水土保持與荒漠化監測課程教學論文
水土保持與荒漠化監測課程教學論文
一、“水土保持與荒漠化監測”課程的地位及重要性
“水土保持和荒漠化監測”是一門綜合性很強的應用課程。在水土保持與荒漠化防治專業的課程體系中，它被安排在氣象學、土壤學、生態學、樹木學、水文學及地質地貌等課程之後，學生綜合所學知識直接服務於現代水土保持和林業建設，具有鮮明的生產實踐意義。國家林業局自１９９４年以來組織開展了４次全國荒漠化監測。２０１３年度全國水土流失動態監測與公告專案全面啟動，這些國家監測專案的實施需要一定數量的具有專業監測能力的高素質人才隊伍，所以與水土流失和荒漠化監測相關的課程在水土保持與荒漠化防治專業中的地位不斷得到提升。目前，我國已經在很多水土流失地區開展了多年的水土保持治理，並取得了一定的成效，但治理措施的成效如何，則需要透過水土保持監測才能確定。如果沒有高質量的水土流失監測管理，那麼就會出現比“霧霾”更為嚴重的環境災害，所以水土保持和荒漠化監測在水土保持與荒漠化防治，特別是開發建設中的水土流失防治中的重要性更加突出，相應的“水土保持和荒漠化監測”課程在水土保持與荒漠化防治專業核心知識領域的地位越來越受到重視。如西北農林科技大學率先在國內為水土保持及荒漠化防治專業開設了“水土流失及荒漠化監測與評價”專業課，並在２００６、２００８年對該課程進行了２次教學大綱的修訂。
二、“水土保持與荒漠化監測”課程教學面臨的問題
（一）教材內容無法滿足實際教學的需要
目前“水土保持與荒漠化監測”課程使用的教材有西北農林科技大學主編的全國高等教育“十五”國家級規劃教材《水土流失及荒漠化監測與評價》，水利部水土保持監測中心主編的《水土保持監測理論與方法》，李智廣主編的《開發專案水土保持監測》等。而以上教材的涉及面和側重點各有不同。《水土流失及荒漠化監測與評價》主要側重基礎理論知識、監測方法和評價預測，缺少具體的可操作性的監測方法；《水土保持監測理論與方法》內容較廣，既涉及了水土保持理論與實踐，也涉及了傳統、成熟的監測方法和最新的監測方法，作為監測技術人員使用的工具書較好，但作為高校教材，其內容繁瑣；《開發專案水土保持監測》主要涉及了開發建設專案，而對宏觀設計涉及較少，所以也不能完全作為高校教材使用。由此可見，適用於水土保持與荒漠化防治專業的“水土保持與荒漠化監測”課程教材相對較少，教材內容無法滿足實際的需要。
（二）單一的教學方式影響了教學效果
“水土保持與荒漠化監測”課程通常採用“滿堂灌”的教學方法，在授課過程中，教師只講述課程內容，缺乏與學生的交流。這種傳統的“板書”講授方法，缺少對野外監測實踐的分析。每節課超負荷的資訊量使學生來不及理解消化，更不可能對眾多的基本監測理論、監測方法及實際應用方法吃透和掌握。教學方式的單一使課堂教學枯燥乏味，學生只能被動聽課，學習效果差。雖然多媒體的引入使課堂教學中監測實踐分析變得容易，彌補了傳統教學無法達到的效果，但是多媒體教學缺少互動環節，使學生思維變得遲鈍，無法成為教學的主體，從而失去學習的興趣。所以要提高“水土保持與荒漠化監測”課程的教學效果，必須對教學方式和手段進行必要的改進。
（三）實踐教學學時有限
甘肅農業大學現行的教學計劃中，“水土保持與荒漠化監測”課程的學時較少，僅有４０學時，其中包括１０學時的實驗課。而“水土保持與荒漠化監測”課程的教學內容龐雜、概念繁多，尤其需要野外觀測及室內測定的實驗內容較多，但由於受實習經費和教學時間的限制，學生只能在室內做一些簡單的土壤性質分析實驗，而對野外觀測只能在綜合實習中出去考察一些科研院所的監測，且只能走馬觀花，對具體的方法瞭解較少。同時，由於缺少實習基地，學生們所見到的監測儀器和設施少之又少，影響了學生對各種水土保持監測措施的感性認識和教學效果。
（四）課程考核方式不合理
目前，“水土保持與荒漠化監測”課程考核方式仍以閉卷書面考試為主，學生只要在考試前死記硬背一下就可以應付。然而，“水土保持與荒漠化監測”課程授課目的不是為了讓學生背誦一些概念和理論，而是要讓學生能夠利用所學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測，以瞭解水土流失的治理成效並做出相應評價。例如考核學生對徑流小區監測的掌握狀況，書面考核只要學生背出小區定義和指標即可，而對於學生在實際徑流小區監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，真正激勵學生為熟練地運用知識而學習，而不是為考試而學習，是“水土保持與荒漠化監測”課程教學改革需要考慮的重要問題。
三、“水土保持與荒漠化監測”課程教學改革的措施
（一）最佳化教學內容，滿足水土保持監測實際工作的需要
１．課程教學突出重點內容
針對“水土保持與荒漠化監測”課程學時少、內容多，尤其是實踐內容更多的情況，應把握課程的重點，合理選取、整合教材內容在“水土保持與荒漠化監測”課程的授課過程中，筆者在考慮課程自身系統完整性的基礎上，挑選出一些重點內容在課堂上著重講解，如徑流小區監測、小流域控制站監測、水土保持效益監測、風力侵蝕監測及開發建設專案水土保持監測等。同時，對這些重點內容不但在理論課上講，而且在實驗課時也要重點講解，以加深學生的記憶。這樣不僅有助於學生理解重點內容，而且有助於學生的記憶和實踐，激發學生學習的興趣。對於水土保持監測的相關術語，只著重介紹學生以前課程沒有接觸過的新內容，而對其他課程已經講過的內容，只是簡單的提示，避免與其他課程內容重複。
２．補充學科發展的前沿內容
隨著現代科學技術的發展，水土保持與荒漠化監測的新技術、新方法、新成果層出不窮。因此“水土保持與荒漠化監測”課程既要加強原有的、成熟的原型監測技術和方法的教學，夯實基礎知識和理論，又要緊跟學科發展的前沿，及時補充新的監測方法和知識，介紹學科發展的最新動向。因此，筆者參考近年來發表在國內外權威期刊上關於水保持監測方面的文章，將甘肅省水保局進行水保監測培訓的資料作為教學內容的補充，讓學生了解目前水保監測做了哪些工作，出現了什麼樣的新技術，以拓寬學生的知識面。實驗課教學是課堂教學的重要組成部分，是整個教學過程中的重要環節，對提高學生的綜合素質、培養學生的創新精神和實踐能力有著不可替代的作用。因此，在實驗內容方面，筆者儘可能減少其他課程已經做過的實驗，將降水徑流沖刷侵蝕溝量測、風蝕量監測、不同降雨強度（人工降雨儀控制）的徑流小區監測及遙感在野外水土保持調查監測中的應用定為主要實驗內容。結合生產實踐編寫監測規劃、監測實施細則和監測報告，要求學生撰寫不同水土保持措施效益監測的計算方法及土壤理化性質方面的監測方法，以增強學生的綜合應用能力，
（二）改革教學手段和方法，提升課堂教學效果
１．誘導式教學法
在理論教學的第一堂課上，教師應向學生介紹當今國家和社會對水土保持專業的重視，逐步引入本課程當前發展的現狀，向學生介紹從事本專業的優秀人才及成果，從而誘發學生為美好前途而發奮學習的雄心壯志。首先，從國家政策入手，向學生講明水土保持監測既是國家生態建設的重要依據，又是國家評價所實施生態工程的理論基礎。透過監測掌握水土流失動態，認識水土流失規律，評價水土保持和生態工程的防治成效，建立土壤侵蝕模型，預報土壤流失量。以甘肅省案例來說明水土保持監測的重要性，如“舟曲泥石流”的發生，就是由於缺少水土保持監測方面的資料，導致舟曲人民損失慘重。生活中的例項最能誘發學生的學習興趣，要讓學生明白水土保持監測的目的就是為防治水土流失，保護、改良、合理利用山丘區和風沙區水土資源，建立良好的生態環境，為實現山川秀美的“生態夢”而服務。
２．多媒體互動教學法
“水土保持與荒漠化監測”是一門研究性和綜合性很強的應用性課程，具有鮮明的生產實踐性，且隨著科學技術和生產實踐的發展，監測的基本理論知識和監測方法不斷更新，這對該課程教學提出了更高的要求。筆者在授課過程，採用多媒體技術和傳統授課方式相結合的方法進行教學。利用掛圖、影片、實景圖片和案例結合的教學手段，使學生在較短的時間內接收較大的資訊量，使抽象的內容形象化、具體化，收到了良好的效果。在氣象要素監測的教學中，筆者透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、資料處理方法等，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缺點以及各種觀測儀器的適用範圍。同時，要求學生在課餘時間瞭解校園內的各種氣候和水文觀測設施，並做成ｐｐｔ，在下節課講解，培養學生的動手能力。每節課結束時，安排４～５個學生在課後蒐集一些水土保持監測的新進展和新方法，也可以選取自己家鄉的某個小範圍為監測區域，介紹如何用所學的知識對當地水土流失進行監測，並做成ｐｐｔ在課上展示給大家，讓同學們提出意見和看法，調動學生主動參與課堂教學的積極性，達到培養和提高學生綜合素質的目的。
（三）加強實踐教學基地的建設，培養學生的實際動手能力
２０１０年，學校和學院投資５０餘萬元，建成了土壤分析實驗室，學生可以從監測土壤理化性質中瞭解水土保持措施的效果。水保系老師結合各自課程需要，安裝了水土流失徑流監測固定小區、移動式微型徑流小區，人工模擬降雨系統、ＧＩＳ影象處理實驗室等監測實驗設施，購置了侵蝕因子監測儀器裝置，包括自動氣象站、降雨、蒸發、風速、溫溼度等監測儀器，購買了風蝕監測的風蝕自動監測儀，基本滿足了校內實驗教學的需要。同時，學校還建立了騰格裡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基地，開展綜合實習。學院目前正在積極和甘肅省治沙所協調，準備建立風蝕監測野外實習基地。在課程教學過程中，筆者還利用週末休息時間帶學生去“甘肅省黃河水土保持生態工程西果園示範區”進行考察，瞭解常規監測、調查監測及生態效益監測的方法及實驗設施。同時，部分學生透過參與老師的科研專案，瞭解了水土保持與荒漠化常規監測和航空、遙感監測技術。
（四）制定科學的考核標準，綜合評定學生的課程成績
以往“水土保持與荒漠化監測”考核方式多以最終一次的考核成績為準，不能客觀反映學生的水平。為了全面、準確、客觀地考察學生學習“水土保持與荒漠化監測”課程的效果，應最佳化考核標準，重點考察學生對理論知識的運用能力，並以平時的學習表現及參與課堂教學的積極性等為參考。以此為標準，確定了“水土保持與荒漠化監測”課程的考核比例：平時成績佔１５％，實習實驗成績佔２０％，監測報告佔５％，期末考試成績佔６０％，這種考核標準綜合考察了學生學習該課程的全程表現，較客觀地反映了學生對課程理論知識、實踐能力的掌握程度，有效地調動了學生學習的積極性。在考試製度方面，課程實行了考卷責任制度，由任課教師出題（按照教學大綱命題，實行Ａ、Ｂ卷制度），系主任檢查簽字，主管教學領導批准。考試由學校教務處考試辦公室統一組織，監考人員由學院教學工作人員安排在職教師監考，同時教務處和學院派教師巡考。這樣的考核方式杜絕了學生平時不學習，考試作弊的現象，體現了客觀、公平的原則，使學生端正了學習態度。
四、“水土保持與荒漠化監測”課程教學改革的成效
透過對水土保持與荒漠化防治專業“水土保持與荒漠化監測”課程的改革，形成了一套較為完整的課程內容體系和教學方法，學生對該課程的學習興趣也得到了極大提高。目前，學生的出勤率達到９０％以上，且課堂氣氛活躍。同時，學生的學習態度也發生了改變，由簡單的聽轉變為參與式學習。在完成創新探索性實驗時，教師只需扼要介紹關鍵步驟和注意事項，學生自己就能完成從“研讀教材—查閱資料—制定方案—合理化設計—動手實驗—撰寫實驗報告”的整個過程。學生的創新能力及實踐技能也得到了明顯的提高，先後撰寫“水土保持與荒漠化監測”方面的畢業論文１０多篇，申請校級科技創新課題１０多項，目前結題８項。同時，有多名水土保持與荒漠化防治本科班的同學成功簽約甘肅省水土保持監測總站、甘肅省定西市水保局、天水水保站從事水土保持監測工作，已成為單位監測工作的骨幹。此外，隨著教學改革的不斷深入，學生的綜合考核評分逐年提高，在教學改革初期２００９—２０１０年第二學期的教學考核中，學生的綜合考核評分為７５９１分；在教學改革中期２０１２—２０１３年第一學期的教學考核中，學生的綜合考核評分為７７．８２分；在２０１３—２０１４年第一學期的教學考核中，學生的綜合考核評分為８２．６４分。“水土保持與荒漠化監測”課程的教學改革極大地激發了學生崇尚科學的精神，提高了學生科技創新的能力，增長了學識，開闊了視野，取得了較好的教學效果。資助專案：甘肅農業大學２０１４年度教學研究專案“水土保持與荒漠化防治國家特色專業卓越農林人才培養實踐教學模式改革研究”及“林業生態類專業實踐教學體系的改革與實踐”。