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Innovation and practice of teaching reform in Silviculture course under the background of forestry development

  • SUN Caowen
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  • Co -Innovation Center for Sustainable Forestry in Southern China, College of Forestry, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China

Received date: 2024-11-05

  Online published: 2025-01-24

Abstract

To meet the development needs of forestry discipline, the approach of Silviculture course teaching reform was explored from 3 aspects: teaching content, teaching methods, and feed back teaching with scientific research achievements, and its practical effectiveness was explored. The specific reform approach included refining classic forest cultivation theories such as respecting and following natural laws, updating teaching content, exploring relevant content on the near mature forest stage, and knowledge on the ecological functions and regulation of forests in the new version of the textbook; updating teaching methods, adopting case-based teaching method, citing practical cases such as afforestation and restoration of ecosystems, and the development model of the entire walnut industry chain, and combining the knowledge of artificial forest cultivation technology with chapters such as tree seeds and tree nurturing; persisting in using scientific research achievements to feed back teaching, integrating scientific research achievements such as artificial mixed forests, economic forests, and large-diameter timber artificial forest cultivation technologies into teaching, and strengthening basic theoretical innovation. The teaching reform practice had achieved significant results, and teachers’ understanding of the course had significantly deepened, promoting the two-way promotion of their scientific research and teaching skills; the number of students choosing courses had been increasing year by year, and their enthusiasm for attending classes had significantly improved, significant enhancement of interaction with teachers. It provides a reference for the teaching reform of similar courses and the cultivation of high-quality forestry talents.

Cite this article

SUN Caowen . Innovation and practice of teaching reform in Silviculture course under the background of forestry development[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2025 , 31(2) : 130 -133 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.02.024

森林培育学是林学等专业的一门重要核心课程,其理论与实践结合紧密。《森林培育学》[1]最新版(4版)教材分为6个部分,包括森林培育的基本理论、种苗培育、森林营造、森林抚育和主伐更新、森林培育规划设计、区域森林培育与林业重点工程。其中,除了森林培育的基本理论偏重理论知识,其余章节均对育苗、造林、营林、收获更新和设计等生产实践环节进行了论述。可见,森林培育学是一门十分重视实践应用的专业课程。
随着科技的迅猛发展,林业形势和森林培育技术发生了新的变化,森林培育学的理论知识和实践内容均得到了不同程度的拓展。刘西军等[2]研究发现,我国相继推出了新的森林培育标准和规程,森林经营和管理技术也获得了大量创新;提出了对森林培育学课程教学内容进行整合优化,改进教学手段与方法等对策。贾黎明等[3]研究认为,因不同地区设计立地、树种、结构、技术和目标等存在多样性,森林培育学课程教学内容较为复杂,教学过程易照本宣科,使得学生产生枯燥乏味的学习体验。实践中,亟需对森林培育学课程教学进行改革创新,以适应学科发展需要。
本文结合2019—2024年在生态学和森林保护学等专业开设的森林培育学A(48学时)、森林培育学B(32学时)等课程的教学实践经验,从教学内容、教学方式和科研成果反哺教学3个方面入手,通过凝炼森林培育学经典理论,更新教学内容,挖掘教材新变化,深度融合林业发展实践案例,坚持用最新科研成果反哺教学等手段开展教学创新与改革。教学以适应学科发展需要为原则,提高教学质量为目的,为森林培育学及同类课程教学改革提供参考。

1 森林培育学课程教学改革实践

1.1 凝炼经典理论,更新教学内容

1.1.1 凝炼经典理论

森林培育学理论的发展更新以早期总结的经典理论作为重要依据。为适应新的发展需要,一是继承和传承森林培育学经典理论。在《森林培育学》新版教材[1]中,有较多升华凝炼的森林培育学经典理论,包括尊重和遵循自然规律、永续利用自然资源等。沈国舫[4]研究发现,可持续经营理念在林业中的应用时间较长,这些贯穿森林培育学教学内容的理论始终具有经典性与先进性,有利于学生把握森林培育学课程教学内容的系统性和整体性。实践中,基于这些经典理论,将课程中分散的知识点加以整合,既有利于学生识记,又能加深其对识记内容的认识和理解。贾黎明等[3]分析认为,对于林木群体生长发育规律章节的教学,应把握知识的整体性,利用森林全生命周期的配套培育技术,将森林生长发育幼苗(树)、幼龄林、中龄林、成熟林和过熟林等不同阶段中分散的知识点进行整合。二是融入“天人合一”等思政元素。在森林培育的基本原理这一章节,要求学生掌握客观自然规律并按照主观目的对林木进行改造和利用。这种理解自然、改造自然且与自然和谐相处的培育活动,本质上可以引申为“天人合一”思想。在遵循教学自然规律的同时,融入“天人合一”等思政元素,劝勉学生敬畏自然、与自然和谐相处,潜移默化地提升其对森林可持续经营的认识。森林抚育和主伐更新这一章节将森林的采伐收获与更新等知识点紧密地编为一节,强调了对于森林成熟、采伐收获后的林地应迅速更新造林,而主伐收获方式中,边收获边更新的择伐、渐伐等环境友好方式的篇幅占比大幅提高。同时,从可持续经营角度将择伐、渐伐和皆伐3种收获方式进行明确对比,强调用可持续的眼光看待问题。

1.1.2 更新教学内容

《森林培育学》第4版[1]在原来版本的基础上,突出了一些在林业科技发展基础上进行改进和适配的新变化。深入挖掘和理解这些变化,有利于在教学过程中加深学生对于林业发展大形势的深刻理解。刘西军等[2]分析发现,随着我国对林业资源保护的全面加强,森林培育学的相关理论、方法和技术也在不断更新,有必要在教学过程中引入新理论和前沿热点。随着新版教材的变化,对教学内容进行更新,着重体现在以下3个方面。一是新增了抚育、培育技术。在林木群体生长发育阶段这一节,于中龄林阶段和成熟林阶段之间增添了近熟林阶段的有关知识,主要进行生长伐等抚育工作;在近熟林的有关章节介绍了大径材培育技术,有利于学生更好地掌握近熟林这一新知识点。二是强调了森林生态功能。在提出森林生产力的基础上,新增了森林的生态功能及其调控等知识,突出了对森林调节大气、涵养水源、保护环境和生物多样性等生态功能的介绍,强调了森林生态功能在森林培育工作中所发挥的重要作用,并在原有营造公益林“宜乔则乔、宜灌则灌和宜草则草”的基础上提出“宜荒则荒”等对策,以实现科学造林。三是针对生产实践中的新问题提出了相应的新方法、新技术。如在林木种子章节提出利用遗传标记法对林木种子的真实性进行鉴定,以满足生产实践的需要。此外,部分章节论述的侧重点发生了变化。如在树种选择章节五大林种一节,除了重点强调用材林和防护林的培育进展和意义外,还特别强调了能源林、经济林和特种用途林的发展和意义,介绍篇幅占比也有了明显扩大,这种变化与我国森林多种功能的逐步拓展密切相关。把握这些变化,有利于学生更加清晰地梳理森林培育学的发展脉络,促进其对相关理论知识点的更好理解和贯通。

1.2 更新教学方式,采用案例教学法

一方面,深度融合林业发展实践案例,结合最新的、经典的林业发展实践案例开展教学。贾黎明等[3]建立了教学案例库,包含70多个经典案例,并在森林培育学课堂实施案例式教学,强化了理论与实践的融合。教学团队针对性地引入了典型案例,如引用河北省塞罕坝机械林场在沙地造林绿化、一棵落叶松起家的案例,从专业角度强调了树种(落叶松)需与立地条件相适应。刘奇葆[5]研究认为,塞罕坝林场通过长期的植树造林,使生态系统得到修复、森林资源大量增加,充分发挥了森林资源的多种效益。又如引用对当地荒山荒地进行改造利用的案例,从专业角度讲解该地改良土壤、改进管理,种植核桃树,最终建立了核桃产业链的过程,突出强调森林培育中的改地适树、适地适树等理念。此外,引入福建东山县通过营造木麻黄海防林,显著降低了沿海地区风沙危害的案例,从专业角度引出木麻黄这一营造海防林的主要树种,并强调树种选择的重要性。
另一方面,将新西兰辐射松培育技术与教材中的林木生长发育、立地质量评价和树种选择等相关知识进行结合,使学生充分理解人工林培育的理论基础和实践方法,并了解目前较先进的大径材人工林培育技术体系。陈蓬等[6]研究认为,新西兰辐射松产业实现了集约经营和可持续发展,为人工林培育提供了宝贵经验。此外,引入福建省洋口林场建设的杉木良种繁育基地等案例,讲解该林场建设的高世代种子园为杉木造林提供了大量良种等知识。杨国厂[7]对洋口林场杉木育种现状进行了分析,认为该林场在杉木遗传育种方面开展了大量工作,培育的杉木良种壮苗具有较高的经济价值。将该林场杉木人工林培育技术与林木种子、林木抚育等章节的知识相结合,既能够展现我国人工林的经营水平,又能够有侧重地对其先进性进行详细阐述。

1.3 科研成果反哺教学,强化基础理论创新

坚持用科研成果反哺教学,强化基础理论创新。森林培育学是一门重视生产实践的课程,需以基础理论为指导。森林培育学科研领域的部分研究内容生产实践性较强,同时,由于学科细化,城市林业、经济林等方向逐渐剥离,因此,充分吸收前沿科研成果,有利于明确未来森林培育学科的发展方向。在教学过程中,积极应用前沿科研成果和研究进展,有利于学生对森林培育学的经典理论、发展现状和未来发展趋势等形成充分的体会和认识。例如,在混交林知识章节,教材更多的是基于森林生态角度介绍混交林,而对具体的科学研究结果介绍较少。这是由于混交林结构复杂、难以调控,部分教师更倾向以生态学的基本框架来开展教学。而将最新的科研成果引入教学可以发现,目前有关人工混交林的研究已经取得了新的进展和突破,如魏书蒙等[8]对我国南方主要造林树种杉木人工林进行了近自然改造,混交了其他乡土树种且进行评价,发现混交林显著提高了土壤肥力,增加了杉木生长量。这一结果表明,随着科技的发展,森林培育学的研究重点正逐渐从结构简单的纯林向复杂的混交林过渡,相关研究理论也逐渐丰富。此外,新教材提出了大径材人工林是未来的发展趋势。目前也涌现出了大量关于大径材人工林培育的技术研究,如任雲雲等[9]分析发现,大径材树种主要集中在桉树、杉木、杨树和马尾松等主要造林树种上。除了用材林、防护林等林种研究之外,近年来经济林的相关研究也发展迅猛。如曹福亮等[10]研究发现,银杏果实、叶片、花和木材均具有较高的经济价值。此外,在林地管理方面,除了施用有机肥和无机肥以外,生物菌肥逐渐成为未来发展的重要方向,姜雅轩等[11]研究表明,菌肥的加入促进了林木对矿物质元素的分解和吸收,促进了菌根生长,提高了林木抗性,提高和改善了林木成活率和生长质量。总之,将最新的科学研究成果与各个章节知识进行有机结合,有利于激发学生的创新思维。

2 森林培育学课程教学改革实践效果分析

基于以上方法和理论对森林培育学课程实施教学改革,教学效果得到了显著提升。教师方面,其对森林培育学的理解显著加深。在授课过程中,教师通过理论体系贯穿知识点,使知识框架更加立体;通过对相关经典理论进行凝炼,总结出了更加深入浅出的授课技巧;通过对新版教材的挖掘,更新教学内容,突出了林业科技的新变化;结合相关案例开展教学,使教学内容更加生动感性;通过科研成果反哺教学,增强了授课积极性和自由度,结合个人科研方向,推进了科研与教学技能的双向促进。学生方面,随着教学改革实践的开展,选课的学生数量逐年增加。例如,2021—2022年第二学期,共有22名学生报名选修森林培育学A课程;2022—2023年第二学期,共有30人报名该课程;2023—2024年第二学期,共有39人报名该课程。学生听课的积极性显著提高,与教师的互动显著增强。
在林业发展大背景下,森林培育学课程的教学改革创新,应遵循课程发展的逻辑顺序,凝炼总结经典理论;深度融合创新知识点,同步强化理论与生产实践,拓展前沿科研信息。教师在加强对教材研究的同时,还要有意识地积累相关经典实例、学习前沿科研论文,提高自身的专业素质。同时,培养个人修养和品德,将林业工作者积极的精神风貌和务实的工作态度言传身教给学生,做到润物细无声。
综上,本研究从教学内容、教学方式和用科研成果反哺教学3个方面,通过凝炼森林培育学经典理论,挖掘教材新变化,更新教学内容,深度融合林业发展实践案例,以及坚持用最新科研成果反哺教学等手段开展教学创新与改革,推动了教师科研与教学技能的双向促进。选择该课程的学生数量逐年增加,其听课积极性显著提高,与教师的互动显著增强。教学改革的开展对提升教师的教学水平、教学效率、教学积极性,提高学生的学习效率、积极性,以及拓宽其专业知识面等具有明显的促进作用。
1
翟明普,马履一. 森林培育学[M]. 4版. 北京:中国林业出版社,2021.

2
刘西军,杜杰. 新时代森林培育学课程创新教学改革与实践[J]. 安徽农学通报202127(2):157-158.

3
贾黎明,赛江涛. 面向情怀和方法养成的“森林培育学” 课堂教学[J]. 高等农业教育2020(4):77-81.

4
沈国舫. 森林可持续经营和生态文明建设[J]. 中国水土保持2024(1):1-5,37,69.

5
刘奇葆. 弘扬塞罕坝精神 大力推进生态文明建设[J]. 党建2017(10):4-7.

6
陈蓬,张会儒. 新西兰辐射松人工林产业发展经验值得借鉴[J]. 浙江林学院学报200522(5):582-586.

7
杨国厂. 福建省洋口国有林场杉木品种选育现状及发展对策[J]. 安徽农学通报202228(10):72-74,87.

8
魏书蒙,陈详腾,赵光宇,等. 杉木人工林近自然改造对土壤化学性质及酶活性的影响[J]. 生态学报202444(10):4277-4287.

9
任雲雲,李雪,崔自杰,等. 中国大径材人工林培育研究进展[J]. 世界林业研究202437(3):86-93.

10
曹福亮,汪贵斌,郁万文. 银杏叶用林定向培育技术体系的集成[J]. 南京林业大学学报(自然科学版)201438(6):146-152.

11
姜雅轩,孔德馨,雷培,等. 生物菌肥对四倍体刺槐植株生长的影响[J]. 中南林业科技大学学报202343(8):27-35.

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