贵州大学林学专业综合实习教学模式改革的探讨
2019-01-16
(贵州大学林学院,贵阳 550025)
高等林业院校肩负着培养现代林业人才的重任,人才培养水平的高低将直接影响林业产业的进步和发展。随着党的十九大召开,国家生态文明建设进一步推进,林业体制改革与林区经济转型得到进一步深化,市场对新时期林业人才能力的要求明显提高,即需要专业基础扎实、动手能力强、具有创新思维的应用复合型人才。
为了培养学生的动手实践能力,林学专业在教学过程中要在专业理论课程基础上进行多次实习,如“土壤学”“气象学”“生态学”“病理学”“昆虫学”“树木学”“森林培育学”和“森林经理学”等专业基础课的实习,以及专业综合实习。林学专业综合实习内容涉及多门课程,涵盖了“森林培育学”“森林生态学”“森林经理学”“测树学”“林木遗传育种学”“森林保护学”和“木材学”等专业课程。林学专业各课程实习具有实时性、专业性和针对性强的特点。但综合实习与各专业课程实习不同,综合实习是让学生深入林业生产基层单位,将所学知识连贯起来,全面掌握林业生产实践中各环节的内容,其不仅快速提高了学生实践能力和综合运用所学知识的能力,而且缩短了学生毕业后进入林业行业的适应期。因此,综合实习是林学专业人才培养的重要一环。近年来,各个地方林业院校对林学专业综合实习从实习内容、试验基地建设等方面进行了一系列的改革[1-3]。
一、林学专业综合实习的现状
贵州省是我国西南主要林区之一,2015年森林覆盖率达50%[4]。贵州林业主要以营建马尾松、杉木人工林为主,所以人工林培育、经营与保护措施是林学专业学生学习的重要内容。此外,贵州省喀斯特地貌特征明显,在其上生长的天然林是该地区重要的生态屏障,贵州林业在维持生态平衡中起到关键作用,所以生态学观念是林学专业学生需要特别关注的重要内容。特别是贵州省“大生态”战略的实施、贵州生态文明先行示范区的建设及生态文明局的成立,为林学专业学生提供了除林业部门外的更多就业机会。因此,符合区域林业经济发展的专业人才的培养已经迫在眉睫。笔者以贵州大学林学院林学专业综合实习为例,探讨综合实习教学模式的改革,希望对今后林学及其他专业的实习提供借鉴。
贵州大学林学院林学专业综合实习是从2008届林学专业学生开始的,到2017届已培养输送了600多名林学专业毕业生。多年的教学实践过程中,林学专业培养方案被逐步修订和完善,最近一次方案修订是在2016年。此次方案修订要求林学专业为林业、农业、环境保护等部门培养具有森林培育、林木遗传育种、森林病虫害防治、森林资源管理、森林资源保护与开发利用、城市林业建设和规划设计、自然保护区与园林管护等方面基本理论和技能,具有林业调查规划设计、森林经营方案编制、森林培育、森林资源保护、森林生态环境建设与管理的基本能力,主要在林业、农业、环境保护等部门从事森林培育(含经济林培育)、森林资源管理、保护和生态环境建设工作的复合应用型高级专业技术人才。基于此,修订后的培养方案在原有林学专业核心课程“植物生理学”“树木学”“土壤学”“林木育种学”“森林生态学”“森林培育学”“森林计测学”“森林资源经营管理”的基础上,增加了“3S技术原理与应用”“林木病理学”“森林昆虫学”和“木材学”等课程及相应实习课程,而且在学科大类选修课程中加入了“分子生物学”“微生物学”和“景观生态学”等基础课程。专门的实践教学环节由修订前的6学分提高到9学分,在原有的专业劳动技能、造林作业设计、苗圃规划课程设计、林分抚育间伐设计、森林经营方案编制和专业综合实习的基础上,增加了森林生物与环境认知、森林培育与利用、森林资源资产评估等实习。修订后的课程体系方案更加合理,实践环节得以增强,培养目标更切实际。
二、林学专业综合实习教学模式改革的措施
根据新修订的培养方案,在林学专业综合实习环节中加入了与理论课程相适应的实践教学内容,而且进行了一系列的改革,包括实习内容的相关调整、实习方式的多样化设置、长期实习基地的进一步落实等。具体改革措施如下。
(一)整合优化实习内容,保证实习内容的完整性
1.实习内容模块化
林学专业综合实习涉及多门课程,以往实习主要采用“每个场景学习一门课程”的教学方式,其针对性强,却缺乏综合性和层次性的设计。比如,为了学习林场经营管理模式,安排学生参观林场混交林培育、人工林抚育;为了了解经济林种植技术,安排学生参观油茶生产示范基地、高效生态农业产业园区;为了学习林木种子园建设与管理经验,安排学生参观林场杉木种子园;为了学习林产品加工技术,安排学生参观木材加工企业等。各实习环节之间衔接不紧密,导致学生对知识技能的总体把握不足,未能起到对学生综合思辨能力的锻炼作用。因此,针对以往实习内容较为独立、衔接不紧密的问题,改革措施中采用了实习内容模块化的教学模式,保证了实习各环节间既有侧重,又有综合。
实习内容模块化是按照程序模块化的构想和原则来设计林学综合实习教学内容的一整套教学体系,它是在既定培养目标的指导下,将林学全部理论课程按照一定的标准进行分解,然后将模块重新有机组合成为各个实习环节。比如,森林生态学侧重营林过程,而森林经理学、森林培育学、森林保护学侧重营林过程中的理论和技术方法,森林成熟后收获的产品又涉及木材加工与利用,见图1。
图1 林学专业综合实习内容的模块化设计
①第一层次为林业基础技术模块,该模块以现代林业工作者必备的基础实验方法和野外工作技术为主。它要求学生在野外实习前能够进行林木的识别,熟悉外业调查仪器的使用,掌握研究区遥感影像和林相图的处理解译和小班勾绘的方法。这样,有助于学生在野外实习时胜任样地的选取、设置和调查等基础林业工作。这一模块将为学生学习其他层次模块课程提供基础方法,为整个实习提供具体的调查手段。
②第二层次分为6个模块:第一模块为林木育种学模块,该模块由“遗传学”“育种学”“种苗学”等课程体系作为支撑;第二模块为森林培育学模块,由“森林培育学”“树木学”“植物生理学”等课程体系作为支撑;第三模块为森林经理学模块,由“森林经理学”“测树学”“3S技术”等课程体系作为支撑;第四模块为森林保护学模块,由“森林病理学”“森林昆虫学”“动植物检疫”等课程体系作为支撑;第五模块为森林生态学模块,由“土壤学”“树木学”“生态学”等课程体系作为支撑;第六模块为木材加工与利用模块,由“木材学”“林产品加工”“家具设计”等课程体系作为支撑。
③第三层次为综合模块,是将整个实习内容和过程进行整合、将不同模块内容进行交叉融合的实习环节。另外,实习各个环节的开展要以“一个模块为主,多个模块协助”的方式进行。比如,造林设计环节的实习,需以生态学理论为指引,即以森林生态学模块为主,以调查地区立地条件(林业基础技术模块),检测森林病虫害发生的种类、程度、范围等(森林保护学模块),选择合适种苗(林木育种学模块)为协助进行造林规划设计和抚育间伐作业设计(森林培育学模块和林木育种学模块)。这样,既可让学生在一个环节中不只考虑某一方面的知识,更要兼顾其他方面的理论知识,把林学专业主干课程,如“树木学”“气象学”“土壤学”“森林培育学”“森林生态学”“森林经理学”“测树学”“森林经营学”“森林病虫害学”“林木遗传育种学”等课程知识,系统性地融入到每一个实习环节中,让学生体会林分从“选种-育苗-建植-经理-保护-利用”(不同效益的发挥)的整个技术体系,从而突出实习内容的科学性、连贯性和完整性。
2.提高实践课时所占比例
由于受应试教育思想的影响,贵州大学林学院林学专业教师对学生的实践能力培养重视程度不够[5-6]。2013年以前,贵州大学林学院林学专业培养方案中,理论课时与实践课时的比例一般是3∶1,理论课时比重大于实践课时,而且林学专业综合实习一般安排在每年暑假7月份开展,实习时间仅为7天。在如此短的时间内将诸多专业课程的实习串联起来,无法保证实习内容的完整性和可行性。比如,遇到下雨等意外情况,不仅影响教学进度,而且也增加了安全管理难度。所以,为了确保相关课程内容得到充分实践,将实习延长至15~20天左右,同时院系加大了资金投入来支持学生与教师的差旅费。更为重要的是,院系也与基层生产单位(如龙里县国营林场、锦屏县春蕾林场和黎平县东风林场)建立了长效合作的机制,以便对林业数据和资料进行长期积累,为学生实习提供有价值的参考资料[7-8]。
3.增加林业信息技术应用的内容
随着3S技术的迅猛发展、贵州大数据产业的兴起,林业资源调查和工程设计手段也得到了彻底革新。林业信息化建设和林业大数据发展前景广阔,社会对人才的需求逐渐趋向于培养具有大数据思维和创新能力的应用复合型人才[9-10]。因此,笔者在林学专业综合实习内容中增加了林业信息技术应用的内容。
(1)林业专业知识和大数据
在实习前,林学专业教师邀请基层林业部门专家来校讲学,做“贵州省林木种苗发展现状及管理”“退耕还林政策解读”“林业有害生物防治法律法规及工作实践”“现代林业建设思路”“人工林多目标优化经营决策技术”“3S技术在林业领域的应用和发展”和“林业大数据应用”等内容的报告,传播林业专业知识和大数据的理念。
(2)先进仪器设备的使用
以前野外调查时使用的野外对讲机、GPS接收器和机械测高仪等设备已经跟不上时代的步伐,因此必须进行更新换代,引进先进的仪器设备。目前,已经添加的仪器设备有无线传感仪、平板电脑、超声波测高仪等。
(3)3S技术的应用
综合实习的内业数据处理和外业调查工作都会应用到3S技术。因此,在外业实习前,教师要求学生对实习地点的遥感影像进行校正、处理和分类,并结合实习区相关视频、图片和文档等资料,熟悉实习区的基本概况。在外业实习过程中,要让学生学会使用GPS,对调查路线进行导航,对样地进行打点定位。在森林资源实地调查时,让学生应用RS技术,结合遥感影像数据进行目视解译和分析。在外业实习结束后,学生会使用GIS软件对大区域数据进行统计分析,绘制小班分布图、立地类型分布图及土地利用类型图等。
(二)注重高新技术手段的应用,采取多样化实习方式
2013年前,林学专业综合实习主要是让学生到现场听取地方林业局、林场、林业公司专业技术人员的讲解,了解国营林场经营管理、种子园建立、病虫害防治、森林防火管理、经济林营建、人工林抚育、林产品加工利用等的理论知识和技术。虽然实习内容广泛,但实习方式单一[11]。因此,为了加强学生动手能力和对林业复杂现象的思辨能力的锻炼,改革方案采用了观看录像、实地参观、教师讲解、学生自主研究(包括实地调查、室内实验和数据分析)、PPT汇报相结合的多样化实习方式。
首先,在外业实习之前,教师应采用多媒体教学模式介绍贵州省各地区地形地貌、气候、立地条件和其上生长的不同森林经营方式以及群落结构特征,使学生对全省林业现状有总体性的认识。各课程任课教师帮助学生回顾经济林栽培技术和用材林经营措施等知识,介绍实习地点的森林资源情况和实验流程,并根据模块化教学理念,要求学生将相关的遥感影像处理与解译、小班勾绘、样地设置与调查等关键技术在实地调查工作开展前掌握。
其次,在外业实习过程中,教师应将学生分成若干小组开展外业实习,并由责任心强的学生担任实习小组组长,负责领取和保管实验仪器、准备调查所需相关表格等工作。在实习的过程中,学生如果有新的想法或不清楚之处,各小组成员一起讨论并反馈给教师,教师只是把握全局、做启发式指导,充分调动学生学习的积极性。
再次,在外业实习“综合性”环节完成后,各小组可以选择感兴趣的课题进行自主研究。林学专业教师在充分考虑学生现有知识储备和研究能力的情况下,设置了诸如“林木种苗管理”“公益林管理”“天然林恢复与可持续经营”“林下与灌层树种更新”“林木病虫害分布调查与防治”“木材腐朽检验与防腐”等命题供学生选择,以此激发学生对林业工作的兴趣,并锻炼学生的动手能力、创新能力和思辨能力。
最后,学生经过实地调查、样品采集、室内实验和数据分析等一系列的实习过程后,将实习中学到的知识形成文字和图表,以研究报告的形式与大家分享,保证了林学专业综合实习的质量和效果。
(三)结合贵州林业特色,开展符合地方林业人才培养要求的林学专业综合实习
林学专业综合实习基地设在龙里县国营林场、锦屏县春蕾林场和黎平县东风林场,主要以人工林营建和管理为主。贵州省占区域面积70%以上是喀斯特地貌,以及在其上生长的常绿落叶阔叶混交原始林与次生林,这是西南地区所特有的生境与植被类型。因此,喀斯特地貌石漠化防治成为贵州省林业工作者最重要的任务之一,所以林学专业综合实习应抓住这一特色,增加学生对喀斯特地貌森林生态环境的认识。这不仅能够让学生掌握人工林营建的知识,提高他们对贵州省特色的喀斯特地貌天然林形成原因和生长环境以及石漠化成因及防治等内容的认识,而且还可以让学生对天然林和人工林生长特点及适应状况做比较学习,开阔了学生的知识视野,锻炼了学生的思维能力。
三、林学专业综合实习教学模式改革的效果
笔者从方案修订、实习内容、实习方式、实习环节等方面,对林学专业综合实习进行了改革,并在2013-2015级林学专业的学生中进行了试运行,得到了学生的普遍好评。
(一)提高了学生的自主学习能力和学习兴趣
在林学专业综合实习中加强了林业信息技术应用的内容,使学生掌握了林业信息采集、存贮、管理、分析和应用的工作流程。实践证明,通过这类综合实习,弥补了林学专业学生对现代林业信息科学与技术在认知上的欠缺,有效地调动了学生学习的积极性,提高了学生自主学习的能力和兴趣。
(二)提高了学生理论联系实际的能力
林学专业综合实习采用模块化教学模式,建立了课程间的广泛联系,使学生了解了林业从选种-育苗-建植-经理-保护-利用的各个环节。更为重要的是,实习增加了实践课时比例,使学生有充足的时间进行讨论研究和总结消化。从学生上交的实验报告和总结看,学生的理解能力和认知深度得到了显著增强、所学知识更为扎实、理论联系实际的能力得到显著提高。
(三)锻炼了学生的综合实践能力
通过从内业(观看录像、影像处理、小班勾绘)到外业(实地参观、教师讲解、野外调查、学生自主研究)再到内业(室内实验、数据分析和PPT报告)这一过程,学生将林学专业各课程实习内容有机地结合起来,培养了学生综合运用所学知识解决实际问题的能力、动手能力和创新能力。学生的综合实习成绩表明,多数学生都达到了优秀水平,100%学生达到了中等以上水平,所以林学专业综合实习的改革提高了学生的综合实践能力,实现了从科学知识学习向科学知识应用的转换。
(四)培养了学生的生产实践能力和科学研究能力
林学专业综合实习让学生既掌握了人工林营建的知识,也增强了对喀斯特地貌的认识。特别是自主选题式综合实习,增强了学生独立处理、解决问题的能力,以及组织协调能力。从学生的就业反馈情况看,就业形势良好,多数学生毕业之后到林业生产单位、生态局、环保局和生态工程等部门和企业工作,而且走上社会后学生进入角色较快,受到用人单位的好评。
总之,林学专业综合实习教学模式改革得到了学生的认可。根据新的培养方案要求,改革措施在2016级林学专业学生中全面实施,相信在大家的共同努力下,林学专业综合实习的质量和效果会显著提升。