林火預(yù)測預(yù)報課程創(chuàng)新能力培養(yǎng)探析

楊光 張雨 邸雪穎

摘要 針對目前農(nóng)林院校林火預(yù)測預(yù)報課程教學(xué)中存在的創(chuàng)新能力不足、教學(xué)手段單一化問題，對林火預(yù)測預(yù)報教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的研究與實(shí)踐。

關(guān)鍵詞 林火預(yù)測預(yù)報;創(chuàng)新能力;教學(xué)改革

中圖分類號 S-01;G643.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼

A 文章編號 0517-6611（2014）33-11902-02

Study on Cultivating Innovation Ability of Forest Fire Forecast Course

YANG Guang， ZHANG Yu， DI Xue-ying*

（School of Forestry， Northeast Forestry University， Harbin， Heilongjiang 150040）

Abstract Aiming at the problems of insufficient creativeness and unvaried teaching means in Forest Fire Forecast course teaching in agriculture and forestry colleges， creativity thinking ability of students in forest fire forecast teaching was studied and practiced.

Key words Forest fire forecast; Innovation ability; Educational reform

基金項(xiàng)目 黑龍江省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目（JG2014010590）;中國博士后科學(xué)基金（2013M541083）。

作者簡介 楊光（1980- ），女，遼寧朝陽人，副教授，博士，從事森林防火研究。*通訊作者，教授，從事森林防火的研究。

收稿日期 2014-10-09

林火預(yù)測預(yù)報是來自實(shí)踐并在實(shí)踐中不斷發(fā)展和完善的一門綜合科學(xué)[1]，相比于其他課程而言，林火預(yù)測預(yù)報課程貼近森林防火業(yè)務(wù)需求分外突出，對大學(xué)生的要求，不僅僅需要掌握理論知識和前沿知識，而更需要培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。全球每年近4%的森林受到各種災(zāi)害的影響，其中受森林火災(zāi)影響的面積較大，占26.7%[2]。我國是受森林火災(zāi)影響較為嚴(yán)重的國家之一，“十五”期間，全國年均發(fā)生森林火災(zāi)9 097次，受害森林面積17.2萬hm2，分別比1988～1999年12年均值上升了34.5%和248.2%，分別比“九五”期間上升了84.5%和146.4%，是1987年以來火災(zāi)最為嚴(yán)重的5年。黑龍江省是我國森林火災(zāi)人員傷亡較嚴(yán)重的省份之一[3]，僅 1987 年 5 月 6 日發(fā)生在大興安嶺的森林火災(zāi)死亡就達(dá) 213 人，2006 年 5 月發(fā)生在我國黑龍江省黑河嘎拉山火場 31 人受傷。由于森林火源發(fā)生的不確定性，森林火災(zāi)危害變化的不確定性及林火管理決策的不確定性，林火預(yù)測預(yù)報要從森林防火工作的整體上當(dāng)好參謀，為林火管理部門的決策提供輔助，為森林火災(zāi)撲救調(diào)度和指揮提供輔助，目前還存在諸多的風(fēng)險[4-5];同時教學(xué)實(shí)踐表明，我國農(nóng)林院校林火預(yù)測預(yù)報課程的教學(xué)的現(xiàn)狀不容樂觀，學(xué)生除具備扎實(shí)的林火預(yù)測預(yù)報知識和技能外，創(chuàng)新能力有待提高。東北林業(yè)大學(xué)地處黑龍江省，是最早開展林火預(yù)測預(yù)報研究的單位之一，森林防火專業(yè)一直是學(xué)校的特色專業(yè)，是我國最早成立的林火預(yù)測預(yù)報研究方向，基礎(chǔ)理論和應(yīng)用領(lǐng)域取得了大量創(chuàng)新科研成果，故該研究從林火預(yù)測預(yù)報課程入手，從森林經(jīng)營和保護(hù)管理的角度出發(fā)，重點(diǎn)討論林火預(yù)測預(yù)報課程創(chuàng)新能力培養(yǎng)問題。

1 林火預(yù)測預(yù)報課程的性質(zhì)、作用與特點(diǎn)

1.1 課程性質(zhì)

我國《森林防火條例》中明確指出森林防火的工作方針是“預(yù)防為主、積極消滅”。預(yù)防是森林防火的前提和關(guān)鍵，消滅是被動手段挽救措施，只有把預(yù)防工作做好了，才有可能不發(fā)生森林火災(zāi)或少發(fā)生森林火災(zāi)?！邦A(yù)防為主，積極消滅”不僅是我國森林防火的總方針，也體現(xiàn)了當(dāng)今世界各國森林防火對策的主流意識。這一點(diǎn)已從世界上許多林業(yè)發(fā)達(dá)國家在林火預(yù)測預(yù)報領(lǐng)域所投入研發(fā)資金的逐漸加大得以印證。因此，林火預(yù)測預(yù)報在各國森林防火工作中占有首要地位，在高等林業(yè)教育中，林火預(yù)測預(yù)報課程也是森林防火專業(yè)的專業(yè)必修課，是指導(dǎo)森林防火的應(yīng)用性課程。通過幾十年的實(shí)踐，林火預(yù)測預(yù)報課程已經(jīng)成為森林防火專業(yè)的核心課程，在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)知識和技能上具有重要作用。該課程主要學(xué)習(xí)林火預(yù)測預(yù)報的主要概念、主要預(yù)報因子、主要類型等基本概念、掌握森林可燃物類型劃分、可燃物燃燒性判斷、可燃物含水率測定、林火行為模擬等基本方法，熟悉國際上主流的林火預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu)、計(jì)算方法和工作流程，其前導(dǎo)課程為高等數(shù)學(xué)、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、樹木學(xué)、氣象學(xué)、生態(tài)學(xué)等。

1.2 課程作用

林火預(yù)測預(yù)報課程旨在通過系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐鍛煉，使學(xué)生在熟悉必要的林火預(yù)測預(yù)報的基本知識和技能的基礎(chǔ)上，能具備簡單森林火險預(yù)報方法的設(shè)計(jì)能力，能因地制宜地對林火預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)進(jìn)行操作和維護(hù)，促進(jìn)科學(xué)防火，為森林火災(zāi)預(yù)防和撲救提供參考;并在此過程中，逐步培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新鉆研能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作和組織領(lǐng)導(dǎo)能力，有效提升和完善學(xué)生的綜合能力，以適應(yīng)林火管理的行政管理和技術(shù)管理工作。

1.3 課程特點(diǎn)

①具有季節(jié)性。林火預(yù)測預(yù)報多用于各國各類林區(qū)的森林防火期的當(dāng)日、次日和短期趨勢的森林火險等級的預(yù)測預(yù)報。所謂森林防火期，是指一年中具備森林火災(zāi)發(fā)生條件（主要是氣候和植被）需要進(jìn)行有組織地防火的各時期，森林防火期亦指森林火災(zāi)季節(jié)。在我國，不同的氣候區(qū)，森林防火期的長短有很大差異。以我國黑龍江省為例，由于受大氣環(huán)流和季風(fēng)的影響，在一年四季中，出現(xiàn)春季和秋季兩次干燥的氣候條件。因此黑龍江省防火期分為春秋二季，即每年3月15日至6月15日為春季防火期，9月15日至11月15日為秋季防火期。因此教學(xué)組織必須以森林防火期為依據(jù)，以林火預(yù)測預(yù)報的不同時期為主線來開展教學(xué)活動。②森林火災(zāi)發(fā)生發(fā)展具有一定時間和空間特性，組織教學(xué)的過程中，學(xué)生必須深入森林防火部門，參與森林火災(zāi)典型案例的分析討論以及林火案件調(diào)查、處理和評價。③林火的預(yù)測預(yù)報過程中，經(jīng)驗(yàn)知識占有很大比重，雖然森林火險氣象因子可以借助森林火險監(jiān)測站、小型自動氣象臺站等先進(jìn)儀器進(jìn)行測定，但在實(shí)際的預(yù)測預(yù)報過程中森林可燃物溫度和濕度更多的是利用經(jīng)驗(yàn)來做出決定，學(xué)生只有通過親身體驗(yàn)才能獲得這些知識，因此在組織教學(xué)過程中，學(xué)生應(yīng)該是教學(xué)主體，教學(xué)環(huán)境應(yīng)該是真實(shí)的森林防火的工作環(huán)境，通過前沿動態(tài)和實(shí)踐教學(xué)鍛煉學(xué)生刻苦鉆研精神，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，使學(xué)生在邊做邊學(xué)中掌握書本上的知識，也領(lǐng)悟經(jīng)驗(yàn)知識。

2 林火預(yù)測預(yù)報課程教學(xué)與實(shí)踐

林火預(yù)測預(yù)報課程教學(xué)組織方式為課堂講授、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)3個教學(xué)環(huán)節(jié)。理論課總學(xué)時為48學(xué)時，其中課堂教學(xué)40學(xué)時，實(shí)驗(yàn)課8學(xué)時;野外實(shí)習(xí)為8學(xué)時。課堂講授主要為林火預(yù)測預(yù)報的主要概念、預(yù)報方法、預(yù)報歷史、預(yù)報方式，以及國際上主流林火預(yù)測預(yù)報的方法，實(shí)驗(yàn)課和課堂教學(xué)結(jié)合并相互驗(yàn)證，主要使學(xué)生掌握林火預(yù)測預(yù)報的分析技術(shù)和操作能力，野外實(shí)習(xí)主要使學(xué)生掌握基本的林火預(yù)測預(yù)報的儀器的使用和基本技能。

合理分配教授內(nèi)容和教學(xué)過程，加強(qiáng)多媒體課件建設(shè)，圖文并茂，充實(shí)信息量，形成了合理、科學(xué)、分工明確的教學(xué)模式。例如，通過對國外研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)達(dá)國家十分重視對學(xué)生開展科普活動，通過科學(xué)博物館等科普設(shè)施以及教學(xué)實(shí)驗(yàn)課和實(shí)驗(yàn)設(shè)施的建設(shè)增強(qiáng)專業(yè)技能培養(yǎng)，因此課程選定我國森林防火的教育基地——大興安嶺“五·六”火災(zāi)紀(jì)念館，課程將紀(jì)念館現(xiàn)場錄像加入課件建設(shè)，將12個展廳全景搬到課堂，全面展示了“五·六”大火從起火、成災(zāi)、撲火、救災(zāi)、重建家園以及生態(tài)建設(shè)的全過程，使學(xué)生深入了解“五·六”火災(zāi)真實(shí)場景，吸取歷史教訓(xùn)，時刻不忘“森林防火是林區(qū)頭等大事”，起到了積極的警示作用，從而達(dá)到強(qiáng)化林火預(yù)測預(yù)防的意識，又如課程結(jié)合教師公派出國留學(xué)和國際會議交流經(jīng)歷，將加拿大火險等級預(yù)報系統(tǒng)、韓國國家火險等級預(yù)報系統(tǒng)等系統(tǒng)應(yīng)用和完善等最新研究內(nèi)容整理到教學(xué)的內(nèi)容和過程中，豐富教學(xué)資料。

改變實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)為已知領(lǐng)域的知識驗(yàn)證和重復(fù)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)方法和獨(dú)立從事實(shí)驗(yàn)工作能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)研究能力。例如，燃燒實(shí)驗(yàn)室是高水平基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究的重要基地，也是現(xiàn)代化林火生態(tài)和管理的重要組成部分，世界林火研究先進(jìn)國家，如美國、加拿大都已形成了1個或多個科學(xué)化、綜合化的燃燒實(shí)驗(yàn)室，在氣候變化與林火領(lǐng)域開展了相關(guān)關(guān)鍵問題的研究，課程教學(xué)依托林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)“氣候變化對東北林火的影響及防控技術(shù)研究”研建的我國首個林業(yè)行業(yè)的燃燒實(shí)驗(yàn)室，要求學(xué)生利用所學(xué)專業(yè)知識進(jìn)行可燃物含水率的分析理解，然后查閱相關(guān)文獻(xiàn)，通過閱讀文獻(xiàn)了解相關(guān)背景和國內(nèi)外研究進(jìn)展，在自我思考的基礎(chǔ)上提出可燃物含水率推測火險等級的方法，并通過燃燒實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，最后撰寫實(shí)驗(yàn)報告。

引入森林防火學(xué)科前沿課題，并借鑒國外的教學(xué)模式，通過設(shè)置大學(xué)生科研訓(xùn)練項(xiàng)目，把科研融入教學(xué)中，著重體現(xiàn)教學(xué)的主動和互動，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。例如，在教學(xué)過程中，不只是簡單地進(jìn)行林火預(yù)測預(yù)報基礎(chǔ)知識傳授，而是緊密圍繞國家首個森林防火中長期發(fā)展規(guī)劃以及承擔(dān)的“十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目和自然科學(xué)基金項(xiàng)目的應(yīng)用需求進(jìn)行課程設(shè)置，突出面向科學(xué)研究的特點(diǎn)，并借助項(xiàng)目資助，設(shè)置一定數(shù)量的大學(xué)生科研訓(xùn)練項(xiàng)目，如“一種草原地表可燃物載量快速查算方法與裝置的研究”等，使學(xué)生在參與項(xiàng)目的過程中，承擔(dān)一定的科研小任務(wù)，在實(shí)踐中了解森林防火學(xué)科和林火預(yù)測預(yù)報課題的前沿內(nèi)容，掌握最新技術(shù)方法，提高創(chuàng)新能力。

遵循林火預(yù)測預(yù)報課程教學(xué)內(nèi)容，以形成性的學(xué)習(xí)考核思想為指導(dǎo)，對考試進(jìn)行革新，提出課程行之有效的對學(xué)生知識、能力的考核辦法。如針對課程特點(diǎn)，通過開卷考試，將2009年1月1日頒布實(shí)施的“森林防火條例”中關(guān)于火險預(yù)測預(yù)報等內(nèi)容引入考試內(nèi)容，使理論課程更加貼近防火業(yè)務(wù)工作;將學(xué)生參觀黑龍江省林業(yè)廳森林防火指揮辦公室等森林防火部門，變成深入森林防火部門，直接參與黑龍江省森林火災(zāi)典型案例的分析討論以及林火案件調(diào)查、處理和評價，并在此過程中考核學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力。

3 林火預(yù)測預(yù)報課程教材的統(tǒng)編

教材是教育實(shí)施過程中的重要載體。作為林火預(yù)測預(yù)報的主要試用教材，東北林業(yè)大學(xué)主編的《林火預(yù)測預(yù)報》在1993年東北林業(yè)大學(xué)出版社出版，歷經(jīng)20余年，在林業(yè)人才培養(yǎng)教育過程中起到了重要作用。隨著新世紀(jì)的到來，《林火預(yù)測預(yù)報》教材急需在內(nèi)容和形式上更新，應(yīng)該對教材內(nèi)容進(jìn)行梳理，對教材的編寫質(zhì)量提出了更高的目標(biāo)和要求。一方面派出教師赴加拿大北方林業(yè)中心了解林火預(yù)測預(yù)報前沿內(nèi)容，通過國際交流，提升教材起點(diǎn)，特別介紹世界各國林火預(yù)測預(yù)報最新的研究進(jìn)展，對主流的林火預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)的進(jìn)展部分進(jìn)行了著重介紹，真正代表國際水平，保證教材的先進(jìn)性;另一方面在保持原有教材特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，在編寫中應(yīng)用最新并且得到公認(rèn)的概念，提法及基本理論，并應(yīng)用新的科技成果對某些經(jīng)典內(nèi)容加以創(chuàng)新處理，使教材富有時代氣息，緊跟林火預(yù)測預(yù)報科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，及時反映新學(xué)說、新知識和新技術(shù)，同時適度預(yù)見理論的發(fā)展，做到真正內(nèi)容新穎，體現(xiàn)21世紀(jì)林火預(yù)測預(yù)報的最新進(jìn)展。

4 結(jié)論

創(chuàng)新能力培養(yǎng)在林火預(yù)測預(yù)報教學(xué)中具有相當(dāng)重要的地位，林火預(yù)測預(yù)報課程依托“十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目和自然科學(xué)基金項(xiàng)目，以創(chuàng)新性培養(yǎng)為重點(diǎn)，通過教材建設(shè)合理分配教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過程，引入森林防火學(xué)科前沿課題，通過設(shè)置大學(xué)生科研訓(xùn)練項(xiàng)目，把科研融入教學(xué)中，

以形成性的學(xué)習(xí)考核思想為指導(dǎo)，對考試進(jìn)行革新，提出課程行之有效地的對學(xué)生知識、能力的考核辦法，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，取得了良好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

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