智能手机在植物学实验和实习课程中的应用

杨文权+姜在民+慕小倩

摘 要：“植物学”是高等农林院校重要的专业基础课，植物学实验和实习是“植物学”课程的重要组成部分，不仅能加强学生对“植物学”理论知识的理解，提高学生的动手操作能力，而且在培养学生科研及创新能力等方面具有重要的作用。文章针对目前植物学实验和实习中存在的问题，尝试将智能手机引入植物学实验和实习课程中。通过在实验课中用手机拍照，在实习中制作电子标本，构建师生互动平台等措施，激发学生的学习兴趣，提高“植物学”的教学质量。

关键词：智能手机；植物学；实验和实习

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2017）11-0009-02

“植物学”是高等农林院校植保、园艺、农学、生技、林学等专业非常重要的一门专业基础课[1]，“植物学”课

程教学水平的高低，对学生专业知识的学习及后续课程的教学具有非常重要的影响[2]。而该门课程的特点是知识点多，实践性强，许多理论知识需要通过实验和实习课程才能理解和掌握[3]。因此，植物学实验和实习课程是学生掌握“植物学”课程知识的重要环节，对理解和巩固“植物学”理论知识，提高学生的实验操作技能，培养他们的科研能力和创新精神具有重要的意义[4]。

智能手机是随着电脑和通讯技术发展而发展起来的移动终端设备，除能拨打电话和接发短信外，还具有上网、拍照、录像、阅读等多种功能，深受青年学生的喜爱[5]。由于智能手机的种类较多，可选择的范围较大，所以学生几乎人手一部。加之现在校园网络的日益完善，致使学生对手机的依赖程度很高，无论是吃饭、上课还是走路都是机不离手，让许多教师很是担忧[6]。但是，由于植物学实验和实习课程本身具有的特点和存在的一些问题，我们尝试将智能手机引入到植物学实验和实习课程中来，通过与互联网结合，取得了很好的教学效果。

一、植物学实验和实习课程现状

（一）植物学解剖部分实验作业绘图费时

由于植物学实验只有32学时，包括植物解剖和植物分类两大部分内容，因此每次实验内容特别多。植物学解剖部分实验主要是观察植物的细胞、组织及根、茎、叶、花等器官的结构，并要把这些结构绘出。因为需要借助显微镜观察，所以作业必须在课堂上完成。但由于课时有限，每次实验需观察的切片非常多。以《根的结构》一节实验为例，通过此次实验要掌握根尖结构，单、双子叶植物根的初生结构，双子叶植物根的次生结构，侧根和变态根共4部分内容，仅这一次实验要观察的切片就有十几张。同时，还要观察小麦刚萌发的幼根，萝卜、胡萝卜及根瘤的标本等。学生不仅要观察这些切片和标本，还要将其中一部分结构绘图作为作业，由于绘图需要一定的技巧，因此，大部分学生需要花费很长的时间才能完成。等作业完成时，也该下课了，而其余的切片和标本只能走马观花。虽然教师和学生都很积极用心，但教学效果可想而知。

（二）植物学分类部分实验材料有限

植物分类部分实验主要是以新鲜植物为标本，通过观察植物根、茎、叶、花等器官的外部形态特征，掌握植物分类的形态学术语，并对常见科的植物特征进行识别。由于植物学是基础课，所以每学期开设的班级很多。以我校为例，秋季开课班级相对较多，有30多个，相同的重复实验每周就有30多次，需要的实验材料相当多。一方面实验室教师有限，工作强度很大；另一方面如此多的实验材料也很难获得。因此，每次分类实验只能观察有限的植物材料，不光数量少，而且要观察的类型也不全。

（三）植物学实习对生态和植物资源破坏严重

西北农林科技大学的植物学实习基地位于宁陕县火地塘试验林场，该基地位于秦岭南坡，植物种类丰富，区系成分复杂，是实习的理想场所。传统的植物学实习是每班学生分为3组，每天以组为单位，在教师的带领下外出采集植物标本。因为花、果是植物分类的主要依据，所以学生都是尽量采集有花有果的植物，以利于鉴定。由于每年实习的学生很多，经过几年我们发现：一是前两批来的学生能采到开花的植物很多，但后两批就很少；二是每年都在同一时间段实习，一些在此时间段开花的植物被破坏后不能繁殖，导致一些本来稀少的植物越来越难看到。这种实习方式破坏了实习地的资源和生态环境，也与我们植物学实习的宗旨相违背。

（四）学生积极性不高

目前的植物学实验和实习主要是以教师为中心，很少有学生独立思考的机会。如植物学实验，先是教师讲，学生听，然后是学生根据教师所讲的内容做，最后完成实验报告。整个实验过程学生不用思考，只是被动接受，甚至许多实验还未做都已经从实验指导书上知道了答案。而植物学实习采取的是学生采标本，教师讲标本，学生记标本，最后是教师考标本的模式。这种实验和实习模式既不能激发学生的学习积极性，又与实践课程培养学生的动手、动脑及创新能力的宗旨相背。

（五）师生交流有限

植物学实验或实习都是每个教师带一个班，每班学生多数为30人，不能保证教师与每个学生在每次实验或实习时，都有交流的机会，加之每个教师每学期要带多个班级，所以学生与教师交流的次数非常有限，学生的问题经常无法得到及时解答。

二、智能手机在植物學实验和实习中的改革尝试

（一）运用智能手机照相，节约课堂时间

植物学解剖实验中，通过显微镜目镜用手机对要观察的植物结构拍照，然后对着手机上的照片绘图，由于目前智能手机的像素都很高，因此照片很清晰。一方面，对着手机中的照片绘图要比从目镜中看完后绘图方便；另一方面，上实验课时可以先将实验课上的植物切片全照完，然后再仔细观察和绘图，如果课堂上没有看完或绘完，回去后还可以对着手机照片继续完成。

（二）改革分类实验模式

植物学分类实验中，为了解决实验材料少和类型不全的问题，我们进行了两方面的改革。一是在实验课前或课后，让学生将平时在校园周围能碰到的植物用手机拍照，收集实验材料，如让学生拍复叶类型、花序类型、雄蕊类型等，然后在课堂或课后进行分享交流，以弥补课堂实验材料类型不全的问题；二是针对实验课上因为数量少，不能满足所有学生都有机会动手解剖的材料，如花冠类型，我们引导学生在课后对所学的花冠类型自己寻找植物进行解剖，然后将花各部分结构按顺序排列，照相，最后进行共享，没有解剖的学生通过看这些解剖好的照片也能掌握这一部分内容。整个过程全班学生都积极动手，每次基本都能收集全所学的实验材料。endprint

（三）在实习中采集电子标本

为了避免大量植物标本采集对实习基地生态和资源的破坏，从2015年起，我们将智能手机引入到植物学实习中来，对原有的实习方式进行了大的改革。即在植物学实习时，每组只采集和压制10份植物标本，学会植物标本的采集和压制方法即可，其余改为电子标本。学生利用智能手机，对植物进行拍照，每种植物从全株、叶、花、果等不同角度对植物信息进行收集，每种植物制作一份（包括不同部位）电子标本，然后进行检索，实习结束后每组上交一套电子标本。植物实习标本电子化后，大大减少了对实习基地植物资源的破坏，而且最后几批实习学生的实习效果也得到了保障。

（四）作业形式多样化

智能手机在植物学实验中的引入，使得学生的作业形式多样化，可以交纸质实验报告，也可以交电子实验报告，即将植物学解剖部分照的照片，导入计算机后进行编辑和标注，上交电子实验报告。而在分类部分，不再是全班一样的标本，学生可以在学校周围，随机挑选植物进行照相，即使一个简单的“复叶类型”，交上来的作业也是各不相同。而对于花冠、花序或果实类型，除拍照外，还可以拍成视频，剪辑后上交。

（五）构建师生网络互动平台

由于西北农林科技大学校园和实习基地都已经是无线网络全覆盖，任课教师在实验或实习开始时，可以建立植物学实验或实习微信群、QQ群，学生利用智能手机和老师在线随时互动，进行交流和讨论。教师可以在实验课前提醒学生预习，课后对实验中碰到的问题进行解答。同时，学生们还可以将自己完成的作业、解剖的花、不认识的植物在群中与大家分享，共同讨论，丰富大家的植物学知识。

三、智能手机应用的教学效果

（一）激发学生的学习兴趣

将智能手机应用到植物学实验和实习课程后，学生的实验和实习不再是一成不变的模式，而是由学生自主安排，根据自己的喜好解剖和拍摄植物，按照自己的方式剪辑，利用微信或QQ平台分享经验。在实习过程中，不仅互相之间比较拍摄的照片，每周还举办一次植物摄影大赛，分享摄影经验和技巧，这些都极大地激发了学生学习植物学的兴趣。

（二）提高学习成绩

智能手机的引入，也让学生的学习成绩有了明显的进步。以往常见科的识别特征是学习的难点，学生不一定真正理解这些专业术语的意思，主要是靠死记硬背，

但是，這种方式容易忘记而且容易张冠李戴。但智能手机引入后，在实验中要拍这个科植物的识别特征，必须首先要明白这些术语的意思，如锦葵科植物具有副萼、单体雄蕊，只有完全掌握了这些术语，才能拍正确，这些对于学生学习成绩的提高起到了很大的帮助。我们通过比较植物分科部分15分左右的考试题发现，在实验中应用智能手机的班级平均分数较不用智能手机的班级多3—4分。

参考文献：

[1]刘朝辉.植物学课程建设中的几点体会[J].中国林业教育，2008，（5）.

[2]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，（6）.

[3]李孙文，赵昶灵，刘勇等.农业院校植物学实验教学改革的思考与实践[J].云南农业大学学报：社会科学版，2008，（4）.

[4]慕小倩，刘虎岐，杨文权.关于“植物学实验”课教学改革的思考[J].黑龙江教育：高教研究与评估，2016，（12）.

[5]张莉，高静.智能手机在高等院校中的应用研究[J].智能计算机与应用，2016，（1）.

[6]李晓亮.论智能手机时代的课堂变化及教学应对[J].黄冈师范学院学报，2015，（1）.endprint