王冬至 張冬燕
1 河北農業大學林學院 河北保定 071000 2 河北農業大學經濟管理學院 河北保定 071000
新時代條件下,森林作為陸地生態系統主體,肩負著實現2030 年前碳達峰、2060 年前碳中和的雙重目標與使命。為適應全球氣候變化需要,基于測樹學理論、技術與方法可以充分掌握森林資源生物量和碳儲量動態變化規律及主要生長指標的變化規律,對森林資源數量與質量進行科學監測與評價具有重要意義。測樹學是林學專業的專業基礎課程,具有很強的理論性、實踐性與多學科交叉性等特點,該課程主要目的是讓學生具備掌握監測與評價森林資源數量與質量的測算理論、方法與技術的綜合運用能力[1-3],具備提出問題、分析問題、解決問題的科研工作能力,滿足培養林學專業復合應用型高級專業技術人才的要求。然而,傳統的灌輸式教學模式、教材內容與結構等方面已不能滿足新時代課程教學目標與要求[4-6]。優化測樹學課程體系及知識理論結構,不僅為培養現代化林業專門人才奠定基礎,而且為精準提升森林經營與管理質量提供了科學依據。
隨著我國林業事業的不斷發展,新時期賦予了林業新的地位、使命和功能。測樹學課程為林業資源調查提供了基本測算理論、技術與方法。然而,傳統教學模式限制了教學效果;教學內容陳舊阻礙了森林資源、景觀資源、旅游資源及非木質森林資源調查所需的測算理論、技術與方法的更新迭代;單一的教學效果評價方式降低了學生學習興趣與積極性;課程思政建設的相對缺乏,削弱了專業課程在落實立德樹人根本任務過程中的協同效應。因此,創新教學模式、加強課程思政建設、優化教學內容設計及完善課程考核評價體系對實現教學目標具有重要作用。
測樹學課程包括理論知識、室內試驗與野外實習基地實踐三個教學環節。為了實現及優化測樹學課程教學目標與方法,使學生牢固掌握測樹學課程基本的測算理論、技術與方法,在教學過程中,堅持以學生為中心,關注林業教育特殊性,充分培養學生自主學習能力。基于“綠水青山就是金山銀山”,尊重自然、順應自然、保護自然,綠色、循環、低碳發展的理念,對測樹學課程教學模式進行了深入探索與研究。
基于成果導向教育(OBE,Outcome Based Education)理念提出“一中心+兩軌道+三融合+四環節”教學模式,提高教學質量及教學高階性。一中心是突出“以學生學習成效為中心”,確立“三全教育”的總體方向[7];兩軌道是問題導向運行軌道、科研助力運行軌道,保障教學質量;三融合是將思想政治教育、職業道德教育和專業知識技能相融合,為課程思政提供教學保障;四環節是優化教學資源、改善教學方法、理論與實驗相結合、強化實踐基地教學四個教學環節,將初階、中階、高階目標層層遞進。借鑒OBE 教學理念和方法,注重學習方式和學習效果的優化與改善,教學過程體現探索性、創新性和挑戰性[7]。通過創新課程教學模式,打造“專”有特色的人才培養模式;注重實踐,培養學生的“實”務能力;協同育人,以國際化發展培養“博”聞視野;孕育林業人文精神與工匠精神,打造高“雅”有靈魂的林學專業課程教育體系。
落實立德樹人根本任務,根據測樹學課程各章節主要知識點,充分挖掘課程思政元素,積極完善課程思政案例,將課程思政元素融入教學過程中[8]。通過典型案例分析,深入理解與運用測樹學涉及的基本理論、技術與方法,基于“綠水青山”就是“金山銀山”的理念,充分學習與踐行“塞罕壩精神”和“李保國精神”,使學生提高保護樹木和生態環境的意識,增強學生的專業認同感和自豪感,引導學生熱愛專業、從事專業的信心和決心。面對當前全球環境治理所面臨的前所未有的困難,通過課程思政教育學生不僅要傳承林業人勇挑重擔、不怕吃苦、艱苦奮斗的精神,共謀人與自然和諧共生之道,還要勇于擔當、勠力同心,共同構建人與自然生命共同體。
在全球努力實現碳中和與碳達峰的時代背景下,堅持國家戰略需求導向,借鑒OBE 教學理念和方法,注重學習方式、過程和學習效果的優化與改善,教學過程體現探索性、創新性和挑戰性。根據課程理論性和實踐性的特點,對應的教學內容既體現包含也體現遞進的關系,突出知識、能力和素質目標,教學方法體現高階性和靶向性,具體教學方法如下。
2.3.1 講授部分
根據測樹學課程特點及內容設置,主要采取課堂講授和小組研討相結合的方法進行教學,教學手段主要采用多媒體課件進行教學。課前,給學生指定相關教學資源(課件、相關學習網站及視頻材料等),做好課程預習環節;課堂中,根據知識點的難易程度,將圖片、視頻及板書等多種教學形式相結合,對教材中涉及的重點測算理論、技術及方法進行詳細介紹與推導;課后,根據知識點難易程度設置相關作業,引導學生積極主動地思考,提高學生分析問題的能力。逐步采用翻轉課堂的方式進行教學,把以教師為中心的教學模式向以“學生、問題任務、討論”為中心的模式轉變,充分運用雨課堂智慧教學平臺,構建氣氛活躍、學習主動的教學課堂,使現代教育技術與課堂教學深度融合。
2.3.2 實驗部分
根據測樹學實驗教學內容及課程特點,主要采用現場教學法、問題導向式、案例法、啟發式和探究式教學相結合的教學法。在課前給學生發放視頻、基本調查數據及統計表格等主要實驗材料,學生預習相關內容。上課時根據預先準備的實驗材料、基本測算儀器及設備、實際調查數據及相關計算方法,在掌握測樹學基本測算理論的基礎上,首先通過練習不同的測樹儀器及設備的使用,使學生熟悉并掌握基本測樹儀器的種類、構造、工作原理及測量方法;其次通過實際獲取的解析木圓盤,使學生掌握樹干解析的內、外業的測算方法,為研究林木生長規律奠定基礎;最后利用標準地實際調查數據,掌握單木材積/林分蓄積、單木/林分生長量種類及計算方法。通過優化實驗教學環節,使學生基本掌握森林資源基本測算理論、技術與方法。利用現場教學法、案例法、啟發式和探究式教學相結合的教學方法,激發學生對本課程的學習興趣,提高學生的自主學習能力,從而提高教學質量。
2.3.3 實習部分
實習是加深學生對測樹學基本理論、技術和方法了解的主要教學環節,在實習過程中主要采用現場教學法、討論法和情境教學法完成課程實習環節的教學工作。在實習前給學生們發放實驗實習教程、統計數表、基本測樹工具等材料,學生預習相關內容并熟悉實習基地主要森林類型、植被種類、地形地貌及氣候特征等,為順利開展實習工作奠定基礎。根據實習基地主要林分類型及特征,選取華北落葉松人工林或油松人工林為主要實習林分類型,以小組為單位完成外業調查和內業數據處理環節,其中森林資源外業調查環節主要包括標準地選擇與設置、樹木空間位置、每木檢尺、角規測樹、非木質資源調查等內容;內業調查環節主要包括樹高曲線、林分蓄積/生長量及基于角規測量數據計算單位斷面積、密度及蓄積量等內容[9-10],最終每人完成一份實習報告并以小組通過PPT 匯報形式對實習環節、內容及主要結果進行歸納與總結,以提高學生團隊合作能力及對知識的綜合運用能力。
根據測樹學課程特點,對森林資源監測與評價的基本測算理論、技術與方法采取多元化考核方式進行考核,由傳統的以試卷分數評價知識積累量轉變為注重對學生能力和素質的形成性考核。基于OBE 理念并結合測樹學課程的性質、地位及在林學專業中的作用,重點考核學生對知識的接受程度和實驗實踐的綜合運用能力;對于森林資源監測與評價過程中涉及的主要測算理論、技術與方法,則要重點考核分析問題、解決問題和動手實踐能力,了解學生對基礎知識的綜合掌握程度,提高林學專業學生的綜合素養[11-12]。多元化教學效果評價方法,能夠充分調動學生創新積極性,使部分學生由被動到主動,樂于參與和實踐,提高學生的實踐技能,同時,還可以為學生增加就業機會奠定堅實的專業基礎。