美国弗吉尼亚理工大学的林学教育及其借鉴

黄华国

（北京林业大学林学院，北京 100083）

随着生态文明时代的到来，林业的功能已从木材生产拓展到了生态效益。林业发展的新形势对林业人才的培养提出了更高的要求，即要培养适应时代要求的、可持续发展的创新型人才。面向世界办学是大学实现跨越式发展的必然选择，所以我国林业高校要不断提高国际合作与交流的层次和水平，全面推进学校的国际化进程，提高自身在国际上的知名度。美国具有世界上规模最大的高等教育体系，深入了解美国著名高校的林业教育体系将有助于帮助我国林业高校更好地改革与发展。因此，笔者在美国弗吉尼亚理工大学（Virginia Tech，以下简称VT）访问期间，对其森林资源和保护系的林学专业进行了一定的了解，希望通过对VT林业教育（本科为主）情况的介绍和分析，能为我国当前的林业高等教育改革提供一些借鉴。

一、美国弗吉尼亚理工大学及其林学专业的概况

（一）学校概况

美国弗吉尼亚理工大学全称为弗吉尼亚理工学院暨州立大学（Virginia Polytechnic Institute and State University），是一所位于美国东海岸弗吉尼亚州（Virginia）的著名公立大学。弗吉尼亚理工大学成立于1872年，现已发展成为弗吉尼亚州规模最大、提供学位最多的创新型研究性综合高等院校；共有8个学院，100多个系；拥有教职员工4 700人左右，有本科生23 000人、研究生7 000多人，有65个本科学位点、145个研究生学位点。学校由占地约1 052hm2的主校区黑堡（Blacksburg）以及分布在其他6个地区的分支和研究机构组成，拥有120多幢建筑物和一座机场，是全美最强的“四大理工”（麻省理工、加州理工、佐治亚理工、弗吉尼亚理工）院校之一。学校的核心价值观包括知识获得自由、相互尊重、终生学习、多样化、公众服务、个人与学校的统一、文化的连续传承等。

（二）森林资源和保护系及林学专业概况

弗吉尼亚理工大学的自然资源学院位于主校区，下设4个系，分别为渔业与野生动物保护系（Department of Fish and Wildlife Conservation）、森林资源和保护系（Department of Forest Resources and Environmental Conservation，以下简称FREC系）、地理系（Department of Geography）和可持续生物材料系（Department of Sustainable Biomaterials）。其中，FREC系（http：／／frec.vt.edu）有研究生60名、本科生140名，师生比为1∶6。

在美国，较少有关于林学专业的校级排名，但是在奥本大学（Auburn University，2006年）公布的排名［1］中，弗吉尼亚理工大学的FREC系在北美地区的综合排名中位列第2。此外，FREC系还于2001年被评为美国大学的模范系（University Exemplary Department）。

FREC系设置了环境资源管理（Environmental Resources Management）、林学（Forestry）和自然资源保护（Natural Resource Conservation）3个本科专业。其中，林学专业又设置了森林资源管理（Forest Resource Management，简称 FRM）、森林工业（Industrial Forestry Operations）和城市林业（Urban Forestry）3个专业方向。林学本科专业的学制为4年，授予的学位是林业科学学士（Bachelor of Science in Forestry）。林学本科专业学生毕业后将会被美国林学会授予专业林务员（Forester）。2012年春季，FREC系通过努力成功申请设立了环境信息学（Environmental Informatics）专业和水（Water）专业2个新专业，进一步开拓了林学教育的广度和应用深度。其中，新设立的环境信息学专业在全美高校中是独一无二的。

二、美国弗吉尼亚理工大学林学专业的课程设置

（一）本科教育的课程设置

弗吉尼亚理工大学所有本科生的课程学习均从通识课程（Curriculum for Liberal Education，以下简称CLE）开始。CLE通常包括理化、生物、社会科学类课程以及可再生自然资源管理类课程等，具体包括7大类：①CLE 1：写作与论述（Writing and Discourse）；②CLE 2：理念、文化传统和价值观（I-deas，Cultural Traditions and Values）；③CLE 3：社会与人类行为（Society and Human Behavior）；④CLE 4：科学实证与发现（Scientific Reasoning and Discovery）；⑤CLE 5：定量和符号化推理（Quantitative and Symbolic Reasoning）；⑥CLE 6：创新力和审美体验（Creativity and Aesthetic Experience）；⑦CLE 7：全球问题（Critical Issues in a Global Context）。之后，本科生开始分学科学习高级课程以及通讯技术和计算机使用方面的课程。

通常，高级课程是根据就业方向而设定的。以林学专业为例，学生如果是面向公共机构择业，就需要学习如何管理森林、水源、野生动物、渔和游憩资源；如果是面向私人单位择业，就需要重点掌握如何生产、制造和买卖木材产品；如果是面向规划单位择业或者准备进一步深造，则需要学习环境和土地利用分析的技巧，以及地理空间分析技术等。

下面以弗吉尼亚理工大学林学专业的森林资源管理（FRM）专业方向为例，具体说明课程设置的情况。2011年，FRM专业方向对本科生的总学分要求是128分，设置的具体课程详见表1。通过分析可以发现，FRM专业方向的课程设置具有以下几个特点：①重视通识教育。通识课程主要集中在第一学年开设，要求的学分为36分，占总学分的28%。通识课程涉及文学、艺术、哲学、历史、经济和文化、伦理等人文和社会科学类教育，注重培养学生的写作能力、口头表达能力以及提升学生的综合素质。②目标性很强。第一学年就开设了有关可再生资源的课程，使学生在专业学习之前就了解了林业行业的特点及其功能，这有助于学生的后续选课。③重视实践教学环节。在第三学年的春季学期安排了一个月的野外实习，在第四学年又安排了3个学分的实践。例如，FREC系开设了一门针对大学四年级学生的定点课程（Capstone Course），在课程学习过程中学生可以与森林地主一起确定目标，然后估计资源、撰写管理建议［2］。④强调多学科的交叉。围绕森林经营管理开设了多学科交叉的课程。例如，开设了与经济学相关的课程（12学分）、“公众演讲”课程（3学分）、“摄影测量”课程（3学分）等；另外，还开设了大量自选课程（28学分），允许学生自主选择自己感兴趣的课程。

表1 弗吉尼亚理工大学林学本科专业森林资源管理专业方向的课程表

弗吉尼亚理工大学可以提供不同形式的课程，以满足学生的不同需要。学生可以自己提出一个学习计划和目标，经院系和导师的同意后，就可以确定课程与学时。这样，可以实现灵活的学术教育。弗吉尼亚理工大学主要提供了以下几种形式的课程学习：①实地学习（Field Study）：学生通过实地学习可以获得实际操作和实际工作的技巧与经验。笔者曾经参加了一次弗吉尼亚理工大学林学专业的实地学习，实地学习内容是以火炬松人工林为对象进行采伐迹地土壤调查、幼苗更新调查、密度控制试验调查、林下植被控制试验等。学生晚上夜宿在营地，要按照人工林的实际工作流程来完成调查分析，并需完成当天的学习报告。②独立学习（Independent Study）：独立学习形式一般要求学生进行泛读、与导师进行交流并完成学习报告的写作。独立学习形式与一般的课堂教学形式的最大区别是学生可以主动且很大程度地决定学习的主题，并参与课程的设计，所探讨或学习的主题也较为特定、具体，而指导者更多的只是扮演辅助角色。③特殊学习（Special Study）：特殊学习形式一般针对群体而非个人，可以是开设某一门新课之前的试验课程，也可以是时效性很强的课程。④本科科研（Undergraduate Research）：本科科研学习形式就是本科生提出独立的研究课题，并在导师的监督和指导下完成研究工作，最后撰写完成研究报告。

（二）研究生教育的课程设置

弗吉尼亚理工大学林学专业的研究生都有自己的导师委员会，在选修课程之前，要撰写学习计划，提出课程修读的需要，并与导师们商量确定。林学专业的研究生课程通常与其他院系的课程有一定的交叉，例如与统计、作物、土壤和环境科学、地理、木材科学、渔业和野生动物、园艺、经济学、农业经济、生物学等相关专业课程有交叉。目前开设的可以获得学分的课程主要有：“森林土壤和水文”“高级森林培育和植被管理”“森林湿地”“采伐系统评价”“林学讲座”“遥感与地理信息系统”“环境冲突管理”“高光谱遥感”“高级森林调查”“测树学”“自然资源遥感”“自然资源管理中的GIS应用”“植物水分关系”“高级森林土壤学”“高级森林生态学”“高级森林资源管理和经济”“森林资源管理的业务化问题”“野外游憩理论”“自然资源中的社会科学研究方法”“野外游憩经济”“荒野管理”“自然资源研究方法”“林木病虫害”“森林产品市场化和管理策略”“环境敏感的采伐”“森林激光雷达应用”等。此外，研究生通过参与项目工作和特殊研究课题、出国学习、独立研究以及完成相关考试和学位论文等都可以获得学分。

三、美国弗吉尼亚理工大学林学专业的教学管理

（一）院系管理机构和人员设置

弗吉尼亚理工大学的自然资源学院有1位院长、2位副院长（分别负责招聘和学术）、4位系主任、1位院长助理（负责人力资源、财务和研究方面的管理）和若干位研究所主任。其中，主管学术的副院长下面设有3个管理人员，分别负责本科生的咨询、服务和学术支持工作。自然资源学院的各个系或者学科内部通常也设有1～2个秘书，负责教学、科研的协调工作。从整体上看，自然资源学院的管理人员虽然较少，但是各方面的工作运转良好。笔者于2012年3、4月份分别参加了自然资源学院FREC系举办的研究生文化节和本科生科研洽谈会，发现这些工作的全程都是由一位秘书在负责、由学生志愿者帮助组织，但是，从宣传手册发放、接待、茶歇、颁奖到闭幕全过程都运行得非常顺利。

（二）学生的入学标准和毕业要求

1.入学标准

在美国，不同的大学会规定不同的入学标准，但是通常各大学都会将学生的平均成绩点数（Grade Point Average，简称GPA）和学术能力评估测试（Scholastic Assessment Test，简称SAT）成绩作为常用的指标。弗吉尼亚理工大学对学生的GPA要求较高，要求学生的GPA必须达到A或者B＋。以2012年弗吉尼亚理工大学录取的新生为例，新生的平均GPA为3.98，50%的学生GPA在3.75～4.22之间；新生的平均SAT成绩为1 250，50%的学生SAT成绩在1 160～1 340之间。除此以外，弗吉尼亚理工大学还对所录取新生的某些高中课程有一定的要求。例如，要求学生至少修读过18门高中课程，其中4门课程必须是英语、线性代数和几何等课程；同时，学生在高中应参加过2个科学实验课程（生物、化学或者物理）、2个社会科学实验课程（其中一个必须是历史）的学习，并且学习过1门外语等。

2.毕业要求

弗吉尼亚理工大学要求本科生必须按照课程设置完成所有128个学分和相应的学时，并且GPA达到2.0以上方可毕业。每门课的评分标准如表2所示。

表2 弗吉尼亚理工大学的成绩评分标准

（三）教学服务

学生入学后，弗吉尼亚理工大学的各学院或系会指定一名教师负责向学生说明课程设置情况和毕业要求，帮助学生选择课程和专业方向以及解决学习中遇到的困难和问题［3］。另外，大学学术指导中心（University Academic Advising Center）会为新生提供选专业、调专业等方面的指导服务。

（四）有关教师的奖励

为了鼓励教师圆满完成教学任务，弗吉尼亚理工大学为教师设立了多种荣誉称号和奖励，常见的有学术指导奖（Academic Advising Awards）、教学先进个人（Academy of Teaching Excellence Inductees）、狄更斯教学学术奖（Diggs Teaching Scholar Awards）、校级杰出教授（Distinguished Professors，University）、大学模范部门奖（University Exemplary Department Awards）等。其中，全校获得“校级杰出教授”称号的教师至今也才寥寥数人，而林学专业就有1名教师获此殊荣［4］；“教学先进个人”称号获得者每年全校通常也只有5名左右；其他称号和奖励获得者每年全校通常分别只有1名。

四、美国弗吉尼亚理工大学森林资源和保护系拥有的遥感资源

遥感是林业调查的重要手段，是现代林业技术体系中的重要组成部分。相关调查显示，遥感类课程是北美地区排名前10名大学（包括Oregon州立大学、VT、北卡等）的林学系课程中的必修课［5］，而且遥感教育的地位正逐渐引起人们的重视［6］。

弗吉尼亚理工大学森林资源和保护系一直积极探索遥感和地理信息系统在现代林业中的作用［2］。为此，森林资源和保护系与地理系共同设置了环境应用遥感中心（Center for Environmental Applica-tion in Remote Sensing，简称CEARS）。该中心可以授予地理空间和环境分析（Geospatial and Environmental Analysis）博士学位，有4位博士生导师，可以讲授与遥感相关的12门课程，包括“森林摄影测量和空间数据处理”“自然资源遥感”“遥感与GIS多学科讲座”“遥感导论”“数字图像处理”“模式识别”“计算机视觉”“空间数据分析”“航空图片解译和分析”“林业激光雷达应用”“遥感高级专题”“自然资源高光谱遥感”等课程。我国的林学专业虽然也开设了遥感方面的课程，但是与CEARS开设的这12门课程相比，在广度和深度上都有所不足。

CEARS拥有1个实验室、25个工作站、1台服务器（10TB存储），以及一整套遥感软件（ENVI，Merrick MARS，Definiens，Feature Analyst，ERDAS Imagine）、相关的软件编译器 （IDL，Lahey Fortran 2003，Matlab，Visual Basic，C＋＋）、统计软件包（R，SAS，CART）和ESRI ArcGIS。其中，实验室拥有1台RIEGL激光雷达、1台ASD FieldSpec3光谱仪、1台无人机（可携带12.5kg相机）、32个CPU、64GB内存以及GPS基站和SunFire 6400高性能计算机，同时还有大量的数据储备，包括Landsat数据（＞350景）和MODIS数据。此外，实验室是开放的，只要申请一个用户名密码就可以随时使用诸多软件和超性能计算存储。这些软硬件条件可以较好地满足林学专业课程教学的需要。

五、美国弗吉尼亚理工大学林学教育对我国林业高等教育的启示

作为美国林学教育和科研的核心高校之一，弗吉尼亚理工大学具有强大的竞争力和可持续性，其人才培养的特色和成功经验对发展与完善我国的林业高等教育具有一定的启示和借鉴意义。

（一）促进课程的多样化，增设独立的有关研究的课程，鼓励学生开展常态化的科研工作

我国的林业高等院校要鼓励学生申请独立的研究课题。首先，要建立专门的网站，随时公布和更新教授的科研兴趣方向和科研项目。这样，学生可以通过自主上网搜寻到自己感兴趣的课题，并主动联系相关教师参与其研究；而教师也可以拥有一个平台，并通过这个平台寻找合适的学生参与其课题研究。其次，教务部门要为学生独立的课题研究提供学分支持。这样，不仅可以吸引和激励部分优秀学生或对专业有浓厚兴趣的学生积极参与科学研究工作，还可以实现因材施教。最后，还可以增加一些特殊课程和野外实习训练计划等。

目前，我国的林业高等院校在上述方面已经进行了很多尝试。例如，国家大学生科研训练计划的实施就旨在鼓励本科生参与科研工作。笔者曾作为导师参与了该项计划的实施，在指导学生的过程中发现该项计划确实有利于激发学生的科研热情和提高学生的动手能力。不过，笔者认为林业高等院校需要考虑构建与该项计划相配套的课程体系，因为如果课程太多、课业负担太重，学生也没有精力开展科研工作，那么该项计划的实施效果就会大打折扣。弗吉尼亚理工大学规定本科生每学期基本上只需修满16个学分、学习4～6门课，而且部分课程是与社会文化相关的课程，所以学生的压力较小；同时规定参加科研项目可以积累学分，以鼓励学生将学业与科研相结合。这些做法都值得我国林业高等院校借鉴。

（二）及时更新课堂教学内容，采用实际项目的数据

笔者曾在弗吉尼亚理工大学学习了本科课程“森林摄影测量”和研究生课程“森林激光雷达应用”，并参加了1次外业实习课程的学习。笔者发现，“森林摄影测量”课程虽然早在20世纪90年代就已经开课，但是教师每年都要更新课程内容，并在网上公布每年的更新版本，而且课程中的实验数据都是教师在科研工作中获得的真实数据；“森林激光雷达应用”课程于2007年首次开课，课程教学采取小型项目组讨论的方式，学生不但可以学到基础知识，还可以学会如何阅读文献、如何处理实地的科研数据、如何运用所学理论解释实际遇到的一些现象等，从而提高自身的科研能力；外业实习课程的学习就是到科研项目的现场帮助测量一些科研数据，这种课程学习是直接有效的。因此，笔者希望国内高校教师能从中得到启发和有所借鉴。

（三）创造就业机会，提高学生的就业能力

就业是大学生最关心的话题。良好的就业也能促进招生质量的提高。弗吉尼亚理工大学面向就业方向的多样化培养思路值得我国林业高等院校学习。因此，国内高校可以联合林学会或者著名林业企业，组织优秀大学毕业生下基层、进工厂开展实习，并在实习结束后为学生颁发证书，且赋予证书一定的含金量，从而在提高学生就业能力的同时为其创造更多的就业机会。如果学生的就业选择是木材公司这样的企业单位，其课程学习就应该紧密结合人工林的生产经营，甚至要学习某一个速生树种完整的培育过程。如果学生的就业选择是与林业相关的国家机关和事业单位，如林业局和保护区等，则要考虑加强生态、水、碳和林业政策等方面的专业课程学习。如果学生的就业选择是林业信息化方向，那么就要加强有关空间信息处理方面的课程学习。此外，弗吉尼亚理工大学森林资源和保护系新开设的2个专业是为了扩大学生就业的选择范围而开设的。因此，我国的林业高等院校也要积极开拓面向市场的专业方向，以扩大学生的就业面。

（四）改善软硬件教学条件，提高学生的空间信息处理能力

林学与空间信息是密不可分的。弗吉尼亚理工大学森林资源和保护系拥有的完备的遥感、地理信息系统和统计软件套装，让很多地理系都汗颜。例如，其拥有的遥感软件不仅包括通用平台ERDAS和ENVI，还有遥感图像分割软件Definiens和激光雷达处理软件Merrick MARS；其拥有的商业统计软件包也有3个，可以满足不同层次的要求。强大的软硬件教学条件所带来的好处是显而易见的：学生在开展科研工作时，可以充分利用学校实验室的条件完成野外调查设计、数据采集、统计分析等；教师在教学时，也可以依托实验室的条件完成与信息处理相关的课程教学任务。更为可贵的是，在弗吉尼亚理工大学，这些教学资源都有专人负责管理，硬件会得到不断更新，软件也会得到不断升级与维护。这非常值得我国高校借鉴。我国的林业高等院校并不缺乏机房和实验室，但是在持续投入与维护方面还有待进一步加强学习。

［1］LABAND D N，ZHANG D.Citations，publications and perceptions——based rankings of the research impact of North A-merican Forestry Programs［J］.Journal of Forestry，2006，104（5）：254-261.

［2］MANESS T C，ESKELSON B N I，TEMESGEN H，etc.Teaching in contemporary forest resources curricula：applications to courses in forest measurements and biometrics［J］.Journal of Forestry，2011，109（7）：371-377.

［3］The division of undergraduate education of Virginia Tech.A vision for undergraduate education at Virginia Tech［EB／OL］.（2011-11-15）［2012-11-04］.http：／／www.undergraduate.vt.edu／secure／vision-ug-education-vt.pdf.

［4］Department of forestry college of natural resources of Virginia Tech.Annual report 2006［EB／OL］.（2006-12-31）［2012-11-04］.http：／／frec.vt.edu／2006AnnualReport.pdf.

［5］WING M G，SESSIONS J.Geospatial technology education［J］.Journal of Forestry，2007，105（4）：173-178.

［6］FEI S，THOMAS W，STRINGER J.Empowering forestry extension with geospatial technology［J］.Journal of Forestry，2009，107（2）：84-89.