有关水土保持与荒漠化监测课程教学改革的探讨

　　掌握水土流失和荒漠化动态变化规律是解决水土流失与荒漠化问题的基础，而要掌握其动态变化规律，就需要水土保持监测。通过对我国水土流失和荒漠化状况的监测，并对其结果进行评估分级，才能准确、及时、全面地掌握水土流失和荒漠化的扩展或逆转信息，分析和评价重大生态工程的建设成效，为国家制定生态建设宏观战略、调整总体部署、实施重大工程项目提供重要依据，也为国家综合防治、预测预报、科学管理及决策提供理论依据。水土保持与荒漠化防治专业是甘肃农业大学的优势专业，也是国家级特色专业之一，培养出了一批优秀的水土保持专业人才。
　　近年来，随着甘肃省国家生态安全屏障综合试验区的建设，甘肃省对该专业人才的社会需求量逐渐增长，进一步促使甘肃农业大学对该专业的教学投入不断增加。2006年在水土保持及荒漠化防治专业开设了水土保持及荒漠化监测专业选修课，2013年调整为专业必修课。为了提高水土保持与荒漠化防治专业学生的水土保持监测能力，笔者针对学校的实际情况，对水土保持与荒漠化监测课程教学改革进行了探讨。
　　一、水土保持与荒漠化监测课程的地位及重要性
　　水土保持和荒漠化监测是一门综合性很强的应用课程。在水土保持与荒漠化防治专业的课程体系中，它被安排在气象学、土壤学、生态学、树木学、水文学及地质地貌等课程之后，学生综合所学知识直接服务于现代水土保持和林业建设，具有鲜明的生产实践意义。
　　国家林业局自1994年以来组织开展了4次全国荒漠化监测。2013年度全国水土流失动态监测与公告项目全面启动，这些国家监测项目的实施需要一定数量的具有专业监测能力的高素质人才队伍，所以与水土流失和荒漠化监测相关的课程在水土保持与荒漠化防治专业中的地位不断得到提升。
　　目前，我国已经在很多水土流失地区开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，则需要通过水土保持监测才能确定。如果没有高质量的水土流失监测管理，那么就会出现比雾霾更为严重的环境灾害，所以水土保持和荒漠化监测在水土保持与荒漠化防治，特别是开发建设中的水土流失防治中的重要性更加突出，相应的水土保持和荒漠化监测课程在水土保持与荒漠化防治专业核心知识领域的地位越来越受到重视。如西北农林科技大学率先在国内为水土保持及荒漠化防治专业开设了水土流失及荒漠化监测与评价专业课，并在2006、2008年对该课程进行了2次教学大纲的修订。
　　二、水土保持与荒漠化监测课程教学面临的问题
　　(一)教材内容无法满足实际教学的需要目前水土保持与荒漠化监测课程使用的教材有西北农林科技大学主编的全国高等教育十五国家级规划教材《水土流失及荒漠化监测与评价》，水利部水土保持监测中心主编的《水土保持监测理论与方法》，李智广主编的《开发项目水土保持监测》等。
　　而以上教材的涉及面和侧重点各有不同。《水土流失及荒漠化监测与评价》主要侧重基础理论知识、监测方法和评价预测，缺少具体的可操作性的监测方法;《水土保持监测理论与方法》内容较广，既涉及了水土保持理论与实践，也涉及了传统、成熟的监测方法和最新的监测方法，作为监测技术人员使用的工具书较好，但作为高校教材，其内容繁琐;《开发项目水土保持监测》主要涉及了开发建设项目，而对宏观设计涉及较少，所以也不能完全作为高校教材使用。由此可见，适用于水土保持与荒漠化防治专业的水土保持与荒漠化监测课程教材相对较少，教材内容无法满足实际的需要。
　　(二)单一的教学方式影响了教学效果水土保持与荒漠化监测课程通常采用满堂灌的教学方法，在授课过程中，教师只讲述课程内容，缺乏与学生的交流。这种传统的板书讲授方法，缺少对野外监测实践的分析。每节课超负荷的信息量使学生来不及理解消化，更不可能对众多的基本监测理论、监测方法及实际应用方法吃透和掌握。教学方式的单一使课堂教学枯燥乏味，学生只能被动听课，学习效果差。虽然多媒体的引入使课堂教学中监测实践分析变得容易，弥补了传统教学无法达到的效果，但是多媒体教学缺少互动环节，使学生思维变得迟钝，无法成为教学的主体，从而失去学习的兴趣。所以要提高水土保持与荒漠化监测课程的教学效果，必须对教学方式和手段进行必要的改进。
　　(三)实践教学学时有限甘肃农业大学现行的教学计划中，水土保持与荒漠化监测课程的学时较少，仅有40学时，其中包括10学时的实验课。而水土保持与荒漠化监测课程的教学内容庞杂、概念繁多，尤其需要野外观测及室内测定的实验内容较多，但由于受实习经费和教学时间的限制，学生只能在室内做一些简单的土壤性质分析实验，而对野外观测只能在综合实习中出去考察一些科研院所的监测，且只能走马观花，对具体的方法了解较少。同时，由于缺少实习基地，学生们所见到的监测仪器和设施少之又少，影响了学生对各种水土保持监测措施的感性认识和教学效果。
　　(四)课程考核方式不合理目前，水土保持与荒漠化监测课程考核方式仍以闭卷书面考试为主，学生只要在考试前死记硬背一下就可以应付。然而，水土保持与荒漠化监测课程授课目的不是为了让学生背诵一些概念和理论，而是要让学生能够利用所学知识对水土流失和荒漠化状况及治理措施的效益进行实时监测，以了解水土流失的治理成效并做出相应评价。例如考核学生对径流小区监测的掌握状况，书面考核只要学生背出小区定义和指标即可，而对于学生在实际径流小区监测的动手能力却很难考察。因此，如何减少书面考试带来的弊端，真正激励学生为熟练地运用知识而学习，而不是为考试而学习，是水土保持与荒漠化监测课程教学改革需要考虑的重要问题。
　　三、水土保持与荒漠化监测课程教学改革的措施
　　(一)优化教学内容，满足水土保持监测实际工作的需要
　　1.课程教学突出重点内容针对水土保持与荒漠化监测课程学时少、内容多，尤其是实践內容更多的情况，应把握课程的重点，合理选取、整合教材内容在水土保持与荒漠化监测课程的授课过程中，笔者在考虑课程自身系统完整性的基础上，挑选出一些重点内容在课堂上着重讲解，如径流小区监测、小流域控制站监测、水土保持效益监测、风力侵蚀监测及开发建设项目水土保持监测等。同时，对这些重点内容不但在理论课上讲，而且在实验课时也要重点讲解，以加深学生的记忆。这样不仅有助于学生理解重点内容，而且有助于学生的记忆和实践，激发学生学习的兴趣。对于水土保持监测的相关术语，只着重介绍学生以前课程没有接触过的新内容，而对其他课程已经讲过的内容，只是简单的提示，避免与其他课程内容重复。
　　2.补充学科发展的前沿内容随着现代科学技术的发展，水土保持与荒漠化监测的新技术、新方法、新成果层出不穷。因此水土保持与荒漠化监测课程既要加强原有的、成熟的原型监测技术和方法的教学，夯实基础知识和理论，又要紧跟学科发展的前沿，及时补充新的监测方法和知识，介绍学科发展的最新动向。因此，笔者参考近年来发表在国内外权威期刊上关于水保持监测方面的文章，将甘肃省水保局进行水保监测培训的资料作为教学内容的补充，让学生了解目前水保监测做了哪些工作，出现了什么样的新技术，以拓宽学生的知识面。实验课教学是课堂教学的重要组成部分，是整个教学过程中的重要环节，对提高学生的综合素质、培养学生的创新精神和实践能力有着不可替代的作用。因此，在实验内容方面，笔者尽可能减少其他课程已经做过的实验，将降水径流冲刷侵蚀沟量测、风蚀量监测、不同降雨强度(人工降雨仪控制)的径流小区监测及遥感在野外水土保持调查监测中的应用定为主要实验内容。结合生产实践编写监测规划、监测实施细则和监测报告，要求学生撰写不同水土保持措施效益监测的计算方法及土壤理化性质方面的监测方法，以增强学生的综合应用能力，
　　(二)改革教学手段和方法，提升课堂教学效果
　　1.诱导式教学法在理论教学的第一堂课上，教师应向学生介绍当今国家和社会对水土保持专业的重视，逐步引入本课程当前发展的现状，向学生介绍从事本专业的优秀人才及成果，从而诱发学生为美好前途而发奋学习的雄心壮志。首先，从国家政策入手，向学生讲明水土保持监测既是国家生态建设的重要依据，又是国家评价所实施生态工程的理论基础。通过监测掌握水土流失动态，认识水土流失规律，评价水土保持和生态工程的防治成效，建立土壤侵蚀模型，预报土壤流失量。以甘肃省案例来说明水土保持监测的重要性，如舟曲泥石流的发生，就是由于缺少水土保持监测方面的资料，导致舟曲人民损失惨重。生活中的实例最能诱发学生的学习兴趣，要让学生明白水土保持监测的目的就是为防治水土流失，保护、改良、合理利用山丘区和风沙区水土资源，建立良好的生态环境，为实现山川秀美的生态梦而服务。
　　2.多媒体互动教学法水土保持与荒漠化监测是一门研究性和综合性很强的应用性课程，具有鲜明的生产实践性，且随着科学技术和生产实践的发展，监测的基本理论知识和监测方法不断更新，这对该课程教学提出了更高的要求。笔者在授课过程，采用多媒体技术和传统授课方式相结合的方法进行教学。利用挂图、视频、实景图片和案例结合的教学手段，使学生在较短的时间内接收较大的信息量，使抽象的内容形象化、具体化，收到了良好的效果。在气象要素监测的教学中，笔者通过多媒体图片展示目前常用的气候和水文观测方法、观测仪器、数据处理方法等，重点讲解气候和水文要素的观测步骤和观测过程中需要注意的事项，分析各种观测方法的优缺点以及各种观测仪器的适用范围。同时，要求学生在课余时间了解校园内的各种气候和水文观测设施，并做成ppt，在下节课讲解，培养学生的动手能力。每节课结束时，安排4 5个学生在课后搜集一些水土保持监测的新进展和新方法，也可以选取自己家乡的某个小范围为监测区域，介绍如何用所学的知识对当地水土流失进行监测，并做成ppt在课上展示给大家，让同学们提出意见和看法，调动学生主动参与课堂教学的积极性，达到培养和提高学生综合素质的目的。
　　(三)加强实践教学基地的建设，培养学生的实际动手能力2010年，学校和学院投资50余万元，建成了土壤分析实验室，学生可以从监测土壤理化性质中了解水土保持措施的效果。水保系老师结合各自课程需要，安装了水土流失径流监测固定小区、移动式微型径流小区，人工模拟降雨系统、GIS图像处理实验室等监测实验设施，购置了侵蚀因子监测仪器设备，包括自动气象站、降雨、蒸发、风速、温湿度等监测仪器，购买了风蚀监测的风蚀自动监测仪，基本满足了校内实验教学的需要。同时，学校还建立了腾格里沙漠南缘马路滩林场和定西安家沟流域水土保持野外教学基地，开展综合实习。学院目前正在积极和甘肃省治沙所协调，准备建立风蚀监测野外实习基地。在课程教学过程中，笔者还利用周末休息时间带学生去甘肃省黄河水土保持生态工程西果园示范区进行考察，了解常规监测、调查监测及生态效益监测的方法及实验设施。同时，部分学生通过参与老师的科研项目，了解了水土保持与荒漠化常规监测和航空、遥感监测技术。
　　(四)制定科学的考核标准，综合评定学生的课程成绩以往水土保持与荒漠化监测考核方式多以最终一次的考核成绩为准，不能客观反映学生的水平。为了全面、准确、客观地考察学生学习水土保持与荒漠化监测课程的效果，应优化考核标准，重点考察学生对理论知识的运用能力，并以平时的学习表现及参与课堂教学的积极性等为参考。以此为标准，确定了水土保持与荒漠化监测课程的考核比例：平时成绩占15%，实习实验成绩占20%，监测报告占5%，期末考试成绩占60%，这种考核标准综合考察了学生学习该课程的全程表现，较客观地反映了学生对课程理论知识、实践能力的掌握程度，有效地调动了学生学习的积极性。在考试制度方面，课程实行了考卷责任制度，由任课教师出题(按照教学大纲命题，实行 A、B卷制度)，系主任检查签字，主管教学领导批准。考试由学校教务处考试办公室统一组织，监考人员由学院教学工作人员安排在职教师监考，同时教务处和学院派教师巡考。这样的考核方式杜绝了学生平时不学习，考试作弊的现象，体现了客观、公平的原则，使学生端正了学习态度。
　　四、水土保持与荒漠化监测课程教学改革的成效通过对水土保持与荒漠化防治专业水土保持与荒漠化监测课程的改革，形成了一套较为完整的课程内容体系和教学方法，学生对该课程的学习兴趣也得到了极大提高。
　　目前，学生的出勤率达到90%以上，且课堂气氛活跃。同时，学生的学习态度也发生了改变，由简单的听转变为参与式学习。在完成创新探索性实验时，教师只需扼要介绍关键步骤和注意事项，学生自己就能完成从研读教材查阅资料制定方案合理化设计动手实验撰写实验报告的整个过程。学生的创新能力及实践技能也得到了明显的提高，先后撰写水土保持与荒漠化监测方面的毕业论文10多篇，申请校级科技创新课题10多项，目前结题8项。同时，有多名水土保持与荒漠化防治本科班的同学成功签约甘肃省水土保持监测总站、甘肃省定西市水保局、天水水保站从事水土保持监测工作，已成为单位监测工作的骨干。此外，随着教学改革的不断深入，学生的综合考核评分逐年提高，在教学改革初期20092010年第二学期的教学考核中，学生的综合考核评分为75 91分;在教学改革中期20122013年第一学期的教学考核中，学生的综合考核评分为77.82分;在20132014年第一学期的教学考核中，学生的综合考核评分为82.64分。
　　水土保持与荒漠化监测课程的教学改革极大地激发了学生崇尚科学的精神，提高了学生科技创新的能力，增长了学识，开阔了视野，取得了较好的教学效果。资助项目：甘肃农业大学2014年度教学研究项目水土保持与荒漠化防治国家特色专业卓越农林人才培养实践教学模式改革研究及林业生态类专业实践教学体系的改革与实践。