王冬至 張冬燕

摘 ?要 測(cè)樹(shù)學(xué)是林學(xué)專(zhuān)業(yè)重要基礎(chǔ)課程，具有較強(qiáng)理論性、實(shí)踐性和學(xué)科交叉性等特點(diǎn)。為滿足新時(shí)期林業(yè)對(duì)本課程教學(xué)質(zhì)量的需求，培養(yǎng)具有創(chuàng)新性的高素質(zhì)復(fù)合應(yīng)用型人才，有必要對(duì)測(cè)樹(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行改革。從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)等方面，論述測(cè)樹(shù)學(xué)課程教學(xué)改革的措施與做法，以滿足國(guó)家對(duì)精準(zhǔn)提升森林質(zhì)量的技術(shù)要求。

關(guān)鍵詞 林學(xué);測(cè)樹(shù)學(xué);教學(xué)改革;森林質(zhì)量;教材

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：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(lái)，習(xí)近平總書(shū)記對(duì)林業(yè)建設(shè)工作作出一系列重要論述，指出要強(qiáng)化管制措施，在精準(zhǔn)提升森林質(zhì)量上突破，科學(xué)編制森林經(jīng)營(yíng)方案。而測(cè)樹(shù)學(xué)是研究樹(shù)木材積、采伐木材積、林分蓄積、森林蓄積以及樹(shù)木和林分生長(zhǎng)量的確定方法，其主要教學(xué)目的是為森林培育、森林經(jīng)營(yíng)、森林生態(tài)、森林資源調(diào)查與測(cè)算及科學(xué)編制森林經(jīng)營(yíng)方案等提供基本測(cè)定理論、方法和技術(shù)[1-2]。測(cè)樹(shù)學(xué)作為林學(xué)專(zhuān)業(yè)的重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，不僅為培養(yǎng)現(xiàn)代化林業(yè)專(zhuān)門(mén)人才奠定了基礎(chǔ)，而且為精準(zhǔn)提升森林經(jīng)營(yíng)與管理質(zhì)量提供了科學(xué)依據(jù)。

測(cè)樹(shù)學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性和交叉性較強(qiáng)的課程，隨著林學(xué)科學(xué)技術(shù)日新月異的進(jìn)步、教學(xué)改革不斷深化、多元統(tǒng)計(jì)理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)教學(xué)方式已不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)實(shí)踐及科學(xué)研究的要求[3-5]。為了全面提升林學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和科研水平，在對(duì)本課程進(jìn)行深入剖析的基礎(chǔ)上，明確教什么、怎么教及教的是誰(shuí)等問(wèn)題，深化與探索教育教學(xué)方法改革，不斷深化新知識(shí)、新方法和新技術(shù)，增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐操作能力，以滿足社會(huì)生產(chǎn)實(shí)際需求及精準(zhǔn)提升森林質(zhì)量的技術(shù)要求。

2 測(cè)樹(shù)學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀

目前，河北農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院測(cè)樹(shù)學(xué)課程選用的教材是由孟先宇主編、中國(guó)林業(yè)出版社出版的《測(cè)樹(shù)學(xué)》（2006年4月第三版）。該教材主要包括林分調(diào)查、樹(shù)木材積、林分結(jié)構(gòu)、立地質(zhì)量、單木和林分生長(zhǎng)量、林分蓄積、角規(guī)測(cè)樹(shù)、林分生長(zhǎng)和收獲預(yù)估模型及林分生物量等內(nèi)容，并在附錄部分加入多元回歸模型和資源調(diào)查等內(nèi)容[2-3]。從課程的授課內(nèi)容安排來(lái)看，整個(gè)教學(xué)過(guò)程分為理論教學(xué)、課程實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)習(xí)三個(gè)部分，具有較強(qiáng)的實(shí)踐應(yīng)用性。從學(xué)時(shí)安排來(lái)看，講授24學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)32學(xué)時(shí)，實(shí)習(xí)一周。

此外，測(cè)樹(shù)學(xué)課程還具有較大的學(xué)科交叉性，在學(xué)習(xí)本課程之前，需要學(xué)生具有森林生態(tài)學(xué)、測(cè)量學(xué)、數(shù)學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)等相關(guān)知識(shí)作為基礎(chǔ)，才能更好地掌握該課程的理論知識(shí)和實(shí)用技能。從社會(huì)發(fā)展需求來(lái)看，測(cè)樹(shù)學(xué)應(yīng)充分利用現(xiàn)代科學(xué)理論、方法和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，改進(jìn)樹(shù)木測(cè)算方法與技術(shù)，以滿足現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展及精準(zhǔn)提升森林質(zhì)量的需求。

3 測(cè)樹(shù)學(xué)課程教學(xué)存在的問(wèn)題

課時(shí)縮減 ?自從我國(guó)高等學(xué)校實(shí)施學(xué)分制以來(lái)，測(cè)樹(shù)學(xué)課程的講授學(xué)時(shí)數(shù)縮短了將近1/3。測(cè)樹(shù)學(xué)作為林學(xué)專(zhuān)業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，包含了豐富的森林資源調(diào)查及基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)知識(shí)等內(nèi)容，不能受學(xué)分限制而減少學(xué)時(shí)數(shù)[3]。從生源角度來(lái)講，河北農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院林學(xué)專(zhuān)業(yè)的生源分為普通高招和對(duì)口招生兩部分。其中對(duì)口生源學(xué)生在高中期間涉及部分專(zhuān)業(yè)課內(nèi)容的學(xué)習(xí)，但對(duì)數(shù)學(xué)、英語(yǔ)等基礎(chǔ)課程掌握程度較低;而普通高中生源的學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)有所欠缺，這就會(huì)影響教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度安排。此外，隨著科學(xué)經(jīng)營(yíng)理念、測(cè)量技術(shù)與手段及高級(jí)統(tǒng)計(jì)方法的不斷引入與發(fā)展，測(cè)樹(shù)學(xué)教材內(nèi)容在不斷豐富，課程教學(xué)內(nèi)容會(huì)適當(dāng)有所增加，如果采用常規(guī)的教學(xué)方法，勢(shì)必會(huì)造成各部分內(nèi)容難以進(jìn)行深入透徹講解，從而影響課程教學(xué)質(zhì)量的提升。

教學(xué)模式與內(nèi)容陳舊 ?在教學(xué)模式方面，測(cè)樹(shù)學(xué)課程涉及很多公式推導(dǎo)與證明的內(nèi)容，如材積測(cè)定、孔茲干曲線及生長(zhǎng)量計(jì)算等。部分教師認(rèn)為通過(guò)板書(shū)講解更便于學(xué)生理解，但板書(shū)不僅耗時(shí)，影響教學(xué)任務(wù)完成，而且缺乏生動(dòng)性，教學(xué)效果欠佳。在教學(xué)內(nèi)容方面，近年來(lái)隨著測(cè)樹(shù)學(xué)相關(guān)數(shù)學(xué)理論和計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，為測(cè)樹(shù)學(xué)課程設(shè)定了新的培養(yǎng)目標(biāo)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中不但要掌握基本的測(cè)樹(shù)學(xué)理論、技術(shù)和方法，還要求了解測(cè)樹(shù)學(xué)國(guó)外的發(fā)展進(jìn)程。測(cè)樹(shù)學(xué)具有較大的學(xué)科交叉性，知識(shí)體系龐雜，缺少一個(gè)集成完整的知識(shí)體系框架，尤其是數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)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(nèi)容，但仍不能滿足生產(chǎn)實(shí)際及精準(zhǔn)提升森林質(zhì)量的需求。

實(shí)踐實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)不完備 ?林業(yè)教育非實(shí)驗(yàn)不能探精微，非實(shí)習(xí)不能得真諦，實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)二者不可偏廢。測(cè)樹(shù)學(xué)課程除了理論教學(xué)部分以外，還包括校內(nèi)實(shí)驗(yàn)和校外實(shí)習(xí)兩部分內(nèi)容。首先，實(shí)驗(yàn)室教學(xué)儀器比較落后，測(cè)樹(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的先進(jìn)教學(xué)儀器更新較慢，從而影響了學(xué)生對(duì)先進(jìn)測(cè)樹(shù)儀器的認(rèn)識(shí)及使用技能。其次，測(cè)樹(shù)學(xué)實(shí)習(xí)大都安排在實(shí)習(xí)林場(chǎng)，由于實(shí)習(xí)時(shí)間較短，師資力量不足等因素，在實(shí)習(xí)過(guò)程中難以兼顧每位學(xué)生，從而影響實(shí)習(xí)效果。此外，在測(cè)樹(shù)學(xué)中樹(shù)干解析是研究林木生長(zhǎng)規(guī)律、生物量及碳儲(chǔ)量等科學(xué)問(wèn)題的基礎(chǔ)調(diào)查內(nèi)容，由于受到國(guó)家森林禁止采伐相關(guān)政策的影響，在實(shí)習(xí)基地每年對(duì)解析木調(diào)查極少，學(xué)生對(duì)課堂列舉實(shí)例缺乏直觀印象，難以理解計(jì)算過(guò)程，導(dǎo)致該部分理論教學(xué)效果受到一定影響。

4 測(cè)樹(shù)學(xué)課程教學(xué)過(guò)程中的改革措施

優(yōu)化教材內(nèi)容，突出教學(xué)重點(diǎn) ?教材是教學(xué)過(guò)程中的主要媒介，也是學(xué)生系統(tǒng)掌握基本知識(shí)的重要信息源[4-6]。教材內(nèi)容的新穎性和章節(jié)結(jié)構(gòu)的合理性，直接影響教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生能力的培養(yǎng)。隨著森林近自然經(jīng)營(yíng)技術(shù)和結(jié)構(gòu)化經(jīng)營(yíng)技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，在測(cè)樹(shù)學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)不斷減少的情況下，兼顧不同生源基礎(chǔ)條件，應(yīng)不斷優(yōu)化教材內(nèi)容，除了著重突出基本概念、原理及重難點(diǎn)知識(shí)外，還要通過(guò)實(shí)際調(diào)查的標(biāo)準(zhǔn)地?cái)?shù)據(jù)，借助高級(jí)統(tǒng)計(jì)分析軟件（如R、SAS、

ForStat等），讓學(xué)生掌握基本的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析及繪圖方法。利用現(xiàn)代高級(jí)統(tǒng)計(jì)分析方法，通過(guò)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，掌握樹(shù)木生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律、林分結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化規(guī)律及立地質(zhì)量評(píng)價(jià)等主要內(nèi)容。優(yōu)化教材內(nèi)容的主要目的是緊密追蹤現(xiàn)代林業(yè)科技發(fā)展成果，不斷深化與拓展測(cè)樹(shù)學(xué)新內(nèi)容。

強(qiáng)化投入，全面促進(jìn)教學(xué)手段的現(xiàn)代化 ?隨著信息技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域的迅猛發(fā)展與應(yīng)用，如多媒體教學(xué)、慕課教學(xué)、微課教學(xué)等新型教學(xué)方法的出現(xiàn)給現(xiàn)代教學(xué)過(guò)程帶來(lái)很大便利，加快了教學(xué)模式與國(guó)際接軌的步伐[3]。利用多媒體的多角度、多層次教學(xué)展示功能，可以節(jié)約時(shí)間，緩解課時(shí)縮減與教學(xué)內(nèi)容增加之間的矛盾;同時(shí)，在教學(xué)過(guò)程中融入“3S”技術(shù)、統(tǒng)計(jì)軟件及電子表格等內(nèi)容，將測(cè)樹(shù)學(xué)課程中比較抽象化和公式化的內(nèi)容，以圖片和視頻等多種形式進(jìn)行形象化展示與講解，便于學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握。此外，通過(guò)慕課和微課等教學(xué)方式，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)和能力，為培養(yǎng)高素質(zhì)務(wù)林人員及能適應(yīng)林業(yè)發(fā)展形勢(shì)的綜合型林業(yè)專(zhuān)門(mén)人才奠定基礎(chǔ)。

案例教學(xué)與互動(dòng)式教學(xué)相結(jié)合 ?為改變以教師為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式，最大限度提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣與能力，在結(jié)合案例教學(xué)和互動(dòng)式教學(xué)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，以學(xué)生為中心，理論與實(shí)際相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力[7-8]。在測(cè)樹(shù)學(xué)課程教學(xué)過(guò)程中，針對(duì)學(xué)生就業(yè)和考研過(guò)程中關(guān)注的問(wèn)題，以歷年測(cè)樹(shù)學(xué)考研真題和林業(yè)單位遇到的實(shí)際問(wèn)題為案例，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)。如根據(jù)某標(biāo)準(zhǔn)地每木檢尺調(diào)查數(shù)據(jù)及三株不同標(biāo)準(zhǔn)木材積，如何選擇標(biāo)準(zhǔn)木及計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)地蓄積？計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)地平均胸徑的方法包括林分平均直徑和林分算術(shù)平均直徑，通過(guò)互動(dòng)式教學(xué)來(lái)說(shuō)明不同方法特點(diǎn)、計(jì)算過(guò)程及二者相互關(guān)系，并通過(guò)該案例讓學(xué)生掌握誤差計(jì)算方法、標(biāo)準(zhǔn)木確定方法及林分蓄積量計(jì)算。例子中的數(shù)據(jù)處理方法不僅在各林場(chǎng)普遍使用，而且經(jīng)常作為重要知識(shí)點(diǎn)出現(xiàn)在歷年的考研試題中。多種教學(xué)方法相結(jié)合，不僅可以提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，而且可以增強(qiáng)學(xué)生總結(jié)歸納問(wèn)題的能力。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合 ?測(cè)樹(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容主要包括測(cè)定理論、測(cè)定技能、外業(yè)調(diào)查能力與內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)整理（分析建模）等四個(gè)部分[9-11]，教學(xué)環(huán)節(jié)主要由理論講授、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、綜合實(shí)習(xí)等組成?；纠碚撏ㄟ^(guò)課堂講授和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合的方式完成，引導(dǎo)學(xué)生提高自主學(xué)習(xí)意識(shí)和能力。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)已經(jīng)獲得的標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查數(shù)據(jù)及解析木調(diào)查數(shù)據(jù)，讓學(xué)生掌握基本數(shù)據(jù)整理方法及計(jì)算過(guò)程。而課程綜合實(shí)習(xí)是理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的綜合，不但要求學(xué)生具有較好的理論基礎(chǔ)，還要求學(xué)生具有團(tuán)結(jié)協(xié)作、吃苦耐勞的精神。

在實(shí)習(xí)過(guò)程中，將學(xué)生按每五人分為一個(gè)小組，通過(guò)討論式教學(xué)將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，使學(xué)生熟練測(cè)樹(shù)儀器使用方法，完成標(biāo)準(zhǔn)地選擇、設(shè)置與調(diào)查，利用實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)完成樹(shù)高曲線繪制、立木材積及林分蓄積計(jì)算、生長(zhǎng)量計(jì)算等內(nèi)容。通過(guò)實(shí)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力及分析與解決測(cè)樹(shù)學(xué)實(shí)際問(wèn)題能力。

5 教學(xué)改革成效

課程組圍繞測(cè)樹(shù)學(xué)“是什么”“有何用”和“如何用”這一主線，在兼顧不同生源學(xué)生特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)模式轉(zhuǎn)變等一系列教學(xué)改革措施，提高學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)掌握能力、外業(yè)調(diào)查實(shí)際操作能力及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析能力。通過(guò)對(duì)近三屆測(cè)樹(shù)學(xué)考試成績(jī)的試卷分析，該課程掛科率已由原來(lái)的10%～15%降低至3%～5%，極大地提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，營(yíng)造了良好的學(xué)習(xí)氛圍。隨著森林經(jīng)營(yíng)理念的不斷轉(zhuǎn)變，先進(jìn)測(cè)量設(shè)備和高級(jí)統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)測(cè)樹(shù)學(xué)課程的教學(xué)改革還需進(jìn)行深入探索與研究，改進(jìn)與優(yōu)化教學(xué)過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，提高教學(xué)質(zhì)量。

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