“林业信息技术与装备”课程双语教学模式的探索

张慧春 周宏平 郑加强

（南京林业大学机械电子工程学院，南京 210037）

林业的现代化需要信息技术与装备的支持，进行林业机械设计时，必须融合适宜的自动化和智能化技术［1］。随着我国人口老龄化步伐的加速，劳动力成本的上升，营造林机械化取代人工已成为大势所趋，信息化、智能化林业机械装备的研究和应用，需要大批高层次、高素质的复合型专业人才。

新型林业机械的设计开发，需要不断地吸取国外先进的理念和技术，需要第一时间掌握国外的发展动向，因此林业高校必须强化学生的英语能力，这使得“林业信息技术与装备”课程开展双语教学显得尤为重要。

一、“林业信息技术与装备”课程教学的特点

“林业信息技术与装备”是一门新兴的机械工程本科教育的专业课程，主要是结合目前的技术热点，在讲述国内外智能化林业机械与装备技术发展现状的基础上，介绍相关信息技术在现代林业机械装备上的应用，提高学生应用电子信息技术与其他高新技术进行林业机械的研究设计、开发的能力。通过这门课程的学习，使学生了解利用林业信息技术有效克服林业生产中存在的分散性、时空变异性、灾害突发性和市场多变性等问题，而这些难点是运用常规技术难以掌握和调控的。由于“林业信息技术与装备”课程教学需要融合当今国内外的研究情况，因此，笔者以双语授课的方式把科研引入教学，将学生置于教学过程的中心，参与学习的全过程。

“林业信息技术与装备”课程双语教学是课程的学科教学，而不是外语教学，双语教学的目的是用英语作为教学媒介进行“林业信息技术与装备”课程的教学，同时兼具汉语教学，融专业学科教学与外语教学于一体，为英语教学创造了生动的实践环境，为学生提供专业的实践机会。“林业信息技术与装备”课程双语教学的目标是让学生把英语作为一种语言工具用于课堂教学，使学生从英语思维的角度理解和掌握林业信息技术与装备学科的知识和理论，同时通过课堂教学使学生更准确、更灵活地掌握和使用英语。

二、“林业信息技术与装备”课程开展双语教学的必要性

首先，2007年教育部启动了双语教学示范课程建设项目，并把双语教学的开展情况作为对高校进行考核的一项指标［2］。“林业信息技术与装备”课程实行双语教学，有助于形成与国际先进教学理念和教学方法的接轨，符合中国实际的双语课程教学模式，能促进林业机械人才培养的质量。

其次，要培养出“国际型”林业行业人才，就需要培养学生的国际竞争意识和参与能力，“国际型”及“复合型”人才是社会向林业高等学校人才培养目标提出的需求［3］。“林业信息技术与装备”课程双语教学是我国林业高等教育与国际先进教学水平相接轨的产物，它对我国的英语教学、林业机械类专业教学提出了更高的要求。“林业信息技术与装备”课程实施双语教学，便于林业高校学生毕业后进入全球科技领域开展国际交流与合作。

第三，高等学校培养的是适应经济建设和社会发展需要的应用型创新人才，“林业信息技术与装备”课程实施双语教学，一方面可以丰富机械专业学生的学科知识，开阔专业视角，提高外文专业词汇和英语水平，加深学生对于专业知识的理解；另一方面，学生就业或升学深造时，很多用人单位或高校对学生的英语水平要求较高，在面试、笔试过程中需要具备流利的英语阅读、书写、会话和沟通能力，尤其要具备用英语进行专业知识表述的能力。“林业信息技术与装备”课程开展双语教学就是要使学生具备用英语阅读专业文献、撰写科研文章、进行技术交流的能力。

三、“林业信息技术与装备”课程双语教学模式的探索

“林业信息技术与装备”课程知识的前沿性、学科的交叉性决定了在开展双语教学时要关注现实问题，追踪学术动态，融合学科知识。学生在学习过程中，常对深奥的英文文献感到很难理解。因此，笔者进行了教学与科研一体化、理论实践多层次、考核评价开放式的双语教学模式的改革探索。

（一）教学与科研一体化

传统的“灌输式”“填鸭式”的教学模式过分强调对知识的记忆，抑制了学生的学习兴趣，使培养出来的大多数学生缺乏主动性和创造性［4］、缺乏运用英语工具分析和解决问题的能力。为了体现“基础性、综合性、实践性、创新性”的特点，“林业信息技术与装备”课程教学实施了教学与科研一体化的研究型教学模式。

针对林业院校本科教学的实际情况，课程组自编了讲义教材。教学内容在保留了基本理论知识的基础上，密切结合了本专业的科研进展和成果，形成研究型教学模式。如在“林业数据库与信息管理系统”章节中，介绍了美国佐治亚大学的昆虫和森林资源电子信息系统以及加拿大魁北克的计算机林火信息管理系统；“林业专家系统”章节主要介绍了美国麻省理工大学开发的森林蓄积量监测专家系统和南京林业大学开发的自然光条件下适应环境变化的树木图像的分割及树形识别系统；“林业决策支持系统”章节主要介绍北京林业大学研制的区域生态经济型防护林体系建设模式智能决策支持系统和新西兰的森林采伐收获决策支持系统；“图像处理及机器视觉技术”章节主要介绍南京林业大学开发的运用机器视觉技术的林木病虫害防治农药实时施用系统，实现“有树喷雾，无树不喷”的智能精确对靶施药；“机器人技术”章节主要介绍日本开发的木材堆积机器人、木材搬运机器人、林木修剪机器人和果实分拣机器人等以及中南林业科技大学针对南方经济林研制的林果采摘机器人；“3S技术”章节主要介绍南京林业大学开发的基于3S信息流集成的施药和采伐等林业机械；“物联网”章节主要介绍由国家林业局建设的“感知生态、智慧森林”中国智能林业物联网；“智能化林业机械装备”章节主要介绍英国开发的林木容器育苗精量播种机和南京林业大学开发的无人直升机飞防系统等，教学内容的安排遵循系统性、知识性和完整性原则，目的是以林业生产信息为对象，以计算机技术为支撑，研究现代信息技术在林业领域中应用的理论、方法和实践。

（二）理论与实践多层次结合

实践对林业机械专业工程人才的知识、素质和能力方面的培养所起的作用是综合和全面的［5］，笔者在开展“林业信息技术与装备”课程双语教学过程中，进行了理论与实践的多层次结合。通过带领学生参观试验室、动手进行试验、分组开展创新竞赛等方式，将实践课穿插于理论课的讲授中，实现理论与实践的多层次结合。

在“图像处理及机器视觉技术”的教学过程中，笔者先引导学生进行实践，学生设计完成包括传送带、水果定位、机器视觉等在内的系统，再根据林果大小、颜色、果形等指标进行不同水果的识别、分级和优选，避免了人工分选水果存在的分选效率低、主观性大、分选精度低、不卫生、人力成本高等问题，硬件系统锻炼了学生的动手能力，结合图像处理软件系统增强了学生的认知水平，实现了理论与实践的结合；在“3S技术”教学过程中，笔者带领学生参观林业机械试验室，了解GPS定位试验装置，指导学生进行不同林地类型、不同定位模式下的点、线、面的定位精度试验，让学生通过试验数据分析感受立地类型和定位模式对精准林业GPS定位性能的影响［6］；在“智能化林业机械装备”教学过程中，笔者引导学生开展不同类型喷头的雾滴尺寸、分布均匀性、覆盖范围、速度轨迹等雾化性能试验，使学生对利用可变量技术控制喷头实现自动精确喷水施药加肥等智能化林业机械装备有了深刻的认识和了解。通过理论与实践、技术与装备、硬件与软件、试验设计与数据分析的多层次结合，让学生对以前在文献中看到英文版的新兴技术名词有了直观生动的认识，过去在英文文献上晦涩难懂的技术名词变得通俗而具体。学生通过动手实践，加深了对于理论知识的理解和掌握。

（三）实行开放式的课程考核

“林业信息技术与装备”课程双语教学实行了关注过程的综合成绩考核评定方式，学生的平时成绩占40%，包括上课发言、回答问题、学术讲座的总结报告、担任轮值主席的表现、其他同学对该生任“轮值主席”的评价和课程设计作业等；期末考试卷面成绩占60%。针对双语授课时面临的学生英语水平参差不齐的现象，多媒体教学课件中除了同时出现英语和汉语外，还贯穿了大量的图片、录像和动画，经常与学生进行英语问答，使得传统的双语教学由“精英式”转变为“大众式”。课程还邀请了美国林业部、俄亥俄州立大学等相关专家教授给学生进行讲座，并让学生以提问的方式与外国学者进行互动交流，学生要对学术讲座进行总结并完成书面报告，报告的分数计入平时成绩。

轮值主席岗位采用个人报名和随机抽取的方式，每次指定一名同学担任主席，由主席自行确定与课程相关的讨论题目并提前告知大家进行准备，然后由主席组织全班同学采用英、汉双语进行讨论，这种方式大大调动了学生的积极性，在一次次深入探讨过程中，轮值主席的英文表达和组织水平不断提高，每位轮值主席精心选择主题、制作PPT、组织讨论，并接受老师和同学对他的打分评价和点评考核，轮值主席的主持和同学的发言都作为平常表现直接影响最终成绩。同学们选择的题目既紧扣教学内容，又密切结合学生实际，因此，展开的课堂讨论气氛热烈，受到了学生的欢迎。如学生组织的Alibaba’s success inspire forestry machinery at innovation的谈论，结合阿里巴巴的成功案例，讨论了创新对于林业机械的启发；又如Making the optimal decision in selecting intelligent technology and job，讨论了最优决策技术在林业机械智能技术选择中的实践，并深入讨论就业时应用最优决策技术解决收入、兴趣、专业和发展之间的协调平衡问题。通过担任轮值主席的方式，学生根据个人意愿和能力自行选题、准备、思考和讨论，变苦学为乐学，营造愉快的课堂气氛，让学生不再惧怕使用英语，不再羞于开口说英语，同时能够通过学生讨论的参与情况，及时了解学生对问题的理解程度和对英语的掌握程度，及时调控教学的进程。每次主持完成后，教师都总结归纳3个问题情境，激发学生的学习兴趣。最后从轮值主席的主题中选择3～4个作为期末考试的一部分题目，从而让学生更加关注每次的讨论。

四、“林业信息技术与装备”课程双语教学模式的实施效果

“林业信息技术与装备”课程科研一体化、理论实践多层次、考核评价开放式的双语教学模式，把科研引入教学，将学生置于教学过程的中心，注重学生参与学习的过程，充分发挥教师的主导地位和学生的主体地位，并运用研讨式、启发式、参与式以及任务式等教学方法对课程理论和实践进行了探索研究，既提升了教师的科研创新能力，也提高了学生的学习兴趣。该课程网评分数名列前茅，班级参与各类竞赛和科研兴趣小组的人数大幅度提高，英语四、六级通过率明显增加，考研人数和成绩也有相应的提高，就业层次得到了提升，取得了较好的教学效果。

［1］王典，刘晋浩，丁小康.森林工程背景下机械工程全日制专业硕士培养模式的探讨［J］.中国林业教育，2013，31（4）：31-34.

［2］刘晓兰.我国高校开展双语教学的必要性及现状分折［J］.科教论坛，2009（4）：147.

［3］齐小艳.双语教学开展的必要性及相应措施［J］.长治学院学报，2013（1）：88-90.

［4］陈舜青.计算机基础课程一体化教学的建设与实践［J］.电子世界，2014（18）：318-319.

［5］陈美宏，杨家富，华晋，等.林业院校工程实训教学的探索与实践——以南京林业大学为例［J］.中国林业教育，2014，32（5）：11-14.

［6］张慧春，周宏平，郑加强.立地类型和定位方式对精确林业GPS定位性能的影响［J］.南京林业大学学报，2014，38（6）：72-76.