水土保持与荒漠化防治专业“试验研究法”课程教学改革探索——以贵州大学为例

苏 嫄 王志杰

(1.贵州大学林学院，贵阳 550025；2.贵州大学生命科学学院，贵阳 550025)

当前生态文明建设的新时代对如何提高水土保持与荒漠化防治专业的人才培养质量提出了更高的要求[1-2]。水土保持与荒漠化防治的试验研究法是指采用一定的仪器设备，对调查地区水土流失和荒漠化的各项指标和影响因素进行测定，建立监测数据库，探讨水土流失和荒漠化的机理，预测水土流失和荒漠化的发生发展规律和动态变化趋势，评价水土保持与荒漠化防治措施的效益，为水土流失综合治理和荒漠化防治宏观决策提供支撑[3]。在水土保持与荒漠化防治专业的教学课程体系中，“试验研究法”课程是连接专业理论知识学习与实践技能提升的桥梁，是培养学生科学研究素养、夯实科研基本能力的关键课程，既是对学生先修各门专业课程理论知识应用于实践和科研的系统梳理，更是提高学生应用型技能水平的保障。本文以贵州大学水土保持与荒漠化防治专业(以下简称“水保专业”)的“试验研究法”课程为例，通过对该课程教学过程的剖析，针对水保专业的理论知识体系和实践应用需求，系统分析该课程教学内容、教学方法的具体特点，并提出针对性教改措施。

一、“试验研究法”课程教学的现状

水保专业“试验研究法”课程性质为专业选修课，授课对象为本科三年级学生，授课对象在选修该课程之前已先修了水保专业的主要基础课程和核心课程，如“土壤侵蚀原理”“水文学”“水土流失监测与评价”等，为“试验研究法”课程的授课打下了坚实的专业基础。水保专业培养方案和课程标准对该课程的要求是在充分的理论学习的基础上，有效地提升学生的应用技能水平，并对先修课程有系统的梳理和全方位的挖掘、整合和再消化，以达到对水保专业理论和实践知识的融会贯通。

多年来，水保专业“试验研究法”课程的教材多由任课教师自行决定，选用《林业试验设计》或《试验设计与统计分析》，并且教学内容均以统计学为基础，重点讲授与林学专业相关的部分试验设计方法和统计学理论与方法，如随机试验设计、拉丁方试验设计、平衡不完全区组试验设计等。而在教学方法方面，以讲授试验设计与统计分析相关理论为主，借助多媒体或通过“翻转课堂”的方式，将课堂交给学生，由学生分组承担其中某一章节内容的讲解。

二、“试验研究法”课程教学存在的问题

“试验研究法”课程授课教师多是邀请非水保专业的老师承担教学任务，而授课教师多以自身专业背景的试验研究法讲授，导致学生难以理解和掌握偏离水保专业的试验研究原理与方法，以至于该课程或因选课人数不足而无法开课，或因无法激发教师和学生的兴趣而沦为混时间、混学分的“水课”。究其原因总结如下。

(一)教学内容脱离实际需求，教学质量难以保障

1.在教材选用方面，以往授课教材背离水保专业的特点，脱离水保专业的具体需求，具体分析如下。①《林业试验设计》教材内容与水保专业特点相比，无论是试验项目、试验内容，还是试验方法均有很大的不同。部分试验项目由于缺乏林学基础理论课程的修习而晦涩难懂，导致学生厌学现象时有发生，更遑论学生掌握试验研究的方法和技能。②《试验设计与统计分析》教材无疑是从事科学研究的工作者必备的书籍之一。然而，用该教材作为本科生水保试验研究法的唯一教材，略有重理论而轻实践、多晦涩难懂而少具体专业应用之嫌。对以夯实专业理论与实践基础、应用技能水平提升、培养应用型人才为目的的水保专业本科生而言，该教材作为授课教材并不完全适用。学生在修习了该课程之后，依然无法对专业理论知识和具体试验研究与试验设计的关联有一个清晰的认识。

2.在教学内容体系的设置方面，基本完全照搬《林业试验设计》或《试验设计与统计分析》教材的编排，全程讲授林业相关试验设计的理论或偏向统计分析方面的知识，极少涉及水保专业具体试验研究相关的内容与应用；并且重理论知识灌输，轻试验研究体验。学时分配基本为理论授课学时，学生只能记住一堆理论和公式，不知这些理论和公式在具体实践中如何运用，更不知该课程与相关专业课程的联系，逐渐对该课程失去兴趣，无法切实掌握水土保持行业领域的试验研究方法，难以构建水保专业试验研究方法体系。

(二)教学方法单调乏味，学习兴趣难以激活

在以往教学组织形式和教学方法方面，缺少能有效提升学生实践能力和感知专业理论体系的措施。传统的“满堂灌”“填鸭式”教学方法，不能保证学生切实掌握相关试验研究项目的操作和应用；而部分教师一味将课堂完全交给学生的教学模式，也存在学生对专业基础知识理解不全面、对专业试验研究项目了解不深入、专业基础知识体系不系统等问题。因此，如何将“试验研究法”课程内容置于水保专业课程体系框架中，将水保专业试验研究的方法与专业基础理论有机的结合，是当前该课程教学中亟待解决的问题。

三、“试验研究法”课程教学的改革措施

针对上述问题，非常有必要选择有水保专业背景的教师承担该课程的教学任务。除此之外，笔者认为要对教学内容、教学方法进行全方位、深层次的改革探索，形成系统的教学体系(见图1)，以切实提高该课程的教学质量，在将该课程打造成“金课”的同时，能有效提升学生的应用型技能水平。

图1 “试验研究法”课程教学体系重构方案

(一)教学内容改革

科学合理地选用授课教材，是教学内容得以有效开展的基础和关键要素，围绕以往课程教材的不足，结合水保专业的试验研究特点和需求，授课教材选用以《水土保持与荒漠化防治实验研究方法》为主、《试验设计与统计分析》为辅。

在设置教学内容体系方面，配套新教材，构建以讲授水土保持试验研究方法和体系为主、以试验设计与统计分析为辅的“一主一辅”教学内容体系。在学时分配上，集中讲授试验设计与统计分析相关内容8学时，讲授水土保持相关试验研究方法24学时，两方面的内容紧密结合，通过典型案例设计，互有渗透，加强学生对晦涩难懂的统计分析方法的专业理解和专业结合，寓试验设计和统计分析于专业实践。从水土保持的研究对象和内容——水土流失与土地荒漠化入手，结合专业先修课程的理论积累，从影响水土流失的关键环境要素(因素)的试验研究方法(包括气象因子、植被因子、土壤因子等监测与试验研究内容、方法、规范等)，到不同尺度水土流失的监测体系与试验研究方法(包括坡面、小流域水土流失监测与试验研究的规范、标准、方法、计算过程和研究体系等)，再到针对贵州大学水保专业特色和区域水土流失特点的重力侵蚀、石漠化监测试验研究方法(包括滑坡、崩塌、石漠化监测的标准、规范、方法与分析等)，同时将通用型试验设计与统计分析的内容融入其中，提炼重点理论知识对应的试验研究项目，凸显水保专业试验研究方法。

(二)教学方法改革

水保专业“试验研究法”课程具有很强的专业基础理论知识的依赖性、研究方法的多样性等特点。因此，在教学方法的改革中，需要将回顾先修课程的筛选试验研究内容和提升学生试验研究技能紧密结合，方能实现该课程教学的基本目标。

1.回顾式理论知识内容串讲

“试验研究法”课程内容中几乎每一个实验项目都来自于先修某门课程的相关理论知识，具有一个实验项目是一个以上理论知识点科学研究的内容，或一个理论知识点科学研究对应多个实验项目的特点。以往教学中照本宣科式的“满堂灌”模式，对先修课程相关知识点不加梳理或导入，导致学生难以将所学知识点与先修课程内容结合，无法从课程体系中认知和掌握相关试验研究方法。因此，在讲解各试验研究项目内容之前，教师要通过对相关先修课程的理论知识进行系统的梳理和串讲，使学生了解该试验研究项目的来源和目的，确保学生能重温专业相关理论知识，有目标地学习试验研究法的相关内容，切实使学生明白学有所用，进而实现学以致用。

2.针对性试验研究方法讲解

在水土保持试验研究的方法体系中，针对不同的影响因素、不同的研究尺度、不同的研究对象和研究内容，涉及到种类繁多的试验项目。而部分试验项目因易学易懂、监测试验方法相对简单，是从事水土保持专业领域相关人员的基本常识，无须更多地在“试验研究法”课程教学中涉猎；还有一部分试验项目作为某些专业基础课程的重点内容，已在相关的先修课程中专章专节系统地讲授，也无必要在“试验研究法”课程中重复赘述。加之“试验研究法”课程的学时所限，“填鸭式”教学方法和“平均主义”的教学内容学时分配，往往导致学生有主次不分、重点不明之感，教学效果甚微。因此，在具体的教学过程中，结合贵州大学水保专业的区域特色，教师要甄别筛选与水土流失试验研究密切相关的试验研究内容和方法，进行系统、深入和全面的讲授，达到重点突出、主次结合、针对性强的教学效果。

3.参与式试验研究方法练习

“试验研究法”是一门实用性和应用性极强的课程，要求学生具有很强的实践能力。要使课堂教学质量得到切实的提升，就需要教师与学生密切配合。因此，针对以往教师“独角表演”、学生课堂参与感与融入感不强的被动课堂教学方法问题，授课教师有针对性地设置一定的具有课堂可操作性和激励性质的试验研究题目，引导学生主动思考、融入课堂、积极动手，共同营造轻松愉悦课堂气氛，协作完成试验研究项目，激发学生学习兴趣和热情，切实掌握相关实验项目的目的、内容、要求、流程和方法，让学生明白学有所用的前提下，实现学以会用。

三、“试验研究法”课程教学的改革成效

(一)课程教学质量明显提升

“一主一辅”的教学内容体系设置，加之试验设计与统计分析内容在水土保持试验研究相关专题融合的学时分配，极大地促进了学生对水保专业课程体系的构建和认识，使学生对相关内容“知其然、更知其所以然”，既温习了相关专业理论课程内容“是什么”，更掌握了该理论知识点“为什么和怎么做”的技能。例如在坡面水土流失实验研究方法内容讲解中，通过对径流小区的设计规范与原则的回顾，将国内外坡面水土流失研究动态系统串讲，学生不仅掌握了径流小区监测水土流失的原因和重要意义，更强化理解了径流小区实验研究的原理和方法。

(二)学生学习兴趣明显浓厚

通过对课程教学方法的“三位一体”模式改革，极大地激发了学生主动参与课堂的积极性，并在相应的试验研究方法练习环节，学生之间形成了“比学赶超”的氛围，通过亲自计算增强了自信心和荣誉感。课堂气氛更加活跃，由以往的“为了学分，要我学”，变成了“为了学习，我要学”；由以往的“上课打瞌睡，课间趴桌睡”，变成了“上课抢答赛，课间辩论赛”。如在植被因子实验研究方法部分，以笔者相关科研项目的野外植被调查为案例，采用实际调查数据，结合课堂理论知识的讲解，老师和学生在规定的时间内独立计算植物多样性等指标，通过比效率、比准确率，学生在严肃又活泼的气氛中，掌握了植被指标的计算方法，也通过相互比较发现了计算过程中的易错点。

资助项目：贵州大学“本科教学工程”项目——“林学专业”卓越农林人才教育培养计划，项目编号SZY2013003；贵州大学品牌特色专业建设项目“林学专业”，项目编号PTJS201306。