智能手機在植物學實驗和實習課程中的應用

楊文權+姜在民+慕小倩

摘 要：“植物學”是高等農林院校重要的專業基礎課，植物學實驗和實習是“植物學”課程的重要組成部分，不僅能加強學生對“植物學”理論知識的理解，提高學生的動手操作能力，而且在培養學生科研及創新能力等方面具有重要的作用。文章針對目前植物學實驗和實習中存在的問題，嘗試將智能手機引入植物學實驗和實習課程中。通過在實驗課中用手機拍照，在實習中制作電子標本，構建師生互動平臺等措施，激發學生的學習興趣，提高“植物學”的教學質量。

關鍵詞：智能手機；植物學；實驗和實習

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2017）11-0009-02

“植物學”是高等農林院校植保、園藝、農學、生技、林學等專業非常重要的一門專業基礎課[1]，“植物學”課

程教學水平的高低，對學生專業知識的學習及后續課程的教學具有非常重要的影響[2]。而該門課程的特點是知識點多，實踐性強，許多理論知識需要通過實驗和實習課程才能理解和掌握[3]。因此，植物學實驗和實習課程是學生掌握“植物學”課程知識的重要環節，對理解和鞏固“植物學”理論知識，提高學生的實驗操作技能，培養他們的科研能力和創新精神具有重要的意義[4]。

智能手機是隨著電腦和通訊技術發展而發展起來的移動終端設備，除能撥打電話和接發短信外，還具有上網、拍照、錄像、閱讀等多種功能，深受青年學生的喜愛[5]。由于智能手機的種類較多，可選擇的范圍較大，所以學生幾乎人手一部。加之現在校園網絡的日益完善，致使學生對手機的依賴程度很高，無論是吃飯、上課還是走路都是機不離手，讓許多教師很是擔憂[6]。但是，由于植物學實驗和實習課程本身具有的特點和存在的一些問題，我們嘗試將智能手機引入到植物學實驗和實習課程中來，通過與互聯網結合，取得了很好的教學效果。

一、植物學實驗和實習課程現狀

（一）植物學解剖部分實驗作業繪圖費時

由于植物學實驗只有32學時，包括植物解剖和植物分類兩大部分內容，因此每次實驗內容特別多。植物學解剖部分實驗主要是觀察植物的細胞、組織及根、莖、葉、花等器官的結構，并要把這些結構繪出。因為需要借助顯微鏡觀察，所以作業必須在課堂上完成。但由于課時有限，每次實驗需觀察的切片非常多。以《根的結構》一節實驗為例，通過此次實驗要掌握根尖結構，單、雙子葉植物根的初生結構，雙子葉植物根的次生結構，側根和變態根共4部分內容，僅這一次實驗要觀察的切片就有十幾張。同時，還要觀察小麥剛萌發的幼根，蘿卜、胡蘿卜及根瘤的標本等。學生不僅要觀察這些切片和標本，還要將其中一部分結構繪圖作為作業，由于繪圖需要一定的技巧，因此，大部分學生需要花費很長的時間才能完成。等作業完成時，也該下課了，而其余的切片和標本只能走馬觀花。雖然教師和學生都很積極用心，但教學效果可想而知。

（二）植物學分類部分實驗材料有限

植物分類部分實驗主要是以新鮮植物為標本，通過觀察植物根、莖、葉、花等器官的外部形態特征，掌握植物分類的形態學術語，并對常見科的植物特征進行識別。由于植物學是基礎課，所以每學期開設的班級很多。以我校為例，秋季開課班級相對較多，有30多個，相同的重復實驗每周就有30多次，需要的實驗材料相當多。一方面實驗室教師有限，工作強度很大；另一方面如此多的實驗材料也很難獲得。因此，每次分類實驗只能觀察有限的植物材料，不光數量少，而且要觀察的類型也不全。

（三）植物學實習對生態和植物資源破壞嚴重

西北農林科技大學的植物學實習基地位于寧陜縣火地塘試驗林場，該基地位于秦嶺南坡，植物種類豐富，區系成分復雜，是實習的理想場所。傳統的植物學實習是每班學生分為3組，每天以組為單位，在教師的帶領下外出采集植物標本。因為花、果是植物分類的主要依據，所以學生都是盡量采集有花有果的植物，以利于鑒定。由于每年實習的學生很多，經過幾年我們發現：一是前兩批來的學生能采到開花的植物很多，但后兩批就很少；二是每年都在同一時間段實習，一些在此時間段開花的植物被破壞后不能繁殖，導致一些本來稀少的植物越來越難看到。這種實習方式破壞了實習地的資源和生態環境，也與我們植物學實習的宗旨相違背。

（四）學生積極性不高

目前的植物學實驗和實習主要是以教師為中心，很少有學生獨立思考的機會。如植物學實驗，先是教師講，學生聽，然后是學生根據教師所講的內容做，最后完成實驗報告。整個實驗過程學生不用思考，只是被動接受，甚至許多實驗還未做都已經從實驗指導書上知道了答案。而植物學實習采取的是學生采標本，教師講標本，學生記標本，最后是教師考標本的模式。這種實驗和實習模式既不能激發學生的學習積極性，又與實踐課程培養學生的動手、動腦及創新能力的宗旨相背。

（五）師生交流有限

植物學實驗或實習都是每個教師帶一個班，每班學生多數為30人，不能保證教師與每個學生在每次實驗或實習時，都有交流的機會，加之每個教師每學期要帶多個班級，所以學生與教師交流的次數非常有限，學生的問題經常無法得到及時解答。

二、智能手機在植物學實驗和實習中的改革嘗試

（一）運用智能手機照相，節約課堂時間

植物學解剖實驗中，通過顯微鏡目鏡用手機對要觀察的植物結構拍照，然后對著手機上的照片繪圖，由于目前智能手機的像素都很高，因此照片很清晰。一方面，對著手機中的照片繪圖要比從目鏡中看完后繪圖方便；另一方面，上實驗課時可以先將實驗課上的植物切片全照完，然后再仔細觀察和繪圖，如果課堂上沒有看完或繪完，回去后還可以對著手機照片繼續完成。

（二）改革分類實驗模式

植物學分類實驗中，為了解決實驗材料少和類型不全的問題，我們進行了兩方面的改革。一是在實驗課前或課后，讓學生將平時在校園周圍能碰到的植物用手機拍照，收集實驗材料，如讓學生拍復葉類型、花序類型、雄蕊類型等，然后在課堂或課后進行分享交流，以彌補課堂實驗材料類型不全的問題；二是針對實驗課上因為數量少，不能滿足所有學生都有機會動手解剖的材料，如花冠類型，我們引導學生在課后對所學的花冠類型自己尋找植物進行解剖，然后將花各部分結構按順序排列，照相，最后進行共享，沒有解剖的學生通過看這些解剖好的照片也能掌握這一部分內容。整個過程全班學生都積極動手，每次基本都能收集全所學的實驗材料。endprint

（三）在實習中采集電子標本

為了避免大量植物標本采集對實習基地生態和資源的破壞，從2015年起，我們將智能手機引入到植物學實習中來，對原有的實習方式進行了大的改革。即在植物學實習時，每組只采集和壓制10份植物標本，學會植物標本的采集和壓制方法即可，其余改為電子標本。學生利用智能手機，對植物進行拍照，每種植物從全株、葉、花、果等不同角度對植物信息進行收集，每種植物制作一份（包括不同部位）電子標本，然后進行檢索，實習結束后每組上交一套電子標本。植物實習標本電子化后，大大減少了對實習基地植物資源的破壞，而且最后幾批實習學生的實習效果也得到了保障。

（四）作業形式多樣化

智能手機在植物學實驗中的引入，使得學生的作業形式多樣化，可以交紙質實驗報告，也可以交電子實驗報告，即將植物學解剖部分照的照片，導入計算機后進行編輯和標注，上交電子實驗報告。而在分類部分，不再是全班一樣的標本，學生可以在學校周圍，隨機挑選植物進行照相，即使一個簡單的“復葉類型”，交上來的作業也是各不相同。而對于花冠、花序或果實類型，除拍照外，還可以拍成視頻，剪輯后上交。

（五）構建師生網絡互動平臺

由于西北農林科技大學校園和實習基地都已經是無線網絡全覆蓋，任課教師在實驗或實習開始時，可以建立植物學實驗或實習微信群、QQ群，學生利用智能手機和老師在線隨時互動，進行交流和討論。教師可以在實驗課前提醒學生預習，課后對實驗中碰到的問題進行解答。同時，學生們還可以將自己完成的作業、解剖的花、不認識的植物在群中與大家分享，共同討論，豐富大家的植物學知識。

三、智能手機應用的教學效果

（一）激發學生的學習興趣

將智能手機應用到植物學實驗和實習課程后，學生的實驗和實習不再是一成不變的模式，而是由學生自主安排，根據自己的喜好解剖和拍攝植物，按照自己的方式剪輯，利用微信或QQ平臺分享經驗。在實習過程中，不僅互相之間比較拍攝的照片，每周還舉辦一次植物攝影大賽，分享攝影經驗和技巧，這些都極大地激發了學生學習植物學的興趣。

（二）提高學習成績

智能手機的引入，也讓學生的學習成績有了明顯的進步。以往常見科的識別特征是學習的難點，學生不一定真正理解這些專業術語的意思，主要是靠死記硬背，

但是，這種方式容易忘記而且容易張冠李戴。但智能手機引入后，在實驗中要拍這個科植物的識別特征，必須首先要明白這些術語的意思，如錦葵科植物具有副萼、單體雄蕊，只有完全掌握了這些術語，才能拍正確，這些對于學生學習成績的提高起到了很大的幫助。我們通過比較植物分科部分15分左右的考試題發現，在實驗中應用智能手機的班級平均分數較不用智能手機的班級多3—4分。

參考文獻：

[1]劉朝輝.植物學課程建設中的幾點體會[J].中國林業教育，2008，（5）.

[2]黃燕芬.高校《植物學》課程教學改革探討——以貴州為例[J].貴州師范學院學報，2013，（6）.

[3]李孫文，趙昶靈，劉勇等.農業院校植物學實驗教學改革的思考與實踐[J].云南農業大學學報：社會科學版，2008，（4）.

[4]慕小倩，劉虎岐，楊文權.關于“植物學實驗”課教學改革的思考[J].黑龍江教育：高教研究與評估，2016，（12）.

[5]張莉，高靜.智能手機在高等院校中的應用研究[J].智能計算機與應用，2016，（1）.

[6]李曉亮.論智能手機時代的課堂變化及教學應對[J].黃岡師范學院學報，2015，（1）.endprint