“森林資源信息管理學(xué)”課程教學(xué)改革

吳達(dá)勝+方陸明+徐愛俊+任俊俊

摘 要： 森林資源信息管理學(xué)融合了信息學(xué)與森林資源業(yè)務(wù)背景知識(shí)，是多學(xué)科交叉復(fù)合的產(chǎn)物，也是培養(yǎng)林業(yè)IT人才的重要課程之一。文章從全國林業(yè)信息化人才緊缺的現(xiàn)狀出發(fā)，提出了“森林資源信息管理學(xué)”課程教學(xué)與改革的重要性，并從改革教學(xué)內(nèi)容、更新教學(xué)資源、改善師資隊(duì)伍、集成混合式教學(xué)方法、強(qiáng)化過程化考核五個(gè)方面，討論如何促成良好的學(xué)習(xí)效果，提升學(xué)生的研究能力與自主學(xué)習(xí)能力，從而完成課程教學(xué)改革的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞： 林業(yè)信息化； 人才； 森林資源信息管理學(xué)； 改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2017）08-70-04

Abstract： The course of forest resources information management is the product of combining with the knowledge of information science and forest resource business， it is the result of the multidisciplinary crossover， and is also one of the important courses for personnel training in forestry science. This paper analyzes the situation of shortage of the national forestry informatization personnel， puts forward the importance of the course teaching and reform of Forest Resources Information Management， and discusses how to promote good learning effect， improve students' ability of study and autonomous learning， through five parts， i.e. the reform of teaching content， updating the teaching resources， improving the teaching staff， integrating the blended learning method and strengthening the process assessment， so as to achieve the goal of course teaching reform.

Key words： forestry informatization； personnel； Forest Resources Information Management； reform

0 引言

2009年2月，國家林業(yè)局正式頒發(fā)《全國林業(yè)信息化建設(shè)綱要（2008-2020年）》和《全國林業(yè)信息化建設(shè)技術(shù)指南（2008-2020年）》，逐步建立起功能齊備、互通共享、高效便捷、穩(wěn)定安全的林業(yè)信息化體系，為發(fā)展現(xiàn)代林業(yè)、建設(shè)生態(tài)文明、促進(jìn)科學(xué)發(fā)展提供有力保障。2016年3月22日國家林業(yè)局正式印發(fā)了《“互聯(lián)網(wǎng)+”林業(yè)行動(dòng)計(jì)劃——全國林業(yè)信息化 “十三五”發(fā)展規(guī)劃》，提出到2020年，全國林業(yè)信息化率達(dá)到80%。目前，以“3S”技術(shù)為基礎(chǔ)結(jié)合其他高新技術(shù)構(gòu)建起了整體性的數(shù)字林業(yè)技術(shù)體系，使林業(yè)信息化的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)斬新的階段[1]?！笆⑹琅d林，人才為本”，無論從數(shù)量上還是質(zhì)量上，現(xiàn)有林業(yè)信息化人才的結(jié)構(gòu)都不能滿足當(dāng)前林業(yè)信息化的需要[2-3]。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)在林業(yè)經(jīng)營和管理中的應(yīng)用，林業(yè)信息化建設(shè)對(duì)人才的需求明顯上升[4]，展開林業(yè)信息工程本科人才培養(yǎng)體系研究和實(shí)踐，培養(yǎng)基層緊缺的林業(yè)信息化人才，已非常緊迫與必要[5]。構(gòu)建林業(yè)信息工程本科人才培養(yǎng)互動(dòng)機(jī)制，培養(yǎng)具有林學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和信息技術(shù)的綜合型人才，是林業(yè)信息化建設(shè)的需要，也是林業(yè)人才培養(yǎng)的主陣地——林業(yè)高等院校的時(shí)代責(zé)任[6]。全國高校大量的IT類專業(yè)畢業(yè)生與林業(yè)IT技術(shù)應(yīng)用型人才嚴(yán)重缺乏，形成了反差。深度調(diào)研的結(jié)果是：具有行業(yè)背景的院校，應(yīng)該發(fā)揮行業(yè)優(yōu)勢，培養(yǎng)具有林業(yè)知識(shí)的信息技術(shù)人才，以滿足林業(yè)信息化建設(shè)市場需求。

森林資源信息管理學(xué)是信息學(xué)與森林資源業(yè)務(wù)背景相結(jié)合的產(chǎn)物，是多學(xué)科交叉復(fù)合的產(chǎn)物，也是培養(yǎng)林業(yè)IT人才的一門重要課程。該課程以森林資源信息管理各業(yè)務(wù)系統(tǒng)為例進(jìn)行演示、講解，要求學(xué)生理解森林資源信息的獲取、存儲(chǔ)、處理及輸出過程，進(jìn)而掌握軟件工程、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的思想和方法，具有森林資源信息管理項(xiàng)目的分析、設(shè)計(jì)和開發(fā)能力，同時(shí)要提升學(xué)生項(xiàng)目研究及團(tuán)隊(duì)合作的素養(yǎng)。

該課程的總課時(shí)數(shù)為44學(xué)時(shí)，其中理論32學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)12學(xué)時(shí)。想要在這么有限的課時(shí)里培養(yǎng)學(xué)生的項(xiàng)目設(shè)計(jì)與開發(fā)能力、研究能力、團(tuán)隊(duì)合作能力，需要協(xié)調(diào)多方資源，以最少的投入實(shí)現(xiàn)最大的產(chǎn)出。

接下來，我們來分析課程教學(xué)的基本過程結(jié)構(gòu)。

如圖1所示，課程教學(xué)過程中，教師是傳授者、學(xué)生是接受者，只有教師教得好、學(xué)生學(xué)得好才能產(chǎn)生好的學(xué)習(xí)效果。教與學(xué)是相輔相成的過程，兩者良性互動(dòng)、互相促進(jìn)，才能達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)內(nèi)容好比是原材料，配套的教學(xué)資源是輔助材料，在這個(gè)基礎(chǔ)上，教師采用合理的教授方法與手段、學(xué)生選擇適合的學(xué)習(xí)方法與手段，通過“材料+方法”的有機(jī)組合，才能創(chuàng)造出良好的產(chǎn)品。

1 改革教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)效果的基礎(chǔ)，是教學(xué)過程中最重要的原材料，如圖2所示。

2007年至2011年間，課程包含了空間信息管理、網(wǎng)絡(luò)化管理、系統(tǒng)集成、模型構(gòu)建、GIS、MIS及森林資源管理信息系統(tǒng)案例等內(nèi)容。分專題，由不同的教師主講，內(nèi)容的特點(diǎn)體現(xiàn)了技術(shù)與業(yè)務(wù)混雜的雙主線進(jìn)行。存在的問題是因內(nèi)容博雜，雙主線交叉進(jìn)行往往導(dǎo)致教學(xué)混亂、學(xué)生無所適從；同時(shí)，因課時(shí)有限，各部分內(nèi)容難以講解透徹。

2012年到2014年間，課程改成以技術(shù)為主線，包括：森林資源信息管理概論（主要是介紹森林資源信息管理的意義、概念、發(fā)展過程及以技術(shù)處理為主線引出后續(xù)課程章節(jié)）、森林資源信息獲取、森林資源信息存儲(chǔ)、森林資源信息處理、森林資源信息輸出，這些技術(shù)事實(shí)上是結(jié)合了屬性數(shù)據(jù)的處理過程及空間數(shù)據(jù)的處理過程，這些處理過程大部分都在之前的《數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)》、《軟件工程》等課程中有涉及。存在的問題是以技術(shù)為主線的講解，一方面許多技術(shù)與前期課程有重復(fù)，另一方面學(xué)生對(duì)森林資源業(yè)務(wù)仍然缺乏理解。

總體而言，前兩個(gè)階段的課程內(nèi)容對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)的支撐重點(diǎn)都是在知識(shí)能力的提升上，而對(duì)學(xué)生的研究能力、自主學(xué)習(xí)能力等支撐偏弱。

2015年至今，重新梳理課程內(nèi)容，分為森林資源信息管理概論、森林資源調(diào)查體系、森林資源管理硬件介紹、森林災(zāi)害監(jiān)測、森林空間結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)、森林資源信息系統(tǒng)案例分析、森林資源專題文獻(xiàn)查詢（自主學(xué)習(xí)）、森林資源專題答辯等8個(gè)部分進(jìn)行講解，每個(gè)部分是4個(gè)學(xué)時(shí)，以森林資源管理業(yè)務(wù)為主線進(jìn)行內(nèi)容講解。第1部分“森林資源信息管理概論”，重點(diǎn)介紹森林資源信息管理的意義、森林資源信息管理建設(shè)內(nèi)容、森林資源信息管理建設(shè)方案以及后續(xù)課程之間的邏輯關(guān)系；第2部分介紹森林資源管理的核心內(nèi)容，即森林資源調(diào)查體系，使學(xué)生對(duì)主要的森林資源調(diào)查的內(nèi)容、方法有較深入的理解；第3部分介紹系統(tǒng)硬件技術(shù)，如經(jīng)緯儀、胸徑測量儀器、樹高測量儀器、野外數(shù)據(jù)采集儀、無人機(jī)等技術(shù)；第4、5部分以森林災(zāi)害監(jiān)測及空間結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)為例透徹地講解森林資源的部分業(yè)務(wù)管理；第6部分以基于Web的森林資源二類調(diào)查管理系統(tǒng)為例，講解如何將屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)融為一體；第7部分布置若干個(gè)專題，讓學(xué)生查找相應(yīng)文獻(xiàn)及收集相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和撰寫專題報(bào)告；第8部分由學(xué)生團(tuán)隊(duì)進(jìn)行PPT講解專題情況，由任課教師團(tuán)隊(duì)進(jìn)行提問及打分。

2015年進(jìn)一步改革課程內(nèi)容后，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)如何將前期學(xué)習(xí)的技術(shù)用于森林資源信息管理中，主線明確，這樣可以在有限的課時(shí)內(nèi)讓學(xué)生較深入地理解森林資源信息管理，讓學(xué)生通過收集文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)，撰寫報(bào)告，答辯等方式提高了其研究能力、自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。

2 更新教學(xué)資源

在本課程中，我們共收集了500余道試題、20個(gè)作業(yè)、20個(gè)可運(yùn)行的森林資源信息管理軟件、1800萬個(gè)森林資源林權(quán)地塊數(shù)據(jù)。已建成1000畝以上規(guī)模的森林資源野外數(shù)據(jù)采集基地，一個(gè)近100平方米的森林資源信息管理實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室。收集的試題及相關(guān)的數(shù)據(jù)存放在網(wǎng)絡(luò)課堂及國家林業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)平臺(tái)浙江省子平臺(tái)上，可供學(xué)生充分共享及研究分析。

同時(shí)，2012年至2014年間，團(tuán)隊(duì)教師結(jié)合自身研究及教學(xué)內(nèi)容，出版了6部特色教材：《森林資源信息管理理論與應(yīng)用》、《林業(yè)電子政務(wù)系統(tǒng)研究與實(shí)踐》、《森林火險(xiǎn)區(qū)劃與防火資源配置方法》、《森林防火地理信息系統(tǒng)》、《林權(quán)一卡通系統(tǒng)研究與實(shí)踐》、《人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用》。

3 改善師資隊(duì)伍

自2003年該課程開設(shè)以來，師資隊(duì)伍擴(kuò)大了，教師都有森林資源信息管理方面的研究方向，組成了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)。同時(shí)，每個(gè)教師根據(jù)自己的研究方向牽頭帶領(lǐng)一個(gè)小團(tuán)隊(duì)，小團(tuán)隊(duì)由四、三、二年級(jí)本科學(xué)生、研究生組成，學(xué)生成員每年更替一次。這樣的團(tuán)隊(duì)模式在教學(xué)與科研的銜接上均起到了傳、幫、帶的作用。

4 集成混合式教學(xué)方法

本課程混合采用了“模塊化”講授法、直觀演示法、案例驅(qū)動(dòng)法、練習(xí)法、文獻(xiàn)查閱法、課堂演講與討論法、游戲教學(xué)法等多種教學(xué)方法，取得了比較好的效果。

5 強(qiáng)化過程化考核方式

本課程的總成績由平時(shí)成績（占60%）和期末考試成績（占40%）組成。平時(shí)成績由出勤及課堂表現(xiàn)分（20%）、專題報(bào)告及答辯（40%）、實(shí)驗(yàn)（40%）等三個(gè)部分組成。課堂表現(xiàn)分通過若干次隨堂開展的游戲化測試方式進(jìn)行，學(xué)生可以通過智能手機(jī)等設(shè)備對(duì)測試題目進(jìn)行搶答，系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生答題的正確性及快速性自動(dòng)給分并現(xiàn)場排名，既考察了學(xué)生階段學(xué)習(xí)情況，又活躍了課堂氣氛。專題報(bào)告由學(xué)生分組在規(guī)定的報(bào)告題目內(nèi)選擇后查找資料，并利用國家林業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)平臺(tái)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，同時(shí)可參加“共享杯”全國大學(xué)生科技資源共享服務(wù)創(chuàng)新大賽，若在大賽中獲獎(jiǎng)則可在該部分中加分；專題報(bào)告答辯環(huán)節(jié)首先由答辯教師對(duì)各組進(jìn)行打分，組內(nèi)學(xué)生則由各組組長根據(jù)貢獻(xiàn)度進(jìn)行排序，從而確定每個(gè)學(xué)生該部分成績。實(shí)驗(yàn)綜合考慮外業(yè)及內(nèi)業(yè)部分，外業(yè)實(shí)驗(yàn)通過野外數(shù)據(jù)調(diào)查中的學(xué)生表現(xiàn)情況進(jìn)行確定，內(nèi)業(yè)實(shí)驗(yàn)通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告及實(shí)驗(yàn)代碼來體現(xiàn)。

6 結(jié)束語

森林資源信息管理學(xué)的教學(xué)內(nèi)容從傳統(tǒng)的技術(shù)與業(yè)務(wù)混雜的雙主線，到以技術(shù)為主線，再到現(xiàn)在的以森林資源管理業(yè)務(wù)為主線進(jìn)行講解，讓學(xué)生在有限的課時(shí)里充分理解和掌握森林資源信息管理的理論與技術(shù)，同時(shí)提升研究能力和自主學(xué)習(xí)能力。以技術(shù)為主線開展教學(xué)，對(duì)培養(yǎng)林業(yè)IT應(yīng)用人才有重要的作用。后期將進(jìn)一步豐富網(wǎng)絡(luò)資源，開發(fā)在線開放課程，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供更好的條件。

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