以培养学生综合素质为目标的“林火生态学”课程教学改革实践

闫德民　张思玉　薛建辉

(1.南京森林警察学院森林消防系，南京　210023；2.南京林业大学生物与环境学院，南京　210037)



以培养学生综合素质为目标的“林火生态学”课程教学改革实践

闫德民1，2张思玉1薛建辉2

(1.南京森林警察学院森林消防系，南京210023；2.南京林业大学生物与环境学院，南京210037)

摘要：“林火生态学”是南京森林警察学院消防工程专业的一门基础课程。目前，在课程教学中存在着教学内容陈旧、教学模式单一、缺少综合实践教学等问题。近年来，“林火生态学”课程教研组针对教学中存在的问题，坚持以培养学生综合素质为目标，对“林火生态学”课程教学进行了改革：在理论教学方面，优化了课程教学内容体系，实现了师生角色的转换，提倡教学方式多样化；在实践教学方面，利用实验室先进的仪器设备，引导学生开展基础和创新实验。利用校内外实习基地，强化综合实习训练。实践表明，教学模式的改革提高了学生学习的积极性，强化了学生的实际操作能力，培养了学生的协调能力，促进了学生综合素质的提高。

关键词：林火生态学；教学模式；教学改革

林火是影响森林生态系统结构和功能的重要生态因子，林火即森林的燃烧，是森林可燃物将其内部存储的化学能，通过化学反应转变成热能、光能的过程[1]。森林火灾也是林火的一种，它给森林生态系统和人类带来极其严重的影响。因此，全面深刻认识林火这一自然扰动因子的重要生态功能，对于未来对林火的管理和应用具有重要的实践意义。

为了全面提升生态林业和民生林业的发展水平，社会急需具有过硬的专业技能、良好的生态素养、较强的实践能力和创新精神的森林消防专门人才，因此以培养综合素质为目标的“林火生态学”课程教学改革与实践就显得尤为重要。

一，“林火生态学”课程教学现状

林火生态学研究的是林火与自然生态系统(森林、灌丛及草地)之间相互关系的科学，是随着人们对于火因子作用的逐渐认识而不断深入的一门新兴边缘学科，是林火管理的基础学科，也是一门应用性较强的学科[2]。林火生态学作为一门新兴的生态学分支学科，内容涉及了生态学基础、森林生态学、植物生态学、干扰生态学、生态系统生态学、景观生态学、森林资源管理、土壤学、水文学、气象学等。北京林业大学、东北林业大学、西南林业大学、中南林业大学等林业院校的林学专业均开设了“林火生态学”相关课程。“林火生态学”课程也是南京森林警察学院森林消防系消防工程专业的一门基础专业课程，“林火生态学”课程知识是“森林火灾监测与预警”“森林火灾扑救与指挥”“森林消防概论”“消防工程”“林火调查与评估”等专业课程的理论基础[3]。

二、“林火生态学”课程教学存在的问题

(一)教学内容陈旧

近年来，林火生态学相关理论和技术迅速发展，但“林火生态学”课程讲授内容仍沿袭传统的知识框架体系，教学内容更新迟缓，林火科学发展的前沿知识很少融入授课内容，学生缺少对国外最新火因子对森林生态系统扰动机制和火工具属性的应用等方面的了解[3-5]。同时，“林火生态学”与其他学科交叉内容较多，知识体系庞杂，尚未集合成一个完整的知识框架体系[3]。

(二)教学模式单一

在“林火生态学”课程教学过程中，教师仍采用一言堂、灌输式教学方式，严重影响了学生学习的积极性和主动性，弱化了学生学习的主体地位，忽略了学生综合素质的培养和提升[6-7]。“林火生态学”课程仅有32学时，包括理论讲授与实践教学。在这相对较短的教学时间内，既要学生全面系统掌握林火生态相关的基本概念和理论，又要学生在实践中将林火生态相关的基本理论和方法做到灵活运用，这一教学目标是很难达到的。

(三)缺少综合性实践教学

“林火生态学”是一门实践性较强的应用学科，理论知识涉及了林火基础理论、林火与各种环境因子的相互关系、林火与森林演替、林火与生态系统、林火在林业经营上的应用及灾害评价等内容，理论知识高度抽象化，需要通过野外实习来帮助学生理解知识体系中的重点和难点。而目前“林火生态学”课程实践教学设置容量不足，在每学期末的综合实习课程中，每组学生只能参与其中的一个环节，不能参与所有的实验环节。加之林火对植物个体和群落的影响实验周期较长，也在一定程度上影响了学生学习的积极性和整体教学效果，教学质量难以提升。

三、以培养学生综合素质为目标的“林火生态学”课程教学的改革实践

(一)理论教学的改革

1.优化教学内容

“林火生态学”是森林消防专业的一门基础理论课程，在大学一年级开设。任课教师首先应充分了解学生的知识背景，在此基础上合理设置教学内容，安排教学进度。其次任课教师应注重将专业发展的前沿知识与理论融入教学内容，由浅入深地开展课程教学。

林火是森林生态系统中重要的生态因子，课程教学首先要让学生掌握有关林火的基础理论，掌握森林燃烧的条件、过程、特点、火环境和林火行为的相关基础知识。因此，笔者在借鉴国内外生态学科组织原则的基础上，设置了课程教学的核心内容：一是火因子对于生物个体、种群、群落、生态系统、景观等不同层次的影响；二是在空间上注重火因子对地下部分、地表枯落物和地上部分的影响；三是在时间尺度上关注林火发生前、林火发生后土壤理化性质、土壤生物和地表生物量的变化，特别是火干扰后植被和土壤的恢复机制。这些教学内容可以让学生在理解林火二重性的基础上，掌握如何在林业、农牧业经营管理上对林火进行应用的方法。

更为重要的是，在确定了“林火生态学”课程知识体系后，任课教师应将林火生态研究领域的新概念、新理论和新方法不断填充到传统知识体系当中来，进一步拓展该学科的知识结构，激发学生的学习兴趣，帮助学生树立生态理念。例如，教师在讲授林火的二重性时，应引导学生用辩证唯物主义的观点去认识火的生态作用，掌握在森林资源管理中防火和用火的方法；又如，在讲授林火对森林生物多样性和生产力的影响时，教师应先让学生逐步理解中度干扰理论和生态位理论，让学生认识到生物多样性保护对于森林生态系统结构和功能的维持作用；教师在讲授火干扰后植被群落的恢复时，应让学生深入理解演替理论和火顶级等经典的生态学理论，以此为基础，学生才能对干扰后生态系统的恢复力和可持续发展等概念有一个深入的理解。

2.转换师生角色

“学生是学习的主体”，这是以人为本的现代教育的核心观点。“学生是学习的主体”强调的是学生学习的主体地位，要挖掘学生的自身潜能，实现自身价值。在“林火生态学”课程教学过程中，教师要充分尊重学生学习的主体地位，为学生留出成长的空间，使学生能高效获取知识。教师不仅要注重学生的考试成绩，更要注重学生在获取知识的过程中的全面发展，注重学生在学习过程中的自我体验和学习兴趣的提升，引导学生自主探究、主动参与、积极交流，让自主学习成为学生成长过程中的一种习惯，并能长期坚持，形成终生学习的特质。

在确立“学生是学习的主体地位”的同时，教师角色也由知识的传授者转变为学生学习的组织者，引导和督促学生获取知识，激发学生的学习动力和兴趣。学生严谨的科学态度、良好的科学素养、较强的创新性思维能力，都依赖于教师营造的生动、融洽、竞争的学习氛围。这一角色的转变对教师在教学实施过程中的协调能力、控制力和个人理论知识的提升提出了更高的要求。

3.实施多样化的教学方法

现代化的教学手段是实施教学的有效载体，多媒体技术可以将森林火灾现场清晰再现，在时空尺度上缩短了学生对森林火灾认知的跨度，使学生更容易接受相对抽象的知识。像林火行为和火在林业中应用等章节的教学内容，教师就可以通过视频影像，让学生较为容易地掌握和理解林火蔓延、林火强度、火烈度、生物防火以及火防火等重要知识点；而火对植物、动物的影响及动植物对火烧的适应性等内容可以通过影像、动画等教学手段进行展示。例如在讲授桉树对林火干扰的适应这一知识点时，教师利用照片将火烧之前桉树林的景观、桉树遭受高强度火烧后火烧迹地的景观和3～5年后恢复的桉树林的景观进行对比，学生可以清晰地了解火烧对于桉树林的影响和桉树对火的适应性。这种方法可以极大地调动起学生学习的兴趣。教师可以根据不同的章节内容，采用与课堂授课环节相匹配的各种教学活动，不拘泥于一种教学模式，可以综合运用多种教学方法，如归纳教学法、案例教学法等。多样化的教学方法可以增加师生之间的互动，引导学生参与到学习的过程中来，让学生成为活动的实施主体。同时，现代化的网络技术也为师生和学生之间的交流互动提供了平台，如电子邮件、各类聊天工具等。多样化的教学模式，有利于学生综合素质的提升。

(二)实践教学的改革

1.利用实验室先进的仪器设备，引导学生开展基础性和创新性实验

森林消防专业人才培养目标是要将学生培养成为一个优秀的高级防火指挥员和林火管理员，学生不仅要掌握专业理论知识，更要具备较强的实践能力。因此，“林火生态学”课程应增加实践教学的课时量，培养学生实际操作能力，积累实战经验。“林火生态学”课程教研组采取了一系列措施来充实和完善实践教学。首先，利用森林消防专业实验室、林火生态实验室和国家林业局林火工程技术研究中心实验室的先进设备和仪器，引导学生开展基础实验和创新实验；其次，利用南京森林警察学院在老山、栖霞山、牛首山、紫金山等森林分布集中的区域建立的科研实习基地，开展实践教学，让学生实地了解火烧迹地的植被恢复和不同林分的燃烧性。同时，通过大学生创新训练平台、暑期实习、年度论文、毕业论文及任课教师的各类与林火相关的教学与科研项目，引导学生有意识、有目的地参与科研活动，充分调动学生获取知识的能动性，全面提升学生的综合素质。

2.利用校内外实习基地，强化综合实习训练

“林火生态学”课程综合实习训练可以使学生将理论知识运用到实践中，有效提升学生对知识的掌握程度。“林火生态学”课程教研组利用校内点烧实验场地安排了综合实习训练，根据具体实验编制学生综合实习训练指导手册，具体任务包括学生分组完成地形勘察、气象因子采集、火行为记录、点火和扑救及余火探测等，最后完成综合实习训练报告。在教师指导下，学生要全程参与实习训练的各个环节，包括不同地形条件下可燃物点烧、火行为观测、扑救指挥、余火探测、火场勘察以及火烧后植被恢复等。综合实习结束后，实习小组首先要完成自己负责项目的实习报告，再经过汇总形成“林火生态学”课程的综合实习报告，最后指导教师对所有实习环节进行分析讲评，并对学生的表现进行打分，作为课程考核成绩的一个方面。“林火生态学”课程综合实习训练有效提高了学生的协调能力、综合能力及团队意识。

四、以培养学生综合素质为目标的“林火生态学”课程教学改革的成效

以培养学生综合素质为目标的“林火生态学”课程教学改革与实践经过近几年的探索，取得了较好的教学效果。在教学过程中，学生成为感知、探索、体验、分析和总结等学习环节的实施者，学生通过自身参与式的体验和自主探究学习，储备了能在未来森林经营和林火管理工作中应用的知识和技能，培养了学生终身学习的好习惯。近3年来，南京森林警察学院由学生申请主持了3项与林火生态相关的国家级大学生创新训练项目，8项省级大学生创新训练项目，同时学校组织的各类创新项目也极大地激励了学生学习“林火生态学”课程知识的兴趣。

资助项目：南京森林警察学院教学改革研究与教学建设项目“开放式综合实习教学模式的改革与实践研究”，项目编号YB16108；南京森林警察学院学科建设项目“森林保护青年学术团队带头人”，项目编号xk201508。

参考文献

[1]胡海清.林火生态与管理[M].北京：中国林业出版社，2005：6-10.

[2]舒立福，田晓瑞，马林涛.林火生态的研究与应用[J].林业科学研究，1999，12(4)：1-7.

[3]王秋华，舒立福，李世友.林火生态研究方法进展[J].浙江林业科技，2009，29(5)：78-82.

[4]刘常富，赵桂玲.以综合素质培养为目标的“园林生态学”课程教学改革与实践[J].中国林业教育，2011，29(3)：38-40.

[5]王友保，刘高峰.大学生创新素质培养与生态学教学改革[J].黑龙江教育(高教研究与评估)，2007(5)：40-41.

[6]崔国发.生态学教学方法探讨[J].中国林业教育，2001，19(3)：42-43.

[7]张春雨，赵秀海.以提高创新能力为目标的“植物生态学”教学模式的改革[J].中国林业教育，2013，31(4)：70-72.

(责任编辑王伟)