測樹學課程教學改革與實踐

王冬至 張冬燕

摘 ?要 測樹學是林學專業重要基礎課程，具有較強理論性、實踐性和學科交叉性等特點。為滿足新時期林業對本課程教學質量的需求，培養具有創新性的高素質復合應用型人才，有必要對測樹學教學過程進行改革。從教學內容、教學方法及實驗實習等方面，論述測樹學課程教學改革的措施與做法，以滿足國家對精準提升森林質量的技術要求。

關鍵詞 林學;測樹學;教學改革;森林質量;教材

中圖分類號：G642.0 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）12-0098-03

Teaching Reform and Practice of Course of Forest Mensuration： Taking College of Forestry， Hebei Agricultural University for Example//WANG Dongzhi， ZHANG Dongyan

Abstract Forest measurement is an important fundamental course of

forestry， which is theoretical， practical and interdisciplinary. In order

to meet the demand for teaching quality of the new era and cultivate

innovative versatile and practical talents， it is necessary to reform the

teaching process of forest mensuration. The measures and practices for teaching reform of forest mensuration are discussed from the aspects of teaching content， teaching methods and experimental prac-

tice， which meets the national technical requirements for accurately improving forest quality

Key words forestry; forest measurement; reform in education; qua-lity of forest; textbooks

1 前言

黨的十八大以來，習近平總書記對林業建設工作作出一系列重要論述，指出要強化管制措施，在精準提升森林質量上突破，科學編制森林經營方案。而測樹學是研究樹木材積、采伐木材積、林分蓄積、森林蓄積以及樹木和林分生長量的確定方法，其主要教學目的是為森林培育、森林經營、森林生態、森林資源調查與測算及科學編制森林經營方案等提供基本測定理論、方法和技術[1-2]。測樹學作為林學專業的重要專業基礎課程，不僅為培養現代化林業專門人才奠定了基礎，而且為精準提升森林經營與管理質量提供了科學依據。

測樹學是一門實踐性和交叉性較強的課程，隨著林學科學技術日新月異的進步、教學改革不斷深化、多元統計理論和計算機技術的迅速發展，傳統教學方式已不能滿足現代化生產實踐及科學研究的要求[3-5]。為了全面提升林學專業學生的專業素養和科研水平，在對本課程進行深入剖析的基礎上，明確教什么、怎么教及教的是誰等問題，深化與探索教育教學方法改革，不斷深化新知識、新方法和新技術，增強學生自主學習能力和實踐操作能力，以滿足社會生產實際需求及精準提升森林質量的技術要求。

2 測樹學課程教學現狀

目前，河北農業大學林學院測樹學課程選用的教材是由孟先宇主編、中國林業出版社出版的《測樹學》（2006年4月第三版）。該教材主要包括林分調查、樹木材積、林分結構、立地質量、單木和林分生長量、林分蓄積、角規測樹、林分生長和收獲預估模型及林分生物量等內容，并在附錄部分加入多元回歸模型和資源調查等內容[2-3]。從課程的授課內容安排來看，整個教學過程分為理論教學、課程實驗和綜合實習三個部分，具有較強的實踐應用性。從學時安排來看，講授24學時，實驗32學時，實習一周。

此外，測樹學課程還具有較大的學科交叉性，在學習本課程之前，需要學生具有森林生態學、測量學、數學、數理統計學及計算機數據處理技術等相關知識作為基礎，才能更好地掌握該課程的理論知識和實用技能。從社會發展需求來看，測樹學應充分利用現代科學理論、方法和數據處理技術，改進樹木測算方法與技術，以滿足現代林業發展及精準提升森林質量的需求。

3 測樹學課程教學存在的問題

課時縮減 ?自從我國高等學校實施學分制以來，測樹學課程的講授學時數縮短了將近1/3。測樹學作為林學專業的重要基礎課程，包含了豐富的森林資源調查及基礎統計知識等內容，不能受學分限制而減少學時數[3]。從生源角度來講，河北農業大學林學院林學專業的生源分為普通高招和對口招生兩部分。其中對口生源學生在高中期間涉及部分專業課內容的學習，但對數學、英語等基礎課程掌握程度較低;而普通高中生源的學生專業知識有所欠缺，這就會影響教學內容和進度安排。此外，隨著科學經營理念、測量技術與手段及高級統計方法的不斷引入與發展，測樹學教材內容在不斷豐富，課程教學內容會適當有所增加，如果采用常規的教學方法，勢必會造成各部分內容難以進行深入透徹講解，從而影響課程教學質量的提升。

教學模式與內容陳舊 ?在教學模式方面，測樹學課程涉及很多公式推導與證明的內容，如材積測定、孔茲干曲線及生長量計算等。部分教師認為通過板書講解更便于學生理解，但板書不僅耗時，影響教學任務完成，而且缺乏生動性，教學效果欠佳。在教學內容方面，近年來隨著測樹學相關數學理論和計算機的迅速發展，為測樹學課程設定了新的培養目標，在學習過程中不但要掌握基本的測樹學理論、技術和方法，還要求了解測樹學國外的發展進程。測樹學具有較大的學科交叉性，知識體系龐雜，缺少一個集成完整的知識體系框架，尤其是數據統計分析與處理方面，雖然采用的教材在附錄部分加入了多元回歸模型的內容，但仍不能滿足生產實際及精準提升森林質量的需求。

實踐實習環節不完備 ?林業教育非實驗不能探精微，非實習不能得真諦，實驗實習二者不可偏廢。測樹學課程除了理論教學部分以外，還包括校內實驗和校外實習兩部分內容。首先，實驗室教學儀器比較落后，測樹學實驗室的先進教學儀器更新較慢，從而影響了學生對先進測樹儀器的認識及使用技能。其次，測樹學實習大都安排在實習林場，由于實習時間較短，師資力量不足等因素，在實習過程中難以兼顧每位學生，從而影響實習效果。此外，在測樹學中樹干解析是研究林木生長規律、生物量及碳儲量等科學問題的基礎調查內容，由于受到國家森林禁止采伐相關政策的影響，在實習基地每年對解析木調查極少，學生對課堂列舉實例缺乏直觀印象，難以理解計算過程，導致該部分理論教學效果受到一定影響。

4 測樹學課程教學過程中的改革措施

優化教材內容，突出教學重點 ?教材是教學過程中的主要媒介，也是學生系統掌握基本知識的重要信息源[4-6]。教材內容的新穎性和章節結構的合理性，直接影響教學質量和學生能力的培養。隨著森林近自然經營技術和結構化經營技術的不斷發展與完善，在測樹學學時數不斷減少的情況下，兼顧不同生源基礎條件，應不斷優化教材內容，除了著重突出基本概念、原理及重難點知識外，還要通過實際調查的標準地數據，借助高級統計分析軟件（如R、SAS、

ForStat等），讓學生掌握基本的數據統計分析及繪圖方法。利用現代高級統計分析方法，通過構建數學模型，掌握樹木生長發育規律、林分結構動態變化規律及立地質量評價等主要內容。優化教材內容的主要目的是緊密追蹤現代林業科技發展成果，不斷深化與拓展測樹學新內容。

強化投入，全面促進教學手段的現代化 ?隨著信息技術在教學領域的迅猛發展與應用，如多媒體教學、慕課教學、微課教學等新型教學方法的出現給現代教學過程帶來很大便利，加快了教學模式與國際接軌的步伐[3]。利用多媒體的多角度、多層次教學展示功能，可以節約時間，緩解課時縮減與教學內容增加之間的矛盾;同時，在教學過程中融入“3S”技術、統計軟件及電子表格等內容，將測樹學課程中比較抽象化和公式化的內容，以圖片和視頻等多種形式進行形象化展示與講解，便于學生對基礎知識的理解和掌握。此外，通過慕課和微課等教學方式，提升學生自主學習意識和能力，為培養高素質務林人員及能適應林業發展形勢的綜合型林業專門人才奠定基礎。

案例教學與互動式教學相結合 ?為改變以教師為主的傳統教學模式，最大限度提高學生自主學習興趣與能力，在結合案例教學和互動式教學特點的基礎上，以學生為中心，理論與實際相結合，培養學生發現問題、思考問題與解決問題的能力[7-8]。在測樹學課程教學過程中，針對學生就業和考研過程中關注的問題，以歷年測樹學考研真題和林業單位遇到的實際問題為案例，激發學生自主學習意識。如根據某標準地每木檢尺調查數據及三株不同標準木材積，如何選擇標準木及計算標準地蓄積？計算標準地平均胸徑的方法包括林分平均直徑和林分算術平均直徑，通過互動式教學來說明不同方法特點、計算過程及二者相互關系，并通過該案例讓學生掌握誤差計算方法、標準木確定方法及林分蓄積量計算。例子中的數據處理方法不僅在各林場普遍使用，而且經常作為重要知識點出現在歷年的考研試題中。多種教學方法相結合，不僅可以提高學生的自主學習能力，而且可以增強學生總結歸納問題的能力。

實驗教學與實踐教學相結合 ?測樹學課程教學內容主要包括測定理論、測定技能、外業調查能力與內業數據整理（分析建模）等四個部分[9-11]，教學環節主要由理論講授、實驗教學、綜合實習等組成。基本理論通過課堂講授和網絡教學相結合的方式完成，引導學生提高自主學習意識和能力。在實驗教學過程中，通過已經獲得的標準地調查數據及解析木調查數據，讓學生掌握基本數據整理方法及計算過程。而課程綜合實習是理論教學與實驗教學環節的綜合，不但要求學生具有較好的理論基礎，還要求學生具有團結協作、吃苦耐勞的精神。

在實習過程中，將學生按每五人分為一個小組，通過討論式教學將實驗教學與實踐教學相結合，使學生熟練測樹儀器使用方法，完成標準地選擇、設置與調查，利用實際調查數據完成樹高曲線繪制、立木材積及林分蓄積計算、生長量計算等內容。通過實習培養學生的實際操作能力、團結協作能力及分析與解決測樹學實際問題能力。

5 教學改革成效

課程組圍繞測樹學“是什么”“有何用”和“如何用”這一主線，在兼顧不同生源學生特點的基礎上，通過優化教學內容及教學模式轉變等一系列教學改革措施，提高學生對基礎知識掌握能力、外業調查實際操作能力及數據統計分析能力。通過對近三屆測樹學考試成績的試卷分析，該課程掛科率已由原來的10%～15%降低至3%～5%，極大地提高了學生自主學習的積極性，營造了良好的學習氛圍。隨著森林經營理念的不斷轉變，先進測量設備和高級統計分析技術的不斷發展，對測樹學課程的教學改革還需進行深入探索與研究，改進與優化教學過程中的各個環節，提高教學質量。

參考文獻

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