田野宏 黎良財 羅韋慧 蔣桂娟 胡衛東 鄧利

【摘 要】本文針對森林調查技術課程教學面臨的學生數學基礎薄弱、課程教學難以開展、授課內容滯后于森林調查新技術發展等問題,提出將部分數學基礎內容融入課程教學內容中、通過錄制網絡課程優化課程教學內容、利用網絡教學資源構建專業細分精品課程、采用理論與技能緊密結合的培養和考核模式、強化學生對森林調查技術的應用與實踐等課程教學改革措施,并分析課程教學改革的成效。
【關鍵詞】高職教育 森林調查技術 教學改革 林業
【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2021)43-0164-03
森林調查技術課程是高職院校林業技術、林業信息與調查處理等專業學生必須掌握的重要專業基礎課程。森林調查技術作為森林資源量化和評價的根本方法,在森林資源經營管理、森林資產評估等后續課程的教學中起到重要的支撐作用。隨著科技的進步,高新技術及信息化技術逐漸取代傳統方法成為森林調查的新方法。本文以廣西生態工程職業技術學院森林調查技術課程教學改革為例,探索更容易為高職學生所接受的森林調查技術課程教學策略,以提高教學效果,為林業人才的培養奠定堅實的基礎。
一、森林調查技術課程教學面臨的問題
(一)學生數學基礎薄弱,課程教學難以開展
森林調查技術課程中涉及的材積測定、生長量測定、出材量測定等內容均要求學生具有一定的數學基礎,否則較難理解和掌握林木和林分蓄積量、出材量、生長量等重要指標的測算。相對本科院校而言,高職院校生源數學基礎較為薄弱,部分學生未能掌握基本的三角函數、面積、體積等的計算公式,導致在學習森林調查技術課程時感到比較困難,面對各類調查方法中需要用到的數學公式和原理容易產生畏懼心理和畏難情緒,使得森林調查技術課程教學難以開展。
(二)授課內容滯后于森林調查新技術發展
目前,全國高職院校普遍使用的教材為2014年出版的《森林調查技術(第二版)》,該教材采用項目模塊化編寫方式,每個項目既有理論說明又有實踐指導,并且增加了全站儀測量等新方法。但隨著近年來林業信息化、無人機、RTK等技術的快速發展和應用,教材中的部分內容已經出現理論方法滯后于實踐應用的情況。隨著國家北斗全球衛星導航系統的正式啟用,可以預見越來越多的國產新技術和新設備會逐漸配備到林業有關單位。例如,無人機機載激光雷達技術已基本成熟并投入使用,一次飛行就可以獲得地形、面積、冠幅、樹高等多個測量因子的高精度量化數據,搭配背包式激光雷達可以實現對一片林分數據的全覆蓋采集。近年來,激光雷達的成本不斷下降,可以預見該技術很有可能普遍應用于一類、二類調查等大規模的森林調查工作,甚至完全取代傳統的調查方法。對于類似技術,紙質教材具有滯后性,未能隨著時代的發展快速更新,大多數時候依靠任課教師通過活頁式教材或其他教學手段進行補充,缺乏整體設計。因此,森林調查技術教學中難免會出現課程內容教授深淺不一、教學效果參差不齊、理論教學與社會實踐部分脫節等問題。
二、森林調查技術課程教學改革措施
(一)將部分數學基礎內容融入課程教學內容中
針對高職學生數學基礎薄弱的問題,森林調查技術課程教師可以采用理論融合教學的方式,即在講解森林調查技術知識點時,將涉及的數學知識點,例如勾股定理、比例、三角函數、單位換算等內容前置進行補充講解。根據專業的不同,可以在課程中直接補充,但這樣就占用了原有課程的時間。建議單獨將各知識點制作成微課或先導課程讓學生反復觀看自主學習,并設置一定量的簡單練習,幫助學生迅速掌握森林調查技術涉及的數學知識點并樹立自信心,激發學生的學習積極性。
例如,2020學年開始,廣西生態工程職業技術學院林業技術專業教師團隊在講解森林調查技術課程羅盤儀測量使用時,通過微課、圖片結合板書的形式提前講解利用直角三角形三角函數把斜距改為水平距的方法及公式,為后續樹高測定原理、標準地測量等同類計算方法的教學打下堅實基礎。同時,通過介紹第三方微信小程序及移動端換算工具,教授學生現成第三方工具的使用方法及換算技巧,使學生既能夠利用現有工具簡化計算,節省時間和精力,也能夠在野外調查時手機無信號或沒電等情況下通過使用傳統科學計算器獲得計算結果。
(二)通過錄制網絡課程優化課程教學內容
由于課程教材的更新、審定出版耗時較長,課程需要更新的內容往往無法跟上高新技術的發展變化,為了達成培養目標,提高教學質量,學??山M織相應教研室的任課教師針對高職學生的特點錄制省級網絡精品課程。如廣西生態工程職業技術學院通過職教云等平臺開放在線課程展現課程內容,通過視頻直觀地展示和講解不易理解的知識點。錄制精品課程的教師70%以上為“雙師型”教師,均具有中級以上職稱并具有豐富的教學經驗,能夠很好地結合學校的“雙高”建設和林業技術專業群建設,設計編排錄制課程教學內容。據統計,在線精品課程素材庫建立后,圖片、視頻等多媒體展示內容已超過整體素材數量的50%,將枯燥無味的文字描述轉化為生動有趣的動畫視頻等素材。同時,結合近年來無人機、遙感、RTK等技術的發展情況,將新知識、新方法、新技術等內容融入課程教學中。經過教學改革實踐后,森林調查技術課程教學的內容變化(節選)見表1。
(三)利用網絡教學資源構建專業細分精品課程
高職森林調查技術課程知識理論體系源于大學本科課程森林經理學(測樹學),現森林經理學(測樹學)已由北京林業大學、南京林業大學、東北林業大學等知名林業高校建課,廣西生態工程職業技術學院教學團隊在充分學習這些森林經理學(測樹學)課程的基礎上,深入挖掘并提煉高職森林調查技術課程的知識點,充分利用現有網絡教學資源構建專業細分精品課程。例如,將不同情況下胸徑的測量方法及注意事項、不同測高器測量樹高的方法制作成視頻動畫、微課,讓學生快速理解掌握不同情況下胸徑的測量方法以及不同測高器的測樹高方法。學生學習這些課程后,對各類調查工具使用方法的理解和掌握程度明顯提高。
(四)采用理論與技能緊密結合的培養和考核模式
目前高職院校教學普遍采用“理論+實訓”的模式進行教學,往往是學習完所有理論知識后才開展實訓。在這種教學模式下,學生普遍存在學習完理論知識就忘記的現象,最終仍未掌握理論原理,導致遇到困難和異常情況不會處理,記不清關鍵操作步驟等問題。針對這一現象,可采用“理論+工具實操+單項實訓+綜合實訓”的教學模式,并將期末考試考核由“理論(60%)+平時作業、單項實訓(40%)”改為“理論考核(30%)+綜合素質考核(30%)+技能操作考核(40%)”,將理論教學與技能培養緊密結合起來,同時注重學生綜合素質培養。具體教學中,在講解理論方法的同時發放測量工具等實物給學生開展學習演練,加深學生的印象。后續課程緊密銜接單項實訓進行實操,幫助學生鞏固調查工具使用方法和步驟相關理論知識。在開展理論和單項實訓相結合的教學一個月后,組織進行綜合實訓,讓學生在綜合實訓中深刻理解課程理論和實踐應用之間的關系,強化提高學生對課程知識的全面理解和掌握程度。通過上述培養和考核模式,學生不僅能夠在發現問題、解決問題的過程中加深對所學理論知識的記憶,而且能夠獲得運用所學理論知識解決實際問題的成就感。這個過程既增強了學生的學習自信心和積極性,又加速了學生在學習過程中建立正反饋機制。
(五)強化學生對森林調查技術的應用與實踐
可從如下方面強化學生對森林調查技術的應用與實踐。
其一,在整體設計上將森林調查技術課程的實踐內容與相關教學內容進行高效銜接。例如,當講授“地形圖與航拍圖結合應用”這一小節內容時,首先在森林調查技術課上進行細致的理論講解和操作步驟拆分;其次按照改革后的教學計劃,立即安排學生在機房對相關內容進行實操練習,鞏固相關知識點和操作流程;最后,對森林調查技術課程中重要的且與其他課程具有聯系的知識點,通過設置林業信息技術、GIS制圖技術、林業無人機應用技術等同步和后續課程進行關聯。這樣學生在學習過程中不僅能夠不斷地復習和縱深學習,其學習方式也能逐漸實現由記憶學習向理解學習轉變。
其二,師生共同參與項目實踐,推動課程高質量發展。例如,2021年國家林業和草原局在全國范圍內組織開展了一類調查和森林火災風險普查,廣西生態工程職業技術學院2019級林業技術等相關專業近半數實習生直接或間接參與了該項目。根據學生和用人單位的反饋意見,教學團隊及時根據本次調查的技術規程對教學內容進行修改完善,并利用學校平臺優勢在節假日安排林業技術教學團隊教師與自愿參加的林業技術專業學生組成調查隊伍,參加一類調查、森林火災風險普查等項目。通過參與真實調查項目,教師獲得了豐富的一手教學素材和真實案例,有效提升了內容豐富度和課程教學質量?;氐秸n堂后,教師結合真實案例講授課程知識,代入親身經歷和體會,使課堂教學形式更加生動形象。學生則在真實的工作環境中提前學習和了解了調查項目的內容和開展方式,加深了對相關知識的理解。
在以往的森林調查技術課程實訓環節,學生按分組要求開展調查實訓后,所處位置相對分散,教師很難及時了解到每一名學生的學情和動態,導致學生理解、掌握調查工具和調查方法的程度不一。而教師節假日帶領學生參加真實調查項目的方式,已經培養了一批具有調查經驗的學生,他們是很好的教師助手,他們分散到各個組后,很好地發揮了學生之間的“傳幫帶”作用。這種模式不僅解決了過去教師在每個小組之間來回奔波但教學效果有限的問題,更提高了教師教學工作的質量和效率,推動了課程乃至專業的高質量發展。
三、課程教學改革的成效
(一)學生自信心增強,學習方式得以轉變
通過“以老帶新”“同行評議”等方式對改革后課程進行評價,調查結果普遍反饋較好。在學生評教中,認為能夠聽懂這門課程的學生數量有較大幅度增長,學生對課程學習的自信心明顯增強。教師在考核時也發現學生對調查工具的應用熟練度顯著提升,學生學習方式逐漸由被動向主動、由記憶學習向理解學習轉變。
(二)社會服務與教學相互促進,師生社會服務能力大幅提升
師生共同參與實踐項目,發揮社會服務職能,(下轉第170頁)(上接第165頁)較好地實現了教學與社會服務的良性對接。在參與實踐項目過程中,師生的社會服務能力均獲得大幅度提升,森林調查技術課程實訓期間存在的教師無法顧及全部學生需求的問題也得到了解決,充分發揮了學生之間的“傳幫帶”作用。
森林調查技術是高職院校林業技術等林業專業學生必修的基礎課程,本文針對課程教學中存在的學生數學基礎薄弱、自信心不足、教材未能及時更新等問題,從教學內容、課程考核方法等方面對森林調查技術課程進行了改革探索,以期幫助學生解決在森林調查技術課程學習中遇到的問題和困難,為森林調查技術課程的教學改革提供參考。
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注:廣西職業教育教學改革項目(GXGZJG2017A099)
【作者簡介】田野宏(1990— ),男,黑龍江安達人,廣西生態工程職業技術學院專任教師,工程師,研究方向為林業生態工程、生態恢復等;黎良財(1978— ),通訊作者,男,湖北天門人,廣西生態工程職業技術學院林業工程學院院長,教授,研究方向為3S技術在森林資源監測與評估工作中的應用等;羅韋慧(1988— ),女,廣西忻城人,廣西生態工程職業技術學院工程師,研究方向為環境監測;蔣桂娟(1983— ),女,廣西桂林人,廣西生態工程職業技術學院副教授,研究方向為森林可持續經營和林業3S技術;胡衛東(1970— ),男,廣西全州人,廣西生態工程職業技術學院講師,研究方向為森林資源經營管理;鄧 利(1979— ),女,廣西全州人,廣西生態工程職業技術學院講師/工程師,研究方向為林業信息技術。
(責編 蘇 洋)