王冬至 张冬燕
1 河北农业大学林学院 河北保定 071000 2 河北农业大学经济管理学院 河北保定 071000
新时代条件下,森林作为陆地生态系统主体,肩负着实现2030 年前碳达峰、2060 年前碳中和的双重目标与使命。为适应全球气候变化需要,基于测树学理论、技术与方法可以充分掌握森林资源生物量和碳储量动态变化规律及主要生长指标的变化规律,对森林资源数量与质量进行科学监测与评价具有重要意义。测树学是林学专业的专业基础课程,具有很强的理论性、实践性与多学科交叉性等特点,该课程主要目的是让学生具备掌握监测与评价森林资源数量与质量的测算理论、方法与技术的综合运用能力[1-3],具备提出问题、分析问题、解决问题的科研工作能力,满足培养林学专业复合应用型高级专业技术人才的要求。然而,传统的灌输式教学模式、教材内容与结构等方面已不能满足新时代课程教学目标与要求[4-6]。优化测树学课程体系及知识理论结构,不仅为培养现代化林业专门人才奠定基础,而且为精准提升森林经营与管理质量提供了科学依据。
随着我国林业事业的不断发展,新时期赋予了林业新的地位、使命和功能。测树学课程为林业资源调查提供了基本测算理论、技术与方法。然而,传统教学模式限制了教学效果;教学内容陈旧阻碍了森林资源、景观资源、旅游资源及非木质森林资源调查所需的测算理论、技术与方法的更新迭代;单一的教学效果评价方式降低了学生学习兴趣与积极性;课程思政建设的相对缺乏,削弱了专业课程在落实立德树人根本任务过程中的协同效应。因此,创新教学模式、加强课程思政建设、优化教学内容设计及完善课程考核评价体系对实现教学目标具有重要作用。
测树学课程包括理论知识、室内试验与野外实习基地实践三个教学环节。为了实现及优化测树学课程教学目标与方法,使学生牢固掌握测树学课程基本的测算理论、技术与方法,在教学过程中,坚持以学生为中心,关注林业教育特殊性,充分培养学生自主学习能力。基于“绿水青山就是金山银山”,尊重自然、顺应自然、保护自然,绿色、循环、低碳发展的理念,对测树学课程教学模式进行了深入探索与研究。
基于成果导向教育(OBE,Outcome Based Education)理念提出“一中心+两轨道+三融合+四环节”教学模式,提高教学质量及教学高阶性。一中心是突出“以学生学习成效为中心”,确立“三全教育”的总体方向[7];两轨道是问题导向运行轨道、科研助力运行轨道,保障教学质量;三融合是将思想政治教育、职业道德教育和专业知识技能相融合,为课程思政提供教学保障;四环节是优化教学资源、改善教学方法、理论与实验相结合、强化实践基地教学四个教学环节,将初阶、中阶、高阶目标层层递进。借鉴OBE 教学理念和方法,注重学习方式和学习效果的优化与改善,教学过程体现探索性、创新性和挑战性[7]。通过创新课程教学模式,打造“专”有特色的人才培养模式;注重实践,培养学生的“实”务能力;协同育人,以国际化发展培养“博”闻视野;孕育林业人文精神与工匠精神,打造高“雅”有灵魂的林学专业课程教育体系。
落实立德树人根本任务,根据测树学课程各章节主要知识点,充分挖掘课程思政元素,积极完善课程思政案例,将课程思政元素融入教学过程中[8]。通过典型案例分析,深入理解与运用测树学涉及的基本理论、技术与方法,基于“绿水青山”就是“金山银山”的理念,充分学习与践行“塞罕坝精神”和“李保国精神”,使学生提高保护树木和生态环境的意识,增强学生的专业认同感和自豪感,引导学生热爱专业、从事专业的信心和决心。面对当前全球环境治理所面临的前所未有的困难,通过课程思政教育学生不仅要传承林业人勇挑重担、不怕吃苦、艰苦奋斗的精神,共谋人与自然和谐共生之道,还要勇于担当、勠力同心,共同构建人与自然生命共同体。
在全球努力实现碳中和与碳达峰的时代背景下,坚持国家战略需求导向,借鉴OBE 教学理念和方法,注重学习方式、过程和学习效果的优化与改善,教学过程体现探索性、创新性和挑战性。根据课程理论性和实践性的特点,对应的教学内容既体现包含也体现递进的关系,突出知识、能力和素质目标,教学方法体现高阶性和靶向性,具体教学方法如下。
2.3.1 讲授部分
根据测树学课程特点及内容设置,主要采取课堂讲授和小组研讨相结合的方法进行教学,教学手段主要采用多媒体课件进行教学。课前,给学生指定相关教学资源(课件、相关学习网站及视频材料等),做好课程预习环节;课堂中,根据知识点的难易程度,将图片、视频及板书等多种教学形式相结合,对教材中涉及的重点测算理论、技术及方法进行详细介绍与推导;课后,根据知识点难易程度设置相关作业,引导学生积极主动地思考,提高学生分析问题的能力。逐步采用翻转课堂的方式进行教学,把以教师为中心的教学模式向以“学生、问题任务、讨论”为中心的模式转变,充分运用雨课堂智慧教学平台,构建气氛活跃、学习主动的教学课堂,使现代教育技术与课堂教学深度融合。
2.3.2 实验部分
根据测树学实验教学内容及课程特点,主要采用现场教学法、问题导向式、案例法、启发式和探究式教学相结合的教学法。在课前给学生发放视频、基本调查数据及统计表格等主要实验材料,学生预习相关内容。上课时根据预先准备的实验材料、基本测算仪器及设备、实际调查数据及相关计算方法,在掌握测树学基本测算理论的基础上,首先通过练习不同的测树仪器及设备的使用,使学生熟悉并掌握基本测树仪器的种类、构造、工作原理及测量方法;其次通过实际获取的解析木圆盘,使学生掌握树干解析的内、外业的测算方法,为研究林木生长规律奠定基础;最后利用标准地实际调查数据,掌握单木材积/林分蓄积、单木/林分生长量种类及计算方法。通过优化实验教学环节,使学生基本掌握森林资源基本测算理论、技术与方法。利用现场教学法、案例法、启发式和探究式教学相结合的教学方法,激发学生对本课程的学习兴趣,提高学生的自主学习能力,从而提高教学质量。
2.3.3 实习部分
实习是加深学生对测树学基本理论、技术和方法了解的主要教学环节,在实习过程中主要采用现场教学法、讨论法和情境教学法完成课程实习环节的教学工作。在实习前给学生们发放实验实习教程、统计数表、基本测树工具等材料,学生预习相关内容并熟悉实习基地主要森林类型、植被种类、地形地貌及气候特征等,为顺利开展实习工作奠定基础。根据实习基地主要林分类型及特征,选取华北落叶松人工林或油松人工林为主要实习林分类型,以小组为单位完成外业调查和内业数据处理环节,其中森林资源外业调查环节主要包括标准地选择与设置、树木空间位置、每木检尺、角规测树、非木质资源调查等内容;内业调查环节主要包括树高曲线、林分蓄积/生长量及基于角规测量数据计算单位断面积、密度及蓄积量等内容[9-10],最终每人完成一份实习报告并以小组通过PPT 汇报形式对实习环节、内容及主要结果进行归纳与总结,以提高学生团队合作能力及对知识的综合运用能力。
根据测树学课程特点,对森林资源监测与评价的基本测算理论、技术与方法采取多元化考核方式进行考核,由传统的以试卷分数评价知识积累量转变为注重对学生能力和素质的形成性考核。基于OBE 理念并结合测树学课程的性质、地位及在林学专业中的作用,重点考核学生对知识的接受程度和实验实践的综合运用能力;对于森林资源监测与评价过程中涉及的主要测算理论、技术与方法,则要重点考核分析问题、解决问题和动手实践能力,了解学生对基础知识的综合掌握程度,提高林学专业学生的综合素养[11-12]。多元化教学效果评价方法,能够充分调动学生创新积极性,使部分学生由被动到主动,乐于参与和实践,提高学生的实践技能,同时,还可以为学生增加就业机会奠定坚实的专业基础。