“测树学”一流本科课程建设的探索与实践

郭 芳，蔡齐飞，张雅梅

（河南农业大学 林学院，河南 郑州 450002）

2019年，在《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》（以下简称《实施意见》）中明确要求“课程是人才培养的核心要素，课程质量直接决定人才培养质量”。开展一流本科课程建设是教育部全面贯彻落实全国教育大会精神、落实党的十九大精神、落实立德树人根本任务、深化高等教育教学改革、提高教师教学能力和教学质量、实施一流本科课程“双万”计划的重要举措。拥有一百多年历史的河南农业大学林学专业，在2019年被评为教育部首批国家级一流本科专业建设点专业，“测树学”课程作为林学专业的重要基础必修课，也是林业专业的十门核心课程之一。在新时代党的教育方针的指引下，河南农业大学林学专业“测树学”课程教学团队以“测树学”一流本科课程建设为契机，立足于中原林业发展和国家生态文明建设及人才培养目标，坚持“五育并举”，以立德树人和课程思政为引领，开展了课程建设的改革创新和探索，并取得了一定的成效。

一、“测树学”的课程性质和目标定位

（一）“测树学”概念和课程性质

“测树学”作为高等农林院校和林业职业院校的一门专业必修课，一方面可以为“森林生态学”“森林经营学”“林业经济学”“森林经理学”等相关林业学科和课程提供研究分析森林的测算理论、方法和技术，另一方面可以为发挥森林的多种效益、保持森林生态平衡、开展森林可持续经营、加强森林资源管理和合理利用等提供所需的基础数据。简言之，林业各行业和生产实践中的各类森林调查都属于“测树学”的内容范畴。“测树学”的研究内容有狭义和广义之分。狭义的“测树学”以林分为研究对象，主要讲授林木、林分和木材产品的蓄积量、生长量、材种出材量，以及生物量（碳储量）的测算和森林生长与收获预估的理论、技术及方法。广义的测树学不仅包含林木、林分的调查，还包含非木质森林资源的调查技术和方法、森林抽样调查技术和基于3S技术的森林资源的估测及动态监测技术。

（二）“测树学”课程的目标定位

课程体系的建设是践行专业定位和实现人才培养目标的核心所在。河南农业大学作为一所地方性本科院校，人才培养的总目标是服务地方社会的经济发展。根据《实施意见》要“以目标为导向”加强课程建设的精神，课程教学团队以专业培养目标和课程教学目标的紧密融合、林业发展需求与课程知识体系的密切融合、“测树学”经典理论的传承和现代林业新调查技术的紧密融合为依托，确立了知识、能力、德育三个层次的教学目标。

二、“测树学”一流课程建设的措施

（一）课程结构和知识体系的创新与实践

随着经济和社会的发展，以及科学技术的进步，人类对于森林主体功能的认识和需求在不断发生变化。党的十八大以来，生态文明建设日益受到人们的关注；“双碳”目标的提出，使生物量和森林碳汇功能的研究成为热点；“森林质量精准提升工程”的实施，推动了林分结构、森林生长模型等相关研究的开展；现代信息技术的蓬勃发展，使得测树方法不断推陈出新，与之相应的“测树学”课程的知识体系也在不断丰富和增加。相较于《测树学》（第二版），孟宪宇主编的《测树学》（第三版）在第2章中补充了“森林生态功能评价”的知识点，并增加了《林分生物量测定》章节，将传统的测树“三大量”（蓄积量、生长量、材种出材量）修订完善为“四大量”；李凤日主编的《测树学》（第四版），在此基础上补充增加了“林分碳储量的测定”内容，并且充实丰富了大量的现代森林观测仪器和方法、林分结构和森林生长模型。然而，随着课程信息的扩增和素质教育的推进，专业课学时有所压缩。在河南农业大学实施的2018版学生培养方案中，“测树学”课程的总学时由64压缩为48。

课程内容的增加和学时的压缩成为一个新的矛盾点，这就需要调整课程结构，整合优化教学内容。针对这一问题，课程组教学团队在课程知识体系构建方面紧扣课程的核心知识点，加强了经典测树理论的传承与学科发展前沿的融会贯通，不断筛选、整合和优化知识体系，按照了解、理解、掌握和熟练掌握四个层次明晰细化教学内容。在有限的课堂时间内，围绕教学主线（测树“四大量”），突出重点（林分蓄积量）和热点（林分生物量），兼顾实用的教学内容（林分调查和角规测树）。课程教学案例均来自课程团队科研实践和学生实习实践，符合学校的办学特色，满足新时代中原林业发展的新需求。同时，课程教学团队的各位教师结合自己的研究方向和擅长领域，开展“森林碳汇的研究”“数字摄影测量”“现代森林观测法”等专题讲座，以线上“文献导读”的形式引导学生学习学科的新理论、新知识和新技术，了解学科的发展前沿，拓宽学生的专业口径和专业视野。

（二）教学方式和方法的创新与实践

课程的整体教学设计本着教师主导学习和学生主体学习的基本原则，注重培养学生的自我学习能力、创造能力和独立思考能力。面对课程总学时被压缩，课程组教学团队大胆创新教学模式，开展线上学习与线下面授有机结合的混合式教学，实现了课堂理论教学时间和空间的延伸及拓展，并提升了教学质量。

线下教学充分运用翻转课堂的教学模式，在课前发布单元教学大纲，采用问题导向法，引导学生通过线上学习和文献导读，有效预习，提高课堂的教学效果。对于课程的重点和难点，鼓励优秀学生自行组织小组开展研讨，培养学生的自学能力、创造能力及独立思考问题的能力；对于经典林分调查因子的教授，充分运用探究式、讨论式、启发式教学，采用引出概念（线上随堂测验，检验课下学习效果）→介绍公式（多媒体教学）→完成求证（板书教学）→案例强化（学生实操）→学生互评（讨论法、展示法）→教师讲评（知识点的梳理和总结）的模式，引导学生带着问题主动学习、主动思考、大胆表达，培养学生的创新性思维，实现师生、生生的合作互动，完成对知识的吸收和内化。课后在线上使用“学习通”网络教学平台，开展课堂重点和难点的补充讲解、发布作业、课后讨论、分享学习资料，同时进行点对点的辅导，一对一的交流，有针对性的差异化教学。在线上教学资源的设计中，结合课程教学大纲和考试大纲，设置任务点和非任务点，学生可以根据学习能力和兴趣自主选择学习内容，做到因材施教、因需施教，形成对学生的初步分类培养，从而形成“课前—课中—课后”全覆盖、线上线下混合式的多维互动的教学体系。

（三）实验和实践教学的创新与探索

“测树学”是一门实践性很强的林业技术基础科学。培养学生的实验实践能力，对后续“森林生态”“森林经理”“森林经营”“林学3S技术”等相关课程的顺利开展具有举足轻重的意义，也是“建设适应创新型、复合型、应用型人才培养需要的一流本科课程”的需要。依托于林学国家一流本科专业建设，课程教学团队购买了年轮分析系统、电动生长锥、测树超站仪、激光测高器、超声波测高器等多种新型的森林调查仪器设备，用于本科生的实验教学。在课程总学时被压缩的情况下，将实验课程学时占比增加到了总学时的一半。通过建设在线虚拟仿真实验项目，打破校园实验环境条件的限制，开展了如林分调查、角规测树、树干解析等“做不到”“做不了”“做不上”的实验教学项目，延伸了实验教学的时间和空间，拓展了实验教学内容的广度和深度，提升了实验教学的质量和水平。

为期4周的课外实践教学环节开设于大四学年的上学期。学生需要以4～5人为一个小组，深入林场独立完成一个林班的调查，进行数据分析，剖析林分结构和生长特点，并提出相应的森林经营方案。这是一个从课堂理论走向林场实践，再用实践去对印证、深化和丰富课堂理论而自我升华的过程。与此同时，实习过程获取的图片、图像、原始数据资料会直接作为教学案例用于低年级学生的“测树学”课堂教学，通过真情实景还原林业外业调查场景，增强了学生对于森林调查的感性认识，提升了教学效果。课程还构建了校内实验教学与校外实习基地联动的实践教学平台，课程教学团队先后指导学生承担了河南省森林资源清查、郑州西南林区森林资源资产评估、河南省森林经营方案的审核等多个林业调查项目，通过带领学生走进林场、走进林农、走向林业，推动课堂教学与社会实践有机融合，引导学生学林、爱林、知林、为林，全面增强学生立志服务乡村振兴和生态文明建设的使命感与责任感。

（四）教学测评的创新与实践

根据一流课程建设的要求，要建立以激发学生动力和专业志趣为着力点的过程评价制度。传统的专业课程考核多采用期末闭卷考试，平时成绩也仅是结合学生课堂考勤和实验报告的提交质量给定。仅从一份试卷判断学生对课程的掌握程度，难以鉴定素养本位的学习过程本质，更无法捕捉学生学习的过程性评价，也会存在部分学生采取考前突击背诵等方式应付考试的现象，不利于提高学生理论与实践相结合的能力和学以致用的能力。2021年9月，河南农业大学发布了新的本科考核工作规程，将课程考核总评成绩中的平时成绩的比例由20%～40%提高到了40%～60%，进一步强调了对学生学习过程评价的重要性。因此，为了能够科学、客观、全面地评价学生的学习过程和学习效果，课程组开展了以能力为导向的多元评价，建立了涵盖课前预习、课堂出勤、课堂讨论、小组汇报、课后作业、线上学习情况、实验仪器使用和维护的规范性、可操作、可量化的全过程评价指标体系。

三、“测树学”一流课程建设的成效

（一）课程教学效果显著提升

以现代林业信息技术为载体的丰富的网络多媒体资源、先进的仪器设备和森林观测技术手段，既开阔了学生的专业视野，也提高了学生对课程的学习兴趣。线上教学通过互联网的交互式信息传播的优势，对有限的课堂教学进行了有效补充，也为学有余力的学生提供了更为广泛的学习时间和空间。理论、实验、实践并重的全过程考核评价指标体系让学生更加注重对平时知识的积累。课程总体教学呈现的学习情境真实而具体，学习途径多样而协同，学习收获丰富而有个性，对学生的评价连续且多样。据统计，每年的课程学生评教都达到了98分以上，课程考核成绩优秀率达到了80%。

（二）教师教学能力不断加强

目前，“测树学”课程教学团队中拥有教授1名，副教授1名，讲师2名，形成了合理的教师梯队结构。依托一流课程建设，课程组团队成员采用线下教研室和线上虚拟教研室相结合的模式，定期集体备课，研讨课程设计，强化了教学研究；多次参加教学技能培训，提升了教学能力；通过到相关兄弟院校进行访学交流，提升了专业知识水平；通过参加国内外教学研讨和林学学科会议，及时了解学科的发展前沿。自“测树学”一流课程立项以来，课程组团队成员主持省级、校级教改项目3项，集中编写了省级“十三五”规划教材1部，发表教学论文5篇，指导学生参加国家和省级大学生创新创业项目各1项，实现了以课促建，以教促研，教研相长。