高职森林调查技术课程教学改革探讨
2021-05-30田野宏黎良财罗韦慧蒋桂娟胡卫东邓利
田野宏 黎良财 罗韦慧 蒋桂娟 胡卫东 邓利
【摘 要】本文针对森林调查技术课程教学面临的学生数学基础薄弱、课程教学难以开展、授课内容滞后于森林调查新技术发展等问题,提出将部分数学基础内容融入课程教学内容中、通过录制网络课程优化课程教学内容、利用网络教学资源构建专业细分精品课程、采用理论与技能紧密结合的培养和考核模式、强化学生对森林调查技术的应用与实践等课程教学改革措施,并分析课程教学改革的成效。
【关键词】高职教育 森林调查技术 教学改革 林业
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2021)43-0164-03
森林调查技术课程是高职院校林业技术、林业信息与调查处理等专业学生必须掌握的重要专业基础课程。森林调查技术作为森林资源量化和评价的根本方法,在森林资源经营管理、森林资产评估等后续课程的教学中起到重要的支撑作用。随着科技的进步,高新技术及信息化技术逐渐取代传统方法成为森林调查的新方法。本文以广西生态工程职业技术学院森林调查技术课程教学改革为例,探索更容易为高职学生所接受的森林调查技术课程教学策略,以提高教学效果,为林业人才的培养奠定坚实的基础。
一、森林调查技术课程教学面临的问题
(一)学生数学基础薄弱,课程教学难以开展
森林调查技术课程中涉及的材积测定、生长量测定、出材量测定等内容均要求学生具有一定的数学基础,否则较难理解和掌握林木和林分蓄积量、出材量、生长量等重要指标的测算。相对本科院校而言,高职院校生源数学基础较为薄弱,部分学生未能掌握基本的三角函数、面积、体积等的计算公式,导致在学习森林调查技术课程时感到比较困难,面对各类调查方法中需要用到的数学公式和原理容易产生畏惧心理和畏难情绪,使得森林调查技术课程教学难以开展。
(二)授课内容滞后于森林调查新技术发展
目前,全国高职院校普遍使用的教材为2014年出版的《森林调查技术(第二版)》,该教材采用项目模块化编写方式,每个项目既有理论说明又有实践指导,并且增加了全站仪测量等新方法。但随着近年来林业信息化、無人机、RTK等技术的快速发展和应用,教材中的部分内容已经出现理论方法滞后于实践应用的情况。随着国家北斗全球卫星导航系统的正式启用,可以预见越来越多的国产新技术和新设备会逐渐配备到林业有关单位。例如,无人机机载激光雷达技术已基本成熟并投入使用,一次飞行就可以获得地形、面积、冠幅、树高等多个测量因子的高精度量化数据,搭配背包式激光雷达可以实现对一片林分数据的全覆盖采集。近年来,激光雷达的成本不断下降,可以预见该技术很有可能普遍应用于一类、二类调查等大规模的森林调查工作,甚至完全取代传统的调查方法。对于类似技术,纸质教材具有滞后性,未能随着时代的发展快速更新,大多数时候依靠任课教师通过活页式教材或其他教学手段进行补充,缺乏整体设计。因此,森林调查技术教学中难免会出现课程内容教授深浅不一、教学效果参差不齐、理论教学与社会实践部分脱节等问题。
二、森林调查技术课程教学改革措施
(一)将部分数学基础内容融入课程教学内容中
针对高职学生数学基础薄弱的问题,森林调查技术课程教师可以采用理论融合教学的方式,即在讲解森林调查技术知识点时,将涉及的数学知识点,例如勾股定理、比例、三角函数、单位换算等内容前置进行补充讲解。根据专业的不同,可以在课程中直接补充,但这样就占用了原有课程的时间。建议单独将各知识点制作成微课或先导课程让学生反复观看自主学习,并设置一定量的简单练习,帮助学生迅速掌握森林调查技术涉及的数学知识点并树立自信心,激发学生的学习积极性。
例如,2020学年开始,广西生态工程职业技术学院林业技术专业教师团队在讲解森林调查技术课程罗盘仪测量使用时,通过微课、图片结合板书的形式提前讲解利用直角三角形三角函数把斜距改为水平距的方法及公式,为后续树高测定原理、标准地测量等同类计算方法的教学打下坚实基础。同时,通过介绍第三方微信小程序及移动端换算工具,教授学生现成第三方工具的使用方法及换算技巧,使学生既能够利用现有工具简化计算,节省时间和精力,也能够在野外调查时手机无信号或没电等情况下通过使用传统科学计算器获得计算结果。
(二)通过录制网络课程优化课程教学内容
由于课程教材的更新、审定出版耗时较长,课程需要更新的内容往往无法跟上高新技术的发展变化,为了达成培养目标,提高教学质量,学校可组织相应教研室的任课教师针对高职学生的特点录制省级网络精品课程。如广西生态工程职业技术学院通过职教云等平台开放在线课程展现课程内容,通过视频直观地展示和讲解不易理解的知识点。录制精品课程的教师70%以上为“双师型”教师,均具有中级以上职称并具有丰富的教学经验,能够很好地结合学校的“双高”建设和林业技术专业群建设,设计编排录制课程教学内容。据统计,在线精品课程素材库建立后,图片、视频等多媒体展示内容已超过整体素材数量的50%,将枯燥无味的文字描述转化为生动有趣的动画视频等素材。同时,结合近年来无人机、遥感、RTK等技术的发展情况,将新知识、新方法、新技术等内容融入课程教学中。经过教学改革实践后,森林调查技术课程教学的内容变化(节选)见表1。
(三)利用网络教学资源构建专业细分精品课程
高职森林调查技术课程知识理论体系源于大学本科课程森林经理学(测树学),现森林经理学(测树学)已由北京林业大学、南京林业大学、东北林业大学等知名林业高校建课,广西生态工程职业技术学院教学团队在充分学习这些森林经理学(测树学)课程的基础上,深入挖掘并提炼高职森林调查技术课程的知识点,充分利用现有网络教学资源构建专业细分精品课程。例如,将不同情况下胸径的测量方法及注意事项、不同测高器测量树高的方法制作成视频动画、微课,让学生快速理解掌握不同情况下胸径的测量方法以及不同测高器的测树高方法。学生学习这些课程后,对各类调查工具使用方法的理解和掌握程度明显提高。
(四)采用理论与技能紧密结合的培养和考核模式
目前高职院校教学普遍采用“理论+实训”的模式进行教学,往往是学习完所有理论知识后才开展实训。在这种教学模式下,学生普遍存在学习完理论知识就忘记的现象,最终仍未掌握理论原理,导致遇到困难和异常情况不会处理,记不清关键操作步骤等问题。针对这一现象,可采用“理论+工具实操+单项实训+综合实训”的教学模式,并将期末考试考核由“理论(60%)+平时作业、单项实训(40%)”改为“理论考核(30%)+综合素质考核(30%)+技能操作考核(40%)”,将理论教学与技能培养紧密结合起来,同时注重学生综合素质培养。具体教学中,在讲解理论方法的同时发放测量工具等实物给学生开展学习演练,加深学生的印象。后续课程紧密衔接单项实训进行实操,帮助学生巩固调查工具使用方法和步骤相关理论知识。在开展理论和单项实训相结合的教学一个月后,组织进行综合实训,让学生在综合实训中深刻理解课程理论和实践应用之间的关系,强化提高学生对课程知识的全面理解和掌握程度。通过上述培养和考核模式,学生不仅能够在发现问题、解决问题的过程中加深对所学理论知识的记忆,而且能够获得运用所学理论知识解决实际问题的成就感。这个过程既增强了学生的学习自信心和积极性,又加速了学生在学习过程中建立正反馈机制。
(五)强化学生对森林调查技术的应用与实践
可从如下方面强化学生对森林调查技术的应用与实践。
其一,在整体设计上将森林调查技术课程的实践内容与相关教学内容进行高效衔接。例如,当讲授“地形图与航拍图结合应用”这一小节内容时,首先在森林调查技术课上进行细致的理论讲解和操作步骤拆分;其次按照改革后的教学计划,立即安排学生在机房对相关内容进行实操练习,巩固相关知识点和操作流程;最后,对森林调查技术课程中重要的且与其他课程具有联系的知识点,通过设置林业信息技术、GIS制图技术、林业无人机应用技术等同步和后续课程进行关联。这样学生在学习过程中不仅能够不断地复习和纵深学习,其学习方式也能逐渐实现由记忆学习向理解学习转变。
其二,师生共同参与项目实践,推动课程高质量发展。例如,2021年国家林业和草原局在全国范围内组织开展了一类调查和森林火灾风险普查,广西生态工程职业技术学院2019级林业技术等相关专业近半数实习生直接或间接参与了该项目。根据学生和用人单位的反馈意见,教学团队及时根据本次调查的技术规程对教学内容进行修改完善,并利用学校平台优势在节假日安排林業技术教学团队教师与自愿参加的林业技术专业学生组成调查队伍,参加一类调查、森林火灾风险普查等项目。通过参与真实调查项目,教师获得了丰富的一手教学素材和真实案例,有效提升了内容丰富度和课程教学质量。回到课堂后,教师结合真实案例讲授课程知识,代入亲身经历和体会,使课堂教学形式更加生动形象。学生则在真实的工作环境中提前学习和了解了调查项目的内容和开展方式,加深了对相关知识的理解。
在以往的森林调查技术课程实训环节,学生按分组要求开展调查实训后,所处位置相对分散,教师很难及时了解到每一名学生的学情和动态,导致学生理解、掌握调查工具和调查方法的程度不一。而教师节假日带领学生参加真实调查项目的方式,已经培养了一批具有调查经验的学生,他们是很好的教师助手,他们分散到各个组后,很好地发挥了学生之间的“传帮带”作用。这种模式不仅解决了过去教师在每个小组之间来回奔波但教学效果有限的问题,更提高了教师教学工作的质量和效率,推动了课程乃至专业的高质量发展。
三、课程教学改革的成效
(一)学生自信心增强,学习方式得以转变
通过“以老带新”“同行评议”等方式对改革后课程进行评价,调查结果普遍反馈较好。在学生评教中,认为能够听懂这门课程的学生数量有较大幅度增长,学生对课程学习的自信心明显增强。教师在考核时也发现学生对调查工具的应用熟练度显著提升,学生学习方式逐渐由被动向主动、由记忆学习向理解学习转变。
(二)社会服务与教学相互促进,师生社会服务能力大幅提升
师生共同参与实践项目,发挥社会服务职能,(下转第170页)(上接第165页)较好地实现了教学与社会服务的良性对接。在参与实践项目过程中,师生的社会服务能力均获得大幅度提升,森林调查技术课程实训期间存在的教师无法顾及全部学生需求的问题也得到了解决,充分发挥了学生之间的“传帮带”作用。
森林调查技术是高职院校林业技术等林业专业学生必修的基础课程,本文针对课程教学中存在的学生数学基础薄弱、自信心不足、教材未能及时更新等问题,从教学内容、课程考核方法等方面对森林调查技术课程进行了改革探索,以期帮助学生解决在森林调查技术课程学习中遇到的问题和困难,为森林调查技术课程的教学改革提供参考。
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注:广西职业教育教学改革项目(GXGZJG2017A099)
【作者简介】田野宏(1990— ),男,黑龙江安达人,广西生态工程职业技术学院专任教师,工程师,研究方向为林业生态工程、生态恢复等;黎良财(1978— ),通讯作者,男,湖北天门人,广西生态工程职业技术学院林业工程学院院长,教授,研究方向为3S技术在森林资源监测与评估工作中的应用等;罗韦慧(1988— ),女,广西忻城人,广西生态工程职业技术学院工程师,研究方向为环境监测;蒋桂娟(1983— ),女,广西桂林人,广西生态工程职业技术学院副教授,研究方向为森林可持续经营和林业3S技术;胡卫东(1970— ),男,广西全州人,广西生态工程职业技术学院讲师,研究方向为森林资源经营管理;邓 利(1979— ),女,广西全州人,广西生态工程职业技术学院讲师/工程师,研究方向为林业信息技术。
(责编 苏 洋)