明，學(xué)生對混合式教學(xué)模式持積極態(tài)度，并認(rèn)為其在提升學(xué)習(xí)能力、解決問題能力以及課程興趣方面具有顯著優(yōu)勢，同時對教師的教學(xué)質(zhì)量和方式也較為滿意。然而，調(diào)查也發(fā)現(xiàn)學(xué)生對混合式教學(xué)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(dāng)前的考核方式未能充分反映學(xué)生的實際學(xué)習(xí)成果。因此，建議在未來的教學(xué)設(shè)計中進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容、增強學(xué)生參與度，并優(yōu)化考核方式，以更好地提升教學(xué)效果和學(xué)生的整體學(xué)習(xí)體驗。

參考文獻(xiàn)：

[1] 郭緒虎，張弘弛，殷麗麗.以新農(nóng)科理念為導(dǎo)向的生物農(nóng)藥課程教學(xué)改革與實踐[J].高教學(xué)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(xué)設(shè)計研究與實踐[J].科技風(fēng)，2022（23）：111-113.

[3] 劉立文，段永紅，徐立帥，等.面向新農(nóng)科的遙感“課程思政”建設(shè)[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(diào)查的工程水文學(xué)混合式教學(xué)效果探究[J].科教導(dǎo)刊，2023（33）：140-143.

基金項目：教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目（220802313170746、202102245010）;山西省一流課程建設(shè)項目（K2024363）;山西省高等學(xué)校教學(xué)改革創(chuàng)新項目（J20230316）;山西省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度“互聯(lián)網(wǎng)+教育”專項課題（HLW-20017）;山西省高等學(xué)校教學(xué)改革創(chuàng)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(nóng)業(yè)資源環(huán)境信息系統(tǒng)方面的教學(xué)與科研。

*通信作者：段永紅（1967-），男，博士，教授。研究方向為區(qū)域環(huán)境污染與3S技術(shù)應(yīng)用方面的教學(xué)與研究。