楊瑞 豐霞 何躍軍 韋小麗

摘要：指出了森林計測學課程是林學專業的重要專業基礎課，課程內容與其它學科之間交叉性大，且具有較強的實踐操作性。結合社會時代發展和科技進步，圍繞林學專業培養目標和森林計測學教學參考書的具體內容，對該門課程的教學內容提出了以下幾點建議：根據社會生態文明建設的需要把生態理念教育融于課程教學之中，引入現代的各種測樹儀器和測樹方法，結合實際情況把各種數理統計軟件與3S技術廣泛滲透到課程內容當中。通過對教學內容的補充與完善，期望能進一步滿足社會發展的需求。

關鍵詞：森林計測學；林學；教學思考

中圖分類號：G642

文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2016）05-0206-03

1 引言

貴州大學林學院本科教育林學專業的培養目標是為林業、農業與生態環境保護等相關部門培養具有苗木培育、森林經營管理、森林病蟲害防治、林木遺傳與改良、森林資源保護與開發利用、城市林業建設和規劃設計、自然保護區與園林管護等方面的基本理論和基本技能的高級科學技術人才。森林計測學作為林學專業的一門重要專業基礎課，一方面國家各類森林資源調查的核心工作都主要包含于森林計測學的內容之中，另一方面該課程為林學專業的森林資源經營管理學、森林資源資產評估、森林培育學等課程提供分析研究的理論和技術方法，在林學專業教學體系的課程開設中具有舉足輕重的地位和作用[1～3]。隨著科學技術的發展和人類社會的進步，人們對森林的認識和需求也在發生變化，各種現代技術的發展及其在森林計測領域的應用，對森林計測學課程的內容也提出了新的要求。

2 森林計測學教學內容及特點

貴州大學林學院林學專業的森林計測學課程以孟憲主編的“測樹學”（中國林業出版社，2006年4月第3版）作為參考書，教材的主要內容為單株樹木材積測定、林分調查、林分結構、林分蓄積量、林分材種出材量、樹木及林分生長量、生物量測定、林分生長和收獲預估模型、立地質量及林分密度等，同時附錄中有多元回歸模型和森林資源調查方面的內容[3]。課程內容涉及到林木的生長發育變化解析，森林資源調查的生長、數量、質量、結構、生物量等測定理論、方法和技術。在課程內容中涉及到數理統計、物理學、植物學、樹木學、測量學、現代控制論、遙感及計算機數據處理技術、森林生態學等相關基礎知識[3，4]。學習本課程的學生要求熟練掌握與林業相關的一些測定方法，能夠到野外開展各種林業資源調查、作業調查規劃設計，森林群落特征調查等工作。森林計測學內容包括理論教學、實驗測定與論證、綜合實習及課程設計等諸多環節，具有較強的實踐操作性以及在學科之間的交叉性大的特點。在教學過程中必須把理論與實驗教學有機結合起來，才能使學生較好地領會課程的理論知識，掌握測定的方法及計算分析技能。

3 社會需求和科技的進步對森林計測學內容提出了新的要求

黨的十八大報告明確提出，建設生態文明，是關系人民福祉、關乎民族未來的長遠大計。面對環境污染嚴重、生態系統退化、資源約束趨緊的嚴峻形勢，必須樹立順應自然、探索自然、尊重自然、保護自然的生態文明理念，把生態文明建設放在突出的重要地位，融入經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設各方面和全過程，努力建設秀美中國，實現中華民族經濟的可持續發展。黨的十八大報告中對生態文明建設的提出標志著我國已經從生態文明理論孕育階段走進了生態文明實踐建設的時代。林業是生態建設的主體和建設生態文明的主戰場，必須切實擔負起建設生態文明的歷史重任。建設生態文明，是時代賦予林業的重要歷史使命，也是林業建設發展過程中遇到的機遇和挑戰，加之信息化技術日新月異的發展，新的測樹儀器的使用，影像處理技術及地理信息科學、數理統計軟件等各種新技術在林業事業中的應用，迫使森林計測學課程必須產生新的教學內容的變革才能滿足社會發展的需要。

4 森林計測學教學內容的變革

高校作為思想政治教育和培養專業技術人才的主陣地，林學學科培養人才的目的就是使本專業學生成為未來高級林業專業人才的主體，要發揮其專業優勢，將理論與實踐充分結合，認清形勢發展變化，具備現代化林業的思想，能敏銳地分析當前林業發展的形勢與面臨的挑戰，擁有相應的知識儲備，以便更好地為林業發展服務。因此，在林業學科專業教育方面，作為一名大學專業教師，要本著與時俱進的精神，圍繞自己所承擔的教學內容，積極開展適應社會發展趨勢的教育教學改革，努力培養合格的適應林業發展需要的綜合型林業專業人才。

4.1 融生態理念教育于課程教學內容之中

生態文明是繼農業文明、工業文明之后人類文明發展的另外一種社會意識形態，是人類社會發展過程的價值追求。就人類生存的陸地生態空間而言，其生態環境建設的決定因素主要歸功于植被、濕地、荒漠生態系統建設的好壞，這三大系統共同構成的現代化林業體系，在社會生態文明建設中發揮著至關重要的作用。生態環境建設的需求決定了我國林業發展方向從以木材生產為主轉向以生態建設為主的新時期，林業肩負著改善生態環境和促進經濟發展的雙重使命。其林業發展戰略思想觀念的轉變，預示著林學本科人才培養應由林木經營管理技術為主轉向以經營管理技術與生態文明相結合的方向發展。作為林學專業的基礎課，森林計測學課程內容要緊密結合當前林業變化發展的趨勢和面臨的機遇，讓學生在學習過程中，融生態理念于課程內容當中，充分啟迪學生在學習林木、森林生長變化等方法的同時，培植其生態文明價值觀，對森林認識過程中經營技術和生態文明融會貫通，具備現代化林業思想，培養的林業專業人才知識結構在社會發展過程中的價值得以體現，發揮出其行業在社會發展過程中應有的功能與作用。

4.2 不同的測樹方法改進與更新

傳統教學參考書中介紹的測樹工具如測量樹高、樹木年輪、樹干解析等測樹方法儀器操作簡單，且大都采用人工肉眼或手動操作去完成，測定方法易受人為因素的影響，測量誤差較大。隨著電子計算機技術、新型電子儀器技術等的不斷完善與改進，新型電子測樹儀器在林業工作上得到了發揮。林木樹高的測定方法上，不僅要求學生掌握布魯萊斯測量高器的原理和應用，還應該加強學生掌握超生波測高器的原理和使用，林分速測鏡的原理和使用。在樹木生長量測定過程中，采用年輪分析儀，結合高分辨率的掃描成像技術，對樹木生長錐芯或樹木圓盤進行樹木年輪與密度測定，然后將儀器分析測定的數據，結合相應專業技術軟件進行統計分析，能夠準確快速地得出相應的測定結果[2]。采用林木冠層分析儀，通過成像技術在野外對森林林冠層進行成像，找準其空曠地對比參數，結合圖像投影設置其相應的成像參數，能準確地測出森林群落葉面積指數、平均葉傾角、冠層空隙度的變化。利用無棱鏡全站儀、三維激光掃描儀等電子儀器掃描林木，結合激光掃描成像系統，利用專業系統軟件可對立木的直徑、樹高、冠幅、冠長等測量因子進行測定，結合相應的軟件分析功能可計算出林木樹冠體積、森林的材積、生物量等結果[5]。馮種科[6]在利用角規測樹過程中，考慮了林分蓄積量空間分布不均勻，用Voronoi圖—泰森多邊形法代替常規的算術平均法去估算林分的蓄積量，對角規測樹方法進行了一定的改進，使林分蓄積總量在測定過程中達到的精度更高。上述這些測樹方法的更新與改進，不但提高了測定的精度，同時在相應的數據處理軟件系統中提高了數據測算的效率和準確度。

4.3 各種數理統計軟件及“3S”技術的廣泛應用

數理統計分析方法隨著時代的發展在科學技術中的應用越來越廣泛，森林計測學課程內容中，數理統計的分析與應用是課程的重要組成部分，比如測量的誤差，抽樣調查、估計，林木生長變化過程分析，各種林木材積表的編制和材種出材量表的編制，地位指數表的研究等，這些統計分析都屬于傳統的森林計測樹內容，在分析計算過程中主要以筆算為主，由于其計算速度慢，在應用過程中受到極大的限制。隨著計算機的普及和大量數理統計分析軟件的出現，若還是采用傳統的筆算方式去培養學生完成相關的教學內容，將來學生走上工作崗位后就很難勝任時代發展的需要，對自己所從事的專業技術工作就會產生直接的影響，甚至于被社會淘汰。各種測樹技術的發展及人們對森林認識的逐漸深入，在對森林進行全面、準確的測定與分析已成為可能與必然，所獲取各種復雜數據的表達、分析，要更多地應用各種統計分析軟件去完成。 如在森林計測學課程中講授“樹干解析”時，傳統的方法是要求學生除了應用計算器一步步地對樹木的生長量、生長率、材積等的計算，還要在方格紙上畫出樹干縱剖面圖、林木生長變化圖等，顧麗[1]利用Forsat軟件，運用其軟件模塊下的“樹干解析”功能，直接實現了樹干、材積、生長量、形數等的計算，還直接輸出了課程內容中所需繪制的各類示意圖。張雄清[7]利用森林一類清查不同年限的樣地復查數據，利用SAS統計分析軟件，對北京山區的油松生長模型參數進行研究與分析，構造了林分的年生長變化預測模型，對森林的可持續經營管理具有重要的指導意義。

隨著“3S”技術為代表的空間信息技術的發展，在不同學科領域之間的相互滲透與融合，在林業領域方面也產生了巨大的影響，林業信息化和數字化已成為林業發展的必然趨勢，“3S”林業信息化建設已成為林業工作內容中重要的組成部分。如李登秋[8]利用遙感驅動的生態過程模型，結合國家森林資源連續清查的調查數據和森林資源規劃設計的調查數據，分別對江西省吉安市的森林生態系統生長量估算進行了對比分析，為認識研究區的森林生長空間分布差異及更新森林生物量提供了重要的幫助。再如，在實踐生產中，林業土地利用監測、植被類型劃分、森林資源生長動態變化監測與管理、林火預防、林業有害生物防治等方面，都可利用以“3S”技術為基礎的各種遙感信息資料進行預測與分析，結合實際所測的信息資料進行具體的計算、分析，根據實際所需，實現林業的動態監測與管理，促進其林業資源數字化，更好地為林業建設服務。

5 結語

人才培養是大學的重要職責，大學的教育質量直接關系到大學人才的能力。在人才培養過程中，隨著知識體系的多元化，社會發展需要的多樣化與復雜化，對人才的培養提出了更高的要求。作為一名大學專業課教師，在對專業知識進行講解與傳授過程中，應具有前瞻性的眼光，結合自己涉及的專業實際和社會時代背景，對自己承擔的教學內容應定期跟蹤和分析其發展趨勢，了解專業實際情況及在社會發展中的需求或應用的研究成果，緊跟社會發展需要，所傳授的專業技術知識才能適應社會發展的現實要求。

參考文獻：

[1]顧 麗.Forstat軟件在《測樹學》實踐教學“樹干解析”中的應用[J].教育科學論壇，2015，（33）：231～232.

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[3]孟憲宇.測樹學[M].3版.北京：中國林業出版社，2006.

[4]白晉華，郭晉平.“測樹學”課程教學環節改革初探[J].中國林業教育，2013，31（2）：68～70.

[5]謝鴻宇，趙耀龍，楊木壯，等.基于無棱鏡全站儀的樹冠體積算法[J].中南林業科技大學學報，2014，34（1）：12～17.

[6]馮仲科，郭清文，朱 萍.Voronoi圖—泰森多邊形法在角規測樹中的應用[J].林業資源管理，2006，（3）：44～47.

[7]張雄清，雷淵才.基于定期調查數據的全林分年生長預測模型研究[J].中南林業科技大學學報，2010，30（4）：69～74.

[8]李登秋，居為民，鄭 光，等.基于生態過程模型和森林清查數據的森林生長量估計對比研究[J].生態環境學報，2013，22（10）：1647～1657.