“森林資源信息管理學”課程教學改革

吳達勝+方陸明+徐愛俊+任俊俊

摘 要： 森林資源信息管理學融合了信息學與森林資源業務背景知識，是多學科交叉復合的產物，也是培養林業IT人才的重要課程之一。文章從全國林業信息化人才緊缺的現狀出發，提出了“森林資源信息管理學”課程教學與改革的重要性，并從改革教學內容、更新教學資源、改善師資隊伍、集成混合式教學方法、強化過程化考核五個方面，討論如何促成良好的學習效果，提升學生的研究能力與自主學習能力，從而完成課程教學改革的目標。

關鍵詞： 林業信息化； 人才； 森林資源信息管理學； 改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2017）08-70-04

Abstract： The course of forest resources information management is the product of combining with the knowledge of information science and forest resource business， it is the result of the multidisciplinary crossover， and is also one of the important courses for personnel training in forestry science. This paper analyzes the situation of shortage of the national forestry informatization personnel， puts forward the importance of the course teaching and reform of Forest Resources Information Management， and discusses how to promote good learning effect， improve students' ability of study and autonomous learning， through five parts， i.e. the reform of teaching content， updating the teaching resources， improving the teaching staff， integrating the blended learning method and strengthening the process assessment， so as to achieve the goal of course teaching reform.

Key words： forestry informatization； personnel； Forest Resources Information Management； reform

0 引言

2009年2月，國家林業局正式頒發《全國林業信息化建設綱要（2008-2020年）》和《全國林業信息化建設技術指南（2008-2020年）》，逐步建立起功能齊備、互通共享、高效便捷、穩定安全的林業信息化體系，為發展現代林業、建設生態文明、促進科學發展提供有力保障。2016年3月22日國家林業局正式印發了《“互聯網+”林業行動計劃——全國林業信息化 “十三五”發展規劃》，提出到2020年，全國林業信息化率達到80%。目前，以“3S”技術為基礎結合其他高新技術構建起了整體性的數字林業技術體系，使林業信息化的發展進入了一個斬新的階段[1]。“盛世興林，人才為本”，無論從數量上還是質量上，現有林業信息化人才的結構都不能滿足當前林業信息化的需要[2-3]。隨著現代信息技術在林業經營和管理中的應用，林業信息化建設對人才的需求明顯上升[4]，展開林業信息工程本科人才培養體系研究和實踐，培養基層緊缺的林業信息化人才，已非常緊迫與必要[5]。構建林業信息工程本科人才培養互動機制，培養具有林學基礎知識和信息技術的綜合型人才，是林業信息化建設的需要，也是林業人才培養的主陣地——林業高等院校的時代責任[6]。全國高校大量的IT類專業畢業生與林業IT技術應用型人才嚴重缺乏，形成了反差。深度調研的結果是：具有行業背景的院校，應該發揮行業優勢，培養具有林業知識的信息技術人才，以滿足林業信息化建設市場需求。

森林資源信息管理學是信息學與森林資源業務背景相結合的產物，是多學科交叉復合的產物，也是培養林業IT人才的一門重要課程。該課程以森林資源信息管理各業務系統為例進行演示、講解，要求學生理解森林資源信息的獲取、存儲、處理及輸出過程，進而掌握軟件工程、數據庫管理系統的思想和方法，具有森林資源信息管理項目的分析、設計和開發能力，同時要提升學生項目研究及團隊合作的素養。

該課程的總課時數為44學時，其中理論32學時、實驗12學時。想要在這么有限的課時里培養學生的項目設計與開發能力、研究能力、團隊合作能力，需要協調多方資源，以最少的投入實現最大的產出。

接下來，我們來分析課程教學的基本過程結構。

如圖1所示，課程教學過程中，教師是傳授者、學生是接受者，只有教師教得好、學生學得好才能產生好的學習效果。教與學是相輔相成的過程，兩者良性互動、互相促進，才能達到教學目標。教學內容好比是原材料，配套的教學資源是輔助材料，在這個基礎上，教師采用合理的教授方法與手段、學生選擇適合的學習方法與手段，通過“材料+方法”的有機組合，才能創造出良好的產品。

1 改革教學內容

教學內容是教學效果的基礎，是教學過程中最重要的原材料，如圖2所示。

2007年至2011年間，課程包含了空間信息管理、網絡化管理、系統集成、模型構建、GIS、MIS及森林資源管理信息系統案例等內容。分專題，由不同的教師主講，內容的特點體現了技術與業務混雜的雙主線進行。存在的問題是因內容博雜，雙主線交叉進行往往導致教學混亂、學生無所適從；同時，因課時有限，各部分內容難以講解透徹。

2012年到2014年間，課程改成以技術為主線，包括：森林資源信息管理概論（主要是介紹森林資源信息管理的意義、概念、發展過程及以技術處理為主線引出后續課程章節）、森林資源信息獲取、森林資源信息存儲、森林資源信息處理、森林資源信息輸出，這些技術事實上是結合了屬性數據的處理過程及空間數據的處理過程，這些處理過程大部分都在之前的《數據庫原理與技術》、《軟件工程》等課程中有涉及。存在的問題是以技術為主線的講解，一方面許多技術與前期課程有重復，另一方面學生對森林資源業務仍然缺乏理解。

總體而言，前兩個階段的課程內容對人才培養目標的支撐重點都是在知識能力的提升上，而對學生的研究能力、自主學習能力等支撐偏弱。

2015年至今，重新梳理課程內容，分為森林資源信息管理概論、森林資源調查體系、森林資源管理硬件介紹、森林災害監測、森林空間結構評價、森林資源信息系統案例分析、森林資源專題文獻查詢（自主學習）、森林資源專題答辯等8個部分進行講解，每個部分是4個學時，以森林資源管理業務為主線進行內容講解。第1部分“森林資源信息管理概論”，重點介紹森林資源信息管理的意義、森林資源信息管理建設內容、森林資源信息管理建設方案以及后續課程之間的邏輯關系；第2部分介紹森林資源管理的核心內容，即森林資源調查體系，使學生對主要的森林資源調查的內容、方法有較深入的理解；第3部分介紹系統硬件技術，如經緯儀、胸徑測量儀器、樹高測量儀器、野外數據采集儀、無人機等技術；第4、5部分以森林災害監測及空間結構評價為例透徹地講解森林資源的部分業務管理；第6部分以基于Web的森林資源二類調查管理系統為例，講解如何將屬性數據與空間數據融為一體；第7部分布置若干個專題，讓學生查找相應文獻及收集相關數據進行分析和撰寫專題報告；第8部分由學生團隊進行PPT講解專題情況，由任課教師團隊進行提問及打分。

2015年進一步改革課程內容后，重點強調如何將前期學習的技術用于森林資源信息管理中，主線明確，這樣可以在有限的課時內讓學生較深入地理解森林資源信息管理，讓學生通過收集文獻、數據，撰寫報告，答辯等方式提高了其研究能力、自主學習能力和團隊合作能力。

2 更新教學資源

在本課程中，我們共收集了500余道試題、20個作業、20個可運行的森林資源信息管理軟件、1800萬個森林資源林權地塊數據。已建成1000畝以上規模的森林資源野外數據采集基地，一個近100平方米的森林資源信息管理實訓實驗室。收集的試題及相關的數據存放在網絡課堂及國家林業科學數據平臺浙江省子平臺上，可供學生充分共享及研究分析。

同時，2012年至2014年間，團隊教師結合自身研究及教學內容，出版了6部特色教材：《森林資源信息管理理論與應用》、《林業電子政務系統研究與實踐》、《森林火險區劃與防火資源配置方法》、《森林防火地理信息系統》、《林權一卡通系統研究與實踐》、《人工神經網絡在森林資源動態監測中的應用》。

3 改善師資隊伍

自2003年該課程開設以來，師資隊伍擴大了，教師都有森林資源信息管理方面的研究方向，組成了一個相對穩定的課程教學團隊。同時，每個教師根據自己的研究方向牽頭帶領一個小團隊，小團隊由四、三、二年級本科學生、研究生組成，學生成員每年更替一次。這樣的團隊模式在教學與科研的銜接上均起到了傳、幫、帶的作用。

4 集成混合式教學方法

本課程混合采用了“模塊化”講授法、直觀演示法、案例驅動法、練習法、文獻查閱法、課堂演講與討論法、游戲教學法等多種教學方法，取得了比較好的效果。

5 強化過程化考核方式

本課程的總成績由平時成績（占60%）和期末考試成績（占40%）組成。平時成績由出勤及課堂表現分（20%）、專題報告及答辯（40%）、實驗（40%）等三個部分組成。課堂表現分通過若干次隨堂開展的游戲化測試方式進行，學生可以通過智能手機等設備對測試題目進行搶答，系統根據學生答題的正確性及快速性自動給分并現場排名，既考察了學生階段學習情況，又活躍了課堂氣氛。專題報告由學生分組在規定的報告題目內選擇后查找資料，并利用國家林業科學數據平臺上的數據進行處理分析，同時可參加“共享杯”全國大學生科技資源共享服務創新大賽，若在大賽中獲獎則可在該部分中加分；專題報告答辯環節首先由答辯教師對各組進行打分，組內學生則由各組組長根據貢獻度進行排序，從而確定每個學生該部分成績。實驗綜合考慮外業及內業部分，外業實驗通過野外數據調查中的學生表現情況進行確定，內業實驗通過實驗報告及實驗代碼來體現。

6 結束語

森林資源信息管理學的教學內容從傳統的技術與業務混雜的雙主線，到以技術為主線，再到現在的以森林資源管理業務為主線進行講解，讓學生在有限的課時里充分理解和掌握森林資源信息管理的理論與技術，同時提升研究能力和自主學習能力。以技術為主線開展教學，對培養林業IT應用人才有重要的作用。后期將進一步豐富網絡資源，開發在線開放課程，為學生自主學習提供更好的條件。

參考文獻（References）：

[1] 王賽專，譚三清，張貴.林業信息工程本科人才培養體系研究[J].中南林業科技大學學報（社會科學版），2014.8（6）：250-252

[2] 馮仲科，張曉麗，吳保國等.構建林業信息工程新學科[J].中國林業教育，2004.1：18-20

[3] 馬艷.盛世興林人才為本[J].中國林業，2005.10：11-15

[4] 宋蕾，姜瑤.淺議林業信息化建設的現狀與人才培養[J].中國科技財富，2012.5：250

[5] 譚三清，張貴.林業信息工程本科人才培養互動機制研究[J].中南林業科技大學學報（社會科學版），2012.6：186-189

[6] 閆東鋒，畢會濤，李繼東.地方農林院校開設林業信息工程專業的探討[J].中國林業教育，2012.4：23-26