“測(cè)樹(shù)學(xué)”一流本科課程建設(shè)的探索與實(shí)踐

郭 芳，蔡齊飛，張雅梅

（河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，河南 鄭州 450002）

2019年，在《教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見(jiàn)》（以下簡(jiǎn)稱《實(shí)施意見(jiàn)》）中明確要求“課程是人才培養(yǎng)的核心要素，課程質(zhì)量直接決定人才培養(yǎng)質(zhì)量”。開(kāi)展一流本科課程建設(shè)是教育部全面貫徹落實(shí)全國(guó)教育大會(huì)精神、落實(shí)黨的十九大精神、落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)、深化高等教育教學(xué)改革、提高教師教學(xué)能力和教學(xué)質(zhì)量、實(shí)施一流本科課程“雙萬(wàn)”計(jì)劃的重要舉措。擁有一百多年歷史的河南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)專(zhuān)業(yè)，在2019年被評(píng)為教育部首批國(guó)家級(jí)一流本科專(zhuān)業(yè)建設(shè)點(diǎn)專(zhuān)業(yè)，“測(cè)樹(shù)學(xué)”課程作為林學(xué)專(zhuān)業(yè)的重要基礎(chǔ)必修課，也是林業(yè)專(zhuān)業(yè)的十門(mén)核心課程之一。在新時(shí)代黨的教育方針的指引下，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)專(zhuān)業(yè)“測(cè)樹(shù)學(xué)”課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)以“測(cè)樹(shù)學(xué)”一流本科課程建設(shè)為契機(jī)，立足于中原林業(yè)發(fā)展和國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)及人才培養(yǎng)目標(biāo)，堅(jiān)持“五育并舉”，以立德樹(shù)人和課程思政為引領(lǐng)，開(kāi)展了課程建設(shè)的改革創(chuàng)新和探索，并取得了一定的成效。

一、“測(cè)樹(shù)學(xué)”的課程性質(zhì)和目標(biāo)定位

（一）“測(cè)樹(shù)學(xué)”概念和課程性質(zhì)

“測(cè)樹(shù)學(xué)”作為高等農(nóng)林院校和林業(yè)職業(yè)院校的一門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課，一方面可以為“森林生態(tài)學(xué)”“森林經(jīng)營(yíng)學(xué)”“林業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)”“森林經(jīng)理學(xué)”等相關(guān)林業(yè)學(xué)科和課程提供研究分析森林的測(cè)算理論、方法和技術(shù)，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(kāi)展森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)、加強(qiáng)森林資源管理和合理利用等提供所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。簡(jiǎn)言之，林業(yè)各行業(yè)和生產(chǎn)實(shí)踐中的各類(lèi)森林調(diào)查都屬于“測(cè)樹(shù)學(xué)”的內(nèi)容范疇。“測(cè)樹(shù)學(xué)”的研究?jī)?nèi)容有狹義和廣義之分。狹義的“測(cè)樹(shù)學(xué)”以林分為研究對(duì)象，主要講授林木、林分和木材產(chǎn)品的蓄積量、生長(zhǎng)量、材種出材量，以及生物量（碳儲(chǔ)量）的測(cè)算和森林生長(zhǎng)與收獲預(yù)估的理論、技術(shù)及方法。廣義的測(cè)樹(shù)學(xué)不僅包含林木、林分的調(diào)查，還包含非木質(zhì)森林資源的調(diào)查技術(shù)和方法、森林抽樣調(diào)查技術(shù)和基于3S技術(shù)的森林資源的估測(cè)及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)。

（二）“測(cè)樹(shù)學(xué)”課程的目標(biāo)定位

課程體系的建設(shè)是踐行專(zhuān)業(yè)定位和實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的核心所在。河南農(nóng)業(yè)大學(xué)作為一所地方性本科院校，人才培養(yǎng)的總目標(biāo)是服務(wù)地方社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。根據(jù)《實(shí)施意見(jiàn)》要“以目標(biāo)為導(dǎo)向”加強(qiáng)課程建設(shè)的精神，課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)以專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和課程教學(xué)目標(biāo)的緊密融合、林業(yè)發(fā)展需求與課程知識(shí)體系的密切融合、“測(cè)樹(shù)學(xué)”經(jīng)典理論的傳承和現(xiàn)代林業(yè)新調(diào)查技術(shù)的緊密融合為依托，確立了知識(shí)、能力、德育三個(gè)層次的教學(xué)目標(biāo)。

二、“測(cè)樹(shù)學(xué)”一流課程建設(shè)的措施

（一）課程結(jié)構(gòu)和知識(shí)體系的創(chuàng)新與實(shí)踐

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人類(lèi)對(duì)于森林主體功能的認(rèn)識(shí)和需求在不斷發(fā)生變化。黨的十八大以來(lái)，生態(tài)文明建設(shè)日益受到人們的關(guān)注；“雙碳”目標(biāo)的提出，使生物量和森林碳匯功能的研究成為熱點(diǎn)；“森林質(zhì)量精準(zhǔn)提升工程”的實(shí)施，推動(dòng)了林分結(jié)構(gòu)、森林生長(zhǎng)模型等相關(guān)研究的開(kāi)展；現(xiàn)代信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，使得測(cè)樹(shù)方法不斷推陳出新，與之相應(yīng)的“測(cè)樹(shù)學(xué)”課程的知識(shí)體系也在不斷豐富和增加。相較于《測(cè)樹(shù)學(xué)》（第二版），孟憲宇主編的《測(cè)樹(shù)學(xué)》（第三版）在第2章中補(bǔ)充了“森林生態(tài)功能評(píng)價(jià)”的知識(shí)點(diǎn)，并增加了《林分生物量測(cè)定》章節(jié)，將傳統(tǒng)的測(cè)樹(shù)“三大量”（蓄積量、生長(zhǎng)量、材種出材量）修訂完善為“四大量”；李鳳日主編的《測(cè)樹(shù)學(xué)》（第四版），在此基礎(chǔ)上補(bǔ)充增加了“林分碳儲(chǔ)量的測(cè)定”內(nèi)容，并且充實(shí)豐富了大量的現(xiàn)代森林觀測(cè)儀器和方法、林分結(jié)構(gòu)和森林生長(zhǎng)模型。然而，隨著課程信息的擴(kuò)增和素質(zhì)教育的推進(jìn)，專(zhuān)業(yè)課學(xué)時(shí)有所壓縮。在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)施的2018版學(xué)生培養(yǎng)方案中，“測(cè)樹(shù)學(xué)”課程的總學(xué)時(shí)由64壓縮為48。

課程內(nèi)容的增加和學(xué)時(shí)的壓縮成為一個(gè)新的矛盾點(diǎn)，這就需要調(diào)整課程結(jié)構(gòu)，整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。針對(duì)這一問(wèn)題，課程組教學(xué)團(tuán)隊(duì)在課程知識(shí)體系構(gòu)建方面緊扣課程的核心知識(shí)點(diǎn)，加強(qiáng)了經(jīng)典測(cè)樹(shù)理論的傳承與學(xué)科發(fā)展前沿的融會(huì)貫通，不斷篩選、整合和優(yōu)化知識(shí)體系，按照了解、理解、掌握和熟練掌握四個(gè)層次明晰細(xì)化教學(xué)內(nèi)容。在有限的課堂時(shí)間內(nèi)，圍繞教學(xué)主線（測(cè)樹(shù)“四大量”），突出重點(diǎn)（林分蓄積量）和熱點(diǎn)（林分生物量），兼顧實(shí)用的教學(xué)內(nèi)容（林分調(diào)查和角規(guī)測(cè)樹(shù)）。課程教學(xué)案例均來(lái)自課程團(tuán)隊(duì)科研實(shí)踐和學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)踐，符合學(xué)校的辦學(xué)特色，滿足新時(shí)代中原林業(yè)發(fā)展的新需求。同時(shí)，課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)的各位教師結(jié)合自己的研究方向和擅長(zhǎng)領(lǐng)域，開(kāi)展“森林碳匯的研究”“數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量”“現(xiàn)代森林觀測(cè)法”等專(zhuān)題講座，以線上“文獻(xiàn)導(dǎo)讀”的形式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)學(xué)科的新理論、新知識(shí)和新技術(shù)，了解學(xué)科的發(fā)展前沿，拓寬學(xué)生的專(zhuān)業(yè)口徑和專(zhuān)業(yè)視野。

（二）教學(xué)方式和方法的創(chuàng)新與實(shí)踐

課程的整體教學(xué)設(shè)計(jì)本著教師主導(dǎo)學(xué)習(xí)和學(xué)生主體學(xué)習(xí)的基本原則，注重培養(yǎng)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)造能力和獨(dú)立思考能力。面對(duì)課程總學(xué)時(shí)被壓縮，課程組教學(xué)團(tuán)隊(duì)大膽創(chuàng)新教學(xué)模式，開(kāi)展線上學(xué)習(xí)與線下面授有機(jī)結(jié)合的混合式教學(xué)，實(shí)現(xiàn)了課堂理論教學(xué)時(shí)間和空間的延伸及拓展，并提升了教學(xué)質(zhì)量。

線下教學(xué)充分運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，在課前發(fā)布單元教學(xué)大綱，采用問(wèn)題導(dǎo)向法，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)線上學(xué)習(xí)和文獻(xiàn)導(dǎo)讀，有效預(yù)習(xí)，提高課堂的教學(xué)效果。對(duì)于課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，鼓勵(lì)優(yōu)秀學(xué)生自行組織小組開(kāi)展研討，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、創(chuàng)造能力及獨(dú)立思考問(wèn)題的能力；對(duì)于經(jīng)典林分調(diào)查因子的教授，充分運(yùn)用探究式、討論式、啟發(fā)式教學(xué)，采用引出概念（線上隨堂測(cè)驗(yàn)，檢驗(yàn)課下學(xué)習(xí)效果）→介紹公式（多媒體教學(xué)）→完成求證（板書(shū)教學(xué)）→案例強(qiáng)化（學(xué)生實(shí)操）→學(xué)生互評(píng)（討論法、展示法）→教師講評(píng)（知識(shí)點(diǎn)的梳理和總結(jié)）的模式，引導(dǎo)學(xué)生帶著問(wèn)題主動(dòng)學(xué)習(xí)、主動(dòng)思考、大膽表達(dá)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維，實(shí)現(xiàn)師生、生生的合作互動(dòng)，完成對(duì)知識(shí)的吸收和內(nèi)化。課后在線上使用“學(xué)習(xí)通”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，開(kāi)展課堂重點(diǎn)和難點(diǎn)的補(bǔ)充講解、發(fā)布作業(yè)、課后討論、分享學(xué)習(xí)資料，同時(shí)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的輔導(dǎo)，一對(duì)一的交流，有針對(duì)性的差異化教學(xué)。在線上教學(xué)資源的設(shè)計(jì)中，結(jié)合課程教學(xué)大綱和考試大綱，設(shè)置任務(wù)點(diǎn)和非任務(wù)點(diǎn)，學(xué)生可以根據(jù)學(xué)習(xí)能力和興趣自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，做到因材施教、因需施教，形成對(duì)學(xué)生的初步分類(lèi)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(dòng)的教學(xué)體系。

（三）實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)的創(chuàng)新與探索

“測(cè)樹(shù)學(xué)”是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的林業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)科學(xué)。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力，對(duì)后續(xù)“森林生態(tài)”“森林經(jīng)理”“森林經(jīng)營(yíng)”“林學(xué)3S技術(shù)”等相關(guān)課程的順利開(kāi)展具有舉足輕重的意義，也是“建設(shè)適應(yīng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才培養(yǎng)需要的一流本科課程”的需要。依托于林學(xué)國(guó)家一流本科專(zhuān)業(yè)建設(shè)，課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)購(gòu)買(mǎi)了年輪分析系統(tǒng)、電動(dòng)生長(zhǎng)錐、測(cè)樹(shù)超站儀、激光測(cè)高器、超聲波測(cè)高器等多種新型的森林調(diào)查儀器設(shè)備，用于本科生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在課程總學(xué)時(shí)被壓縮的情況下，將實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時(shí)占比增加到了總學(xué)時(shí)的一半。通過(guò)建設(shè)在線虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，打破校園實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件的限制，開(kāi)展了如林分調(diào)查、角規(guī)測(cè)樹(shù)、樹(shù)干解析等“做不到”“做不了”“做不上”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，延伸了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)間和空間，拓展了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的廣度和深度，提升了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和水平。

為期4周的課外實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)開(kāi)設(shè)于大四學(xué)年的上學(xué)期。學(xué)生需要以4～5人為一個(gè)小組，深入林場(chǎng)獨(dú)立完成一個(gè)林班的調(diào)查，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，剖析林分結(jié)構(gòu)和生長(zhǎng)特點(diǎn)，并提出相應(yīng)的森林經(jīng)營(yíng)方案。這是一個(gè)從課堂理論走向林場(chǎng)實(shí)踐，再用實(shí)踐去對(duì)印證、深化和豐富課堂理論而自我升華的過(guò)程。與此同時(shí)，實(shí)習(xí)過(guò)程獲取的圖片、圖像、原始數(shù)據(jù)資料會(huì)直接作為教學(xué)案例用于低年級(jí)學(xué)生的“測(cè)樹(shù)學(xué)”課堂教學(xué)，通過(guò)真情實(shí)景還原林業(yè)外業(yè)調(diào)查場(chǎng)景，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)于森林調(diào)查的感性認(rèn)識(shí)，提升了教學(xué)效果。課程還構(gòu)建了校內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與校外實(shí)習(xí)基地聯(lián)動(dòng)的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)先后指導(dǎo)學(xué)生承擔(dān)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(píng)估、河南省森林經(jīng)營(yíng)方案的審核等多個(gè)林業(yè)調(diào)查項(xiàng)目，通過(guò)帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)林場(chǎng)、走進(jìn)林農(nóng)、走向林業(yè)，推動(dòng)課堂教學(xué)與社會(huì)實(shí)踐有機(jī)融合，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)林、愛(ài)林、知林、為林，全面增強(qiáng)學(xué)生立志服務(wù)鄉(xiāng)村振興和生態(tài)文明建設(shè)的使命感與責(zé)任感。

（四）教學(xué)測(cè)評(píng)的創(chuàng)新與實(shí)踐

根據(jù)一流課程建設(shè)的要求，要建立以激發(fā)學(xué)生動(dòng)力和專(zhuān)業(yè)志趣為著力點(diǎn)的過(guò)程評(píng)價(jià)制度。傳統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)課程考核多采用期末閉卷考試，平時(shí)成績(jī)也僅是結(jié)合學(xué)生課堂考勤和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的提交質(zhì)量給定。僅從一份試卷判斷學(xué)生對(duì)課程的掌握程度，難以鑒定素養(yǎng)本位的學(xué)習(xí)過(guò)程本質(zhì)，更無(wú)法捕捉學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程性評(píng)價(jià)，也會(huì)存在部分學(xué)生采取考前突擊背誦等方式應(yīng)付考試的現(xiàn)象，不利于提高學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力和學(xué)以致用的能力。2021年9月，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)布了新的本科考核工作規(guī)程，將課程考核總評(píng)成績(jī)中的平時(shí)成績(jī)的比例由20%～40%提高到了40%～60%，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程評(píng)價(jià)的重要性。因此，為了能夠科學(xué)、客觀、全面地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)效果，課程組開(kāi)展了以能力為導(dǎo)向的多元評(píng)價(jià)，建立了涵蓋課前預(yù)習(xí)、課堂出勤、課堂討論、小組匯報(bào)、課后作業(yè)、線上學(xué)習(xí)情況、實(shí)驗(yàn)儀器使用和維護(hù)的規(guī)范性、可操作、可量化的全過(guò)程評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

三、“測(cè)樹(shù)學(xué)”一流課程建設(shè)的成效

（一）課程教學(xué)效果顯著提升

以現(xiàn)代林業(yè)信息技術(shù)為載體的豐富的網(wǎng)絡(luò)多媒體資源、先進(jìn)的儀器設(shè)備和森林觀測(cè)技術(shù)手段，既開(kāi)闊了學(xué)生的專(zhuān)業(yè)視野，也提高了學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣。線上教學(xué)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的交互式信息傳播的優(yōu)勢(shì)，對(duì)有限的課堂教學(xué)進(jìn)行了有效補(bǔ)充，也為學(xué)有余力的學(xué)生提供了更為廣泛的學(xué)習(xí)時(shí)間和空間。理論、實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐并重的全過(guò)程考核評(píng)價(jià)指標(biāo)體系讓學(xué)生更加注重對(duì)平時(shí)知識(shí)的積累。課程總體教學(xué)呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)情境真實(shí)而具體，學(xué)習(xí)途徑多樣而協(xié)同，學(xué)習(xí)收獲豐富而有個(gè)性，對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)連續(xù)且多樣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年的課程學(xué)生評(píng)教都達(dá)到了98分以上，課程考核成績(jī)優(yōu)秀率達(dá)到了80%。

（二）教師教學(xué)能力不斷加強(qiáng)

目前，“測(cè)樹(shù)學(xué)”課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)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(duì)結(jié)構(gòu)。依托一流課程建設(shè)，課程組團(tuán)隊(duì)成員采用線下教研室和線上虛擬教研室相結(jié)合的模式，定期集體備課，研討課程設(shè)計(jì)，強(qiáng)化了教學(xué)研究；多次參加教學(xué)技能培訓(xùn)，提升了教學(xué)能力；通過(guò)到相關(guān)兄弟院校進(jìn)行訪學(xué)交流，提升了專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平；通過(guò)參加國(guó)內(nèi)外教學(xué)研討和林學(xué)學(xué)科會(huì)議，及時(shí)了解學(xué)科的發(fā)展前沿。自“測(cè)樹(shù)學(xué)”一流課程立項(xiàng)以來(lái)，課程組團(tuán)隊(duì)成員主持省級(jí)、校級(jí)教改項(xiàng)目3項(xiàng)，集中編寫(xiě)了省級(jí)“十三五”規(guī)劃教材1部，發(fā)表教學(xué)論文5篇，指導(dǎo)學(xué)生參加國(guó)家和省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目各1項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)了以課促建，以教促研，教研相長(zhǎng)。