植物學實踐教學改革的探索

任永權，李性苑，劉立波

(凱里學院　環境與生命科學學院，貴州　凱里　556011)

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植物學實踐教學改革的探索

任永權，李性苑，劉立波

(凱里學院環境與生命科學學院，貴州凱里556011)

植物學實踐教學包括實驗和實習，是整個課程體系中十分重要的教學環節。結合多年的實踐經驗，從優化教學內容、改進教學和考核方式、強化基地和師資隊伍建設等方面對傳統的教學模式進行改革和創新。為提高植物學實踐教學質量，強化學生的實驗技能和創新能力提供參考依據。

植物學;實驗實習;教學改革

植物學是綜合性院校、師范院校和農林院校生物類專業和植物生產類專業一門重要的專業課或專業基礎課。植物學一般在低年級開設，是各專業課的先導性課程。植物學又是一門實踐性很強的課程，實踐教學是整個課程體系中不可替代的重要組成部分。植物學實踐包含實驗和實習，是對理論知識進行驗證、探索和創新的重要教學環節[1，2]。植物學實踐教學質量的好壞不僅直接影響學生對理論知識的掌握，更影響著學生實踐能力、創新水平和綜合素質的提高[3，4]。傳統的植物學實踐教學存在著教學內容陳舊、教學模式單一、教學手段落后等問題[4]，不能有效地調動學生的學習積極性，再加上教學環節中針對學生的技能訓練不足，創新能力培養不夠，嚴重阻礙了創新人才培養目標的完成。如何優化植物學實踐教學體系，提高實踐教學質量，是每一個植物學教師面臨的重要挑戰。我們在學習其他院校改革經驗的同時[1，5-7]，結合我校的實際和多年的實踐，對植物學實踐教學進行了一些改革探索，總結了一些經驗，為教學改革提供參考依據。

一、傳統植物學實踐教學中存在的問題

1.實驗教學環節中的問題

傳統植物學實驗教學的目的除了學習實驗技能外，更多是驗證理論知識，開設的實驗項目絕大多數是驗證性的，缺乏啟發性，制約了學生參與實驗的積極性，不利于學生創新思維和綜合能力的培養。此外，不同專業的實驗內容基本上是一樣的，缺乏能體現專業特點的內容，在教學內容和實驗材料上也很少考慮當地的植物資源，體現地方特色。教學方式上，傳統的植物學實驗課一般先由教師講解實驗內容和方法，學生依照要求進行開展實驗，然后繪圖并寫出實驗報告。在教師講解的過程中，熱點知識很少但需要記憶的內容比較繁雜，難以吸引學生的興趣。在學生操作過程中，教師一次只能指導一個學生，巡視指導的工作量相當大，學生有問題還往往不能得到及時的回答，教學效率低下。在教學內容和形式上，傳統的植物學實驗教學還比較封閉，過于依賴課堂教學，課外實驗平臺的欠缺限制了學生實踐水平和創新能力的提高。傳統的實驗考核多采用書面方式，且平時成績所占比重很高，基本上只要完成實驗報告就能通過考核，不能全面反映學生的知識和技能水平，不能激發學生的學習興趣和動力。

2.實習教學環節中的問題

傳統的植物學實習偏重于植物的識別和標本的制作，各專業的實習內容基本上沒有側重點的區分。教學方式多采用灌輸式，一般是教師沿著一定的路線對沿途植物進行講解，學生跟著教師，一邊做記錄一邊根據需要進行采集。實習初期學生積極性很高，但興趣的消退也很快。實習期間學生有可能在短期內記住一些植物的名稱及其相應的特征，但這些通過教師講解而獲得的知識間接而零碎，難以被學生真正地消化和吸收，實習結束后很快就會被遺忘。這種實習教學模式本質上是驗證式教學，學生在實習過程中基本沒有依靠自身的探索而獲得知識，實際技能的提升也很有限，不利于學生創新能力的培養，難以達到應有的教學效果。傳統的植物學實習通常以標本的制作和物種的識別作為考核的主要依據，雖然有一定的合理性，但考核面偏窄，不能全面考察學生的實習收獲和能力水平，最重要的是沒有改變學生被動學習的局面，不利于實踐能力的培養和綜合素質的提高。在植物學實習教學中，還存在缺乏具有良好分類學基礎的指導教師、難以聯系到既能滿足后勤需求又有豐富植物物種的實習基地等共性問題，影響了實習效果。

二、實驗教學環節改革的探索

1.教學內容的優化

調整和優化實驗內容，減少驗證性實驗項目，增加綜合性和創新性實驗項目，提升學生的實驗技能，培養學生的創新思維。例如在開設根、莖、葉的解剖結構觀察這類驗證性實驗時，教師采用永久玻片進行演示和講解，但學生只是部分地用永久玻片進行驗證性觀察，更多的是自己動手制作臨時裝片。教師準備基本的實驗材料，鼓勵學生額外采集不同的材料進行切片觀察。教師的講解和演示可以保證知識的系統性，通過驗證性觀察加深學生對理論知識的掌握。學生的操作有助于提高實驗技能，而不同的實驗材料有可能讓學生觀察到不同的現象，有助于探索性問題的提出。改進后的實驗項目綜合了形態結構知識、切片技術和顯微觀察方法等，可以將原本單一的驗證性實驗轉變為綜合性實驗甚至是探索性實驗。在植物分類部分，教師沒有簡單地針對不同的類群進行講解，而是加上了編制小型專題性檢索表、選擇不同的植物材料進行自主鑒定等內容，通過任務導向將驗證性實驗轉變為綜合性實驗和探索性實驗。通過三種實驗類型的合理搭配，促進了學生對理論知識的理解和消化，提升了學生的基本實驗技能，也培養了學生的創新思維和綜合能力。

植物學實驗的內容體系是相對固定的，但所用的實驗材料可以不同，實驗材料的本土化是教學內容優化的重要方向。在實驗材料的選擇上，不一定要完全采用實驗指導書上的植物材料，而應該注重本土植物資源的利用。比如在形態解剖部分，我們采用本地常見的女貞來觀察木本植物莖的結構和中生植物葉的結構，用頭花蓼和千里光來說明頭狀花序，用地果而非課本上常用的無花果來做隱頭花序的實驗材料。在植物分類部分，教材中的代表植物和地方常見的植物種類常不盡相同，存在著針對性不強的問題[8]。教師要積極挖掘本土植物資源，對教學內容進行適當的調整，通過本土植物材料的應用加深學生的感性認識，讓分類特征更容易被學生所理解和記憶。例如在講解薔薇科時，我們重點介紹的代表植物是本地常見的野薔薇、金纓子、刺梨、枇杷、懸鉤子等。在確保基本內容體系完整的前提下，我們還比較注意針對不同的專業分類教學，課堂舉例盡量貼近專業實際，多講述與專業相關的知識，以激發學生的學習興趣，培養學生的科研熱情。

2.教學方式的改進

校園豐富的植物資源是良好的教學素材，可以轉化為植物學實驗教學中的優勢[9]。我們十分注重校園和周邊植物、以及植物標本在植物學實驗教學中的應用。形態解剖部分的實驗只是部分采用永久玻片，更多的是選用校園內或周邊常見的植物材料，自己動手制作臨時裝片觀察。植物系統分類需要識記的東西很多，直觀感性認識的不斷積累是學好分類知識的重要前提。對于系統分類部分的一些實驗，教師可以根據植物的開花時節，適時帶領學生走出課堂，采用邊講解邊觀察的方法，利用校園和周邊植物實物進行現場教學，使得相對枯燥的知識變得具體而形象。植物標本是植物學實驗中另一類重要的教學素材，是教學過程中重要的實物載體。因為教學進度方面的原因，一些植物實驗材料無法采集，比如在春季學期就很難采集到有孢子的蕨類植物。可以將這些材料預先制作成標本，以保證在沒有鮮活實物材料的季節里也能正常地開展實驗教學。實物是理論聯系實際的重要橋梁，運用實物開展教學能有效提高學生的學習積極性和學習興趣，保證教學效果。

植物學實驗的絕大部分實驗項目需要借助生物顯微鏡或體視顯微鏡來完成，在傳統教學過程中，學生操作觀察，教師巡視指導。但在學生較多的情況下，這種模式不能保證師生之間以及學生內部的交流互動，教師很難對學生及時進行針對性的詳盡指導，直接影響學生對實驗結果的準確解讀。將顯微數碼互動系統引入植物學實驗教學，則可以在很大程度上克服這些不足，提高植物學實驗課堂的教學效率。在課前講授環節，老師板書講解耗時較長，學生注意力也不容易集中。而顯微數碼互動系統可以利用圖文、聲像等多媒體手段，將知識點直觀而快速地展示給學生。學生在短時間內準確地獲得更多的信息后，可以有更多的時間去動手實踐。在操作和觀察環節，教師可以通過終端監控所有學生的顯微視野，隨時通過系統與學生互動交流，及時準確地對學生進行指導，改變了教師在實驗課上滿堂轉而效率較低的局面。

植物學實驗教學的目的在于提高學生的實踐水平，培養學生的創新能力，而單純依靠封閉的課堂教學還很難達到這個目標，因為封閉運行的實驗室難以滿足開展創新性、設計性實驗的需要。為了豐富植物學實驗教學的內容和形式，我們在不影響正常教學的情況下設立了開放實驗室，為學生提供課外的植物學實驗平臺。學生利用開放實驗室需要預約申請，得到批準后就可以在實驗室里參與教師相關課題的研究，也可以開展學生科研項目的研究。開放實驗室承擔學生畢業論文、學生科學研究項目和學生開放實驗等任務，是對正常植物學實驗教學體系的一種補充，對于培養學生的科研創新能力，提高學生的綜合素質具有重要作用。積極引導學生組織和參加各種相關的課外實踐活動，例如給校園植物掛標簽、校園賞花節、標本制作展覽和壓花比賽等，作為實驗課堂的延伸，通過這些活動有效地促進學生對理論知識的理解和專業水平的提高。

3.考核方式的改革

顯微鏡的使用和制片技術等操作是學生必須掌握的基本實驗技能，植物的形態結構識別和繪圖能力也是重要的考核內容，這兩部分內容的考核可以一起完成。在實際考核中，教師準備不同的鮮活材料，由學生抽簽決定自己的制片和繪圖內容。從顯微鏡的規范操作、臨時裝片的制作質量、繪圖質量及標注的準確性等方面對學生進行考核，其中顯微鏡和制片操作是現場評分。除了制片和繪圖，還補充了填圖題和少部分問答題用于考核，以保證考核內容基本上可以涵蓋教學大綱的要求。對生物科學專業而言，常見植物種類的鑒定能力也是需要考核的內容。教師采集50種以上帶花或果的新鮮植物作為考核材料，要求學生寫出其科屬和種名?；静僮骷寄苁敲總€學生都必須考核的內容，制片內容雖然由抽簽決定，但所有的材料都有被抽到的可能，每個人只有熟練地掌握了所有材料的形態結構才能應對考核。這種考核方法能全面而充分地考查學生的動手操作能力、對理論知識的掌握和對植物的鑒別能力。改革后的實驗考核可操作性強，激發了學生的學習動力和興趣，提升了實驗教學和理論教學的質量，有利于學生綜合素質的提高，教學效果比較理想。

三、實習教學環節改革的探索

1.實習內容體系的優化

植物學實習包括課程實習和綜合實習等教學環節，是植物學課程體系的重要組成部分。實習肩負著鞏固理論知識、強化專業技能、提升專業素質的重任，通過驗證性實習和探索性實習的結合，服務于學生科研能力和創新能力的培養。我校植物學課程面對生物科學、園藝和植物保護等專業，教學背景相對復雜，專業方向要求比較多。在實習的過程中，我們面向不同專業的需求，有側重地制定實習計劃，做到實習內容和實習基地因專業而異。比如生物科學專業的植物學實習，主要安排植物的形態結構觀察、標本的采集與制作、檢索表的編制與應用、物種的識別與鑒定等經典教學內容，最主要的實習地點是保護區。而園藝和植物保護專業側重于作物和田間雜草的識別與鑒定，其中園藝專業還要特別強調園林綠化樹種和各種花卉資源的挖掘與識別，主要的實習地點有農業科技園、公園、苗圃和花卉市場等。通過這樣有針對性的安排，滿足了不同專業的植物學實習要求，讓學生能聯系專業實際、學以致用，激發了學生的學習興趣和主動性。

2.教學和考核方式的創新

植物學實習的核心內容是植物的識別和鑒定，內容繁雜。實習的過程中教師的講解是必要的，但必須想辦法充分發揮學生的主動性，否則難以達到理想的教學效果。在講解過程中，要注意采取啟發式教學，先進行一些必要的提示，指導學生觀察植物的外部特征，有時還要配合手摸和鼻嗅等方法掌握植物的主要特征，引導學生通過查閱工具書自主學習、求解。近年來，我們開始嘗試任務導向型的教學組織方式，將學生分成實習小組，除基本的標本制作和植物識別要求外，還要求每小組就實習基地的某一植物類群，或有相同應用價值的某一類植物編制檢索表，野外實習結束后進行專題匯報。野外實習過程中，各小組內部分工合作，有人記錄、有人拍照、有人采集，回駐地后大家一起整理和鑒定標本、分享收獲、交流體會。這種組織形式可以培養學生的協作精神，改變學生被動學習的局面，強化學生采集和識別植物的動力，提高學生自主鑒定植物的能力，激發學生的科研興趣。植物學實習從實習表現、植物識別、實習報告、標本制作和專題匯報5個方面綜合考核，其中前三項計算個人得分，后二項計算小組得分。這種考核方式涵蓋面廣，能在學習態度、知識和能力水平等方面更全面和客觀地評價學生的收獲。

3.實習基地和師資隊伍的建設

實習基地的選擇是開展植物學實習的重要前提，選擇實習基地需要考慮經費預算、交通條件、接待水平、地形地貌和植物資源的豐富度等因素[10]。除了學校周邊的小高山公園和蘋果山森林公園這類平時可以免費利用的植物學實習平臺，在實習基地的建設方面，主要采用與自然保護區、旅游景區、林場和相關企業等校外單位合作共建的方式進行。我校目前與雷公山國家級自然保護區、世界自然遺產地施秉云臺山風景區、貴州省黎平縣東風林場等單位合作建設了野外綜合實習基地，主要用于生物科學專業的野外實習。還與貴州昌昊中藥發展有限公司、貴州山苗農業科技有限公司等合作共建了實踐基地，以滿足其他專業的植物學實習需求。植物學野外實習對指導教師隊伍的要求比較高，教師不僅要有扎實的分類學基礎和熟練的操作技能，還要有較強的組織管理能力。現在很少有年輕教師從事植物分類和區系方面的研究，分類學基礎普遍薄弱，一方面通過老教師對新教師的傳、幫、帶，培養自己的師資隊伍；另一方面聘請合作單位的技術人員參與學生的實習指導，以確保實習效果。在野外實習的過程中，堅持班主任全程參與，加強學生管理。

四、結語

植物學是生物類和植物生產類各專業重要的先導課程，植物學實踐教學在整個課程體系中的地位十分突出。教師要嚴肅對待植物學實踐教學，努力優化教學內容、改進教學方式、創新考核方法，保證教學質量。通過實踐教學，促進學生對理論知識的消化和吸收，提升學生的實驗技能和實踐水平，為后續課程打下堅實的基礎。更重要的是，通過植物學實踐教學的改革，激發學生的學習興趣和探索欲望，切實提高學生的創新能力和綜合素質。

(責任編輯：時錦雯)

[1]張秀玲,李妍,鄭世英.植物學實驗教學改革的探索與實踐[J].實驗室研究與探索,2012,31(12):156-158,170.

[2]于杰,任薇,王壯.《植物學實驗》課程體系改革與實踐[J].西南師范大學學報(自然科學版),2013,38(10):185-188.

[3]于杰,王壯.《植物學》課程實習立體教學模式的構建與研究[J].西南師范大學學報(自然科學版),2011,36(1):240-244.

[4]陸嘉惠,閻平,馬淼,等.高校植物學實驗教學改革與創新人才培養的探討[J].生物學雜志,2009，26(5):89-90.

[5]李新華,胡金良.植物學野外實習教學方法的創新與實踐[J].實驗室研究與探索,2010,29(12):134-137.

[6]劉世彪,張代貴,龔雙姣.民族地區地方性高校植物學野外實習改革[J].實驗室研究與探索,2013,32(7):209-212,219.

[7]黎科,鄒永東,張永夏.植物學創新性實驗教學改革探索與實踐[J].實驗室研究與探索,2011,30(8):309-311.

[8]黃燕芬.高?！吨参飳W》課程教學改革探討——以貴州為例[J].貴州師范學院學報,2013,29(6):43-46.

[9]秦新生.農業院校校園植物資源在教學實踐中的充分利用——以華南農業大學為例[J].西南師范大學學報(自然科學版),2014,39(11):229-233.

[10]張海軍,張淑蘭,王長寶,等.植物學野外實習教學保障體系的構建[J].實驗室研究與探索,2011,30(2):145-148.

Exploration on the Practical Teaching Reform in Botany

REN Yong-quan, LI Xing-yuan, LIU Li-bo

(College of Environment and Life Science, Kaili University, Kaili 556011 China)

Experiment and field practice are both important practice links in the course of botany. Combined with years of experience in traditional experimental and practical teaching in botany, reform and innovation were conducted from the aspects of optimizing the teaching content, improving teaching and evaluation methods, strengthening the construction of base and teaching staff. It will provide a reference basis for improving the quality of the botany practice teaching, in order to strengthen experimental skills and creativity of students.

botany；experiment and practice；teaching reform

G642.4,Q94-4

A

1671-9719(2016)9-0028-04

任永權(1979-)，男，湖北公安人，博士，副教授，研究方向為植物學。

2016-05-24

2016-06-15

貴州省高等學校教學質量與教學改革工程項目“凱里學院生物學實驗教學示范中心”(黔教高發〔2013〕446號)；貴州省科技廳聯合基金項目“黔東南特色生物資源研究與利用重點實驗室”(黔科合LH〔2015〕7752號)。