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测树学课程改革与实践
——以西藏农牧学院为例
摘要:测树学具有较强的理论性、实践性和学科交叉性是林学专业重要基础课程,为满足新时期西藏林业对本课程教学质量的需求,培养具有实践能力强的创新性的复合应用型人才,对测树学进行进行改革就显得尤为必要。文章以西藏农牧学院为例,基于林学专业测树学课程体系特点,从教学内容、教学方法、课程考核及实践教学等方面,论述测树学课程教学改革的措施与做法,不断提高教学质量,培养专业能力强的应用型人才。
关键词:测树学;教学改革;实践;课程考核;课程思政
习近平总书记在2021年7月视察西藏时指出要牢固树立绿水青山就是金山银山、冰天雪地也是金山银山的理念,保持战略定力,提高生态环境治理水平,推动青藏高原生物多样性保护,坚定不移走生态优先、绿色发展之路,努力建设人与自然和谐共生的现代化,切实保护好地球第三极生态。西藏森林在涵养水源、固定二氧化碳、净化空气以及森林游憩等方面都发挥着巨大的生态服务功能,而且第9次全国森林资源清查结果表明,西藏是我国森林资源最丰富的地区之一,森林蓄积量居全国第一位,森林面积居全国第五位,为了更好的发挥青藏高原森林的生态环境保护能力,促进西藏社会经济的发展,需要大量的林业人才。西藏农牧学院是目前西藏培养林业人才的唯一的本科院校。“测树学”是林业技术核心课程,一方面为发挥森林的多种效益、保持森林生态平衡、开展森林可持续经营、加强森林资源管理和合理利用等提供所需的基础数据,另一方面该课程为林学专业的森林资源经营管理学、森林生态学、森林培育学等课程提供分析研究的理论和技术方法,在林学专业教学体系的课程开设中具有举足轻重的地位和作用。
测树学具有实践性和交叉性强的特点,由于多元统计理论和计算机技术的迅速发展,传统教学方式已不能满足现代林业生产实践及科学研究的要求。为了培养大批林学基础知识扎实、实践能力强、专业素质高,具有创新创业精神的应用型人才,对西藏农牧学院林学类专业测树学课程进行改革就显得尤为重要[1]。
1 测树学课程教学现状与存在的问题
目前,西藏农牧学院资源与环境学院测树学课程选用的教材是由李凤日主编、中国林业出版社出版的《测树学》(2019年 8 月第四版)。该教材主要包括林分调查、单木材积、林分结构、林分蓄积、单木和林分生长量、林分生长和收获预估模型及林分生物量和碳储量等内容,并在附录部分加入回归模型和非木质森林资源调查等内容[2]。整个课程的授课内容过程分为理论教学、实验和实习三个部分,具有较强的实践性。整个课程共48学时,之中讲授 32学时,实验 16 学时,实习一周。本课程具有较强的学科交叉性,学习本课程需要学生具有土壤学、测量学、森林生态学、数学、数理统计学及计算机数据处理技术等相关知识作为基础,才能更好地掌握该课程的理论知识和技能。
西藏农牧学院测树学课程的学时数同北京林业大学、东北林业大学以及同为本科院校的河南农业大学等相比,实践学时较低,另外由于本校实验室教学仪器比较落后,测树学实验室的先进教学仪器更新较慢,从而影响了学生对先进测树仪器的认识及使用技能。加上西藏交通不便,野外实习时间较短,极大的影响了学生的实践教学效果。在测树学中树干解析是研究林木生长过程、生物量及碳储量等科学问题的基础,由于受到国家林业相关政策的影响,在实习过程中每年对解析木获取数量很少,学生对课堂列举实例缺乏直观印象,加之数学基础的薄弱,难以掌握计算过程,导致该部分理论教学效果不佳。
从生源角度来讲,农牧学院的学生主要来自于西藏自治区区内,本课程的授课对象主要为藏汉混合班,授课过程以汉语为主[3]。然而,部分少数民族学生的数学和英语基础比较薄弱,这些少数民族学生在进行本课程学习的过程中会遇到一定的障碍,此外,随着科学经营理念、测量技术与手段及高级统计方法的不断引入与发展,测树学教材内容在不断丰富,课程教学内容会适当有所增加,如果采用常规的教学方法,势必会造成各部分内容难以进行深入透彻讲解,从而影响课程教学质量。
在理论教学方面,测树学课程涉及很多公式推导与证明的内业计算方面的内容,如材积测定、孔兹干曲线及生长量计算等。如果仅仅通过板书讲解不仅耗时,影响教学任务完成,而且缺乏生动性,影响教学效果。在教学内容方面,近年来随着测树学相关数学理论和计算机的迅速发展,为测树学课程设定了新的培养目标,在学习过程中不但要掌握基本的测树学理论、技术和方法,还要求了解测树学国外的发展进程。测树学具有较大的学科交叉性,知识体系庞杂,缺少一个集成完整的知识体系框架,尤其是数据统计分析与处理方面,虽然采用的教材在附录部分加入了多元回归模型的内容,但仍不能满足生产实际及精准提升森林质量的需求。
2 测树学课程教学过程中的改革与实践
2.1优化内容,突出重点
党的十九大以来,生态文明建设日益受到人们的关注;“双碳”目标的提出,使生物量和森林碳汇功能的研究成为热点;“森林质量精准提升工程”的实施,推动了林分结构、森林生长模型等相关研究的开展;现代信息技术的蓬勃发展,使得测树方法不断推陈出新,与之相应的“测树学”课程的知识体系也在不断丰富和增加[4]。采用的李凤日主编的第四版教材在第三版的基础上补充增加了“林分碳储量的测定”内容,并且充实丰富了大量的现代森林观测仪器和方法、林分结构和森林生长模型[5]。在测树学学时数不断减少的情况下,兼顾不同生源基础条件,应不断优化教材内容,除了着重突出基本概念、原理及重难点知识外,还要通过实际调查的标准地数据,借助高级统计分析软件(如 R、SAS、For Stat 等),让一部分基础较好的学生掌握基本的数据统计分析及绘图方法。而让一部分基础薄弱的学生能熟练的掌握林业调查技术,满足新时代高原林业发展的新需求。
2.2教学方法及手段的改革
课程的整体教学设计本着教师主导学习和学生主体学习的基本原则,注重培养学生的自我学习能力、创造能力和独立思考能力。课堂教学与林间教学相结合、案例教学、专题讲座,使得教学更能促进大学生的学习兴趣。“测树学”课程的教学内容涉及到测定理论、测定技能、外业调查能力与内业数据整理分析建模等4个部分,教学环节主要是由理论讲授、实验教学、教学综合实习及课程设计等组成。教师在理论教学过程中,将课堂讲授与网络教学相结合,引导学生在明确学习思路与掌握要领的前提下,能够自己查阅文献,主动学习。采用问题导向法,引导学生通过线上学习和文献导读,有效预习,提高课堂的教学效果。对于课程的重点和难点,鼓励优秀学生自行组织小组开展研讨,培养学生的自学能力、创造能力及独立思考问题的能力。比如在测树工具的使用方法中,提出我国目前最高树的树高是多少的问题?引起同学的思考,并进一步思考最高树树高是如何测定的,引起同学的兴趣,提高学习兴趣和效果。线上通过“学习通”网络教学平台,开展课堂重点和难点的补充讲解、发布作业、课后讨论、分享学习资料,同时进行点对点的辅导,一对一的交流。让同学参加一些关于测树学的一些报告,比如北京林业大学冯仲科教授的“智慧林业”,贾黎明教授的“五分钟林思考”,让学生关注一些公众号,比如“精准林业北京市重点实验室”,从中了解最新的一些测树仪器的使用。此外,通过慕课(北京林业大学、西北农林科技大学)和微课等教学方式,提升学生自主学习意识和能力。线上线下混合式的多维互动的教学体系。
2.3实验与实践教学相结合
教学环节主要由理论讲授、实验教学、综合实习等组成。基本理论通过课堂讲授和网络教学相结合的方式完成,引导学生提高自主学习意识和能力。为了提高学生的学习效果,一些实验在理论课结束之后就进行实验,在实验教学过程中,通过已经获得的标准地调查数据及解析木调查数据,让学生掌握基本数据整理方法及计算过程。而课程综合实习是理论教学与实验教学环节的综合,不但要求学生具有较好的理论基础,还要求学生具有团结协作、吃苦耐劳的精神[9]。在实习过程中,将学生按每5-6人分为一个小组,通过讨论式教学将实验教学与实践教学相结合,使学生熟练测树仪器使用方法,完成标准地选择、设置与调查,利用实际调查数据完成树高曲线绘制、立木材积及林分蓄积计算、生长量和树木生长过程计算等内容。通过实习培养学生的实际操作能力、团结协作能力及分析与解决测树学实际问题能力。
2.4测树学考试的改革研究
提出了“测树学”课程考核应实行定期考核与三环节考核制度。定期考核即上课期间进行出勤与课后作业定期考核,成绩按15%记入课程最终成绩;三环节考核即定期考核、实验与实践技能考核和最后理论考核按比例记入课程最终考核成绩中,定期考核占15%,实验与实践技能考核占35%,理论考核占50%。开课时即向学生宣布“测树学”要进行实习单独考核、单独记成绩的要求,讲清考核的目的、意义。要求学生平时重视实验、实习课,提高自己的实际操作技能。同时将考核标准印发给学生,方便学生平时对照练习。在讲授到相关内容时,对考核标准进行具体解释,加强对学生的辅导。
2.5测树学课程教学和课程思政教育的结合
课程思政是高校开展思想政治教育工作的新理念、新思路、新途径、新方法。课程思政建设使各类专业课程教学与思想政治教育同时进行,即在专业课程的授课过程中渗透思政元素,是高校对大学生进行爱国主义教育、三观教育、思想政治教育和马克思主义理论教育的主要途径之一。在测树学课程教学中,把绪论部分、标准地调查及森林抽样调查等章节中涉及到的林业前辈及林区发展建设的典型、先进事迹、林学学术报告会、外业调查现场录像等资料综合起来,以故事、简短视频等方式融入课堂教学当中,让学生了解林业历史,增强敬业精神,理解林业工作者艰苦奋斗、吃苦耐劳、勇于承担社会责任的精神,使学生树立正确的人生观与价值观,能立志献身于林业事业。
3 教学改革成效
课程实行的教学改革目标是紧跟当代科技发展,注重森调实用,不断提高教学质量,培养专业能力强的应用型人才。根据近两学期的学生成绩来看,理论考试成绩比以前有所提高,不及格人数减少,在测树实际操作技能上也较好。根据近几年有一部分同学进入西南林业勘察设计院和拉萨绿景生态公司整体表现良好,得到了用人单位的认可。案例式教学锻炼了学生应用理论知识挖掘问题实质的能力。例如部分学生能对林分直径结构的知识进行深入思考,同时结合林芝地区高山松的特点,2020级林学的学生还以此为基础成功申请了大学生创新项目。
参考文献:
[1] 尼玛次仁,杨小林,李永霞.林学专业复合应用型卓越农林人才培养模式研究——以西藏农牧学院为例[J].教育教学论坛,2020(45):205-208.
[2] 李凤日.测树学[M].第4版.北京:中国林业出版社,2019:1-4.
[3] 尹惠妍,张志伟,郭健斌等.西藏高校林学专业3S技术课程教学改革探索——以西藏农牧学院为例[J].大学教育,2023(08):42-44.
[4] 郭芳,蔡齐飞,张雅梅.“测树学”一流本科课程建设的探索与实践[J].教育教学论坛,2022(35):97-100.
[5] 白晋华,郭晋平.“测树学”课程教学环节改革初探[J].中国林业教育,2013,31(02):68-70.
【基金项目】2022 年西藏农牧学院校级教学研究与改革项目“‘测树学课程改革探索’”(编号:藏农院教字〔2022〕32 号);西藏农牧学院林学学科创新团队建设(藏财预指2020-001)。
【作者简介】韩艳英(1978-),女,副教授,研究方向:森林资源经营与管理。

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