中美高校森林工程专业发展现状的比较及启示

高志勇 耿一田

(东北林业大学工程技术学院，哈尔滨 150040)

森林工程专业是关乎长期环境与经济效益林业问题解决方案的工科专业，森林工程学科是以森林资源建设与保护、开发与利用为目的的一门综合性应用学科[1]。我国森林工程学科的发展密切结合林业建设、林业生产和林业科技发展需要的实际，以21世纪林业两大体系(比较完备的生态体系和比较发达的产业体系)建设为依托，旨在显著提高我国森林工程领域的科研水平和高层次人才培养的质量，并在整体上达到国际先进水平。目前，森林工程学科已形成木材高效节约利用、林业装备工程及工程测试、林区交通与物流工程、森林工程管理与林业信息工程、森林作业与环境及安全保护、森工产品检测及生物能源开发利用等6个特色鲜明、优势明显的研究体系。有关统计显示，美国1999年开设森林工程或森林作业专业的高等林业院校有17所，而2009年只有10所大学开设了该类专业[2]。目前，我国有东北林业大学、北京林业大学、南京林业大学、福建农林大学、中南林业科技大学、西南林业大学和内蒙古农业大学等7所高校设置了森林工程专业(包括硕士、博士点)。笔者从办学定位、师资情况和主要研究方向等方面入手，对中美高校的森林工程专业发展现状进行了比较分析。

一、美国高校森林工程专业发展现状

(一)俄勒冈州立大学

1.专业定位

俄勒冈州立大学的森林工程专业设在林学院(college of forestry)，下设森林工程(4年制)和森林工程/土木工程(5年制)2个分支[3]。其中，森林工程专业重视评估工程系统所需的分析技能，以及将森林作业的机械和经济要求与森林的生物要求以及保护土壤和水资源的需要结合起来。森林工程/土木工程专业与土木与建筑工程学院合作教学，学生能够获得森林工程理学学士学位和土木工程理学学士学位。

2.人才培养目标

俄勒冈州立大学森林工程专业的人才培养目标是培养能够实施复杂森林和自然资源作业的森林工程师——所有森林作业的技术骨干，该专业毕业生能够进入私营木材公司、政府机构、工程公司和林业咨询公司等就业。

俄勒冈州立大学森林工程专业明确要求毕业生应该拥有以下几方面的能力：①应用工程、科学和数学原理等识别、制定和解决复杂工程问题的能力；②在考虑公共健康、安全和福利以及全球、文化、社会、环境的情况下，应用工程设计制定满足特定需求的解决方案的能力；③与一系列受众进行有效沟通的能力；④在工程环境中认识到道德和专业责任并做出明智判断的能力；⑤在团队中有效运作的能力；⑥开发和进行适当实验、分析和解释数据、利用工程判断得出结论的能力；⑦根据需要获取和应用新知识的能力；⑧开发实现造林目标的工程森林作业的能力；⑨开发适当保护土壤和水资源的工程森林作业的能力；⑩调查和测量土地和森林资源的能力；设计和管理森林运输的能力；规划和管理安全的能力；将环境和经济背景下的长期林地管理和业务规划纳入森林业务计划的能力。

3.课程设置

如图1所示，美国俄勒冈州立大学森林工程专业的课程体系以基础课程(包括基本科学和基本数学方面的课程)为基础，以森林科学和工程科学的课程作为从基础学科到森林管理和森林工程科学的过渡；以森林工程的综合分析和设计作为课程体系的最顶层结构。该课程体系是建立在专业基础理论知识、方法和技能的学习之上的，标志着森林工程专业本科课程体系构建的最终目标是实现理论与实践的结合[4]。

图1 俄勒冈州立大学森林工程专业课程体系

4.研究方向

俄勒冈州立大学的森林工程专业为毕业生提供了进入森林工程不同专业领域的就业准备，包括就业准备计划和复杂的林业和自然资源问题的解决方案，如林路位置和设计、森林运输管理、木材供应采购、采伐、森林作业的计划和控制等。为了实现教育目标，俄勒冈州立大学森林工程专业的研究方向较为广泛，包括林业环境工程、林业原理、水土资源保护、土木工程测量、森林运输、森林采伐、森工规划和经济等。

5.师资配备

俄勒冈州立大学被称为森林工程的“黄埔军校”，为世界各国森林工程专业输送了大量的师资。不言而喻，其本身的师资力量也是很强大的。统计数据显示，俄勒冈州立大学森林工程专业现有教授10人、副教授14人、讲师11人。其中，著名教授之一Woodam Chung教授，本科和硕士阶段就读于首尔大学林学专业，博士阶段就读于俄勒冈州立大学森林工程专业，主要研究领域为森林作业规划与管理；另一位著名教授Michael Wing副教授，本科和硕士阶段就读于俄勒冈大学，博士阶段就读于俄勒冈州立大学森林资源专业，现就职于森林工程专业，主要研究领域为地理信息科学。

(二)奥本大学

1.专业定位

在奥本大学，森林工程专业学位作为生物系统工程学士学位的一部分，由生物系统工程系、塞缪尔·金恩工学院、林业与野生动物科学学院合作开展专业教育。可见，奥本大学的森林工程专业是工程、森林和管理的混合体，其人才培养的重点是高效率、高效益和环境友好地利用这些资源[5]。

2.人才培养目标

奥本大学森林工程专业的人才培养目标是培养能够应用工程原理和技术对森林生态系统中的树木、土壤、水和其他自然资源进行可持续管理和维护，能在森林产品工业及相关自然资源和环境系统部门从事生产性工作的专业人才。该专业的毕业生在完成森林资源辅修课程后可以成为注册林务员。

3.课程设置

如表1所示，奥本大学的森林工程研究方向主要集中在生物系统工程方面，除了设置工科的基础课程之外，更主要的是安排了循序渐进的生物系统工程课程学习；同时，特别强调对学生艺术素养的培养，通识教育类课程的开设贯穿了4个学年。

表1 奥本大学森林工程专业课程设置情况

4.研究方向

奥本大学生物系统工程专业由同名部门设置，旨在将学生打造成有能力为全球难题以及食品、水、能源、环境、健康等与生命息息相关领域面临的问题寻找可持续的、灵活的解决方案的优秀工程师。奥本大学的森林工程专业作为生物系统工程专业的一个分支，其主要研究方向包括森林测量、森林管理、森林生物学、自然资源保护、岩土工程、生物系统中的水力运输以及机械动力建造生物系统工程。

(三)缅因大学

1.专业定位

森林工程在缅因大学被称为森林经营(forest operations)，不作为一个单独的专业，而是设立于自然科学、林业与农业学院(college of natural sciences，forestry and agriculture)的森林经营、生物制品和生物能源(forest operations，bioproducts and bioenergy，FBB)专业中的一个小分支[6]。该专业分支的重点发展领域是森林采伐以及木材在制浆造纸、复合材料和能源生产中的应用。就读于FBB专业的学生被授予理学学士学位，并接受扩展的基础林业培训，包括采伐作业和森林资源利用的分析等。

2.人才培养目标

FBB专业的人才培养目标旨在培养学生具备在公众关注日益增强情况下以及环境问题中更好地管理木材资源和进行森林经营的知识和能力；了解与森林资源的采伐和转化为生物产品和生物能源有关的过程和挑战；理解商业原则和相关区域甚至全球市场。可见，FBB专业教育的目标是培养具有强大能力的专业人员，能够评估和交流可持续生产森林材料的相关技术及其在从传统木材产品到新兴生物产品和生物能源系统的各种应用。

FBB专业的毕业生可从事工业和林业咨询、木材加工设施的管理和监督等工作，具体的职业领域包括林地管理、木材评估和采购、林区道路规划和设计、森林采伐规划和管理、工厂监督和质量控制、木材产品业务和营销等。此外，FBB专业毕业生还可以选择攻读森林经营、木材科学和技术以及森林管理领域的硕士或博士研究生。

3.课程设置

从缅因大学森林经营学科的课程设置(详见表2)不难看出，缅因大学森林工程学科更注重木材生产技术管理、生物质能源和生态系统等领域。这主要是因为缅因大学拥有得天独厚的森林资源以及未来对生物质能源的强烈需要。

表2 缅因大学森林经营学科的课程设置情况

4.师资配备

据缅因大学官网显示，FBB专业的大多数教职工都有林务局的工作经历，在林业知识应用领域有着很高的话语权。以道格拉斯·加德纳教授为例，他既是FBB专业的教授和负责人，还是美国木材科学技术协会(SWST)的前主席、高级结构与复合材料中心和森林生物产品研究所的成员；其研究主要集中在聚合物和复合材料方面。

二、我国高校森林工程专业发展现状

在我国2020年版的《普通高等学校本科专业目录》中[7]，森林工程被纳入到工学门类，属林业工程专业类；此外，同属林业工程专业类的还有木材科学与工程、林产化工、家具设计与工程等专业，如表3所示。

表3 中国《普通高等学校本科专业目录(2020年版)》中有关森林工程等专业的规定

我国的森林工程专业是林业工程下设的二级学科，修业年限为4年，学位授予门类为工学。我国7所高校开设的森林工程专业主要是培养具有良好的人文素质、职业道德和社会责任感，具有扎实的数学、机电与信息技术等学科基础，熟练掌握工程技术及森工装备与规划设计的基本理论和方法，具备分析并解决林业问题、合作交流和自我学习等能力，能够在森林工程相关领域从事生产技术、工程设计、产品开发和相关科学研究等工作的工程应用复合型人才。

(一)专业定位与研究领域

森林工程专业是一个综合性专业，专业定位可以用“一条躯干两条腿”来描述。“一条躯干”是指森林作业科学与技术，“两条腿”是指“林业机械与装备”和“林区道路和桥涵”。从表4可以发现，森林工程专业在我国7所高校所归属的学院并不相同，而所归属学院反映了各高校森林工程专业的定位、发展方向和研究领域的不同。例如，福建农林大学的森林工程专业归属交通与土木工程学院，研究领域和发展方向为山地森林生态采运理论与技术、工程索道与悬索桥理论与技术、林业物流工程和森林工程装备与信息化[8]。南京林业大学的森林工程专业归属土木工程学院，研究领域和发展方向为道路勘测与施工、路基路面与桥梁工程和建设项目环境影响评价[9]。但是，需要特别说明的是，中南林业科技大学的森林工程专业虽然归属材料科学与工程学院，但其办学定位和发展方向是起重运输工程与工程机械[10]；内蒙古农业大学的森林工程专业虽然归属能源与交通工程学院，但是其办学定位和发展方向是道路与桥梁[11]。

表4 中国部分高校森林工程专业的学院归属情况

(二)人才培养目标

综合分析我国7所高校森林工程专业的人才培养方案可以发现，森林工程专业的人才培养目标是培养社会主义现代化建设和生态文明发展所需要的，掌握工程力学、机械工程、森林资源开发与利用等知识和理论，具有优良的思想素质、科学素质和人文素质，具有森工机械设计、制造、设备运用及科学管理等能力以及较强的自学能力、创新意识、实践能力、组织协调能力，爱国敬业、诚信务实、身心健康的复合应用型高级专业人才。森林工程专业毕业生可在林业及相关行业的企事业单位从事森林工程等方面的生产技术与组织管理、林区道路与桥梁的勘测设计施工管理试验检测、森工规划、森工机械与装备设计及运用等方面的工作[12]。

(三)课程设置

我国各高校森林工程专业的课程设置与所在学校的研究方向和领域有关。以侧重于“林业机械与装备”的东北林业大学森林工程专业和侧重于“林区道路和桥涵”的南京林业大学森林工程专业为例，东北林业大学森林工程专业的课程设置(2018年版，详见图2)与南京林业大学森林工程专业的课程设置(2018年版，详见图3)在通识教育课程的设置上基本相同，不同之处主要体现在专业选修课程的设置上，学生可以根据自己的能力和兴趣通过专业选修课程选择自己的学习和发展方向。

图2 东北林业大学森林工程专业课程设置(2018年版)情况

图3 南京林业大学森林工程专业课程设置(2016年版)情况

(四)师资配备

我国7所高校森林工程专业的师资情况如表5所示，从数据上看，东北林业大学、北京林业大学、南京林业大学和福建农林大学的师资力量较强，专业实力较为雄厚。

表5 中国部分高校森林工程专业的师资情况/人

从有关资料来看，东北林业大学[13]的李耀翔教授为博士生导师，主要研究方向为木材检测、森林作业与环境；杨铁滨副教授为硕士生导师，主要研究方向为森工机械与装备。北京林业大学[14]的李文彬教授一直从事“人机环境工程学”和“林业机械自动化智能化”领域的研究，刘晋浩教授主要从事林业工程、机械设计与制造、特种机器人、森工机械装备以及营造林和防风固沙工程装备等方面的研究。福建农林大学的周新年教授主要从事规划设计、悬索理论、工程索道、生态采运等方向的研究。到目前为止，周新年教授带领团队讲授的森林工程专业核心课“工程索道”课程，是全国森林工程学科唯一的国家本科精品课程，也是福建农林大学唯一的工学类国家本科精品课程。

三、森林工程专业发展的展望

森林工程教育是我国高等农林教育的重要组成部分。未来的森林工程专业应努力实现《教育部农业农村部国家林业和草原局关于加强农科教结合实施卓越农林人才教育培养计划2.0的意见》提出的发展目标[15]：专业不断创新发展，所培养的学生具有良好的“爱农知农为农”素养，专业建设水平具有很大的提高，林科教协同育人机制更加完善，一流师资队伍更加充实强大。未来的森林工程专业应该是更加具有交叉性和综合性的专业，在人才培养方面坚持知识、能力、素质协调发展，所培养的学生既要掌握工程技术，又要具有环境意识和生态学基础；既要具备强大的实践能力、创新能力和适应能力，长于处理工程建设与环境的关系，又要具有可持续发展思想和科学发展理念，能胜任多方面的工作。

四、我国森林工程专业发展面临的挑战

通过对中美高校森林工程专业发展现状的对比分析可以看到，我国各高校森林工程专业的发展仍面临着巨大的挑战。

一是知识体系限制专业发展。随着国家政策的不断变革，以森林采伐、木材生产为主的传统森工生产方式已不再适应现代经济发展模式。这就意味着以培养应用型高级工程技术人才为目标的森林工程专业已经受到传统理论体系结构的约束。

二是学生缺乏学习热情。在新时代背景下，人工智能、大数据、互联网成为热门的工科专业领域。而传统的森林工程专业慢慢受到冷落，报考人数少，高考录取分数线偏低。这导致一些就读森林工程专业的学生是调剂来的而并非真正地热爱该专业。这种“被选择”大大降低了学生的学习积极性，而缺乏学习热情进而又不利于专业的发展。

三是一流师资力量不足。近年来，随着本科和研究生招生规模的不断扩大，森林工程专业的师资队伍虽得到不断壮大，但师资队伍的建设速度还远远赶不上本科或者研究生教育的发展速度。一名老师指导多个学生的现象普遍存在，所以指导质量往往受精力所限。此外，森林工程专业的许多老师虽然具有高学历，但是大部分是毕业后直接从校门入校门，缺乏企业生产一线的实践经验，在社会合作研究方面的能力也较弱。相关师资力量的不足及其自身存在的问题显然不利于培养适应新形势、新要求的高水平复合型、应用型专业人才[16]。

五、促进我国高校森林工程专业发展的建议

(一)完善课程知识体系

1.生态文明教育化。自中国共产党十九大召开以来，中国林业经济进入了新时代，生态文明建设成为国家发展战略。习近平总书记也多次在会议上提出建设美丽中国。森林资源作为国家重要资源和国民经济的重要组成部分，在生态文明方面发挥着不可或缺的作用[17]。在新时代发展要求下，我国各高校的森林工程专业应该将单纯的专业技能知识传授转变为兼顾专业技能知识传授与生态文明教育和培养。

2.林业机械智能化。随着大数据和人工智能时代的到来，林业智能机械化也必将得到广阔的发展空间。机器人协作采伐、无人机监测林区、特种机器人森林抚育等将进一步得到推广和完善。因此，我国各高校的森林工程专业应顺应发展潮流，将部分重心转移到人工智能林业机器人、数字林业等专业知识的传授上。

3.专业知识特色化。从中美高校森林工程专业的发展现状看，森林工程专业涉及机械、土木、生物、能源等多方面的专业知识。但是，我国有的高校将森林工程专业的发展定位在单一的机械装备方向或者道路桥梁方向，这使森林工程专业有很大的“被取代”甚至“消失”的危险。因此，我国各高校的森林工程专业只有大力推进专业课程的综合化和特色化，建设具有自身特色的课程体系和人才培养体系，才能在林业工程类专业中大放异彩。

(二)注重复合型人才培养

森林工程专业的人才培养应符合当代“宽专业，厚基础，强能力，高素质”的人才培养要求，注重复合型、创新型、实践型人才的培养。因此，我国各高校的森林工程专业应通过增加创新创业实践、举办学术交流活动、加强科研教学基地建设等，加强复合型人才培养。特别是人才培养应着眼于教学全过程，处理好各培养环节之间的关系，把握好“知识—能力”“教学—科研”“理论—实践”之间的关系，构建更有利于学科交叉融合的培养体系，提高学生的综合实践能力。

(三)加强师资队伍建设

在我国的高等农林院校中，森林工程专业是个老专业，师资队伍“老龄化”比较严重。因此，各高校的森林工程专业应加大青年师资引进和培养的力度；应将建设“一流学科”与培养“一流人才”相结合，根据森林工程的专业背景和发展目标，对教师进行专门的培训，使教师更高水平地开展教学和人才培养；应摒弃“论文至上”的评价原则，对教师进行科学合理的绩效考核，以激发教师开展人才培养的热情。

资助项目：教育部2019年度国家级大学生创新创业训练计划项目“森林土壤水分径流与蒸发监测装置的研制”，项目编号201910225017。