水土保持監測與評價課程教學改革探索與實踐

張榮華，張永濤，董智

（山東農業大學 林學院，山東 泰安）

水土保持監測是水土保持法的重要內容，也是生態文明建設的重要基礎。黨的十九大報告提出加快生態文明體制改革、建設美麗中國，明確要加大生態系統保護力度，推進荒漠化、石漠化、水土流失綜合治理。全國水土保持規劃（2015-2030年）確定要完善水土保持監測體系，推進信息化建設。這些為水土保持監測事業發展提供了歷史機遇，也使得相關企事業單位對水土保持與荒漠化防治專業的需求量日益增多。而高等院校作為培養水土保持專業人才的重要力量，在雙一流學科建設不斷推進的新時期，主動適應新形勢，培養滿足社會需求的高素質水土保持人才，顯得尤為重要[1-2]。

水土保持監測與評價是高等院校水土保持和荒漠化防治專業的一門必修核心課程，涉及專業基礎知識面寬、行業領域面廣，技術與方法更新快，具有很強的綜合性、實踐性特點。因此，為提高實際工作和就業競爭力，在分析目前水土保持監測與評價課程教學存在問題的基礎上，如何在有限的教學時間內盡可能多地傳授理論知識，使學生完成課程高質量、高效率學習，掌握傳統和先進的監測技術方法，具備綜合應用理論知識和專業技能處理水土保持監測實際問題的能力，需要在課程教學過程中不斷地探索與實踐。

一 課程教學目前存在的問題

（一） 教材無法滿足實際需求

山東農業大學水土保持監測與評價課程目前的教材主要包括西北農林科技大學張廣軍與趙曉光主編的《水土流失及荒漠化監測與評價》、水利部水土保持監測中心郭索彥主編的《水土保持監測理論與方法》和李智廣主編的《水土保持監測》等。

這些教材內容側重點各有不同，2005年出版的《水土流失及荒漠化監測與評價》作為“十五”國家級規劃教材，側重介紹了水土流失及荒漠化監測與評價的原理和方法，但實踐操作偏少，且高新技術陳舊；2010年出版的《水土保持監測理論與方法》總結了我國水土保持監測的理論和實踐成果，涵蓋了水土保持監測理論基礎、監測網絡體系、監測指標體系、監測技術與方法體系等，是水土保持監測技術人員必備的工具書，但作為高校教材，其內容過于繁瑣；2018年出版的《水土保持監測》是中國水土保持學會組織編寫的水土保持行業從業人員培訓系列叢書之一，闡述了不同土壤侵蝕類型的監測指標、方法、設施設備及監測數據整（匯）編與成果制作等，可供各級水土保持監測機構和各類水土保持監測點使用，但作為高校教材，其理論和實踐內容介紹相對簡單，需要進一步細化完善。

（二） 學時縮減影響教學質量

當前，我國高等教育事業已經進入了全面深化改革的攻堅階段。為適應改革總體發展趨勢，山東農業大學水土保持監測與評價課程學時縮減至32學時，既包括理論知識講授，又包括實踐教學環節。

在有限的課堂學時內，教師開展教學只能側重講授水土保持監測理論知識，而每學時內眾多的信息量使學生來不及及時理解消化，不能完全掌握基本理論和監測方法，更談不上實際綜合應用。在教學方式上教師采用多媒體方式豐富教學內容，但缺乏與學生的真正互動，使得學生參與感低，被動聽課，難以成為教學主體，從而造成部分學生失去學習興趣。此外，學時縮減后，部分課程內容不能全面展開，如重力侵蝕和凍融侵蝕相關內容只能安排學生自主學習，在一定程度上影響了學生的系統學習。

（三） 實踐教學環節相對薄弱

水土保持專業學生的實踐能力直接影響就業情況，決定著畢業后服務社會的能力和用人單位的滿意程度。而水土保持監測與評價課程十分側重理論和實踐結合，要求學生在理解理論知識、技術方法的基礎上，掌握綜合應用專業理論知識、技術方法解決監測具體實際問題。因此，實踐教學環節是該課程重要的教學組成部分。

目前，山東農業大學水土保持監測與評價課程教學呈現出一定的重理論、輕實踐的結果。校內實驗多以人工降雨大廳模擬試驗、土壤物理性質室內分析、高分遙感影像土地利用解譯等；校外實習則以藥鄉小流域監測點、萊蕪棲龍灣水土保持科技示范園、泰安抽水蓄能電站水土保持措施參觀和無人機操作演示為主。這些實踐幫助學生了解、鞏固水力侵蝕徑流小區、卡口站設施設備和水力、風力區域監測技術流程等，而對重力侵蝕、凍融侵蝕等相關實驗、實習則未能開展。學生真正動手操作機會相對較少，在一定程度上影響了實踐教學質量，導致學生動手操作和綜合分析問題能力有所欠缺。

二 課程教學內容優化設計

（一） 引入最新科研論文

水土保持監測與評價課程不是每年都有新版教材，對學科前沿和行業發展的把握相對滯后，而且學生只學習教材內容，難以理解課堂理論知識和科學研究或生產實踐之間的關聯。而科研論文可以反映學科前沿和發展趨勢，同時具有很好地指示關聯性，促使學生理解理論知識在學科體系中的位置，以及如何將知識點應用于科學研究或生產實踐。在教學內容中引入科研論文，植入科研思想，可以彌補原有的課程知識和最新的科學研究或生產實踐之間的斷層[3]。

選取科研論文作為教學內容，需要考慮前沿性、權威性和相關性。目前水土保持監測與評價課程教學大綱主要包括六個方面：概述、監測體系、水蝕監測技術、風蝕監測技術、生產建設項目監測技術、效益評價等。基于多年教學經驗，很多章節與當前水土保持監測技術、生產實踐熱點等密切相連，如水土保持監測類型與方法、衛星遙感與無人機、技術標準與規范、發展歷程與成就、監測點布局與優化、侵蝕性降雨與啟動風速、全國水土流失動態監測、水土保持重點工程治理效果等。因此，引入上述這些方面每年最新的科研論文，對教學內容進行擴展，緊跟科學技術和生產實踐的前沿發展。

（二） 增加綜合設計實驗

水利部“放管服”改革深入實施，完善事中事后監管制度，強化事中監測、天地一體化監管、綠黃紅三色評價，明確了高綜合素質的應用型水土保持監測人才的社會需求。因此，結合理論課的講授，圍繞生產實踐密切相關的水土保持監測項目，增加設計性實驗，加強學生綜合分析問題、解決具體問題能力的培養，提高綜合設計思維和專題寫作能力，以滿足行業發展需求。

依據現行的生產建設水土保持監測相關技術規范，提出具體點型或線型生產建設項目的監測實施方案與監測報告編制等設計性實驗，以提升學生的設計思路與報告編寫水平。設計性實驗是在學生掌握水土保持監測相關理論的基礎上，以鐵路、公路、房地產、礦山開采等監測項目為主線，由教師設置問題，學生以小組為單位，通過查閱資料，提出監測實施方案與監測報告編寫技術要點，進行小組、師生討論論證實施的過程。該實驗過程不再局限于課堂學時，需要學生課后查閱大量資料、小組綜合分析完成。設計性實驗設置激發學生學習興趣，實現由被動實驗到主動實驗角色的轉換，使學生理論聯系實際，從而達到學以致用的目的。

三 教學方法改革實踐探索

科學的教學方法是教師教的方式和學生學的方式在行動上協調一致的結果。在有限的學時內，實現教學目的、保證教學質量，是教師教學改革面臨的新問題。而擺脫傳統的被動式教學，構建互動式教學模式，是深化教學改革的重要內容。

（一） 改進教學模式

按照水土保持與荒漠化防治專業培養目標和水土保持監測與評價課程教學大綱要求，結合近年來的教學經驗，采用了多媒體融合互聯網技術[4]、科研論文引入、突出案例教學、學生自學歸納整理、設計性實驗等教學模式，進行教學探索實踐。

對于需要學生重點掌握的基本概念與理論知識，比如水土保持監測的概念、內容、類型、體系、方法等，采用傳統的線下多媒體課堂授課，融合線上互聯網視頻短片，如人工模擬降雨試驗、暴雨對徑流小區和卡口站設施的影響、測釬布設等，增強學生聽覺、視覺空間印象。

對于需要學生了解熟悉的水土保持監測發展歷史與行業現狀及發展趨勢，比如水土保持監測新政策方針、新技術、新方法等，引入最新的科研論文，演示無人機技術操作，讓學生直接參與遙感影像處理、勾繪土地利用圖斑或生產建設項目防治責任范圍等，直觀感受監測和監管信息化水平。

對于水蝕、風蝕監測技術方法，以人工模擬降雨、藥鄉小流域徑流小區與卡口站、教師科研項目案例等為載體，讓學生掌握監測的內容、方法和具體流程，明確課程理論知識如何綜合應用于生產實踐。

對于重力侵蝕、凍融侵蝕等相關內容，引導學生通過水土保持監測相關網站、期刊文獻等方式，自學歸納概括整理，形成課后作業或專題報告，鍛煉學生主動學習、分析問題、解決問題的能力。

對于生產建設項目監測，通過設置綜合的設計性實驗，啟發學生課前查閱資料、課上討論、課后交流等，從而掌握水土保持監測實施方案或報告編寫要點。

（二） 突出案例教學

案例教學是一種互動式教學，因而案例的選取十分重要，需根據培養目標、教學目的，選擇既能綜合教學知識點，又能增加學生認識、提高分析問題和解決問題的相關案例。水土保持監測是應對不同尺度、不同水土流失類型而開展的工作，涉及內容廣泛，操作技能強，可供選取的教學案例素材較多。結合生產實踐性比較強的科研項目，搜集、選取具有針對性、代表性、啟發性的與現實水土保持監測緊密聯系的案例（表1）。

表1 水土保持監測與評價課程主要教學案例

結合教學實踐經驗，案例教學分為課前準備、課堂組織、課后總結三個階段。

作為案例教學的引領者，教師需要在課前進行大量的綜合研究，以確保案例教學順利實施。案例教學計劃應明確主線，強調理論與實踐有機結合，合理安排教學時間，設置問題具有層次性，確保能啟發學生思考和共鳴。提前一到兩周將案例相關材料通過QQ群發送至學生，布置作業進行課前預習，通過閱讀案例材料，并查閱相關監測規范，分組進行討論，撰寫分析提綱和課堂發言稿。

在課堂組織上，首先由教師采用多媒體融合網絡視頻呈現教學案例，注重直觀性，讓學生迅速進入案例環境；緊接著進入學生案例分析的分組討論發言，充分體現學生在課堂的主體地位，教師著重記錄各組發言重點和討論的疑難問題；然后教師及時總結經驗，指出各組討論中存在的問題與不足，引導學生理清思路，有效運用理論知識，解決實際問題或疑難問題；最后教師可提出一些思考題或延伸性問題，進一步擴展學習深度。

針對課堂上尚未得到充分討論的問題，以及需要進一步深入思考延伸的問題，學生在課后繼續學習，通過查找相關資料解決。教師根據課堂教學效果和學生提交的案例分析報告，分析教學案例的優缺點，尋找進一步改善案例教學效果的思路。

四 結語

2015-2018級水土保持與荒漠化防治專業經過水土保持監測與評價課程內容優化設計、教學方法改革等教學實踐，教學質量提高明顯。一方面激發學生對水土保持監測與評價課程的興趣，調動了主動學習的積極性，打破了被動學習的局面，促進了學生主動學習角色形成；另一方面訓練了學生對理論知識的掌握，對科學研究、行業需求和生產實踐的動態了解，同時提高了學生綜合分析問題、解決問題和畢業后從容工作的能力。