農林院校森林資源課程實踐教學改革研究

賴日文，謝雪莉，蘇艷琴，應興亮，羅文瑋，鄭德祥

（福建農林大學林學院，福建福州350002）

農林院校森林資源課程實踐教學改革研究

賴日文，謝雪莉，蘇艷琴，應興亮，羅文瑋，鄭德祥

（福建農林大學林學院，福建福州350002）

結合多年的森林資源環境及“3S”技術相關課程教學實踐經驗，從教學理念、實踐內容、實踐方法和手段、成效等方面總結了森林資源環境領域課程實踐教學改革和創新的經驗，即確立以學生就業、服務林業為本的與時俱進的實踐教學改革理念，結合“3S”技術，對相關課程進行綜合的實習實踐，優化教學內容，采用先進、豐富教學方法和手段，強化實踐教學環節，設計多層次的實踐內容。這些實踐教學改革取得較好的成效，促進學生綜合運用能力的提高，完善森林資源領域實踐教學課程體系，提升了專業教學水平。

森林資源環境領域；課程實踐；教學改革；“3S”技術

目前，我國農林類高等院校在森林資源環境領域開設的課程主要有：“3S”技術、測樹學、森林經理學、森林培育學等，這些專業課程的教學質量直接影響林業相關專業人才的培養質量。近年來，各農林院校都非常重視林業相關專業課程的教學改革研究[1]，但專門針對實踐教學改革研究的文章鮮有見報。森林資源類相關專業的教學工作者都知道，對于一門實踐性較強的課程，學生不僅要很好地理解和掌握基礎理論，對實踐內容也要有很好地掌握。實踐內容往往是對理論知識的驗證、與社會工作接軌，實用性較強。對學生而言，實踐教學往往更能激起他們的求知欲、提升他們理論聯系實際的能力，因此，通過實踐教學改革研究能使學生更好地接受創新、實用、全面的實踐教育。筆者多年從事森林資源領域科研和教學工作及“3S”技術研究，對實踐教學內容進行研究和試驗改革，并取得良好的成效。在此，系統地闡述近年來森林資源環境領域實踐課程教學改革的歷程及心得、經驗。

1 實踐教學改革理念

學校教學的主體是學生，為了更好地開發學生的智慧潛能、促進學生全面發展，必須堅持以學生為本、以學生就業和服務社會為本的教學理念[2]。課堂教學使學生獲得了各個學科的理論基礎知識和相應的基本技能，而實踐教學的重點就在于將理論與實際問題相結合，發揮學生獨立思考、團結協作的能力。林學的主要課程：例如“3S”技術、森林經理學，測樹學等學科均是實踐性較強的學科，實踐教學占有重要地位，學生只有獲得這些基本的實踐技術和能力后，才能更好地面對相關專業的工作，服務于所在的行業。所以，實踐教學必須堅持以學生為本，一切為了學生的理念，與時俱進、針對社會需要，全面培養學生。

比如，林學專業的高級技術人才主要從事林業規劃、設計、施工和管理以及生態環境建設與森林資源綜合開發，涵蓋了林業、土地管理、環境保護、水土保持等領域。在實踐教學改革當中，必須遵循這個理念，不斷改革實踐內容和技術手段，將相關專業的技術引入實習中，豐富實習內容，讓學生及時了解學科的發展前沿，達到提高學生綜合素質，加強專業實踐技能，提升綜合運用能力，真正做到學而致用、用而創新。

2 實踐教學內容的改革

2.1 與時俱進的實踐內容

21世紀以來，世界林業發展的指導原則從木材永續利用轉變為森林可持續經營，森林資源環境類必須面對3個變化：森林資源的變化、社會需求的變化和林業發展趨勢的變化[3-4]。這三個變化決定著森林資源類的教學內容必然具有動態變化的屬性，主要包括森林的區劃和調查、森林資源的分析與評價、相關決策與信息管理等。這就要求我們要對森林資源數據進行實時更新，在實踐教學中介紹最新的森林資源狀況。傳統的森林經理實習的內容沒有與時俱進，與現在的森林經營思想不符合。為了滿足現代化林業發展的需要，培養出一批優秀的林業從業人員，實踐教學中不但要充分結合授課老師的科研項目和科研成果，還需添加一些全新的實驗內容。筆者緊密結合當地林業區劃以及森林資源的特點，與課題組建立了福建農林大學本部、福建農林大學南平校區以及福州森林公園三個固定科研訓練基地，使學生可以對實習收集到的數據進行整理、積累、分析，能夠將實習的資料進行逐次積累，為以后的學生提供有價值的參考資料，例如將來可以研究同一林分樹木生長量逐年的變化規律，同一林分或者森林整體生態變化與演替規律，而且也為這些林分的深入研究奠定了基礎；同時對國家森林公園的生產管理以及今后的發展規劃也很有價值。

2.2 與“3S”技術緊密結合

對土地利用狀況的監測和資源信息化管理是從事林學、生態、森林資源保護與游憩和水土保持與荒漠化等相關專業工作的重要基礎?！?S”技術能實時、準確、快速地獲取森林資源相關數據，及時更新數據以及信息加工、存貯、管理和分析，目前已經廣泛地應用于林業資源管理、環境監測、災害評估、區劃與規劃等眾多領域。培養具備良好“3S”技術課程體系專業基礎的本科生，除了能讓本科生深入了解林業基礎領域、國土資源的合理利用，也對其繼續升學深造，學習氣象學、生態學和自然地理學等相近專業的碩士研究生具有重要的意義[5-6]。

目前我國在林業上的任務量多且繁重，相對應林學專業方向的人才也應呈多元化發展。因此，林業專業人才的教學計劃和實驗教程不能按照傳統信息技術專業的課程設置，必須要在有限的信息技術課程課時內設置適合林學專業的信息技術人才培養目標，而“3S”技術在其中扮演了至關重要的作用[7-8]?！?S”技術已經成為森林經理學科和林業從業者應該掌握的基本工具之一，而“3S”課程體系存在內容上廣、深及技術操作上的可行性等多個問題，且“3S”技術中RS、GIS以及GPS的儀器使用和軟件操作是掌握林學、森林經理學等相關課程實踐活動的重要手段，對學生要求較高。因此如何對實踐教學內容進行飽滿充實、對教學方法上進行改革創新是促進學生對理論基礎知識、實踐操作方法的掌握，了解相關學科前沿知識的重要途徑之一，也是促進學科知識的綜合性、科學性的重要方法之一。

課程實踐改革將緊密結合“3S”技術，主要從野外地物點GPS的采集應用、通過遙感軟件實現高分辨率遙感影像的幾何校正和專題信息提取、基于典型地物影像特征的變化、遙感影像的野外判讀用GIS軟件技術實現小班基本圖和林相圖等專題圖的制作等技術領域出發，給學生呈現出一套完整、系統的實習程序，創造良好的實習條件，實現理論與實踐的有機結合，不僅能使學生掌握“3S”技術，還能有助于鞏固專業基礎知識。通過這種方式更好的培養出林業技術性創新人才，讓先進的技術手段能夠在林業的各項工作中發揮舉足輕重的作用，滿足社會的需要。

2.3 多學科的綜合實習

近年來，對森林資源環境領域類課程實踐而言，綜合實習是以學科理論為基礎，綜合運用抽樣技術、測樹學、地理信息系統和遙感等技術手段，提高學生進行森林區劃和調查、森林生長與效益評價、森林調整、規劃設計和信息處理的能力[9]。綜合教學使學生在課堂上收獲的理論知識能得以鞏固和加深，指導學生運用一定的方法將各個學科的相關知識建立一定的聯系性，從而得以活學活用。更重要的是鍛煉學生的發散性思維，提升他們的知識運用能力。

表面上傳統的森林資源類課程的實踐教學內容相對單一、獨立、不呈體系，但事實上這些課程是有交叉的。比如，森林經理學屬于交叉學科，實則是對各門專業基礎課的綜合應用，如小班的區劃和調查與測樹學、測量學等課程關系密切；森林經營類型與模式和森林培育學中的立地類型、造林類型息息相關；編制森林經營方案必須緊密結合森林保護學、森林培育學、林學經濟管理等相關課程[10]。改革后的“森林經理學”綜合實習內容包括：“森林經理學”的精華內容、GPS、遙感技術、地理信息系統、測樹學、抽樣調查技術、測量學等課程的知識，使學生的森林資源監測管理技能得到全面的訓練，掌握森林資源經營管理的基本技能。改善綜合實習的綜合性和系統性，將小班區劃和調查作為實習綜合技能訓練的重點，并且有選擇性的統籌安排森林經營的規劃設計、森林資源信息的統計分析，結合課間實驗、專業課、專業基礎課的相關知識解決現實中的問題，培養學生的森林經理技能。這種多學科、多課程組合的綜合實習方式，把相關的專業知識進行揉合，建立起有機的內在聯系，避免了知識的重復和脫節，不但使學生系統地學到多種實驗技術和專業技能，還可以有效地避免因實習地點和內容的重復，造成的實習經費和教學資源的浪費。

3 實踐方法和技術的創新

3.1 教學方法改革

3.1.1 學生實習積極性提升、效率提高

傳統的實習是根據教材中的實習部分作為指導，由教師根據實習內容在野外講解實習中的注意事項和具體作業方法等。教材中的實習指導與現實不符或者比較落后，教師野外講述的內容不能使所有學生都接受。改革后的實習教學是在實習前進行實習動員及實習安排與分組，將已經編制好的實習指導書內容與最新的政策和數據結合進行改善，利用群文件、郵件等方式將電子版發送到學生手中。實習指導書包括：實習目的、內容、準備工作、具體操作方法、實習報告格式等，內容全面且易于學生預習、自學。

實習的室內操作部分，利用電子教學遠程控制系統，多媒體教學、集合案例分析討論等方式進行操作部分的演示。改革后的實踐教學涉及大量運用“3S”技術方面的軟件進行操作，步驟繁多且部分外文軟件的操作使難度加大，利用錄像軟件錄制講課的操作視頻，發送給學生，這種方式有利于教師對學生的指導，學生更積極、更有效率地完成實習操作和實習報告的編寫。

3.1.2 教師與學生的關系更密切

良好的師生關系建立在教師與學生之間的密切交流，師生間的關系良好與否很大程度上決定著教學質量。在大學教學中，師生間的交流往往只局限于課堂教學，面對面溝通交流的機會非常少，時間相對短暫，這就要求老師能夠創造一切主動與學生交流溝通的機會。在每學期的實踐活動中，教師與學生交流密切，了解學生的生活、思想狀況，了解學生對實踐內容、方式的反應，及時反饋學生對實踐內容的掌握情況。實習結束后進行相應的考核，針對學生所存在的問題進行點評和分析，與學生交流實習心得體會，并做出本次實習總結，對暴露出的問題加以引導，盡力幫助學生解決問題。通過這些方式，密切了師生交流，提高了教學質量。

3.2 實習技術創新

森林資源是地球上最重要的資源之一，是生物多樣性的基礎，是影響地球表面人—資源—環境協同體系的主要因素之一[11]。森林資源調查、規劃、管理、監測、評價、預測預報和決策等各個環節都離不開現實的、客觀的、準確的信息以及信息的表達、處理和分析。

傳統的技術方法相對落后，在森林資源的調查、測量方面一般需耗費較多的人力、物力和時間。如傳統的森林經理學的實踐中是對應地形圖進行小班勾繪，因為小班數據多年未更新，對傳統森林經理實踐中眼睛無法看到和識別的如山坳處的森林資源狀況和情況；再如傳統林業基本圖是通過手工方法勾繪后曬圖而成；林相圖的制作是通過手工著色來完成；小班面積是通過數方格得到的。這些傳統方法與現代林業信息技術相比較為落后。

為此，加強現代林業信息技術教育是現代林業的必然要求。上世紀40年代以來，現代信息技術，特別是在森林經理學引進“3S”技術體系后，增強了森林經理工作獲取、處理、使用和儲存信息的能力，大幅度提高了森林經營的管理水平及工作效率，實現了森林經理工作在技術上的突破，加快推進了森林經理各項工作的進程。以“3S”技術為代表的地球信息科學為現代林業的實現和發展提供了綜合的高新技術平臺[12-14]。

因此，在森林資源環境領域的實踐活動中，積極引入以“3S”技術為代表的現代林業信息技術。在改革后的實踐活動中，“3S”技術涉及的儀器使用和軟件操作是實現林學、森林經理學等相關課程實踐活動的重要手段，這些技術手段的創新使實踐教學達到更好的效果。具體來說，以實驗區域遙感影像為底圖，通過差分GPS獲取野外準確控制點坐標對遙感影像進行幾何精校正；通過野外實習掌握林業小班區劃、小班勾繪、小班調查技術，對小班外業調查資料進行整理；GPS野外采集地物點更新數據庫；借助GIS軟件對小班外業勾繪圖進行矢量化，計算和統計小班面積，形成小班數據庫；利用GIS平臺繪制林業基本圖、設計和編制林相圖。通過實習，使學生通過外業調查，掌握小班勾繪的基本方法，掌握運用GIS進行配準及矢量化并進行基本圖和林相圖的編制方法，使小班面積的計算更精確，速度更快，節省人力、物力，表達方式更清楚、直觀，易于學生接受。

4 實踐教學改革應注意的問題

森林資源環境領域實踐教學活動的改革，豐富了實習內容，提高了技術方法，讓學生及時了解學科發展前沿，基本達到提高學生綜合素質、加強專業實踐技能、提升綜合運用能力，真正做到學而致用、用而創新。實踐教學改革中還需注意一些問題：

（1）在實踐教學中，既要闡述實踐的基本要領，又要解釋原理與實踐的結合點，加上實習動員和數據處理步驟的講解等，留給學生實踐、上機操作的時間相對較短，學生難以深入掌握，很難形成對學科知識的融會貫通。因此，實習時間應該適當延長。另外，課題組認為實驗環節課時應該增多，加強學期中的一些實驗課程培訓，尤其是對“3S”相關軟件的掌握，可以為學期末的綜合實踐活動打下良好基礎。

（2）實習環節及課程安排的先后順序對學生掌握和理解整個實踐活動有很大的影響。改革后的實踐是多學科、多環節的教學活動，因此必須在學生充分理解理論知識與原理的基礎上，更有邏輯地設置環節，注重內容的前后對應。

（3）確保能將各種現代信息技術巧妙融合在實際實踐活動中是森林資源環境領域發展的方向。這一措施既能適應現代林業發展的需要，還能不斷提升森林調查區劃、監測管理、經營決策的水平。

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（責任編輯：華偉平）

Research on the Practice Teaching Reform of Forest Resources in Agricultural and Forestry Universities

LAI Riwen,XIE Xueli,SU YanQin,YING Xingliang,LUO Wenwei,ZHENG Dexiang
(School of Forestry,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou,Fujian 350002)

In this paper,The author according to the teaching and practicing experience of many years of forest resources and the environment and"3S"technology,summed up the experience of practical and teaching reform and innovation in forest resources and the environment courses from Teaching philosophy,practice content,practices and tools,performance and other aspects.namely the establishment of student employment,service forestry–orient d’s reform in practical teaching philosophy with the times,combined with"3S" technology,related courses integrated internship practice,optimized Teaching Content,using the advanced teaching methods and means, strengthening practice teaching,design practice of multi-level content.These practical teaching reform has achieved good results,promote students' comprehensive ability to use,improve forest resources field practice teaching curriculum,to enhance the teaching level.

areas of forest resources and the environment;curriculum practice;teaching reform;"3S"technology

G642

A

1674-2109（2016）12-0081-04

2016-06-07

福建農林大學教育改革研究項目（111415004）。

賴日文（1970-），男，漢族，副教授，主要從事3S技術在資源環境中的應用、森林資源經營管理研究。