中国水土保持高等教育课程体系及主要教材评估
 
 

中国水土保持高等教育课程体系及主要教材评估
(北京林业大学副教授)罗晶 王冬梅
一、引言
水土保持学是一门研究水土流失规律和水土保持综合治理措施,防治水土流失,保护、改善与合理利用山丘与风沙区水土资源,维护和提高土地生产力,以利于充分发挥水土资源经济效益、生态效益和社会效益的应用技术科学。
中国是一个水土流失与荒漠化危害十分严重的国家。据1990年遥感普查,全国水土流失面积为367×104平方公里,占国土总面积的38.2%,其中水蚀面积179×104平方公里,风蚀面积188×104平方公里,年土壤侵蚀量高达50亿吨以上。严重的水土流失现状,成为中国的主要生态环境问题和社会经济可持续发展的重要障碍。
中国政府十分重视水土保持工作,确立水土保持为必须长期坚持的一项基本国策。新中国成立近半个世纪以来,中国政府和人民为治理水土流失作出了不懈的努力并取得了显著的成效。但是,中国如此巨大的水土流失面积及其工作的艰巨性,迫切需要培养水土保持科技人才。目前,全国从事水土保持工作的专业人员约18 000人,远远不能满足水土流失治理、流域管理、科学实验的需要。随着水土保持事业的蓬勃发展,对水土保持专门人才数量和质量提出愈来愈高的需求。
由于水土保持与荒漠化防治学科具有综合性强、专业基础知识涉及面广的特点,既需要宽厚的生物学和地球科学的知识基础,又要有工程科学、生态经济学和系统工程学的基本知识和技能。因此,在人才培养计划中必须贯彻厚基础、宽口径、门类多、学时少的原则,重点培养学生的专业基本素质和基本技能,有利于学生根据社会需求和个人意向转换职业,并为学生毕业后在实际工作中继续深造奠定坚实的知识基础。
二、水土保持高等教育历史与发展
1958年,在中国的高等教育专业设置中首次设立了水土保持专业。这一新的专业是在原北京林学院(现北京林业大学)"森林改良土壤学"课程的基础上演变发展起来的。1980年,根据水土保持事业的发展对水土保持专门人才的需求,在北京林业大学水土保持专业的基础上成立了水土保持系,进而又于1992年11月成立了水土保持学院,除了继续培养大学本科生外,还培养水土保持硕士研究生,1985年开始培养博士研究生。截至1993年7月,仅北京林业大学就已培养本科生1 443人、硕士生53人、博士生6人,为中国的水土保持人才培养作出了贡献。
1983年以后,为了满足水土保持事业发展人才培养的需求,相继在西北林学院、南昌水利专科学校、内蒙古林学院、西北农业大学、山西农业大学、内蒙古农牧学院、沈阳农业大学、福建林学院等院校成立了水土保持专业。同时,在教育部本科专业目录中,水土保持被列为重点支持发展的学科之一。由于各院校设立专业的基础和隶属部门的不同,形成各自不同的办学特色,并具体表现在各自的教学计划和课程置中,同时也体现了水土保持专业多学科和高度综合的特点。
1997年,国家教育部对高等学校本科专业进行改革,将原有的水土保持专业和沙漠治理专业合并,建立新的"水土保持与荒漠化防治专业"。目前,新专业的人才培养目标、教学计划和课程体系已经确立,新教学大纲和新教材的编写工作正在进行中。
三、现行大学本科水土保持专业的人才培养目标和课程体系
1.人才培养目标
在1958年原北京林学院(现北京林业大学)首次创办水土保持专业时,基于当时的历史条件、水土保持事业的发展状况和人们的认识水平,确定的培养目标是:"培养能掌握水土保持学科理论和综合治理技术,专长于水土保持生物措施的高级技术人才"。
随着水土保持事业的发展,曾数次修订教学计划,使水土保持专业培养的人才规格能符合用人单位的要求。1988年确定的培养目标为:"培养能掌握水土流失规律及水土保持原理,运用水土保持综合治理措施,进行水土保持规划、设计及施工的高级工程技术人才"。学生通过四年的学习,应具有较广博的水土保持专业基础知识和实际工作能力,初步掌握水土保持科学研究方法。毕业生可在水土保持、林业、水利、农业、环境保护、国土整治的技术行政管理部门、科研机构和有关院校,从事水土资源调查与评价、水土流失灾害分析及水土保持综合治理规划、设计及施工的工程技术管理或科学科研工作。
2.教学计划与课程体系概况
(1)教学计划
经调查分析,有关院校现执行的水土保持专业科学计划简况见表16-1。

表16-1 各院校水保专业现执行教学计划简况

必修课
院校名称
总学时数
公共课
基础课
专业基础课
专业课
合计
占总学时数(%)
合计
占总学时数(%)
北京林业大学
西北林学院
内蒙古林学院
西北农业大学
山西农业大学
西南农业大学
华北水利水电学院
平 均
2580
2854
3205
2600
2675
2652
3204
2824
670
724
1059
718
665
650
758
749
550
480
423
380
360
318
538
436
380
770
897
782
730
1100
1162
832
230
300
312
150
580
584
746
415
1830
2274
2691
2030
2335
2652
3204
2431
70.93
79.68
83.96
78.08
87.29
-
-
79.99
750
580
514
570
340
-
-
551
29.70
20.32
16.04
21.92
12.71
-
-
20.01


从表16-1可见,各院校水土保持专业原执行的总学时数在2 580~3 205学时之间,平均为2 824学时。其中,必修课所占学时在1 830~2 691学时之间,占总学时数的70.93%~87.29%;平均为2431学时,占平均学时数的79.99%。选修课占学时数在340~750学时之间,占总学时数的12.71%~29.07%;平均为551学时,占平均学时数的20.01%。即必修课约平均占80%,而选修课约平均占20%。而且,有的院校尚无开设选修课。
总的来看,总学时数偏多、必修课所占比例过重、选修课不足等问题,在各院校水土保持专业现执行的教学计划中普遍存在。
(2)课程体系
开办水土保持专业的各院校课程类别一般由公共基础课、基础课、专业基础课和专业课四部分组成。以下以北京林业大学水土保持专业的教学计划为例,分析各类课程的概况(见表16-2)。

表16-2 北林大水土保持专业现教学计划概况

必修课
院校名称
总学时数
公共课
基础课
专业基础课
专业课
合计
选修课
学时数(学时)
课程门数(门)
占总学时数(%)
占必修课学时数(%)
2580
89
100
-
670
-
25.97
36.61
550
9
21.32
30.05
380
8
14.73
20.77
230
4
8.91
12.57
1830
30
70.93
100
750
59
29.07
-

①公共课
公共课主要是政治理论、计算机基础、外语和体育4大类课程,由9门课程组成(不包括军训、公益劳动和社会调查)。学时数为670学时,占总学时数的25.97%,占必修课学时数的36.61%。
②基础课
基础课主要是数学、物理、化学及植物学类,由9门课程组成。学时数为550学时,占总学时数的21.32%,占必修课学时数的30.05%。
③专业基础课
专业基础课主要是水土保持学科所必需的水土流失基本理论及其相关的生态学、气象学、土壤及地质学、工程力学、水力学、水文学等专业基础,由8门课程组成。学时数为380学时,占总学时数的14.73%,占必修课学时数的20.77%。
④专业课
专业课包括防护林学、水木保持工程学、农地水土保持和水土保持规划学4门课程。学时数为230学时,总学时数的8.91%,占必修课学时数的12.57%。
⑤选修课
选修课中限定性选修课27门,确定的选修学时数为500学时;任选课32门,确定的选修学时数为250学时。选修课共计750学时,占总学时数的29.07%。
(3)课程数量
各院校水土保持专业所提供课程数量见表16-3。

表16-3 各院校水土保持专业所提供课程数量
必修课
院校名称
课程总门数
公共课
基础课
专业基础课
专业课
合计
占总学时数(%)
合计
占总学时数(%)
北京林业大学
西北林学院
内蒙古林学院
西北农业大学
山西农业大学
西南农业大学
华北水利水电学院
平 均
93
42
73
79
63
38
49
62
9
7
12
10
9
11
7
9
9
5
5
5
4
4
7
6
8
11
14
12
13
7
20
12
4
6
5
3
14
16
15
9
30
29
36
30
40
38
49
36
32.26
69.05
49.32
37.97
63.49
-
-
50.42
63
13
37
49
23
-
-
37
67.74
30.95
50.68
62.03
36.51
-
-
49.58

从提供的课程数量来看,课程总门数在38~93门之间,平均为62门课。其中,必修课为29~49门,平均为36门,占课程总数的32.26%~69.05%,平均为50.42%;选修课为13~63门,平均为37门,占课程总数的30.95%~67.74%,平均为49.58%。各院校中以北京林业大学所提供的课程总数最多,且必修课所占比例最小,而选修课所占比例最大,为学生提供较好的独立选择课程的条件。
(4)主干课程
主干课程是反映本专业特点的系列课程。各院校根据各自的认识和实际情况,确定了不同的主干课程。其中水土保持原理(或土壤侵蚀学)、水土保持林学(或防护林学、林草学)、水土保持工程学、水土保持规划学(或小流域规划治理与效益)四门课程得到了各院校的一致认可。
四、建议的大学本科水土保持与荒漠化防治专业人才培养目标与课程体系
1.人才培养目标
根据教育部颁布的新科学目录,在新制订的"水土保持与荒漠化防治专业规范"中,确定的业务培养目标是,"本专业培养能在水土保持、林业、农业、水利、环境保护、土地管理等行政、事业部门从事水土保持与荒漠化防治规划、设计、施工和管理以及国土环境整治与资源合理开发利用的高级工程技术人才"。
2.建议的和现执行的教学计划与课程体系对比
(1)教学计划
根据教育部开展教学改革的指导思想,并结合我国水土保持与荒漠化防治发展水平和生产实际、学科特点和对本科人才需求的实际情况,经过多次讨论、修订,并征求有关部门和专家的意见,确定了建议的教学计划(见表16-4)。

表16-4 建议的水土保持与荒漠化防治专业教学计划概况


必修课
院校名称
总学时数
公共课
基础课
专业基础课
专业课
合计
选修课
学时数(学时)
课程门数(门)
占总学时数(%)
占必修课学时数(%)
2305
78
100
-
702
9
30.59
42.86
390
6
16.92
23.71
370
8
16.05
22.49
180
4
7.80
10.94
1645
27
71.37
100
660
51
28.63
-
建议的水土保持与荒漠化防治专业教学计划与现执行的水土保持专业教学计划对比分析,具有如下的特点。
(1)总学时数明显减少
建议的专业教学计划总学时数为2 305学时,比现水土保持专业的2 580学时减少了275学时,减少率为10.66%。比几个院校原水土保持专业的总学时数2 824学时也减少了519学时,减少了18.38%。总学时数的减少,为学生提供了更多的自主学习的时间。
(2)选修课学时数增加
必修课学时数为1 645学时,占总学时数的71.37%,而选修课学时数为660学时,占总学时数的28.63%。必修课比几个院校现水土保持专业的平均值2431学业时,减少了786学时,减少率为8.62%。选修课学时数增加,为学生提供了自主选择课程、因材施教和发挥学生个性的机会。
(3)基础课明显加强
在必修课中,公共课、基础课、专业基础课分别为705、390和370学时,分别占必修课学时数的42.86%、23.71%和22.49%,占总学时数的30.59%,16.92%和16.05%,而专业课仅为180学时,仅占必修课学时数的10.94%和总学时数的7.8%。加强基础课,为学生进行专业学习奠定了良好的素质基础。
(4)专业口径拓宽
建议的教学计划将现水土保持专业和沙漠治理专业的教学内容有机相融,一方面突出了人才培养方案的整体优化,另一方面拓宽了原有的专业口径,突破了原有的水土保持专业中由于存在的水土保持和沙漠治理两个培养方向,而形成两套教学计划的窄口径弊端。同时,有利于培养学生多方面的技能,并拓宽了择业渠道。
(5)避免了课程内容重复
建议的教学计划将传统课程进行大胆改革和优化重组,形成了一些更具系统完整性的新课程。如在专业课中将原有的"水土保持林学"、"农田防护林学"等相关课程进行有效组合,形成了"林业生态工程学"课程;将原有的"水土保持规划学"拓宽并系统优化后,形成易与国际学术界接轨的"流域治理学"课程等。虽然课程门数有所减少,但课程结构和内容更加系统、合理,且有效地避免了以往课程内容重复过多的现象。
(6)突出素质培养
建议的教学计划中,增加了人文科学、有利于学生思想素质和情操培养的课程。如在选修课中增加了"中国文化概论"、"音乐欣赏"、"美学原理"等课程;同时,加强了与相关专业的渗透,如增加了"园林概论"、"灌溉工程"、"城镇规划学"等课程;还强化了数理化、外语、计算机等相关的课程或内容;对专业课中有关技能和实践性的内容,在学时数上也进行了规定。提高教学质量和突出素质培养在教学计划中均突出体现。
(2)课程体系
建议的水土保持与荒漠化防治专业课程体系由必修课和选修课组成。必修课中,根据课程的特点分为公共课、基础课、专业基础和专业课四类。所设总课程门数为78门,其中必修课27门,选修课51门,分别占课程数量的34.62%和65.38%。必修课中,公共课、基础课、专业基础课和专业课分别为9门,6门,8门和4门,比例为2.25:1.5:2:1(见表16-4)。
(3)主干课程
确定的主干课程为水土保持原理、流域治理学、林业生态工程学、水土保持工程学和荒漠化防治工程学五门课。目前,主干课程的教材正在着手编写。
五、研究生水土保持学科人才培养方案和课程体系
1.研究生人才培养概况
大学和研究所承担着水土保持学科研究生人才培养的任务。具有培养硕士研究生资格的机构,有北京林业大学、西北林学院、内蒙古林学院、西北农业大学等院校和中国林科院、中国科学院和水利部所属水土保持研究所、南京土壤研究所、地理研究所、成都山地灾害研究所等院所。在相关的大学和研究机构中,只有北京林业大学具有培养水土保持专业博士研究生的资格。
2.培养目标
本学科硕士研究生培养的总目标是培养为社会主义现代建设服务、德智体全面发展的水土保持高级专门人才。在水土保持方面具有坚实的理论基础和系统的专业知识,具有从事科学、科学研究和独立承担水土保持技术工作的能力;具有较宽的知识面和较强的适应性;能较熟练地掌握一门外国语。具有健康的体魄,以适应水土保持事业的需要。
本学科博士研究生的培养目标是,在所攻读的学科专业内,掌握坚实的基础理论、系统的专门知识及必要的实验技能;在研究方向范围内,了解国外研究现状和发展动态;具有独立从事科学研究工作的能力;掌握一门外国语,能熟练地阅读和翻译本专业文献,并具有一定的听、说和写作能力,掌握第二外国语,做到能够阅读本专业文献;在本学科某一研究方向中能够做出创造性的成果,具有较重要的理论意义或在国民经济方面有较重要的实际价值。
3.研究方向
研究方向包括流域治理、防护林体系营造技术与效益评价、水土流失规律、沙漠化防治及沙地综合利用等。
4.课程体系(表16-5)

表16-5 研究生各研究方向学位课程一览表
研究方向 学位课程
流域治理
防护林体系营造与效益评价
水土流失规律
沙漠化防治与沙地综合利用
土壤侵蚀力学、生态控制系统工程、流域综合治理(含荒溪治理)、流域管理信息系统。
景观生态学、生态控制系统工程、防护林学、防护森体系效益监测与评价。
土壤侵蚀力学、数理地貌学、流域管理信息系统、流域综合治理。
土地沙漠化原理、景观生态学、沙漠化土地综合治理与利用、沙漠化动态监测与预报。


(1)学位课
除第一外国语、自然辩证法及科学社会主义理论与实践、林业文献检索与利用等公共学位课外,本专业研究生可根据不同研究方向,选修以下各组学位课(见表16-5)。
(2)选修课
研究生可根据研究方向、论文工需要及本人兴趣,在导师的指导下,选择选修课。也可以选择本专业其他研究方向的学位课或其他专业的有关课程。水土保持学科选修课由下列15门课程组成。
1.生态环境分析。2.干旱地区造林。3.多元统计分析。4.计算机语言及应用技术。5.图形图像处理技术在水土保持中的应用。6.泥沙工程学。7.森林水文学。8.水土保持综合效益评价。9.仪器分析。10.植物-土壤-大气系统(含土壤物理)。11.生态经济学概论。12.第四纪地质学。13.钢筋混凝土结构。14.水工建筑物。15.工程力学。
(3)专业学位课程说明
1.土壤侵蚀力学
主要讲授土业和土体(土块)被剥蚀、搬运和沉积过程中的力学机理与运动规律,为防治土壤侵蚀提供科学依据和技术手段。
2.生态控制系统工程
主要讲授水、土、林综合效益调控和监测管理自动化的生态系统工程,为林业与水土保持经营提供科学依据。
3.流域综合治理
主要讲授流域治理论基础,流域生态经济系统的分析与诊断,流域治理规划,流域治理措施体系,流域治理效益评价,荒溪流域分类,山洪泥石流危险区制图,荒溪流域治理综合措施。
4.流域管理信息系统
主要讲授流域自然及社会环境与资源的概念、范畴、指标体系、监测指标体系与监测方法,管理信息系统的结构与功能,管理信息系统的应用。
5.景观生态学
主要讲授景观生态学基本原理、景观结构、景观功能、景观管理及水土保持、防护林体系建设沙漠化防治中的应用。
6.防护林学
主要讲授防护林体系类型、林种、树种、结构、配置、效益评价、营造技术、规划设计技术。
7.防护林体系效益监测与评价
主要讲授防护林体系效益监测内容及技术,监测成果的分析与应用,效益指标体系及评价技术。
8.土地沙漠化原理
主要讲授土地沙漠化的分布、类型、危害、成因、防治原则与技术。
9.沙漠化土地综合治理与利用
主要讲授沙漠化土地产力评价、分级,以及不同地带(干旱区、半干旱区、干旱区的半湿润区)沙漠化土地持续发展的综合治理措施及土地综合利用制度。
10.沙漠化动态监测与预报
主要讲授土地沙漠化评价指标体系,监测各项指标的技术,监测成果在评价沙漠化发展趋势中应用。
11.数理地貌学
主要讲授地貌发展、演化的力学原理及其规律,并依据侵蚀动力及其组合,划分地貌类型,为治理和预防潜在侵蚀打下理论基础。
5.研究生人才培养模式
随着水土保持科学技术与事业的发展,研究生的培养可分为教学科研型、工程应用型和跨学科复合型。教学科研研究生在校参加的实践环节以科研和教学为主,学位论文要求具有相当的理论深度,并具有一定的实践意义。工程应用型研究生入学前应具有1年以上的水土保持工作实践,在读期间必须参加生产实践(如指导施工、参与设计及管理),工作量不少于3个月,学位论文应面向水土保持生产实际,具有较高的实用价值。跨学科复合型研究生由水土保持学科和有关学科导师共同指导,论文选题要针对水土保持学科与有关学科的交叉结合点,研究成果在学科间的交叉渗透方面应有所突破。
六、水土保持专业主干课程相关教材
1.现执行的教学计划中确定主干课程
(1)水土保持原理
通过课程学习,初步掌握地球表面的水土流失、土壤侵蚀现象的发生发展规律,在此基础上可提出综合防治措施体系,实施并运用于生产实际。
教材主要内容为水土流失发生发展的一般规律;水力、风力侵蚀规律,重力侵蚀、混合侵蚀、冻融侵蚀及溶蚀、冲蚀、浪蚀、渍蚀规律;流域水土流失防治的理论基础;水土流失调查与土壤侵蚀的绘制;水土流失规律试验研究。
适用教材主要采用由北京林业大学水土保持学院关君蔚院士主编的《水土保持原理》教材(中国林业出版社),或在此教材基础上由各院校自编的相关教材。此外,还有西北农业大学编写的《土壤侵蚀学》教材(自编教材)和西北林学院编写的《土壤侵蚀》(刘秉正、吴发启编著,陕西人民出版社)教材。
(2)水土保持林学
通过课程学习,使学生全面系统地掌握在水土流失地区设计、营造和培养防护林的理论与技术。
教材主要内容水土保持林的防护作用和防蚀效应;山丘区水土保持林体系,坡面水土保持林配置,山区水文网侵蚀沟道防护林配置,山土池塘水库防护林配置,河滩两岸护岸护滩林配置;立地分类,造林树种选择和人工林组成,造林密度与种植点配置,造林整地,造林方法,幼林抚育管理。
适用教材一般选用由北京林业大学水土保持学院高志主教授主编的《水土保持林学》教材(中国林业出版社),或在此基础上各院校自行编写的教材。
(3)水土保持工程学
通过课程学习,使学生获得必要的水土保持工程学基本理论和知识,以及工程规划设计的基本方法和基本技能,为今后从事水保工程技术工作和科学研究奠定良好的基础。
教材主要内容钢筋混凝土结构,包括材料与强度、受弯构件承载能力、轴心受压和受拉构件承载能力、构件的抗裂能力、砖石结构等;斜坡固定工程,田间工程,沟床固定工程,拦沙坝,淤地坝,小型水库,山洪排工程,护岸与治滩造田工程,山地灌溉技术等。
北京林业大学水土保持学院采用王礼先教授主编的《水土保持工程学》教材(中国林业出版社),其他院校采用自行编写的教材,教材的内容一般较相似。
(4)水土保持规划
通过课程学习,使学生能够综合运用所学的专业基础课、专业课的知识,掌握流域治理与规划的基本理论、程序与方法,并能独立组织和完成流域治理与规划任务。
教材主要内容为水土保持区划,小流域生态经济系统,水土保持规划内容与程序,小流域综合调查,小流域系统分析与评价,水土保持规划指标体系,效益估算与环境容量,规划方案实施与管理等。
适应教材为北京林业大学水土保持学院孙立达教授主编的《水土保持规划学》教材(北京林业大学自编教材)。
2.建议的新主干课程教材
(1)林业生态工程学
内容主要包括林业生态工程学的定义、范畴、理论基础;国内外林业生态工程发展历史与现状;全国工程规划与布局;不同类型区林业生态工程建设的原理与技术;综合效益监测与评价方法;工程信息管理等。
该教材由北京林业大学王礼先教授主编,将由中国林业出版社于近期出版。
(2)荒漠化防治工程学
内容主要包括荒漠化及其防治工程概述,荒漠化防治工程学的含义及其研究前沿;荒漠化防治原理;生物防治技术;工程防治技术;生态农业建设技术;道路、矿区荒漠化防治技术;水资源合理利用技术;新能源开发技术;荒漠化防治工程规划;荒漠化防治工程设计;荒漠化防治效益评价;荒漠化监测。
该教材由北京林业大学孙保平教授主编,将由中国林业出版社出版。