植物学实践教学改革的探索

任永权，李性苑，刘立波

(凯里学院　环境与生命科学学院，贵州　凯里　556011)



植物学实践教学改革的探索

任永权，李性苑，刘立波

(凯里学院环境与生命科学学院，贵州凯里556011)

植物学实践教学包括实验和实习，是整个课程体系中十分重要的教学环节。结合多年的实践经验，从优化教学内容、改进教学和考核方式、强化基地和师资队伍建设等方面对传统的教学模式进行改革和创新。为提高植物学实践教学质量，强化学生的实验技能和创新能力提供参考依据。

植物学;实验实习;教学改革

植物学是综合性院校、师范院校和农林院校生物类专业和植物生产类专业一门重要的专业课或专业基础课。植物学一般在低年级开设，是各专业课的先导性课程。植物学又是一门实践性很强的课程，实践教学是整个课程体系中不可替代的重要组成部分。植物学实践包含实验和实习，是对理论知识进行验证、探索和创新的重要教学环节[1，2]。植物学实践教学质量的好坏不仅直接影响学生对理论知识的掌握，更影响着学生实践能力、创新水平和综合素质的提高[3，4]。传统的植物学实践教学存在着教学内容陈旧、教学模式单一、教学手段落后等问题[4]，不能有效地调动学生的学习积极性，再加上教学环节中针对学生的技能训练不足，创新能力培养不够，严重阻碍了创新人才培养目标的完成。如何优化植物学实践教学体系，提高实践教学质量，是每一个植物学教师面临的重要挑战。我们在学习其他院校改革经验的同时[1，5-7]，结合我校的实际和多年的实践，对植物学实践教学进行了一些改革探索，总结了一些经验，为教学改革提供参考依据。

一、传统植物学实践教学中存在的问题

1.实验教学环节中的问题

传统植物学实验教学的目的除了学习实验技能外，更多是验证理论知识，开设的实验项目绝大多数是验证性的，缺乏启发性，制约了学生参与实验的积极性，不利于学生创新思维和综合能力的培养。此外，不同专业的实验内容基本上是一样的，缺乏能体现专业特点的内容，在教学内容和实验材料上也很少考虑当地的植物资源，体现地方特色。教学方式上，传统的植物学实验课一般先由教师讲解实验内容和方法，学生依照要求进行开展实验，然后绘图并写出实验报告。在教师讲解的过程中，热点知识很少但需要记忆的内容比较繁杂，难以吸引学生的兴趣。在学生操作过程中，教师一次只能指导一个学生，巡视指导的工作量相当大，学生有问题还往往不能得到及时的回答，教学效率低下。在教学内容和形式上，传统的植物学实验教学还比较封闭，过于依赖课堂教学，课外实验平台的欠缺限制了学生实践水平和创新能力的提高。传统的实验考核多采用书面方式，且平时成绩所占比重很高，基本上只要完成实验报告就能通过考核，不能全面反映学生的知识和技能水平，不能激发学生的学习兴趣和动力。

2.实习教学环节中的问题

传统的植物学实习偏重于植物的识别和标本的制作，各专业的实习内容基本上没有侧重点的区分。教学方式多采用灌输式，一般是教师沿着一定的路线对沿途植物进行讲解，学生跟着教师，一边做记录一边根据需要进行采集。实习初期学生积极性很高，但兴趣的消退也很快。实习期间学生有可能在短期内记住一些植物的名称及其相应的特征，但这些通过教师讲解而获得的知识间接而零碎，难以被学生真正地消化和吸收，实习结束后很快就会被遗忘。这种实习教学模式本质上是验证式教学，学生在实习过程中基本没有依靠自身的探索而获得知识，实际技能的提升也很有限，不利于学生创新能力的培养，难以达到应有的教学效果。传统的植物学实习通常以标本的制作和物种的识别作为考核的主要依据，虽然有一定的合理性，但考核面偏窄，不能全面考察学生的实习收获和能力水平，最重要的是没有改变学生被动学习的局面，不利于实践能力的培养和综合素质的提高。在植物学实习教学中，还存在缺乏具有良好分类学基础的指导教师、难以联系到既能满足后勤需求又有丰富植物物种的实习基地等共性问题，影响了实习效果。

二、实验教学环节改革的探索

1.教学内容的优化

调整和优化实验内容，减少验证性实验项目，增加综合性和创新性实验项目，提升学生的实验技能，培养学生的创新思维。例如在开设根、茎、叶的解剖结构观察这类验证性实验时，教师采用永久玻片进行演示和讲解，但学生只是部分地用永久玻片进行验证性观察，更多的是自己动手制作临时装片。教师准备基本的实验材料，鼓励学生额外采集不同的材料进行切片观察。教师的讲解和演示可以保证知识的系统性，通过验证性观察加深学生对理论知识的掌握。学生的操作有助于提高实验技能，而不同的实验材料有可能让学生观察到不同的现象，有助于探索性问题的提出。改进后的实验项目综合了形态结构知识、切片技术和显微观察方法等，可以将原本单一的验证性实验转变为综合性实验甚至是探索性实验。在植物分类部分，教师没有简单地针对不同的类群进行讲解，而是加上了编制小型专题性检索表、选择不同的植物材料进行自主鉴定等内容，通过任务导向将验证性实验转变为综合性实验和探索性实验。通过三种实验类型的合理搭配，促进了学生对理论知识的理解和消化，提升了学生的基本实验技能，也培养了学生的创新思维和综合能力。

植物学实验的内容体系是相对固定的，但所用的实验材料可以不同，实验材料的本土化是教学内容优化的重要方向。在实验材料的选择上，不一定要完全采用实验指导书上的植物材料，而应该注重本土植物资源的利用。比如在形态解剖部分，我们采用本地常见的女贞来观察木本植物茎的结构和中生植物叶的结构，用头花蓼和千里光来说明头状花序，用地果而非课本上常用的无花果来做隐头花序的实验材料。在植物分类部分，教材中的代表植物和地方常见的植物种类常不尽相同，存在着针对性不强的问题[8]。教师要积极挖掘本土植物资源，对教学内容进行适当的调整，通过本土植物材料的应用加深学生的感性认识，让分类特征更容易被学生所理解和记忆。例如在讲解蔷薇科时，我们重点介绍的代表植物是本地常见的野蔷薇、金缨子、刺梨、枇杷、悬钩子等。在确保基本内容体系完整的前提下，我们还比较注意针对不同的专业分类教学，课堂举例尽量贴近专业实际，多讲述与专业相关的知识，以激发学生的学习兴趣，培养学生的科研热情。

2.教学方式的改进

校园丰富的植物资源是良好的教学素材，可以转化为植物学实验教学中的优势[9]。我们十分注重校园和周边植物、以及植物标本在植物学实验教学中的应用。形态解剖部分的实验只是部分采用永久玻片，更多的是选用校园内或周边常见的植物材料，自己动手制作临时装片观察。植物系统分类需要识记的东西很多，直观感性认识的不断积累是学好分类知识的重要前提。对于系统分类部分的一些实验，教师可以根据植物的开花时节，适时带领学生走出课堂，采用边讲解边观察的方法，利用校园和周边植物实物进行现场教学，使得相对枯燥的知识变得具体而形象。植物标本是植物学实验中另一类重要的教学素材，是教学过程中重要的实物载体。因为教学进度方面的原因，一些植物实验材料无法采集，比如在春季学期就很难采集到有孢子的蕨类植物。可以将这些材料预先制作成标本，以保证在没有鲜活实物材料的季节里也能正常地开展实验教学。实物是理论联系实际的重要桥梁，运用实物开展教学能有效提高学生的学习积极性和学习兴趣，保证教学效果。

植物学实验的绝大部分实验项目需要借助生物显微镜或体视显微镜来完成，在传统教学过程中，学生操作观察，教师巡视指导。但在学生较多的情况下，这种模式不能保证师生之间以及学生内部的交流互动，教师很难对学生及时进行针对性的详尽指导，直接影响学生对实验结果的准确解读。将显微数码互动系统引入植物学实验教学，则可以在很大程度上克服这些不足，提高植物学实验课堂的教学效率。在课前讲授环节，老师板书讲解耗时较长，学生注意力也不容易集中。而显微数码互动系统可以利用图文、声像等多媒体手段，将知识点直观而快速地展示给学生。学生在短时间内准确地获得更多的信息后，可以有更多的时间去动手实践。在操作和观察环节，教师可以通过终端监控所有学生的显微视野，随时通过系统与学生互动交流，及时准确地对学生进行指导，改变了教师在实验课上满堂转而效率较低的局面。

植物学实验教学的目的在于提高学生的实践水平，培养学生的创新能力，而单纯依靠封闭的课堂教学还很难达到这个目标，因为封闭运行的实验室难以满足开展创新性、设计性实验的需要。为了丰富植物学实验教学的内容和形式，我们在不影响正常教学的情况下设立了开放实验室，为学生提供课外的植物学实验平台。学生利用开放实验室需要预约申请，得到批准后就可以在实验室里参与教师相关课题的研究，也可以开展学生科研项目的研究。开放实验室承担学生毕业论文、学生科学研究项目和学生开放实验等任务，是对正常植物学实验教学体系的一种补充，对于培养学生的科研创新能力，提高学生的综合素质具有重要作用。积极引导学生组织和参加各种相关的课外实践活动，例如给校园植物挂标签、校园赏花节、标本制作展览和压花比赛等，作为实验课堂的延伸，通过这些活动有效地促进学生对理论知识的理解和专业水平的提高。

3.考核方式的改革

显微镜的使用和制片技术等操作是学生必须掌握的基本实验技能，植物的形态结构识别和绘图能力也是重要的考核内容，这两部分内容的考核可以一起完成。在实际考核中，教师准备不同的鲜活材料，由学生抽签决定自己的制片和绘图内容。从显微镜的规范操作、临时装片的制作质量、绘图质量及标注的准确性等方面对学生进行考核，其中显微镜和制片操作是现场评分。除了制片和绘图，还补充了填图题和少部分问答题用于考核，以保证考核内容基本上可以涵盖教学大纲的要求。对生物科学专业而言，常见植物种类的鉴定能力也是需要考核的内容。教师采集50种以上带花或果的新鲜植物作为考核材料，要求学生写出其科属和种名。基本操作技能是每个学生都必须考核的内容，制片内容虽然由抽签决定，但所有的材料都有被抽到的可能，每个人只有熟练地掌握了所有材料的形态结构才能应对考核。这种考核方法能全面而充分地考查学生的动手操作能力、对理论知识的掌握和对植物的鉴别能力。改革后的实验考核可操作性强，激发了学生的学习动力和兴趣，提升了实验教学和理论教学的质量，有利于学生综合素质的提高，教学效果比较理想。

三、实习教学环节改革的探索

1.实习内容体系的优化

植物学实习包括课程实习和综合实习等教学环节，是植物学课程体系的重要组成部分。实习肩负着巩固理论知识、强化专业技能、提升专业素质的重任，通过验证性实习和探索性实习的结合，服务于学生科研能力和创新能力的培养。我校植物学课程面对生物科学、园艺和植物保护等专业，教学背景相对复杂，专业方向要求比较多。在实习的过程中，我们面向不同专业的需求，有侧重地制定实习计划，做到实习内容和实习基地因专业而异。比如生物科学专业的植物学实习，主要安排植物的形态结构观察、标本的采集与制作、检索表的编制与应用、物种的识别与鉴定等经典教学内容，最主要的实习地点是保护区。而园艺和植物保护专业侧重于作物和田间杂草的识别与鉴定，其中园艺专业还要特别强调园林绿化树种和各种花卉资源的挖掘与识别，主要的实习地点有农业科技园、公园、苗圃和花卉市场等。通过这样有针对性的安排，满足了不同专业的植物学实习要求，让学生能联系专业实际、学以致用，激发了学生的学习兴趣和主动性。

2.教学和考核方式的创新

植物学实习的核心内容是植物的识别和鉴定，内容繁杂。实习的过程中教师的讲解是必要的，但必须想办法充分发挥学生的主动性，否则难以达到理想的教学效果。在讲解过程中，要注意采取启发式教学，先进行一些必要的提示，指导学生观察植物的外部特征，有时还要配合手摸和鼻嗅等方法掌握植物的主要特征，引导学生通过查阅工具书自主学习、求解。近年来，我们开始尝试任务导向型的教学组织方式，将学生分成实习小组，除基本的标本制作和植物识别要求外，还要求每小组就实习基地的某一植物类群，或有相同应用价值的某一类植物编制检索表，野外实习结束后进行专题汇报。野外实习过程中，各小组内部分工合作，有人记录、有人拍照、有人采集，回驻地后大家一起整理和鉴定标本、分享收获、交流体会。这种组织形式可以培养学生的协作精神，改变学生被动学习的局面，强化学生采集和识别植物的动力，提高学生自主鉴定植物的能力，激发学生的科研兴趣。植物学实习从实习表现、植物识别、实习报告、标本制作和专题汇报5个方面综合考核，其中前三项计算个人得分，后二项计算小组得分。这种考核方式涵盖面广，能在学习态度、知识和能力水平等方面更全面和客观地评价学生的收获。

3.实习基地和师资队伍的建设

实习基地的选择是开展植物学实习的重要前提，选择实习基地需要考虑经费预算、交通条件、接待水平、地形地貌和植物资源的丰富度等因素[10]。除了学校周边的小高山公园和苹果山森林公园这类平时可以免费利用的植物学实习平台，在实习基地的建设方面，主要采用与自然保护区、旅游景区、林场和相关企业等校外单位合作共建的方式进行。我校目前与雷公山国家级自然保护区、世界自然遗产地施秉云台山风景区、贵州省黎平县东风林场等单位合作建设了野外综合实习基地，主要用于生物科学专业的野外实习。还与贵州昌昊中药发展有限公司、贵州山苗农业科技有限公司等合作共建了实践基地，以满足其他专业的植物学实习需求。植物学野外实习对指导教师队伍的要求比较高，教师不仅要有扎实的分类学基础和熟练的操作技能，还要有较强的组织管理能力。现在很少有年轻教师从事植物分类和区系方面的研究，分类学基础普遍薄弱，一方面通过老教师对新教师的传、帮、带，培养自己的师资队伍；另一方面聘请合作单位的技术人员参与学生的实习指导，以确保实习效果。在野外实习的过程中，坚持班主任全程参与，加强学生管理。

四、结语

植物学是生物类和植物生产类各专业重要的先导课程，植物学实践教学在整个课程体系中的地位十分突出。教师要严肃对待植物学实践教学，努力优化教学内容、改进教学方式、创新考核方法，保证教学质量。通过实践教学，促进学生对理论知识的消化和吸收，提升学生的实验技能和实践水平，为后续课程打下坚实的基础。更重要的是，通过植物学实践教学的改革，激发学生的学习兴趣和探索欲望，切实提高学生的创新能力和综合素质。

(责任编辑：时锦雯)

[1]张秀玲,李妍,郑世英.植物学实验教学改革的探索与实践[J].实验室研究与探索,2012,31(12):156-158,170.

[2]于杰,任薇,王壮.《植物学实验》课程体系改革与实践[J].西南师范大学学报(自然科学版),2013,38(10):185-188.

[3]于杰,王壮.《植物学》课程实习立体教学模式的构建与研究[J].西南师范大学学报(自然科学版),2011,36(1):240-244.

[4]陆嘉惠,阎平,马淼,等.高校植物学实验教学改革与创新人才培养的探讨[J].生物学杂志,2009，26(5):89-90.

[5]李新华,胡金良.植物学野外实习教学方法的创新与实践[J].实验室研究与探索,2010,29(12):134-137.

[6]刘世彪,张代贵,龚双姣.民族地区地方性高校植物学野外实习改革[J].实验室研究与探索,2013,32(7):209-212,219.

[7]黎科,邹永东,张永夏.植物学创新性实验教学改革探索与实践[J].实验室研究与探索,2011,30(8):309-311.

[8]黄燕芬.高校《植物学》课程教学改革探讨——以贵州为例[J].贵州师范学院学报,2013,29(6):43-46.

[9]秦新生.农业院校校园植物资源在教学实践中的充分利用——以华南农业大学为例[J].西南师范大学学报(自然科学版),2014,39(11):229-233.

[10]张海军,张淑兰,王长宝,等.植物学野外实习教学保障体系的构建[J].实验室研究与探索,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

任永权(1979-)，男，湖北公安人，博士，副教授，研究方向为植物学。

2016-05-24

2016-06-15

贵州省高等学校教学质量与教学改革工程项目“凯里学院生物学实验教学示范中心”(黔教高发〔2013〕446号)；贵州省科技厅联合基金项目“黔东南特色生物资源研究与利用重点实验室”(黔科合LH〔2015〕7752号)。