测树学课程教学改革与实践

    王冬至 张冬燕

    摘 ?要 测树学是林学专业重要基础课程，具有较强理论性、实践性和学科交叉性等特点。为满足新时期林业对本课程教学质量的需求，培养具有创新性的高素质复合应用型人才，有必要对测树学教学过程进行改革。从教学内容、教学方法及实验实习等方面，论述测树学课程教学改革的措施与做法，以满足国家对精准提升森林质量的技术要求。

    关键词 林学;测树学;教学改革;森林质量;教材

    中图分类号：G642.0 ? ?文献标识码：B

    文章编号：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

    党的十八大以来，习近平总书记对林业建设工作作出一系列重要论述，指出要强化管制措施，在精准提升森林质量上突破，科学编制森林经营方案。而测树学是研究树木材积、采伐木材积、林分蓄积、森林蓄积以及树木和林分生长量的确定方法，其主要教学目的是为森林培育、森林经营、森林生态、森林资源调查与测算及科学编制森林经营方案等提供基本测定理论、方法和技术[1-2]。测树学作为林学专业的重要专业基础课程，不仅为培养现代化林业专门人才奠定了基础，而且为精准提升森林经营与管理质量提供了科学依据。

    测树学是一门实践性和交叉性较强的课程，随着林学科学技术日新月异的进步、教学改革不断深化、多元统计理论和计算机技术的迅速发展，传统教学方式已不能满足现代化生产实践及科学研究的要求[3-5]。为了全面提升林学专业学生的专业素养和科研水平，在对本课程进行深入剖析的基础上，明确教什么、怎么教及教的是谁等问题，深化与探索教育教学方法改革，不断深化新知识、新方法和新技术，增强学生自主学习能力和实践操作能力，以满足社会生产实际需求及精准提升森林质量的技术要求。

    2 测树学课程教学现状

    目前，河北农业大学林学院测树学课程选用的教材是由孟先宇主编、中国林业出版社出版的《测树学》（2006年4月第三版）。该教材主要包括林分调查、树木材积、林分结构、立地质量、单木和林分生长量、林分蓄积、角规测树、林分生长和收获预估模型及林分生物量等内容，并在附录部分加入多元回归模型和资源调查等内容[2-3]。从课程的授课内容安排来看，整个教学过程分为理论教学、课程实验和综合实习三个部分，具有较强的实践应用性。从学时安排来看，讲授24学时，实验32学时，实习一周。

    此外，测树学课程还具有较大的学科交叉性，在学习本课程之前，需要学生具有森林生态学、测量学、数学、数理统计学及计算机数据处理技术等相关知识作为基础，才能更好地掌握该课程的理论知识和实用技能。从社会发展需求来看，测树学应充分利用现代科学理论、方法和数据处理技术，改进树木测算方法与技术，以满足现代林业发展及精准提升森林质量的需求。

    3 测树学课程教学存在的问题

    课时缩减 ?自从我国高等学校实施学分制以来，测树学课程的讲授学时数缩短了将近1/3。测树学作为林学专业的重要基础课程，包含了丰富的森林资源调查及基础统计知识等内容，不能受学分限制而减少学时数[3]。从生源角度来讲，河北农业大学林学院林学专业的生源分为普通高招和对口招生两部分。其中对口生源学生在高中期间涉及部分专业课内容的学习，但对数学、英语等基础课程掌握程度较低;而普通高中生源的学生专业知识有所欠缺，这就会影响教学内容和进度安排。此外，随着科学经营理念、测量技术与手段及高级统计方法的不断引入与发展，测树学教材内容在不断丰富，课程教学内容会适当有所增加，如果采用常规的教学方法，势必会造成各部分内容难以进行深入透彻讲解，从而影响课程教学质量的提升。

    教学模式与内容陈旧 ?在教学模式方面，测树学课程涉及很多公式推导与证明的内容，如材積测定、孔兹干曲线及生长量计算等。部分教师认为通过板书讲解更便于学生理解，但板书不仅耗时，影响教学任务完成，而且缺乏生动性，教学效果欠佳。在教学内容方面，近年来随着测树学相关数学理论和计算机的迅速发展，为测树学课程设定了新的培养目标，在学习过程中不但要掌握基本的测树学理论、技术和方法，还要求了解测树学国外的发展进程。测树学具有较大的学科交叉性，知识体系庞杂，缺少一个集成完整的知识体系框架，尤其是数据统计分析与处理方面，虽然采用的教材在附录部分加入了多元回归模型的内容，但仍不能满足生产实际及精准提升森林质量的需求。

    实践实习环节不完备 ?林业教育非实验不能探精微，非实习不能得真谛，实验实习二者不可偏废。测树学课程除了理论教学部分以外，还包括校内实验和校外实习两部分内容。首先，实验室教学仪器比较落后，测树学实验室的先进教学仪器更新较慢，从而影响了学生对先进测树仪器的认识及使用技能。其次，测树学实习大都安排在实习林场，由于实习时间较短，师资力量不足等因素，在实习过程中难以兼顾每位学生，从而影响实习效果。此外，在测树学中树干解析是研究林木生长规律、生物量及碳储量等科学问题的基础调查内容，由于受到国家森林禁止采伐相关政策的影响，在实习基地每年对解析木调查极少，学生对课堂列举实例缺乏直观印象，难以理解计算过程，导致该部分理论教学效果受到一定影响。

    4 测树学课程教学过程中的改革措施

    优化教材内容，突出教学重点 ?教材是教学过程中的主要媒介，也是学生系统掌握基本知识的重要信息源[4-6]。教材内容的新颖性和章节结构的合理性，直接影响教学质量和学生能力的培养。随着森林近自然经营技术和结构化经营技术的不断发展与完善，在测树学学时数不断减少的情况下，兼顾不同生源基础条件，应不断优化教材内容，除了着重突出基本概念、原理及重难点知识外，还要通过实际调查的标准地数据，借助高级统计分析软件（如R、SAS、

    ForStat等），让学生掌握基本的数据统计分析及绘图方法。利用现代高级统计分析方法，通过构建数学模型，掌握树木生长发育规律、林分结构动态变化规律及立地质量评价等主要内容。优化教材内容的主要目的是紧密追踪现代林业科技发展成果，不断深化与拓展测树学新内容。

    强化投入，全面促进教学手段的现代化 ?随着信息技术在教学领域的迅猛发展与应用，如多媒体教学、慕课教学、微课教学等新型教学方法的出现给现代教学过程带来很大便利，加快了教学模式与国际接轨的步伐[3]。利用多媒体的多角度、多层次教学展示功能，可以节约时间，缓解课时缩减与教学内容增加之间的矛盾;同时，在教学过程中融入“3S”技术、统计软件及电子表格等内容，将测树学课程中比较抽象化和公式化的内容，以图片和视频等多种形式进行形象化展示与讲解，便于学生对基础知识的理解和掌握。此外，通过慕课和微课等教学方式，提升学生自主学习意识和能力，为培养高素质务林人员及能适应林业发展形势的综合型林业专门人才奠定基础。

    案例教学与互动式教学相结合 ?为改变以教师为主的传统教学模式，最大限度提高学生自主学习兴趣与能力，在结合案例教学和互动式教学特点的基础上，以学生为中心，理论与实际相结合，培养学生发现问题、思考问题与解决问题的能力[7-8]。在测树学课程教学过程中，针对学生就业和考研过程中关注的问题，以历年测树学考研真题和林业单位遇到的实际问题为案例，激发学生自主学习意识。如根据某标准地每木检尺调查数据及三株不同标准木材积，如何选择标准木及计算标准地蓄积？计算标准地平均胸径的方法包括林分平均直径和林分算术平均直径，通过互动式教学来说明不同方法特点、计算过程及二者相互关系，并通过该案例让学生掌握误差计算方法、标准木确定方法及林分蓄积量计算。例子中的数据处理方法不仅在各林场普遍使用，而且经常作为重要知识点出现在历年的考研试题中。多种教学方法相结合，不仅可以提高学生的自主学习能力，而且可以增强学生总结归纳问题的能力。

    实验教学与实践教学相结合 ?测树学课程教学内容主要包括测定理论、测定技能、外业调查能力与内业数据整理（分析建模）等四个部分[9-11]，教学环节主要由理论讲授、实验教学、综合实习等组成。基本理论通过課堂讲授和网络教学相结合的方式完成，引导学生提高自主学习意识和能力。在实验教学过程中，通过已经获得的标准地调查数据及解析木调查数据，让学生掌握基本数据整理方法及计算过程。而课程综合实习是理论教学与实验教学环节的综合，不但要求学生具有较好的理论基础，还要求学生具有团结协作、吃苦耐劳的精神。

    在实习过程中，将学生按每五人分为一个小组，通过讨论式教学将实验教学与实践教学相结合，使学生熟练测树仪器使用方法，完成标准地选择、设置与调查，利用实际调查数据完成树高曲线绘制、立木材积及林分蓄积计算、生长量计算等内容。通过实习培养学生的实际操作能力、团结协作能力及分析与解决测树学实际问题能力。

    5 教学改革成效

    课程组围绕测树学“是什么”“有何用”和“如何用”这一主线，在兼顾不同生源学生特点的基础上，通过优化教学内容及教学模式转变等一系列教学改革措施，提高学生对基础知识掌握能力、外业调查实际操作能力及数据统计分析能力。通过对近三届测树学考试成绩的试卷分析，该课程挂科率已由原来的10%～15%降低至3%～5%，极大地提高了学生自主学习的积极性，营造了良好的学习氛围。随着森林经营理念的不断转变，先进测量设备和高级统计分析技术的不断发展，对测树学课程的教学改革还需进行深入探索与研究，改进与优化教学过程中的各个环节，提高教学质量。

    参考文献

    [1]白晋华，郭晋平.“测树学”课程教学环节改革初探[J].中国林业教育，2013，31（2）：68-70.

    [2]孟宪宇.测树学[M].北京：中国林业出版社，2006.

    [3]吴文友.测树学研究进展及教学对策[J].中国林业教育，2010，28（6）：59-62.

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    [8]王俊峰.测树学课程的教学改革与实践：以西南林业大学为例[J].职业教育，2017，6（2）：56-60.

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    [10]秦秀华，苏杰南.对“测树学”实验实习的考核评价[J].中国林业教育，2003（4）：60-62.

    [11]汤孟平，周国模，韦新良，等.森林经理学教学改革探讨[J].中国林业教育，2010（6）：63-65.