“防护林工程学”课程教学改革探索——以新疆农业大学林学专业为例

(新疆农业大学林学与园艺学院，乌鲁木齐 830052)

党的十八大把生态文明建设纳入中国特色社会主义事业“五位一体”的总体布局，首次把“美丽中国”作为生态文明建设的宏伟目标，会上审议并通过《中国共产党章程(修正案)》，将“中国共产党领导人民建设社会主义生态文明”写入党章；十八届五中全会，提出“五大发展理念”，将绿色发展作为“十三五”乃至更长时期经济社会发展的一个重要理念；十九大报告为未来中国推进生态文明建设和绿色发展指明了路线图。这一切充分说明，党和国家对生态建设、绿色发展的重视以及人民对生态文明建设的强烈诉求[1]。

林业是生态建设的主体，承担着保护和建设森林生态系统、治理和改善荒漠生态系统的重要职责，在生态文明建设中发挥着至关重要的作用[1-2]。

在新疆维吾尔自治区农林院校中，林学专业学生的数量并不多。随着公众生态环境保护意识的提高，国家对生态文明建设的高度重视以及《新疆防沙治沙规划(2011—2020)年》《新疆林业发展“十三五”规划》的实施，新疆维吾尔自治区对具有系统林业知识的创新型、复合型林业人才的需求不断增加。“防护林工程学”课程的开设将为培养应用型、复合型林业人才提供有力的保证[2-3]。

一、“防护林工程学”课程教学特点

(一)课程知识涉及多学科，具有较强的综合性

“防护林工程学”是林学专业必修的一门基础课程，其教学目标是培养学生具备进行生态文明建设、荒漠化防治和防护林建设的理论知识和实践能力。由于“防护林工程学”课程知识与植物学、森林培育学、生态学和工程学等多学科知识有交叉融合，所以具有较强的综合性。

(二)课程知识具有较强的实践性

生态建设需要林学专业人才具有较高的动手操作能力、实际问题分析和处理能力、沟通协调能力，而高等农林院校林学专业设置“防护林工程学”课程的主要目的就在于培养学生具备建立防护林体系所需的基本概念、基本理论和基本技术，具备生态建设的实践能力。通过课程学习，使学生树立现代林业的理念，提高和强化生态保护与生态文明意识，培养理论联系实际的能力，以适应生态文明建设的需要[3-4]。

二、“防护林工程学”课程教学存在的问题

(一)教学内容陈旧，缺少统一教材

“防护林工程学”课程没有统一教材，教学内容因教师而异，有的教师侧重于农田防护林的内容，有的教师侧重于防风固沙林的相关内容，教学内容松散，缺乏系统性。松散的教学现状导致学生无法系统地掌握防护林工程建设的相关知识，更不可能学以致用。

(二)教学课件单一，缺乏实际案例

“防护林工程学”课程的教学课件内容陈旧、系统性差，缺少西北及新疆生态建设的热点问题，更没有西北地区及新疆生态建设的实践案例。因此，现有的教学课件已不能适应实际需求，急待更新。

(三)课堂教学方法单一，不能有效激发学生的学习兴趣

传统的“防护林工程学”课程教学采取的是教师“一言堂”的教学方法，致使70%的学生上课无法认真听讲、学习兴趣不浓，课堂教学效果较差，学生对教师教授的知识内化程度较低。

(四)实践教学薄弱，不利于学生创新能力的提升

2018年以前，“防护林工程学”只有理论课，没有实践教学环节，致使学生对所学知识的理解不够深入，不知道将理论知识用在哪里、该如何用，缺少融会贯通的能力及理论联系实际的能力。

(五)课程考核模式单一，不能对学生进行综合评价

传统的课程考核方式采取以期末考试为主、平时作业和考勤为辅的形式，期末考试成绩占比80%，考试内容只围绕基础理论的知识点设置。学生只要靠考前突击复习、死记硬背就可以通过考试。这种考核方式缺少对学生进行综合评价的指标，削弱了学生学习的积极性和主动性。

三、“防护林工程学”课程教学改革措施

课程教学改革的核心在于将多样的教学方式、系统完善的课程教学体系和有效的考核方式融于课堂，以提高教学效果、提升教学质量[5-7]。

(一)优化课程教学内容，建设高质量的教学课件

1.优化教学内容

教学内容的系统性、完整性对学生理解和掌握专业知识至关重要[6-8]。现有的各类防护林教材各成体系，且内容繁杂、零散、理论内容偏多[9-10]，缺少实践内容。针对这个问题，“防护林工程学”课程建设首先要根据学生毕业后所从事的林业工作的需要，按照“知识系统”的要求，保证重点内容的讲授，而可讲可不讲的内容一律不讲。其次，在强调防护林工程学理论体系的系统性、完整性的同时，要重视教学内容的针对性和实用性，从专业培养目标出发，科学设置课程内容及其比重。

根据以上两个原则，笔者对课程教学内容进行了调整、删减、优选、补充和完善，使其系统性、完整性更强，便于学生的学习和掌握。

笔者在兼顾课程教学体系完整性的同时，打破防护林工程学以章节为主线的授课内容，结合西北地区及新疆干旱区地域特点和林业行业、生态建设需要，有针对性、有重点地重设教学内容。笔者首先对所选教材重新进行了梳理，哪些内容需要重点讲、哪些内容需要简单讲、哪些内容可删减、哪些内容需要补充，进行了新的规划。其次，为了使课程教学内容尽量顺应学科发展的脚步，让学生及时了解本学科的前沿知识，笔者将查阅了解到的前沿理论知识和实际案例转化为教学素材，并结合防风固沙和水土保持等生态建设需求增加了实践教学内容，将防风固沙林工程、农田防护林工程、水土保持林工程和水源涵养林工程等防护林方面的建设内容纳入课程教学，突出了课程知识的基础性、技术性、实用性的特点，为学生今后从事新疆生态建设提供理论基础和实践案例。

2.建设高质量的教学课件

“防护林工程学”课程教学内容主要包括两部分：一是防护林工程的基本概念和基本理论以及专业基础知识；二是不同防护林工程类型即防风固沙林工程、农田防护林工程、水土保持林工程和水源涵养林工程，每一种工程类型均按照基本概念、基本原理、基本技术、实践应用以及热点问题等进行设计。教师在讲授理论性和专业性很强的基础知识时，会利用项目课题调研拍回的农田防护林、水土流失、防风固沙林、沙障和水土保持林等照片，借助多媒体播放给学生看，以增加课堂教学的直观性。同时，笔者还依据课程教学内容和学生的实际，整理了近几十年的“三北”地区生态建设的实例，凝练成12个防护林工程不同类型的课堂教学案例。经过5年的建设，已经制作完成了防护林工程学课程实习、防护林工程学课程设计等较为完善的高质量教学课件。

(二)采取多种教学方式

教师的授课方式对学生获取课堂知识起着至关重要的作用。在教育学领域有一个观点，即“教学有法、教无定法、贵在得法”[11]，但要践行好这“三法”，并不是一件容易的事。经过多年的教学实践，笔者认为教学应遵循以学生为主体，以教师为主导的教育理念，恰当运用现代教育技术，有效调动学生学习的积极性，激发学生的学习兴趣。课堂教学应“少而精”，避免“满堂灌”“一言堂”“填鸭式”的授课方法[7-8]，应采取灵活多样的教学方式，着重培养学生的自学能力和独立获取知识的能力。笔者在课程教学中，引导学生积极主动参与到课堂教学中来，充分发挥学生的主体作用，使学生从原来的被动接受型，转变为主动获取型，培养其创新能力与综合素质[12]。为了进一步提高教学效果，笔者在“防护林工程学”课程教学中探索了问题驱动教学法、讨论式教学法、案例教学法，取得了良好的教学效果。

1.以问题为驱动开展教学

笔者在每节课正式开讲前，增加了2个环节：①前一节课程的内容回顾；②以问题导入新的课程内容。增设这2个环节的目的，一是要让学生知道学习的课程知识是干什么的、用在什么地方、怎么用，避免了理论与实际脱节的弊端；二是让学生带着问题听课，使学生对知识的掌握更加牢固。在课前，教师应将每次课要讲授的主要内容，以问题的形式，通过幻灯片展示给学生，让学生提前预习、探究，然后通过课堂学习，将问题逐一解决。问题驱动是一个合理的引导方式，每次课程结束时，学生都会有收获感，有利于提升学生的学习兴趣。

2.围绕热点问题开展讨论式教学

讨论式教学实际上是传统式教学与翻转式教学的有机融合[13]，以培养学生自学能力和独立获取知识能力为目标[14]。实施讨论式教学法，教师首先要提出问题，学生围绕问题进行资料搜集、查阅和整理文献，通过独立思考和相互讨论来获取和应用知识，达到掌握、巩固课堂所学知识的目的[15]。

需要注意的是，教师提出的生态建设实际热点问题应具有一定的深度，并要与课程某一部分内容有关，同时还要有一定难度，如某地区防风固沙林工程/农田防护林工程/水土保持林工程/水源涵养林工程的建设分析等。针对这些问题，学生可以自由组成3～5人的小组，收集整理文献资料、视频资料，完成课下讨论，并结合讲授内容，整理成PPT。之后，在课上，每组做7～10分钟的汇报，学生汇报完成后，由教师对汇报的形式及内容进行点评。教师首先要对学生资料收集情况、课堂汇报情况与学生参与讨论情况进行打分，分值计入每一次的讨论成绩；其次，教师对课堂讨论中积极发言或有新颖观点的学生进行表扬并加分。不少学生在汇报中展示了较高的幻灯片制作技术和较好的语言表达能力，可以说，讨论式教学挖掘了学生的潜力，同时学生在讨论中碰撞出的学术观点及具有一定深度的问题，也会给教师的科研工作带来一些启发和灵感，使教学与科研之间形成了一种良性互动。

3.以案例为切入点开展教学

在课程教学中，引入适当的教学案例，可以拓宽学生视野，激发学习热情[16]。教学案例的选择应结合教材，关注生态建设中的实际问题、热点问题。笔者在多年的教学实践中，整理了近几十年我国生态建设的实例，凝练成12个防护林工程学的课堂教学案例，分别为：“三北”防护林建设与雾霾、黄土丘陵区造林——退耕还林工程建设、湿地保护工程、流域和区域的生态治理的营建技术与模式、“三位一体”的防护体系、水土保持生态修复工程、干旱区沙漠化防治措施与方法、荒漠化危害及成因、盐渍荒漠化的成因及防治措施、工程固沙和植物固沙技术、梭梭接种药用植物肉苁蓉、生态经济型防护林建设等。教学案例一方面可以扩充教学内容，保证课程内容的及时更新；另一方面，可以将理论知识与实际相联系。“三北”防护林建设与雾霾教学案例设计见图1。

图1 “三北”防护林建设与雾霾教学案例

(三)增加课程实习和课程设计等实践教学环节

“防护林工程学”课程的实习和设计是结合课程讨论和教学案例进行的，也有一些是根据学生的论文研究方向进行设计的。课程实习和设计应以学生为中心，以教师为主导，以林业部门管理者和林业单位生态建设者为辅助，将教学理论与林业生产实际紧密结合，达到提升学生实践能力的目的[17]。

对于课程实习和设计，教师只提出基本要求，核心内容则由学生自由发挥。在实习过程中，教师会带领学生到乌鲁木齐周边的防护林建设基地进行考察，了解当地防护林建设现状，如防护林类型、树种选择配置情况、防护效果及存在问题等。学生针对实习地情况，结合课程学习，完成设计区的选择。在设计过程中，学生需要通过网络查询工程技术和标准，寻找典型案例作为参考，确定应解决问题的关键技术，完成技术途径及主要措施的设计。此外，教师也可以给学生一个假想的或者确实存在的研究对象，如某一块耕地或沙化土地，把设计所需的基本资料提供给学生，让学生根据防护林工程设计要求，完成一套切合实际情况的防护林规划设计方案。

对学生来说，实习和设计是一个理论联系实际的过程。近两届学生的课程实习和课程设计可以看出，学生理论联系实际的能力、解决实际问题的能力、团队协作的能力及动手操作能力都有明显提高，基本达到了开展课程实习和课程设计的目的。

(四)建立科学的课程考核体系

课程考核不仅是对学生学习效果的考核，也是评价教学质量高低的重要参数。目前，许多高校都将期末考试成绩作为课程的总评成绩，这种考核方式不能客观真实地反映学生的学习效果[18]。在“防护林工程学”课程教学中，笔者对考核方式进行了改革，将传统的期末考核变为对平时成绩、期末考试成绩、实践教学成绩的综合考核。各部分所占比例为：总成绩=平时成绩30%+期末成绩50%+实践教学成绩(20%)

其中，平时成绩包括课堂考勤、随堂测试，期末成绩为期末试卷考试成绩，实践教学成绩包括课堂互动、案例分析和课程实习和课程设计。

平时成绩中的课堂考勤主要采取点名方式，目的在于掌握学生的姓名和出勤率，便于课上和课后交流。随堂测试是教师在讲授完一定教学内容后所进行的小型测试，无需申请考场，也不需要额外的监考教师，在课堂教学环节中就可以完成。测试时间较短，教师在第一时间完成批改，在下一次课上公布答案。对随堂考试成绩优秀的学生和取得进步的学生提出表扬，其目的是帮助学生理解所学的课程内容，同时教师也能够了解学生对于知识的掌握情况。

期末成绩采用闭卷考试的形式，考试的题型包括名词解释、填空、判断、简答、论述等，学生对这种考核形式反映良好。通过考试，学生发现名词解释可以以判断题的形式出现，主要考核的是对知识点表述的严谨性；简答题可以以填空题的形式出现，主要考核学生对知识点掌握的全面性[18-19]。考核题型多样化的目的是要让学生对所学知识做到真正理解，而不能靠死记硬背就可以获得好成绩。

实践教学中的课堂互动部分包括课前回顾、案例分析、分组查阅资料及讨论。案例分析主要考察学生在课堂上对理论联系实际的反应能力，分组查阅资料及讨论主要考察学生的文献查阅能力、根据已学知识分析生态问题的能力以及PPT的制作能力[20-21]。

四、“防护林工程学”课程教学改革成效

(一)提升课程教学效果

学生在教师的指导下开展分组讨论教学活动，锻炼了学生的表达能力，提升了学生的课堂参与度；学生通过课下查阅文献、资料等，对防护林建设的现状、未来发展等有了独特的认识；通过对典型案例的讨论和分析，学生增强了团队意识，掌握了学习方法，提高了学习效率。课程结束后，笔者对林学专业2012级、2013级、2014级、2015级和2016级的168名学生进行了问卷调查，结果显示，96%的学生愿意参与多样化的教学，86%的学生认为多样化教学方法使他们认识到什么是真正有效的学习。多样化的教学方法不仅提高了学生在学习过程中的主体地位，激发了学习兴趣，也提升了教学效果。

(二)提高学生对专业的认知

教学内容的不断丰富和完善，提升了学生对专业的认知。调查结果显示，90%的学生认可新的教学大纲和教学内容，83%的学生认为系统的教学内容和课程实习使他们对林学专业有了更系统、完整的认识。同时任课教师也一致认为，实践教学让学生既可以了解林业生态建设情况，又巩固了理论知识，提升了实操技能，做到理论与实际紧密结合、教学与生产无缝对接，培养了学生的实践动手能力。

(三)推动课程考核机制的改革

课程考核方式的改革，不仅可以及时了解学生对所学知识的理解和掌握程度，同时还加强了对学生的督促、指导和管理，学生更加关注生态建设的现状和生态问题的治理措施，学习效果和教学质量都得到了提升。笔者对新疆农业大学林学专业5个年级168名学生进行了关于多样化考核方式满意度的调查，结果显示，83%的学生对随堂测试、课堂讨论计入考核总成绩表示满意，15%的学生较满意，2%的学生不太满意；与传统考核方式相比，88%的学生更喜欢多样化的考核方式，仅有12%的学生认为传统的考核方式更好。

多样化的考核方式，拓展了对学生学习评价的内容和范围，将学习过程的评价与学习结果的评价结合起来，使考核变得更加科学化。

(四)提升教师的教学水平

课程教学改革对教师提出了更高的要求。通过教学实践，任课教师的专业知识得到不断更新与拓展，教师对教学的设计能力、对学生的指导能力、对教学过程的调控能力以及对学生学习过程的评价能力等都得到进一步提升，最终促进了教学效果的提升。