“測樹學”一流本科課程建設的探索與實踐

郭 芳，蔡齊飛，張雅梅

（河南農業(yè)大學 林學院，河南 鄭州 450002）

2019年，在《教育部關于一流本科課程建設的實施意見》（以下簡稱《實施意見》）中明確要求“課程是人才培養(yǎng)的核心要素，課程質量直接決定人才培養(yǎng)質量”。開展一流本科課程建設是教育部全面貫徹落實全國教育大會精神、落實黨的十九大精神、落實立德樹人根本任務、深化高等教育教學改革、提高教師教學能力和教學質量、實施一流本科課程“雙萬”計劃的重要舉措。擁有一百多年歷史的河南農業(yè)大學林學專業(yè)，在2019年被評為教育部首批國家級一流本科專業(yè)建設點專業(yè)，“測樹學”課程作為林學專業(yè)的重要基礎必修課，也是林業(yè)專業(yè)的十門核心課程之一。在新時代黨的教育方針的指引下，河南農業(yè)大學林學專業(yè)“測樹學”課程教學團隊以“測樹學”一流本科課程建設為契機，立足于中原林業(yè)發(fā)展和國家生態(tài)文明建設及人才培養(yǎng)目標，堅持“五育并舉”，以立德樹人和課程思政為引領，開展了課程建設的改革創(chuàng)新和探索，并取得了一定的成效。

一、“測樹學”的課程性質和目標定位

（一）“測樹學”概念和課程性質

“測樹學”作為高等農林院校和林業(yè)職業(yè)院校的一門專業(yè)必修課，一方面可以為“森林生態(tài)學”“森林經(jīng)營學”“林業(yè)經(jīng)濟學”“森林經(jīng)理學”等相關林業(yè)學科和課程提供研究分析森林的測算理論、方法和技術，另一方面可以為發(fā)揮森林的多種效益、保持森林生態(tài)平衡、開展森林可持續(xù)經(jīng)營、加強森林資源管理和合理利用等提供所需的基礎數(shù)據(jù)。簡言之，林業(yè)各行業(yè)和生產(chǎn)實踐中的各類森林調查都屬于“測樹學”的內容范疇。“測樹學”的研究內容有狹義和廣義之分。狹義的“測樹學”以林分為研究對象，主要講授林木、林分和木材產(chǎn)品的蓄積量、生長量、材種出材量，以及生物量（碳儲量）的測算和森林生長與收獲預估的理論、技術及方法。廣義的測樹學不僅包含林木、林分的調查，還包含非木質森林資源的調查技術和方法、森林抽樣調查技術和基于3S技術的森林資源的估測及動態(tài)監(jiān)測技術。

（二）“測樹學”課程的目標定位

課程體系的建設是踐行專業(yè)定位和實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的核心所在。河南農業(yè)大學作為一所地方性本科院校，人才培養(yǎng)的總目標是服務地方社會的經(jīng)濟發(fā)展。根據(jù)《實施意見》要“以目標為導向”加強課程建設的精神，課程教學團隊以專業(yè)培養(yǎng)目標和課程教學目標的緊密融合、林業(yè)發(fā)展需求與課程知識體系的密切融合、“測樹學”經(jīng)典理論的傳承和現(xiàn)代林業(yè)新調查技術的緊密融合為依托，確立了知識、能力、德育三個層次的教學目標。

二、“測樹學”一流課程建設的措施

（一）課程結構和知識體系的創(chuàng)新與實踐

隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，以及科學技術的進步，人類對于森林主體功能的認識和需求在不斷發(fā)生變化。黨的十八大以來，生態(tài)文明建設日益受到人們的關注；“雙碳”目標的提出，使生物量和森林碳匯功能的研究成為熱點；“森林質量精準提升工程”的實施，推動了林分結構、森林生長模型等相關研究的開展；現(xiàn)代信息技術的蓬勃發(fā)展，使得測樹方法不斷推陳出新，與之相應的“測樹學”課程的知識體系也在不斷豐富和增加。相較于《測樹學》（第二版），孟憲宇主編的《測樹學》（第三版）在第2章中補充了“森林生態(tài)功能評價”的知識點，并增加了《林分生物量測定》章節(jié)，將傳統(tǒng)的測樹“三大量”（蓄積量、生長量、材種出材量）修訂完善為“四大量”；李鳳日主編的《測樹學》（第四版），在此基礎上補充增加了“林分碳儲量的測定”內容，并且充實豐富了大量的現(xiàn)代森林觀測儀器和方法、林分結構和森林生長模型。然而，隨著課程信息的擴增和素質教育的推進，專業(yè)課學時有所壓縮。在河南農業(yè)大學實施的2018版學生培養(yǎng)方案中，“測樹學”課程的總學時由64壓縮為48。

課程內容的增加和學時的壓縮成為一個新的矛盾點，這就需要調整課程結構，整合優(yōu)化教學內容。針對這一問題，課程組教學團隊在課程知識體系構建方面緊扣課程的核心知識點，加強了經(jīng)典測樹理論的傳承與學科發(fā)展前沿的融會貫通，不斷篩選、整合和優(yōu)化知識體系，按照了解、理解、掌握和熟練掌握四個層次明晰細化教學內容。在有限的課堂時間內，圍繞教學主線（測樹“四大量”），突出重點（林分蓄積量）和熱點（林分生物量），兼顧實用的教學內容（林分調查和角規(guī)測樹）。課程教學案例均來自課程團隊科研實踐和學生實習實踐，符合學校的辦學特色，滿足新時代中原林業(yè)發(fā)展的新需求。同時，課程教學團隊的各位教師結合自己的研究方向和擅長領域，開展“森林碳匯的研究”“數(shù)字攝影測量”“現(xiàn)代森林觀測法”等專題講座，以線上“文獻導讀”的形式引導學生學習學科的新理論、新知識和新技術，了解學科的發(fā)展前沿，拓寬學生的專業(yè)口徑和專業(yè)視野。

（二）教學方式和方法的創(chuàng)新與實踐

課程的整體教學設計本著教師主導學習和學生主體學習的基本原則，注重培養(yǎng)學生的自我學習能力、創(chuàng)造能力和獨立思考能力。面對課程總學時被壓縮，課程組教學團隊大膽創(chuàng)新教學模式，開展線上學習與線下面授有機結合的混合式教學，實現(xiàn)了課堂理論教學時間和空間的延伸及拓展，并提升了教學質量。

線下教學充分運用翻轉課堂的教學模式，在課前發(fā)布單元教學大綱，采用問題導向法，引導學生通過線上學習和文獻導讀，有效預習，提高課堂的教學效果。對于課程的重點和難點，鼓勵優(yōu)秀學生自行組織小組開展研討，培養(yǎng)學生的自學能力、創(chuàng)造能力及獨立思考問題的能力；對于經(jīng)典林分調查因子的教授，充分運用探究式、討論式、啟發(fā)式教學，采用引出概念（線上隨堂測驗，檢驗課下學習效果）→介紹公式（多媒體教學）→完成求證（板書教學）→案例強化（學生實操）→學生互評（討論法、展示法）→教師講評（知識點的梳理和總結）的模式，引導學生帶著問題主動學習、主動思考、大膽表達，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性思維，實現(xiàn)師生、生生的合作互動，完成對知識的吸收和內化。課后在線上使用“學習通”網(wǎng)絡教學平臺，開展課堂重點和難點的補充講解、發(fā)布作業(yè)、課后討論、分享學習資料，同時進行點對點的輔導，一對一的交流，有針對性的差異化教學。在線上教學資源的設計中，結合課程教學大綱和考試大綱，設置任務點和非任務點，學生可以根據(jù)學習能力和興趣自主選擇學習內容，做到因材施教、因需施教，形成對學生的初步分類培養(yǎng)，從而形成“課前—課中—課后”全覆蓋、線上線下混合式的多維互動的教學體系。

（三）實驗和實踐教學的創(chuàng)新與探索

“測樹學”是一門實踐性很強的林業(yè)技術基礎科學。培養(yǎng)學生的實驗實踐能力，對后續(xù)“森林生態(tài)”“森林經(jīng)理”“森林經(jīng)營”“林學3S技術”等相關課程的順利開展具有舉足輕重的意義，也是“建設適應創(chuàng)新型、復合型、應用型人才培養(yǎng)需要的一流本科課程”的需要。依托于林學國家一流本科專業(yè)建設，課程教學團隊購買了年輪分析系統(tǒng)、電動生長錐、測樹超站儀、激光測高器、超聲波測高器等多種新型的森林調查儀器設備，用于本科生的實驗教學。在課程總學時被壓縮的情況下，將實驗課程學時占比增加到了總學時的一半。通過建設在線虛擬仿真實驗項目，打破校園實驗環(huán)境條件的限制，開展了如林分調查、角規(guī)測樹、樹干解析等“做不到”“做不了”“做不上”的實驗教學項目，延伸了實驗教學的時間和空間，拓展了實驗教學內容的廣度和深度，提升了實驗教學的質量和水平。

為期4周的課外實踐教學環(huán)節(jié)開設于大四學年的上學期。學生需要以4～5人為一個小組，深入林場獨立完成一個林班的調查，進行數(shù)據(jù)分析，剖析林分結構和生長特點，并提出相應的森林經(jīng)營方案。這是一個從課堂理論走向林場實踐，再用實踐去對印證、深化和豐富課堂理論而自我升華的過程。與此同時，實習過程獲取的圖片、圖像、原始數(shù)據(jù)資料會直接作為教學案例用于低年級學生的“測樹學”課堂教學，通過真情實景還原林業(yè)外業(yè)調查場景，增強了學生對于森林調查的感性認識，提升了教學效果。課程還構建了校內實驗教學與校外實習基地聯(lián)動的實踐教學平臺，課程教學團隊先后指導學生承擔了河南省森林資源清查、鄭州西南林區(qū)森林資源資產(chǎn)評估、河南省森林經(jīng)營方案的審核等多個林業(yè)調查項目，通過帶領學生走進林場、走進林農、走向林業(yè)，推動課堂教學與社會實踐有機融合，引導學生學林、愛林、知林、為林，全面增強學生立志服務鄉(xiāng)村振興和生態(tài)文明建設的使命感與責任感。

（四）教學測評的創(chuàng)新與實踐

根據(jù)一流課程建設的要求，要建立以激發(fā)學生動力和專業(yè)志趣為著力點的過程評價制度。傳統(tǒng)的專業(yè)課程考核多采用期末閉卷考試，平時成績也僅是結合學生課堂考勤和實驗報告的提交質量給定。僅從一份試卷判斷學生對課程的掌握程度，難以鑒定素養(yǎng)本位的學習過程本質，更無法捕捉學生學習的過程性評價，也會存在部分學生采取考前突擊背誦等方式應付考試的現(xiàn)象，不利于提高學生理論與實踐相結合的能力和學以致用的能力。2021年9月，河南農業(yè)大學發(fā)布了新的本科考核工作規(guī)程，將課程考核總評成績中的平時成績的比例由20%～40%提高到了40%～60%，進一步強調了對學生學習過程評價的重要性。因此，為了能夠科學、客觀、全面地評價學生的學習過程和學習效果，課程組開展了以能力為導向的多元評價，建立了涵蓋課前預習、課堂出勤、課堂討論、小組匯報、課后作業(yè)、線上學習情況、實驗儀器使用和維護的規(guī)范性、可操作、可量化的全過程評價指標體系。

三、“測樹學”一流課程建設的成效

（一）課程教學效果顯著提升

以現(xiàn)代林業(yè)信息技術為載體的豐富的網(wǎng)絡多媒體資源、先進的儀器設備和森林觀測技術手段，既開闊了學生的專業(yè)視野，也提高了學生對課程的學習興趣。線上教學通過互聯(lián)網(wǎng)的交互式信息傳播的優(yōu)勢，對有限的課堂教學進行了有效補充，也為學有余力的學生提供了更為廣泛的學習時間和空間。理論、實驗、實踐并重的全過程考核評價指標體系讓學生更加注重對平時知識的積累。課程總體教學呈現(xiàn)的學習情境真實而具體，學習途徑多樣而協(xié)同，學習收獲豐富而有個性，對學生的評價連續(xù)且多樣。據(jù)統(tǒng)計，每年的課程學生評教都達到了98分以上，課程考核成績優(yōu)秀率達到了80%。

（二）教師教學能力不斷加強

目前，“測樹學”課程教學團隊中擁有教授1名，副教授1名，講師2名，形成了合理的教師梯隊結構。依托一流課程建設，課程組團隊成員采用線下教研室和線上虛擬教研室相結合的模式，定期集體備課，研討課程設計，強化了教學研究；多次參加教學技能培訓，提升了教學能力；通過到相關兄弟院校進行訪學交流，提升了專業(yè)知識水平；通過參加國內外教學研討和林學學科會議，及時了解學科的發(fā)展前沿。自“測樹學”一流課程立項以來，課程組團隊成員主持省級、校級教改項目3項，集中編寫了省級“十三五”規(guī)劃教材1部，發(fā)表教學論文5篇，指導學生參加國家和省級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目各1項，實現(xiàn)了以課促建，以教促研，教研相長。