“沙漠學(xué)”課程建設(shè)與教學(xué)改革的探討

高國雄 王進(jìn)鑫 張廣軍

(西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,陜西楊凌 712100)

“沙漠學(xué)”是以沙漠為研究對象,從沙漠環(huán)境的整體出發(fā),采用綜合與分析相結(jié)合、課堂教學(xué)與野外實習(xí)教學(xué)相結(jié)合的方式,以及現(xiàn)代信息技術(shù)和多媒體手段的應(yīng)用,全面系統(tǒng)地研究沙漠的形成、發(fā)展和自然特征及其治沙原理等基礎(chǔ)理論和基本知識的科學(xué)。它是水土保持及荒漠化防治專業(yè)的必修專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門新興的邊緣性、交叉性和綜合性學(xué)科,具有很強的實踐性。通過本課程學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握沙漠的基本概念、沙漠形成、演變及治理技術(shù)等基本理論,掌握野外調(diào)查的基本方法,具備從事沙漠治理和研究的能力,為從事治沙工作奠定堅實的科學(xué)基礎(chǔ)。

一、“沙漠學(xué)”課程的歷史沿革

自上世紀(jì)80年代開始,原西北林學(xué)院就率先在全國部屬高等院校水土保持專業(yè)中開設(shè)了“沙漠學(xué)”課程,課程的內(nèi)容隨專業(yè)的發(fā)展而不斷改進(jìn)。其中,1981年開始招收防護(hù)林專業(yè),1984年起招收水土保持專業(yè),1990年又增設(shè)了沙漠治理專業(yè),1998年隨教育部高等學(xué)校專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整設(shè)立了水土保持與荒漠化防治專業(yè)[1]。無論專業(yè)名稱怎么變更,“沙漠學(xué)”一直被作為主干課程,2001年農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境等專業(yè)也將該課程列為選修課。目前,西北農(nóng)林科技大學(xué)“沙漠學(xué)”課程教學(xué)無論在軟件還是在硬件建設(shè)上均居國內(nèi)先進(jìn)地位。

二、“沙漠學(xué)”課程建設(shè)與教學(xué)改革

(一)“沙漠學(xué)”課程建設(shè)

1.課程教學(xué)的目標(biāo)定位

沙漠學(xué)是一門新興的邊緣性、交叉性和綜合性學(xué)科,它著重沙漠科學(xué)基本理論和方法的研究,以沙漠及沙地為其研究對象,從認(rèn)知干旱氣候、沙漠及沙地形態(tài)和自然特征入手,研究沙漠及沙地的發(fā)生、發(fā)展及其演變規(guī)律,著重探討土壤風(fēng)蝕沙化的基本理論、發(fā)展規(guī)律,揭示土壤風(fēng)蝕本質(zhì)規(guī)律,為沙漠及沙地改造利用提供理論服務(wù)。通過“沙漠學(xué)”課程各教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握基本概念、理論和原理,掌握野外調(diào)查研究的基本方法,具備從事沙漠治理和研究的能力,為從事治沙工作奠定堅實的科學(xué)基礎(chǔ)。

“沙漠學(xué)”作為專業(yè)基礎(chǔ)課,主要針對水土保持與荒漠化防治專業(yè)本科生教學(xué),同時也為森林資源類和環(huán)境保護(hù)類本科生開設(shè)。此外,也是從事水土保持與荒漠化防治、沙漠治理、土地利用、國土整治和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域科研、教學(xué)、管理和生產(chǎn)實踐人員應(yīng)掌握的理論知識。

2.“沙漠學(xué)”課程建設(shè)步驟

首先,完成課程教學(xué)內(nèi)容模塊,構(gòu)建課程理論知識體系。其次,建立課程教學(xué)網(wǎng)站,使之能初步滿足教學(xué)輔助功能和學(xué)生課外自學(xué)瀏覽的需要。第三,補充更新現(xiàn)有的試題庫,使建成的試題庫覆蓋現(xiàn)有的教材內(nèi)容,滿足本科教學(xué)及研究生入學(xué)考試復(fù)習(xí)需要。學(xué)生可以網(wǎng)上答題,模擬考試,通過評分系統(tǒng)對學(xué)生答題結(jié)果進(jìn)行評價,使學(xué)生通過自我測試,了解自己的實際水平。第四,制作動畫,拍攝相關(guān)圖片和視頻,進(jìn)行多媒體和網(wǎng)絡(luò)課件制作,豐富網(wǎng)絡(luò)素材。第五,不斷更新完善網(wǎng)絡(luò)交流平臺,形成教師與學(xué)生互動式教學(xué)環(huán)境,增加教學(xué)信息量,全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)。第六,進(jìn)一步建設(shè)和完善以“沙漠學(xué)”精品課程為核心的學(xué)科系列課程,形成水土保持與荒漠化專業(yè)課程學(xué)習(xí)平臺。

3.課程教學(xué)內(nèi)容體系的構(gòu)建

(1)課程理論知識模塊構(gòu)建

在教學(xué)內(nèi)容建設(shè)上,緊跟學(xué)科前沿,及時把學(xué)科最新發(fā)展的新理論、新技術(shù)和新成果引入教學(xué)過程,構(gòu)建課程理論知識模塊,按教學(xué)計劃,設(shè)計對應(yīng)的教學(xué)時數(shù),從而既保證了課程內(nèi)容的系統(tǒng)性,又能緊跟時代的發(fā)展,保證了教學(xué)內(nèi)容的新穎性和先進(jìn)性。

(2)課程教學(xué)的重點、難點及解決辦法

分章節(jié)明確了教學(xué)目的和要求,以及教學(xué)重點與難點,提出了解決辦法[2]。其中:①緒論。主要講述課程研究的對象、任務(wù)和意義以及國內(nèi)外沙漠研究的歷史、現(xiàn)狀、進(jìn)展和國際協(xié)作,課程的內(nèi)容體系、教學(xué)目的、教學(xué)要求及與其他學(xué)科的關(guān)系,同時明確沙漠研究的意義,系統(tǒng)了解沙漠研究的動態(tài),激發(fā)學(xué)生對本門課程的學(xué)習(xí)熱情。②第一章干燥氣候與荒漠。主要講述干燥氣候與荒漠的形成,重點掌握干燥氣候及荒漠的概念、成因、類型劃分及分布,以及干燥氣候與荒漠的關(guān)系。本章難點是干燥氣候成因及干燥氣候類型劃分方法。③第二章沙漠及沙地。主要講述沙漠和沙地的分布、形成、類型及特征。本章重點與難點是沙漠和沙地的成因及其特征。通過豐富的沙漠圖片給學(xué)生形成感官認(rèn)識,加強內(nèi)容理解。④第三章人類文化歷史時期的沙漠變遷。主要講述荒漠化及沙質(zhì)荒漠化現(xiàn)狀、發(fā)生地區(qū)范圍、成因分析、等級劃分以及防治對策。重點與難點是透徹分析荒漠化與沙漠化的成因。通過課程實踐教學(xué)(實習(xí)),加強學(xué)生的理解。⑤第四章沙漠地區(qū)的自然資源。主要講述沙漠地區(qū)的氣候、水、土壤、地貌和植被等資源現(xiàn)狀、特征、形成及演變。重點掌握水土資源對生態(tài)環(huán)境的影響。⑥第五章沙漠改造利用。講述沙漠改造利用的現(xiàn)狀及前景、沙產(chǎn)業(yè)及沙漠地區(qū)水資源開發(fā)利用技術(shù)。⑦第六章沙漠研究。主要講述沙漠綜合考察研究及古地理、古環(huán)境研究的方式與方法。⑧第七章國內(nèi)外主要沙漠簡介。介紹國內(nèi)外主要沙漠的分布、成因以及基本特征。

(二)“沙漠學(xué)”教學(xué)方式與方法的改革

教學(xué)方法上采用課堂講授與課下自學(xué)相結(jié)合、室內(nèi)實驗與野外實習(xí)相結(jié)合,采用啟發(fā)式教學(xué),鼓勵學(xué)生自學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,以少而精為原則,精選教學(xué)內(nèi)容,精講多練,增加討論課,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。重點培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、動手能力和分析解決問題的能力。教學(xué)手段上運用現(xiàn)代信息技術(shù),采用以多媒體為代表的現(xiàn)代教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)手段相結(jié)合,適當(dāng)插播實驗教學(xué)錄像片和幻燈片,逐步完善電子教案和CAI課件的應(yīng)用,使抽象內(nèi)容具體化、形象化,增加學(xué)生的感性認(rèn)識,提高教學(xué)效果。

自2004年以來課程組開始探索現(xiàn)代化教學(xué)方法。在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了一系列教學(xué)改革與實踐,制作完成了電子教案、多媒體課件,并建立了教學(xué)網(wǎng)站,實現(xiàn)了電子化教學(xué),使課程教學(xué)上了一個新臺階。主要包括:①電子教案。分別于2004年和2006年制作完成;②多媒體課件。2004年設(shè)立“沙漠學(xué)”多媒體教改課題,2005年課程PPT課件通過學(xué)院驗收,并首次在2001級水土保持與荒漠化防治專業(yè)教學(xué)中使用了多媒體教學(xué);③精品課程及網(wǎng)站建設(shè)。2006年由學(xué)校批準(zhǔn)設(shè)立“沙漠學(xué)”校級精品課程建設(shè)項目,2008年精品課程建設(shè)通過驗收,并建設(shè)開放了課程教學(xué)網(wǎng)站。教學(xué)網(wǎng)站不僅包括了傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容,還增加了大量對學(xué)生學(xué)習(xí)有益的土壤風(fēng)蝕和沙漠形態(tài)的圖片資料、習(xí)題和試題庫,同時還設(shè)立了師生交流區(qū)、學(xué)生評教等欄目。

“沙漠學(xué)”教學(xué)網(wǎng)站的建設(shè),適應(yīng)了以計算機網(wǎng)絡(luò)、多媒體教育和數(shù)碼技術(shù)為核心的現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展,打破了傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容體系的限制,建立了不受時間、授課空間和教學(xué)內(nèi)容限制的教學(xué)方式,符合現(xiàn)代教育技術(shù)發(fā)展趨勢。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)具有以下特點:①資料豐富,圖文并茂;②運用動畫技術(shù)設(shè)計部分原理動畫,展示一些沙漠形態(tài)及發(fā)育過程,變抽象變化為形象動畫;③網(wǎng)上作業(yè)練習(xí)測試,教師可設(shè)立主觀性簡答題,學(xué)生可在遠(yuǎn)程進(jìn)行答題,教師可通過瀏覽留言板對學(xué)生進(jìn)行評分,修改不正確答案,也可進(jìn)行相應(yīng)的答疑輔導(dǎo);④教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間可通過BBS進(jìn)行雙向、定時和遠(yuǎn)程交流;⑤概念查詢,學(xué)生通過輸入名詞概念找出相關(guān)解釋等信息,幫助學(xué)生理解;⑥設(shè)立圖庫、參考資料庫和專業(yè)進(jìn)展庫,可擴展學(xué)生的知識面,培養(yǎng)專業(yè)興趣,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。

(三)“沙漠學(xué)”課程實踐教學(xué)的改革

1.實踐教學(xué)的設(shè)計思想與效果

沙漠學(xué)是一門實踐性很強的學(xué)科,具有特殊性和鮮明的特點。實踐教學(xué)以實習(xí)為主,室內(nèi)實驗與野外實習(xí)結(jié)合,通過課程實習(xí),使學(xué)生深入掌握沙漠形成、發(fā)展等理論知識,并掌握基本的沙漠治理、改造與利用等生產(chǎn)技能,同時要求學(xué)生理論聯(lián)系實踐,細(xì)心觀察,認(rèn)真總結(jié),撰寫好實習(xí)報告,為實踐工作打好基礎(chǔ)。本課程的考核方式除對基礎(chǔ)知識的考試考查外,還對沙漠研究及沙漠治理的基本操作技術(shù)與技能也要進(jìn)行實際考察,以提高學(xué)生對實際操作技能訓(xùn)練的重視和熟練程度。

多年的實踐教學(xué)證明,通過以實習(xí)為主的教學(xué)實踐活動,不僅增加了學(xué)生對沙漠及其防治和改造利用工作的感性認(rèn)識,而且鞏固了課堂教學(xué)所學(xué)的理論知識,并深切體會到了沙漠研究及開發(fā)治理的重大意義,收到了理想的教學(xué)效果[3]。

2.課程實踐教學(xué)內(nèi)容體系

實踐教學(xué)與理論教學(xué)緊密結(jié)合,對增強學(xué)生感性認(rèn)識,鞏固課堂所學(xué)理論知識,提高實踐能力有積極意義。在多年實踐教學(xué)活動中,逐步綜合歸納形成了一整套實踐教學(xué)內(nèi)容體系,包括沙源調(diào)查、沙漠化發(fā)生趨勢調(diào)查、沙生植物調(diào)查、沙漠治理措施及效果調(diào)查等,突出了實踐教學(xué)重點,重視實用性、可操作性。在教學(xué)中注重能力培養(yǎng),注重教書育人,積極培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,成效顯著[3]。

3.實踐教學(xué)組織形式與考核

由于實習(xí)地點較遠(yuǎn),以及時間和經(jīng)費限制,本課程實習(xí)可與“荒漠化防治工程學(xué)”“風(fēng)沙物理學(xué)”“防護(hù)林學(xué)”“草場經(jīng)營學(xué)”“恢復(fù)生態(tài)學(xué)”等課程結(jié)合進(jìn)行,但本課程實習(xí)應(yīng)不少于1周時間。課程實習(xí)應(yīng)以課程組為單元,分組實習(xí),指導(dǎo)教師巡回指導(dǎo)的方式進(jìn)行。實習(xí)結(jié)束后,要求每位學(xué)生在1周內(nèi)提交實習(xí)報告。指導(dǎo)教師根據(jù)每個學(xué)生在實習(xí)中的學(xué)習(xí)態(tài)度及表現(xiàn)、實習(xí)報告的內(nèi)容和質(zhì)量評定成績。成績分為優(yōu)秀、良好、及格和不及格4個等級。

(四)“沙漠學(xué)”教學(xué)條件建設(shè)

1.教學(xué)條件建設(shè)

(1)教材與課件

1996年由張廣軍主編,中國林業(yè)出版社出版了全國林業(yè)高等院校試用教材《沙漠學(xué)》,該教材填補了我國高校沙漠學(xué)教材的空白。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用和普及,“沙漠學(xué)”教學(xué)手段和方法也得到了進(jìn)一步提升,收到了更好的教學(xué)效果。為了改進(jìn)教學(xué)方法和手段,提高教學(xué)效果,自教改項目實施以來,課程組相繼開展了課程CAI、PPT多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)課件、電子教案、試題庫、多媒體網(wǎng)絡(luò)版實踐教學(xué)和學(xué)習(xí)交流平臺等建設(shè),并逐步投入到課程教學(xué)實踐中,經(jīng)反復(fù)修改、充實、更新和完善,目前已基本形成了較完善的課程教學(xué)體系。

(2)實踐教學(xué)條件

目前西北農(nóng)林科技大學(xué)內(nèi)建有水土保持與荒漠化防治綜合實驗室,在西北農(nóng)林科技大學(xué)外設(shè)立了榆林毛烏素沙地教學(xué)實習(xí)基地,可以滿足課程實驗、實習(xí)教學(xué)需要。同時,依托科研項目或研究示范基地,把教學(xué)與科研有機結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生實踐能力,提高教學(xué)效果。具體做法是:讓學(xué)生從2年級起,利用課余時間和假期,開始參與教師的科研課題,有計劃有步驟地開展科學(xué)研究訓(xùn)練,將教學(xué)與科研有機結(jié)合起來。在較長的教學(xué)活動中逐步地、系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生的科研意識,訓(xùn)練他們獨立工作的能力。學(xué)生帶著選擇的課題利用節(jié)假日時間進(jìn)行文獻(xiàn)檢索、資料查閱、實地觀測和綜合分析工作。這樣既解決了實踐教學(xué)經(jīng)費不足和時間緊張的問題,又為畢業(yè)論文的撰寫奠定了良好的基礎(chǔ)。由于前期已完成大部分工作,學(xué)生在最后1學(xué)期的時間里,只需完成論文的撰寫工作和畢業(yè)論文(設(shè)計)的答辯工作。因此,學(xué)生可以用更多時間做一些其他事情,包括復(fù)習(xí)考研、報考公務(wù)員和找工作等。這樣既解決了畢業(yè)生沒有時間找工作的問題,又保證了做畢業(yè)論文的時間和畢業(yè)論文的質(zhì)量,對于提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)有很大幫助。

2.教師隊伍建設(shè)

通過課程建設(shè)與教學(xué)改革,形成了一支年齡結(jié)構(gòu)合理、整體素質(zhì)好的教學(xué)團隊,中青年教師的教學(xué)水平得到了迅速提高。目前課程組擁有教授1人,副教授3人,講師1人,教輔人員2人,其中博士生導(dǎo)師1人,博士4人、碩士 1人。在教學(xué)實踐中,教師積極開展教改研究活動,取得了一系列成果,獲得了多項獎勵,發(fā)表了多篇教改論文,推動了教學(xué)改革的發(fā)展。

三、“沙漠學(xué)”課程建設(shè)與改革成效

(一)課程建設(shè)與教學(xué)改革成果

課程開設(shè)10多年來,經(jīng)過任課教師的艱苦努力,在課程建設(shè)與教學(xué)改革方面進(jìn)行了一系列探索,取得了如下主要成果:①主編出版了全國高等林業(yè)院校試用教材,建立了電子版教材;②制作了CAI和PPT等多媒體教學(xué)課件,建立了教學(xué)網(wǎng)站;③建立了電子教案,制作了教學(xué)視頻錄像,建立了較完備的習(xí)題庫;④培養(yǎng)了一支結(jié)構(gòu)合理的、強有力的師資隊伍;⑤完善了野外綜合實習(xí)的內(nèi)容體系和實習(xí)制度;⑥修訂完善了教學(xué)和實習(xí)大綱;⑦積累了相當(dāng)數(shù)量的教學(xué)參考資料(包括文字、圖片和圖像等多種資料);⑧在中國林業(yè)教育雜志上發(fā)表了“沙漠學(xué)教學(xué)實習(xí)的探討”“大學(xué)雙語教學(xué)的探討”和“連續(xù)式教學(xué)方法在實踐教學(xué)中的應(yīng)用”等多篇教改論文。

(二)實踐效果

本教改成果已經(jīng)在2001～2008級水土保持與荒漠化防治專業(yè)教學(xué)中推廣應(yīng)用,收到良好教學(xué)效果[3]。從對歷屆近百名畢業(yè)生和在校生的問卷調(diào)查及相關(guān)單位的反饋意見看,“沙漠學(xué)”課程在教學(xué)環(huán)節(jié)的完整性、教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性和教學(xué)手段與方法的先進(jìn)性等方面具有一定創(chuàng)新性、實用性和可操作性,尤其采用多媒體教學(xué)和網(wǎng)站建設(shè),對提高教學(xué)效果具有明顯作用。

[1]吳發(fā)啟,王健.水土保持與荒漠化防治專業(yè)課程體系的建立[J].水土保持通報,2006,26(4):56-63.

[2]張廣軍.沙漠學(xué)[M].北京:中國林業(yè)出版社,1996:1-10.

[3]高國雄.“沙漠學(xué)”教學(xué)實習(xí)探討[J].中國林業(yè)教育,2004,22(4):50-51.