水土保持與荒漠化監(jiān)測課程教學(xué)論文

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一、“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程的地位及重要性

“水土保持和荒漠化監(jiān)測”是一門綜合性很強的應(yīng)用課程。在水土保持與荒漠化防治專業(yè)的課程體系中，它被安排在氣象學(xué)、土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)、樹木學(xué)、水文學(xué)及地質(zhì)地貌等課程之后，學(xué)生綜合所學(xué)知識直接服務(wù)于現(xiàn)代水土保持和林業(yè)建設(shè)，具有鮮明的生產(chǎn)實踐意義。國家林業(yè)局自1994年以來組織開展了4次全國荒漠化監(jiān)測。2013年度全國水土流失動態(tài)監(jiān)測與公告項目全面啟動，這些國家監(jiān)測項目的實施需要一定數(shù)量的具有專業(yè)監(jiān)測能力的高素質(zhì)人才隊伍，所以與水土流失和荒漠化監(jiān)測相關(guān)的課程在水土保持與荒漠化防治專業(yè)中的地位不斷得到提升。目前，我國已經(jīng)在很多水土流失地區(qū)開展了多年的水土保持治理，并取得了一定的成效，但治理措施的成效如何，則需要通過水土保持監(jiān)測才能確定。如果沒有高質(zhì)量的水土流失監(jiān)測管理，那么就會出現(xiàn)比“霧霾”更為嚴重的環(huán)境災(zāi)害，所以水土保持和荒漠化監(jiān)測在水土保持與荒漠化防治，特別是開發(fā)建設(shè)中的水土流失防治中的重要性更加突出，相應(yīng)的“水土保持和荒漠化監(jiān)測”課程在水土保持與荒漠化防治專業(yè)核心知識領(lǐng)域的地位越來越受到重視。如西北農(nóng)林科技大學(xué)率先在國內(nèi)為水土保持及荒漠化防治專業(yè)開設(shè)了“水土流失及荒漠化監(jiān)測與評價”專業(yè)課，并在2006、2008年對該課程進行了2次教學(xué)大綱的修訂。

二、“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程教學(xué)面臨的問題

（一）教材內(nèi)容無法滿足實際教學(xué)的需要

目前“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程使用的教材有西北農(nóng)林科技大學(xué)主編的全國高等教育“十五”國家級規(guī)劃教材《水土流失及荒漠化監(jiān)測與評價》，水利部水土保持監(jiān)測中心主編的《水土保持監(jiān)測理論與方法》，李智廣主編的《開發(fā)項目水土保持監(jiān)測》等。而以上教材的涉及面和側(cè)重點各有不同。《水土流失及荒漠化監(jiān)測與評價》主要側(cè)重基礎(chǔ)理論知識、監(jiān)測方法和評價預(yù)測，缺少具體的可操作性的監(jiān)測方法；《水土保持監(jiān)測理論與方法》內(nèi)容較廣，既涉及了水土保持理論與實踐，也涉及了傳統(tǒng)、成熟的監(jiān)測方法和最新的監(jiān)測方法，作為監(jiān)測技術(shù)人員使用的工具書較好，但作為高校教材，其內(nèi)容繁瑣；《開發(fā)項目水土保持監(jiān)測》主要涉及了開發(fā)建設(shè)項目，而對宏觀設(shè)計涉及較少，所以也不能完全作為高校教材使用。由此可見，適用于水土保持與荒漠化防治專業(yè)的“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程教材相對較少，教材內(nèi)容無法滿足實際的需要。

（二）單一的教學(xué)方式影響了教學(xué)效果

“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程通常采用“滿堂灌”的教學(xué)方法，在授課過程中，教師只講述課程內(nèi)容，缺乏與學(xué)生的交流。這種傳統(tǒng)的“板書”講授方法，缺少對野外監(jiān)測實踐的分析。每節(jié)課超負荷的信息量使學(xué)生來不及理解消化，更不可能對眾多的基本監(jiān)測理論、監(jiān)測方法及實際應(yīng)用方法吃透和掌握。教學(xué)方式的單一使課堂教學(xué)枯燥乏味，學(xué)生只能被動聽課，學(xué)習(xí)效果差。雖然多媒體的引入使課堂教學(xué)中監(jiān)測實踐分析變得容易，彌補了傳統(tǒng)教學(xué)無法達到的效果，但是多媒體教學(xué)缺少互動環(huán)節(jié)，使學(xué)生思維變得遲鈍，無法成為教學(xué)的主體，從而失去學(xué)習(xí)的興趣。所以要提高“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程的教學(xué)效果，必須對教學(xué)方式和手段進行必要的改進。

（三）實踐教學(xué)學(xué)時有限

甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)行的教學(xué)計劃中，“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程的學(xué)時較少，僅有40學(xué)時，其中包括10學(xué)時的實驗課。而“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程的教學(xué)內(nèi)容龐雜、概念繁多，尤其需要野外觀測及室內(nèi)測定的實驗內(nèi)容較多，但由于受實習(xí)經(jīng)費和教學(xué)時間的限制，學(xué)生只能在室內(nèi)做一些簡單的土壤性質(zhì)分析實驗，而對野外觀測只能在綜合實習(xí)中出去考察一些科研院所的監(jiān)測，且只能走馬觀花，對具體的方法了解較少。同時，由于缺少實習(xí)基地，學(xué)生們所見到的監(jiān)測儀器和設(shè)施少之又少，影響了學(xué)生對各種水土保持監(jiān)測措施的感性認識和教學(xué)效果。

（四）課程考核方式不合理

目前，“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程考核方式仍以閉卷書面考試為主，學(xué)生只要在考試前死記硬背一下就可以應(yīng)付。然而，“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程授課目的不是為了讓學(xué)生背誦一些概念和理論，而是要讓學(xué)生能夠利用所學(xué)知識對水土流失和荒漠化狀況及治理措施的效益進行實時監(jiān)測，以了解水土流失的治理成效并做出相應(yīng)評價。例如考核學(xué)生對徑流小區(qū)監(jiān)測的掌握狀況，書面考核只要學(xué)生背出小區(qū)定義和指標即可，而對于學(xué)生在實際徑流小區(qū)監(jiān)測的動手能力卻很難考察。因此，如何減少書面考試帶來的弊端，真正激勵學(xué)生為熟練地運用知識而學(xué)習(xí)，而不是為考試而學(xué)習(xí)，是“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程教學(xué)改革需要考慮的重要問題。

三、“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程教學(xué)改革的措施

（一）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，滿足水土保持監(jiān)測實際工作的需要

1．課程教學(xué)突出重點內(nèi)容

針對“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程學(xué)時少、內(nèi)容多，尤其是實踐內(nèi)容更多的情況，應(yīng)把握課程的重點，合理選取、整合教材內(nèi)容在“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程的授課過程中，筆者在考慮課程自身系統(tǒng)完整性的基礎(chǔ)上，挑選出一些重點內(nèi)容在課堂上著重講解，如徑流小區(qū)監(jiān)測、小流域控制站監(jiān)測、水土保持效益監(jiān)測、風(fēng)力侵蝕監(jiān)測及開發(fā)建設(shè)項目水土保持監(jiān)測等。同時，對這些重點內(nèi)容不但在理論課上講，而且在實驗課時也要重點講解，以加深學(xué)生的記憶。這樣不僅有助于學(xué)生理解重點內(nèi)容，而且有助于學(xué)生的記憶和實踐，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。對于水土保持監(jiān)測的相關(guān)術(shù)語，只著重介紹學(xué)生以前課程沒有接觸過的新內(nèi)容，而對其他課程已經(jīng)講過的內(nèi)容，只是簡單的提示，避免與其他課程內(nèi)容重復(fù)。

2．補充學(xué)科發(fā)展的前沿內(nèi)容

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，水土保持與荒漠化監(jiān)測的新技術(shù)、新方法、新成果層出不窮。因此“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程既要加強原有的、成熟的原型監(jiān)測技術(shù)和方法的教學(xué)，夯實基礎(chǔ)知識和理論，又要緊跟學(xué)科發(fā)展的前沿，及時補充新的監(jiān)測方法和知識，介紹學(xué)科發(fā)展的最新動向。因此，筆者參考近年來發(fā)表在國內(nèi)外權(quán)威期刊上關(guān)于水保持監(jiān)測方面的文章，將甘肅省水保局進行水保監(jiān)測培訓(xùn)的資料作為教學(xué)內(nèi)容的補充，讓學(xué)生了解目前水保監(jiān)測做了哪些工作，出現(xiàn)了什么樣的新技術(shù)，以拓寬學(xué)生的知識面。實驗課教學(xué)是課堂教學(xué)的重要組成部分，是整個教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)，對提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力有著不可替代的作用。因此，在實驗內(nèi)容方面，筆者盡可能減少其他課程已經(jīng)做過的實驗，將降水徑流沖刷侵蝕溝量測、風(fēng)蝕量監(jiān)測、不同降雨強度（人工降雨儀控制）的徑流小區(qū)監(jiān)測及遙感在野外水土保持調(diào)查監(jiān)測中的應(yīng)用定為主要實驗內(nèi)容。結(jié)合生產(chǎn)實踐編寫監(jiān)測規(guī)劃、監(jiān)測實施細則和監(jiān)測報告，要求學(xué)生撰寫不同水土保持措施效益監(jiān)測的計算方法及土壤理化性質(zhì)方面的監(jiān)測方法，以增強學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，

（二）改革教學(xué)手段和方法，提升課堂教學(xué)效果

1．誘導(dǎo)式教學(xué)法

在理論教學(xué)的第一堂課上，教師應(yīng)向?qū)W生介紹當(dāng)今國家和社會對水土保持專業(yè)的重視，逐步引入本課程當(dāng)前發(fā)展的現(xiàn)狀，向?qū)W生介紹從事本專業(yè)的優(yōu)秀人才及成果，從而誘發(fā)學(xué)生為美好前途而發(fā)奮學(xué)習(xí)的雄心壯志。首先，從國家政策入手，向?qū)W生講明水土保持監(jiān)測既是國家生態(tài)建設(shè)的重要依據(jù)，又是國家評價所實施生態(tài)工程的理論基礎(chǔ)。通過監(jiān)測掌握水土流失動態(tài)，認識水土流失規(guī)律，評價水土保持和生態(tài)工程的防治成效，建立土壤侵蝕模型，預(yù)報土壤流失量。以甘肅省案例來說明水土保持監(jiān)測的重要性，如“舟曲泥石流”的發(fā)生，就是由于缺少水土保持監(jiān)測方面的資料，導(dǎo)致舟曲人民損失慘重。生活中的實例最能誘發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，要讓學(xué)生明白水土保持監(jiān)測的目的就是為防治水土流失，保護、改良、合理利用山丘區(qū)和風(fēng)沙區(qū)水土資源，建立良好的生態(tài)環(huán)境，為實現(xiàn)山川秀美的“生態(tài)夢”而服務(wù)。

2．多媒體互動教學(xué)法

“水土保持與荒漠化監(jiān)測”是一門研究性和綜合性很強的應(yīng)用性課程，具有鮮明的生產(chǎn)實踐性，且隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)實踐的發(fā)展，監(jiān)測的基本理論知識和監(jiān)測方法不斷更新，這對該課程教學(xué)提出了更高的要求。筆者在授課過程，采用多媒體技術(shù)和傳統(tǒng)授課方式相結(jié)合的方法進行教學(xué)。利用掛圖、視頻、實景圖片和案例結(jié)合的教學(xué)手段，使學(xué)生在較短的時間內(nèi)接收較大的信息量，使抽象的內(nèi)容形象化、具體化，收到了良好的效果。在氣象要素監(jiān)測的教學(xué)中，筆者通過多媒體圖片展示目前常用的氣候和水文觀測方法、觀測儀器、數(shù)據(jù)處理方法等，重點講解氣候和水文要素的觀測步驟和觀測過程中需要注意的事項，分析各種觀測方法的優(yōu)缺點以及各種觀測儀器的適用范圍。同時，要求學(xué)生在課余時間了解校園內(nèi)的各種氣候和水文觀測設(shè)施，并做成ppt，在下節(jié)課講解，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。每節(jié)課結(jié)束時，安排4～5個學(xué)生在課后搜集一些水土保持監(jiān)測的新進展和新方法，也可以選取自己家鄉(xiāng)的某個小范圍為監(jiān)測區(qū)域，介紹如何用所學(xué)的知識對當(dāng)?shù)厮亮魇нM行監(jiān)測，并做成ppt在課上展示給大家，讓同學(xué)們提出意見和看法，調(diào)動學(xué)生主動參與課堂教學(xué)的積極性，達到培養(yǎng)和提高學(xué)生綜合素質(zhì)的目的。

（三）加強實踐教學(xué)基地的建設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力

2010年，學(xué)校和學(xué)院投資50余萬元，建成了土壤分析實驗室，學(xué)生可以從監(jiān)測土壤理化性質(zhì)中了解水土保持措施的效果。水保系老師結(jié)合各自課程需要，安裝了水土流失徑流監(jiān)測固定小區(qū)、移動式微型徑流小區(qū)，人工模擬降雨系統(tǒng)、GIS圖像處理實驗室等監(jiān)測實驗設(shè)施，購置了侵蝕因子監(jiān)測儀器設(shè)備，包括自動氣象站、降雨、蒸發(fā)、風(fēng)速、溫濕度等監(jiān)測儀器，購買了風(fēng)蝕監(jiān)測的風(fēng)蝕自動監(jiān)測儀，基本滿足了校內(nèi)實驗教學(xué)的需要。同時，學(xué)校還建立了騰格里沙漠南緣馬路灘林場和定西安家溝流域水土保持野外教學(xué)基地，開展綜合實習(xí)。學(xué)院目前正在積極和甘肅省治沙所協(xié)調(diào)，準備建立風(fēng)蝕監(jiān)測野外實習(xí)基地。在課程教學(xué)過程中，筆者還利用周末休息時間帶學(xué)生去“甘肅省黃河水土保持生態(tài)工程西果園示范區(qū)”進行考察，了解常規(guī)監(jiān)測、調(diào)查監(jiān)測及生態(tài)效益監(jiān)測的方法及實驗設(shè)施。同時，部分學(xué)生通過參與老師的科研項目，了解了水土保持與荒漠化常規(guī)監(jiān)測和航空、遙感監(jiān)測技術(shù)。

（四）制定科學(xué)的考核標準，綜合評定學(xué)生的課程成績

以往“水土保持與荒漠化監(jiān)測”考核方式多以最終一次的考核成績?yōu)闇剩荒芸陀^反映學(xué)生的水平。為了全面、準確、客觀地考察學(xué)生學(xué)習(xí)“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程的效果，應(yīng)優(yōu)化考核標準，重點考察學(xué)生對理論知識的運用能力，并以平時的學(xué)習(xí)表現(xiàn)及參與課堂教學(xué)的積極性等為參考。以此為標準，確定了“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程的考核比例：平時成績占15％，實習(xí)實驗成績占20％，監(jiān)測報告占5％，期末考試成績占60％，這種考核標準綜合考察了學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的全程表現(xiàn)，較客觀地反映了學(xué)生對課程理論知識、實踐能力的掌握程度，有效地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在考試制度方面，課程實行了考卷責(zé)任制度，由任課教師出題（按照教學(xué)大綱命題，實行A、B卷制度），系主任檢查簽字，主管教學(xué)領(lǐng)導(dǎo)批準。考試由學(xué)校教務(wù)處考試辦公室統(tǒng)一組織，監(jiān)考人員由學(xué)院教學(xué)工作人員安排在職教師監(jiān)考，同時教務(wù)處和學(xué)院派教師巡考。這樣的考核方式杜絕了學(xué)生平時不學(xué)習(xí)，考試作弊的現(xiàn)象，體現(xiàn)了客觀、公平的原則，使學(xué)生端正了學(xué)習(xí)態(tài)度。

四、“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程教學(xué)改革的成效

通過對水土保持與荒漠化防治專業(yè)“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程的改革，形成了一套較為完整的課程內(nèi)容體系和教學(xué)方法，學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣也得到了極大提高。目前，學(xué)生的出勤率達到90％以上，且課堂氣氛活躍。同時，學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度也發(fā)生了改變，由簡單的聽轉(zhuǎn)變?yōu)閰⑴c式學(xué)習(xí)。在完成創(chuàng)新探索性實驗時，教師只需扼要介紹關(guān)鍵步驟和注意事項，學(xué)生自己就能完成從“研讀教材—查閱資料—制定方案—合理化設(shè)計—動手實驗—撰寫實驗報告”的整個過程。學(xué)生的創(chuàng)新能力及實踐技能也得到了明顯的提高，先后撰寫“水土保持與荒漠化監(jiān)測”方面的畢業(yè)論文10多篇，申請校級科技創(chuàng)新課題10多項，目前結(jié)題8項。同時，有多名水土保持與荒漠化防治本科班的同學(xué)成功簽約甘肅省水土保持監(jiān)測總站、甘肅省定西市水保局、天水水保站從事水土保持監(jiān)測工作，已成為單位監(jiān)測工作的骨干。此外，隨著教學(xué)改革的不斷深入，學(xué)生的綜合考核評分逐年提高，在教學(xué)改革初期2009—2010年第二學(xué)期的教學(xué)考核中，學(xué)生的綜合考核評分為7591分；在教學(xué)改革中期2012—2013年第一學(xué)期的教學(xué)考核中，學(xué)生的綜合考核評分為77．82分；在2013—2014年第一學(xué)期的教學(xué)考核中，學(xué)生的綜合考核評分為82．64分。“水土保持與荒漠化監(jiān)測”課程的教學(xué)改革極大地激發(fā)了學(xué)生崇尚科學(xué)的精神，提高了學(xué)生科技創(chuàng)新的能力，增長了學(xué)識，開闊了視野，取得了較好的教學(xué)效果。資助項目：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)2014年度教學(xué)研究項目“水土保持與荒漠化防治國家特色專業(yè)卓越農(nóng)林人才培養(yǎng)實踐教學(xué)模式改革研究”及“林業(yè)生態(tài)類專業(yè)實踐教學(xué)體系的改革與實踐”。

作者:馬維偉 趙錦梅 李廣 王輝 王立 單位:甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院