(北京林业大学林学院,北京 100083)
城市林业是一项为了改善城市环境而对城市森林进行经营和管理的事业。城市森林指的是生长在城区和周边的天然林、人工林以及散生乔木和灌木的集合体,广义上泛指生长于人居环境周边的、以木本植物为主体的所有植被[1],它是城镇重要的绿色基础设施,是提高和保障人居环境质量、提升城市形象和综合竞争力、弘扬生态文化和体现城市生态文明不可或缺的部分。
北京林业大学针对城市化进程的发展现状,在传统优势学科——林学下设立了城市林业专业方向,“城市种苗学”就是城市林业专业本科生的必修核心课程。“城市种苗学”课程教学旨在让学生系统掌握城市林业建设用苗的苗圃经营管理的基本知识、掌握现代化城市森林营造中林木种子经营与苗木培育理论和技术,培养学生在城市苗木培育生产实践和研究过程中发现问题、分析问题和解决问题的能力,激发学生在该领域的创新思维。因此,构建完善的“城市种苗学”课程教学体系是提高人才培养质量的保障。北京林业大学林学院在“城市种苗学”课程教学过程中,开展了一系列课程教学体系建设的研究和实践,完善了“城市种苗学”课程教学体系,形成了与之相适应的授课方法,充分调动了学生学习的积极性,激发和提升了学生的创造力。
1.苗木种类多样化
由于城市环境的复杂多样,城市森林的建设要满足城市不同区域对森林、树木和绿地的差异性要求,如主城区以绿化为主,进出城干道、绿化通道和沿河、沿湖则以防护林为主,在郊区则以森林公园的生态公益林和观光花果林、经济林为主。营建不同林种的城市森林需要丰富的树种类型,苗木种类也要多样化,而这些都是“城市种苗学”课程教学的内容。
2.苗木规格多样化
城市种苗培育不仅要满足以绿化、美化、生态效益、经济效益为主体的城市森林对不同种类苗木的需求,还要满足特殊人文环境对造型树木、文化蕴意树种等不同等级大规格苗木的需求。因此,“城市种苗学”课程教学涉及了多样化的苗木规格及要求等内容。
3.苗木功能多样化
城市森林建设用苗要满足城市森林功能的适用性和环境需求的安全性。如北京市在实施“增彩延绿”工程时,其树种要具有萌芽早、落叶晚、叶幕形成快、色彩丰富、高抗病虫害等特性,同时城市森林又要兼具生态保健功能,这就需要树种具有高效的滞尘、降噪、吸收电磁污染等特性。在满足绿化美化城市环境、提升景观效果的同时,又要消除安全隐患,如避免杨树、柳树雌株的飞絮,消除某些树种花粉及植物挥发物致敏[2-5]现象。因此“城市种苗学”课程强调根据不同用苗需求和树种特性进行选择和定向培养的原则。
“城市种苗学”是一门立足于为城市森林建设用苗培养管理人才的课程,教学内容紧紧围绕城市森林建设用苗的需求和特点而设立,教学环节包括了课内实验、苗圃实习、课外实践拓展等多项实践性内容,从苗圃建立到苗木繁育、养护、质检、出圃乃至移植后的养护等都具有较强的实践性。
虽然随着城市林业的兴起,城市树木培育和利用技术受到越来越多的重视,但是与之相配套的专业书籍却很少。尤其是“城市种苗学”课程缺少专用教材,教师上课使用自编讲义,主要是从林木种苗学、园林苗圃学以及园艺苗木培育等方面选取城市种苗培育相关的知识和技术要点,并结合实际案例进行整理和融汇,完成课堂教学任务。教师对城市种苗学的理解直接影响授课内容的选取以及知识点讲授的深度和广度。因此,缺少课程专用教材导致教学内容指向不清晰,也难以保证教学效果的稳定性。
城市种苗业的发展与城市林业生产需求紧密相连,因此要求城市种苗从业者要具备与之相适应的专业能力。这些能力不仅包括苗木培育的专业知识和技能,还要有应对社会需求变化的应变能力和创新能力。传统的灌输式教学虽能在较短时间内给学生传授大量的专业知识,但是远不能满足当前城市林业建设对苗木种类和规格多样化、功能特殊化等快速发展的需求。因此,在信息高度发展的当下,教师应扩大视野、调整授课方式,采用启发式和参与式教学,以激发学生学习的主动性和积极性,提高学生对知识和技能的获取能力。
1.已出版的相关教材及其特点
随着种苗产业的发展,20世纪80年代种苗培育学形成了林木种苗和园林种苗两个方向。从1982年起,随着《林木种苗手册》的出版,《森林种苗学》《种苗学》《苗木培育学》《种子种苗学》等教材相继出版,传统林学的种子经营与苗木培育教学体系也日臻完善,有关园艺和园林植物苗木培育的知识和技术也渐成体系,《园林苗圃》《园林苗圃学》等教材也相继面世,随后,多本园林苗木方面的教材又陆续出版。据不完全统计,2000年以来,《园林苗圃学》不同版本的教材就有7本。传统林学的系列种苗学教材,重点讲授的是林木种子生产与经营、大田育苗、温室控制环境的育苗技术,园林苗圃学的教材内容则偏重于绿化树种和花卉苗木的培育方法和技术。
2.“城市种苗学”课程专用教材的编写
随着城市林业的发展,城市森林建设内容已经远远超出传统城市绿化内容。因此,“城市种苗学”课程教学需要将传统林业和园林苗木培育进行有机结合,同时根据现代城市森林建设的需求,教材应适当增加苗圃中培育特种观赏木本苗木及其树体造型技术等相关内容。目前有关高校已经设立了城市林业专业,并开设了“城市树木栽培学”“城市种苗学”等专业课程,但都没有与之相应的课程教材。因此编写与“城市种苗学”课程相适应的理论和技术指导教材势在必行。北京林业大学“城市种苗学”课程教研组结合当前城市种苗行业的实际需求和人才培养目标,融合了《林木种苗学》《园林苗圃学》和《果树栽培学》的相关内容,编撰了《城市种苗培育学》教材,并构建了与之相应的课程教学体系。
1.明确课程教学的定位
随着城市林业种苗需求多样化的发展趋势,“城市种苗学”课程教学还应增加非标准化和个性化苗木培育内容,以实现城市森林建设用苗的定向培育。因此,课程教研组确立了以城市种苗定向培育为核心的课程教学定位[6]。
2.优化课程教学内容
“城市种苗学”课程教学内容的优化应从理论基础和技术体系两方面进行。在理论基础方面,第一,应加强对不同树种、不同树种的品种、不同性别的树木在城市建设中的功能和特性的分析,以便学生能够针对城市的特殊需求定向选择适宜的种苗;第二,应加强对苗木生根及萌芽生理特性的分析,以便有效解决日益多样化的树种苗木培育和新品种引进驯化等问题;第三,应加强苗木枝条、花芽、叶芽等树体生长发育特性的分析,以便使学生能够科学掌握苗木修剪造型技术,尤其是特型苗木的培育技术;第四,应加强对林木花芽分化特性的分析,使学生能够掌握城市种苗的促生栽培技术。
在技术体系方面,针对苗木培育,课程教学应强化不同功能的大苗造型、培育、养护、促成等各项技术的讲授和案例分析;针对苗木出圃质量控制课程内容,课程教学应在常规林木种苗质量控制的基础上,强化对大苗、造型苗等特色苗木功能特性质量控制方法的讲授。
同时,课程教学还要从功能化城市苗圃的建立、种源定向选择、种苗多样化定向培育等方面,对教学内容进行充实,强化现代化苗木培育和苗圃经营管理技术在城市种苗学中的综合应用,以培养满足现代化城市种苗行业需求的专业技术人才。
针对“城市种苗学”课程教学的特点,笔者探讨了启发式、参与式的教学方法,师生双方以平等的身份参与教学活动,共同讨论、解决问题[7],体现了教师的“启发”和学生“参与”相互协调的重要性。
1.启发式教学
在课程教学过程中,教师的“启发”主要体现在对课程知识的把握和关键问题的提出。例如,笔者以城市种苗定向培育技术体系为纲,分别讲解了从苗圃建立到出圃营林等总论的主要内容,为学生搭建起课程知识的骨架。之后,再根据课程的要求和特点,提炼出贯穿整个课程知识主线的讨论主题:“如何在某地营建现代化城市种苗苗圃”。在讨论主题的基础上,根据课程涉及的各项内容,再从各章节中提炼出关键问题;同时,结合班级学生的人数,拟出多个讨论小题,使学生每人一题,每道讨论题都是讨论主题的一个支脉,且紧扣解决课程讨论主题的各个环节。启发式教学既能以各个章节的关键问题作为切入点,又能使全班学生的讨论问题凝聚成一个整体,从而使学生形成完整的课程知识体系。
2.参与式教学
参与式教学主要培养学生综合运用知识的能力,如对各个知识点能提出相关的问题、能对论据进行查询及筛选、可以对问题进行公开阐述,并最终提出解决问题的方法,使所学的知识得以扩展与延伸。例如,在第一次课上,教师要发布讨论问题,学生可以选择自己感兴趣的问题。在课下,学生通过资料查询等多种方式对问题进行研究,教师则会根据课程讲授进度,每次利用课堂10分钟对问题展开讨论。学生首先要陈述自己观点,随后全班学生对其进行提问,教师最后对学生的表现进行点评和启发拓展,每个学生的问题都要联系和升华课程的核心内容。
因为选择的是自己感兴趣的问题,所以学生都会提前认真复习课程知识、查找相关资料、整理总结结论,提出自己的观点,进行精辟阐述,充分锻炼了学生对知识的运用能力。
例如,“如何实现城市苗圃中圃地资源的高效利用”的问题,可以在城市苗圃建立与规划章节的内容讲授之后进行讨论。又如,笔者在讲授“扦插苗繁育”内容时,针对网络消息“‘美国红火箭紫薇’等苗木采取嫩苗连续扦插而形成多代苗的方式繁育苗木,品种退化快……”的说法,开展了在现代化育苗过程中应如何防止苗木品种特性退化问题的讨论。学生首先对这则消息进行甄别,之后,从扦插繁殖方法的优缺点、操作要点、关键技术到可能引起植物品种退化的内外因素以及如何修复等进行了详细的说明和分析。学生的阐述引起了全班学生的共鸣。因为扦插育苗是营养繁殖的重要手段之一,具有“保持母体品种特性”的优势,怎么会引起品种退化这一具有鲜明特性的问题,给学生留下了深刻的印象。
“城市种苗学”课程注重理论与实际相结合,课程教学体系由课堂讲授、实验、实习3个环节构成,同时,在课程规定的课时之外,笔者还通过多种课外实践对课程知识进行了延展。
1.课堂讲授环节
在课堂讲授中,教师首先通过对城市苗圃建立、定向化苗木培育管理,多功能苗圃经营管理方法的讲授,为学生搭建起城市种苗繁育技术总论的框架和基础;其次,以课程核心问题为主线,引导学生挖掘实际生产中不同树种的表现特性及其育苗关键技术,从而形成由特色树种育苗技术组成的各论内容,丰富和拓展了课程知识。
2.实验环节
以往的“城市种苗学”课程实验主要围绕“种子品质检验技术”展开,内容较为单一,通过教学改革,增加了“组织培养微体繁育”等关键技术在种苗繁育中的实践操作,进一步增强了学生的动手能力。
3.实习环节
“城市种苗学”课程实习首先要求学生完成播种、移植、扦插、苗木调查、起苗等传统技术内容,在此基础上,增加了容器育苗、嫁接育苗,大规格苗木养护、苗木修剪、苗木造型等城市种苗特色育苗技术的实践操作。如不同类型的容器育苗、温室育苗、嫁接育苗,尤其是大规格苗木的养护以及苗木的修剪、造型、促成培养等。
4.课程知识延伸环节
为使学生真正掌握育苗技术的关键环节,掌握不同时期内苗木的生长特性,教研组首先协调实验室和苗圃管理人员,为学生延长了实验室和苗圃的开放时间,即使实习结束后,学生也可以随时观测记录苗木的生长情况,并能对其进行测评分析,帮助学生建立起科研兴趣。其次将“城市种苗学”课程的实验、实习与大学生科研训练乃至毕业设计结合起来,因为延长了苗圃的开放时间,相应地也延长了学生的观测实践,可以丰富和细化实验、实习内容,使学生更加系统、完善地掌握城市种苗培育技术,为将来就业,或者研究生阶段的学习奠定良好的基础。
传统的“城市种苗学”课程考核方式主要以期末考试成绩为标准,不少学生为了能够考试过关,在临近期末时才疯狂用功,靠着死记硬背也能顺利通过考核。但考试一过,背过的知识很快就忘光了。随着教学方法的改革,“城市种苗学”课程的考核方式也随之进行了调整。结合课程教学的多个环节,将课程考核成绩定为平时成绩和期末考试成绩各占一半,增强了对学生能力考核的比例。而平时考核内容包括个人讨论题的展示、课堂讨论表现、实习实验表现、出勤率等,更加注重对学生的过程性考核。
课程教学改革后,围绕城市苗木培育以及城市苗木管理人才培养的核心,教研组编写了《城市种苗培育学》专业教材,此教材已入选国家林业局普通高等教育“十三五”规划教材计划,目前书稿已交付出版社等待印刷出版。同时通过课堂讲授、课程实验、实习、主题讨论、案例分析、科研训练等环节,归纳总结了近百个主题的城市种苗学讨论题,并搭建了题库,进一步促进了课程教学体系的完善见图1。
图1 “城市种苗学”课程教学体系
教学方法的改革不仅培养了学生分析和解决问题的能力,更重要的是训练了学生的思维方式,增强了学生对知识的运用能力,使之成为能将理论和实际相结合的高素质创新人才。目前北京林业大学城市林业专业已有2届毕业生,其中75%的学生选择继续就读研究生。在毕业的学生中,约有88%的人从事与林业相关的工作,其中有5人已成为北京和广州大型苗圃管理的技术骨干。这些毕业生由于专业知识扎实、创新能力强而受到用人单位的好评。
加强课程教学体系建设后,学生对课程评价的满意度和出勤率都达到95%以上,学生学习的积极性和教师授课的积极性都空前高涨,教师授课评价分连年名列院系前茅,该专业学生申报大学生创新项目的获批数量也位列学院前列,在每年获批的大学生创新项目中至少有2~3项的选题是城市种苗培育方向,毕业设计涉及城市种苗学相关方向的数量也逐年增多。
资助项目:北京林业大学2017年度教学改革研究项目——“城市种苗学”课程实践教学体系建设,项目编号BJFU2017JY005。