基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的植物學(xué)野外實習(xí)模塊構(gòu)建

徐勤松，戴傳超，路　遙，沙　莎，汪育文

(南京師范大學(xué)　生命科學(xué)學(xué)院，南京　210023)

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·實習(xí)與實訓(xùn)·

基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的植物學(xué)野外實習(xí)模塊構(gòu)建

徐勤松，戴傳超，路遙，沙莎，汪育文

(南京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，南京210023)

堅持將科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)融入本科生教學(xué)過程，已經(jīng)成為南京師范大學(xué)生物學(xué)國家理科基地培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的重要途徑。野外實習(xí)是植物學(xué)教學(xué)的重要組成部分，也是課堂教學(xué)的必要補充，對提升本科生科研能力與綜合素質(zhì)的養(yǎng)成具有重要意義。南京師范大學(xué)植物學(xué)野外實習(xí)在擴展基地建設(shè)內(nèi)涵、豐富教學(xué)內(nèi)容、完善教學(xué)方法和優(yōu)化成績考核等方面進行了有效的改革和探索。實踐證明通過建構(gòu)科學(xué)合理的野外實習(xí)模塊能夠有效地提高植物學(xué)野外實習(xí)效果、培養(yǎng)學(xué)生的科研意識、科研素養(yǎng)和創(chuàng)新精神。

野外實習(xí)；植物學(xué)；理科基地；科研創(chuàng)新

南京師范大學(xué)生物學(xué)“國家理科基礎(chǔ)科學(xué)研究和教學(xué)人才培養(yǎng)基地”(以下簡稱國家理科基地)是全國36個生物學(xué)專業(yè)點之一，始終堅持把拔尖創(chuàng)新型人才培養(yǎng)作為理科基地建設(shè)的根本目標。實踐證明，教學(xué)與研究相結(jié)合模式作為培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的重要途徑，能較有效地促進教師與學(xué)生相互交流與合作，促進學(xué)術(shù)與智力環(huán)境的健康發(fā)展，對學(xué)生獲取、整理、提高分析與研究問題能力都具有顯著作用。

植物學(xué)是高校生物科學(xué)專業(yè)中理論性和實踐性都較強的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，其中，野外實習(xí)教學(xué)是植物學(xué)實踐教學(xué)的重要組成部分。通過系統(tǒng)有效的野外實習(xí)教學(xué)，有利于學(xué)生掌握、鞏固和加深課堂教學(xué)的基礎(chǔ)理論知識和基本實驗技能，促進課堂理論知識與實踐的結(jié)合。對于提升學(xué)生創(chuàng)新能力、實踐能力、自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)精英人才具有重要意義[1-4]。多年來，南京師范大學(xué)生物學(xué)理科基地在實習(xí)基地建設(shè)、實習(xí)指導(dǎo)模式、實習(xí)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面都進行了大量卓有成效的探索，為創(chuàng)新性人才培養(yǎng)開辟了有效途徑。

1　實習(xí)基地層次化

實習(xí)基地是實施野外實習(xí)的場所，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、實踐能力和綜合素質(zhì)的重要陣地[5]。為了保證實踐教學(xué)時間，提高實踐教學(xué)質(zhì)量，基地根據(jù)課程特色和實踐模式，開發(fā)設(shè)立了校內(nèi)、近郊和遠程3層次的野外實習(xí)點。

1.1校內(nèi)實習(xí)基地

我校隨園、仙林和紫金3個校區(qū)，主要維管植物約400種。其中，蕨類植物3科，3種；裸子植物8科20種；被子植物78科392種，植物多樣性較高?；剡€將校園植物的分類階元和植物種屬分類特征，配合植物圖片做成網(wǎng)絡(luò)平臺，學(xué)生能很方便地利用課余時間進行預(yù)習(xí)或自主學(xué)習(xí)。

與此同時，校內(nèi)實習(xí)基地的建設(shè)也不斷完善。包括:1)自2007年以來在我校仙林校區(qū)投資改建了珍稀動植物標本館。該館幾乎包含了江蘇省及華東地區(qū)的所有大型植物種類，尤其以地衣和苔蘚最全，且最具特色。2)把植物園建設(shè)成對基地學(xué)生開放的校內(nèi)實訓(xùn)基地。近幾年的實踐證明校內(nèi)實訓(xùn)基地的建設(shè)有利于提高學(xué)生的專業(yè)興趣，培養(yǎng)和提高了學(xué)生的動手能力、獨立分析問題和創(chuàng)新能力[6]。

1.2近郊實習(xí)基地

我校周邊已建有3個實習(xí)基地，分別為:1)棲霞山，被譽為“金陵第一名秀山”，有植物大約88個科、70個屬、500多個種；2)寶華山國家森林公園，植被保存完好，其中維管植物約124科、352屬、500余種；3)老山國家森林公園，植物資源種類繁多，共148科700余種。

1.3遠程實習(xí)基地

我校野外遠程實習(xí)基地主要包括黃山與天目山野外實習(xí)基地。天目山是我國經(jīng)濟發(fā)達區(qū)域有代表性的生物學(xué)野外實習(xí)基地[7]。天目山距離南京320 km，植物資源豐富，區(qū)系成分復(fù)雜。實習(xí)基地還配備了完善的網(wǎng)絡(luò)資料室、標本制作室、餐廳、教室和活動室等。這些都為野外實習(xí)的有效開展提供了有力的保障。從2009年至今，我校生命科學(xué)院一直把天目山作為野外實習(xí)基地。

2　實習(xí)內(nèi)容多樣化

2.1參觀自然博物館

在開展遠程實習(xí)中，如到天目山野外實習(xí)。到達天目山的當天下午，我們會組織學(xué)生參觀浙江省自然博物館天目山分館，該館收藏了國家三級以上的植物標本280余種，在植物廳還展示了163種浸制標本，同時還以微型沙盤模型展示天目山豐富的植被類型等。通過參觀，有助于學(xué)生認識許多實習(xí)期間很難采集到的植物物種，擴大和加深對天目山豐富植物多樣性的了解。

2.2聯(lián)合實習(xí)

我院除組織理科基地班的學(xué)生參加本校組織的天目山野外植物學(xué)實習(xí)活動以外，每年還會組織學(xué)生參加全國其他高校的聯(lián)合野外實習(xí)，幫助學(xué)生掌握不同地區(qū)的植被分布特色和差異。在2009年，生命科學(xué)學(xué)院先后安排5名學(xué)生參加了天目山聯(lián)合實習(xí)、2名學(xué)生參加了內(nèi)蒙古大學(xué)和廈門大學(xué)等組織的聯(lián)合實習(xí)活動。聯(lián)合實習(xí)為基地班的同學(xué)提供了很好的科研交流平臺。

2.3野外實習(xí)

學(xué)生除了掌握傳統(tǒng)的野外實習(xí)內(nèi)容：植物標本采集、種類鑒定、標本制作等外，我們還引導(dǎo)學(xué)生分析植物群落的種類組成、物種多樣性以及植物與環(huán)境的關(guān)系等。對于高大喬木而言，還會特別關(guān)注其胸徑和樹齡等。這不僅能考查學(xué)生對植物物種的識別程度，也能促進學(xué)生掌握“植物群落野外調(diào)查方法”，探討“不同植物種群之間的相互關(guān)系”，同時通過要求學(xué)生比較分析不同海拔地區(qū)植被分布的變化，使野外實習(xí)由單一的植物種類識別轉(zhuǎn)向基本技能訓(xùn)練、數(shù)據(jù)分析和專題研究為主的多項培養(yǎng)。

西天目山分布著大量的蕁麻科植物——苧麻，實習(xí)期間經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)有苧麻珍蝶的幼蟲、蛹或新羽化的成蝶。實習(xí)過程中在介紹苧麻的植物學(xué)形態(tài)特征時會同時補充苧麻珍蝶對苧麻等寄主植物的危害及防治辦法。這些做法都較好地豐富了教學(xué)內(nèi)容。

3　教學(xué)模式創(chuàng)新

3.1情境式教學(xué)

結(jié)合實際實習(xí)情境，靈活設(shè)置實習(xí)問題，讓學(xué)生帶著好奇、探究的心理去開展植物識別活動，能有效消除單純講述植物分類知識和記憶植物名字的枯燥乏味的狀況，增加野外實習(xí)的趣味性，又能提高學(xué)生對植物多樣性及其價值與功能的認識，增強學(xué)生的記憶，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性[8]。比如實習(xí)基地附近一些村民從天目山上采集的如南丹參、黃精、絞股藍、大血藤等中草藥，讓學(xué)生進行辨識，了解中草藥的物種信息及藥效，加深對植物體的形態(tài)特征印象。同時，實習(xí)過程中重視講述某些重要植物的藥用價值或典故，以增加趣味，加深學(xué)生記憶。例如，在遇到菊科植物——千里光時，插入民間諺語:“何人識得千里光，全家一世不生瘡”；喜樹是第一批國家Ⅱ級重點保護野生植物，根、莖、葉和果實均含喜樹堿，主治胃癌、結(jié)腸癌和膀胱癌等；醉魚草的葉和花能麻醉魚；乾隆皇帝敕封“大樹王”的典故，有助于學(xué)生記住西天目山最具特色的植被——柳杉等等。

3.2啟發(fā)式教學(xué)

針對某一植物物種，老師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生通過多種途徑來觀察比較植物根、莖、葉、花、果實和種子等的特征，從而有助于學(xué)生掌握被子植物常見科的識別要點，印象也更深刻。例如:蓼科植物具有膜質(zhì)托葉鞘；栝樓和王瓜的主要區(qū)別是前者種子卵狀橢圓形，1室，壓扁；而后者種子為橫長圓形，3室，中央室呈突起的增厚環(huán)帶，兩側(cè)室大，所以在遇到二者之一時，我們會引導(dǎo)學(xué)生把種子取出來進行區(qū)別。黃精和玉竹的顯著區(qū)別是前者的根狀莖通常結(jié)節(jié)狀，膨大部分大多呈雞頭狀，因此也稱為雞頭黃精；而后者則呈扁平狀，通過挖取并觀察其根狀莖，讓學(xué)生直觀地認識其不同；通過揉碎葉片聞魚腥味和惡臭味，使學(xué)生不容易忘記魚腥草和雞屎藤藥味等等。

實踐表明，通過突出學(xué)生的主體地位，使其變被動的聽和記為主動地想和做，更能培訓(xùn)學(xué)生觀察能力、獨立分析能力、發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力[1-2，9]。

3.3自主性學(xué)習(xí)

分散實習(xí)一般安排在學(xué)生基本掌握了如何利用分類檢索表和植物標本采集的具體要求后進行。給學(xué)生布置明確的實習(xí)任務(wù)，以小組為單位(15名左右)，獨立去觀察、采集，鑒定并記錄植物形態(tài)特征等；然后統(tǒng)一安排學(xué)生代表逐一進行講解，由專業(yè)教師指導(dǎo)、檢查驗收并做出評價。比如在校內(nèi)和近郊分散實習(xí)的基礎(chǔ)上，文獻[10]就是對仙林大學(xué)城包括南京大學(xué)在內(nèi)的6所高校的校園綠化植物種類進行了實地調(diào)查，整理并發(fā)表的一篇核心期刊論文[10]。

3.4研究性實習(xí)

為了充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性和實踐主動性，教師會預(yù)先設(shè)計一些“小課題”。如《天目山地區(qū)蜜源植物調(diào)查及相關(guān)植物泌蜜結(jié)構(gòu)的研究》《野生銀杏與人工種植銀杏若干生理指標異同研究》《浙江西天目山銀杏群落的特征與更新對策》《天目山自然保護區(qū)蕨類植物資源調(diào)查及光合特性的研究》等等。實習(xí)中教師會根據(jù)學(xué)生的興趣愛好，讓學(xué)生分組(5～6名)，相對獨立開展小型研究和調(diào)查活動。這些做法不僅能大大激發(fā)學(xué)生的主觀能動性[11]，還能提高學(xué)生綜合運用知識以及分析和解決問題的能力，努力把野外實習(xí)打造成學(xué)生科研的起點和平臺[3]，從而達到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的[12]。

4　考核方式多元化

5　結(jié)束語

通過構(gòu)建科學(xué)合理的實習(xí)內(nèi)容、教學(xué)方式和考核體系等模塊，對于發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，提高學(xué)生野外實踐能力，增強學(xué)生的科研創(chuàng)新能力都具有重要的作用。

[1]劉世彪，張佑祥，張代貴，等.民族地區(qū)地方高校生物學(xué)野外實習(xí)的實踐與創(chuàng)新——以吉首大學(xué)為例[J].高等理科教育，2013(3)：99-103.

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

[3]馮虎元，牛炳韜，張立勛，等.生物學(xué)野外實習(xí)中學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)的探索與實踐[J].高等理科教育，2013(3):95-98.

[4]張巍巍，魏健，馮大領(lǐng).通過植物學(xué)教學(xué)課程改革培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報：農(nóng)林教育版，2014，16(2):48-50，76.

[5]邱霓，鄭芷青.羅浮山野外實踐教學(xué)基地的建設(shè)與啟示[J].實驗技術(shù)與管理，2012，29(1):134-136.

[6]陸長梅，常福辰，楊啟銀，等.植物生物技術(shù)實訓(xùn)基地建設(shè)與鏈式實訓(xùn)體系構(gòu)建[J].高等理科教育，2012(6):141-144，149.

[7]王國強，傅承新，常杰，等.天目山生物學(xué)野外實習(xí)基地建設(shè)的創(chuàng)新與實踐[J].高等理科教育，2009(5):148-151.

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

[9]張美萍，韓文革，闖壘.“植物學(xué)”野外實習(xí)教學(xué)方法的創(chuàng)新與實踐[J].長春理工大學(xué)學(xué)報，2012，7(1):205-206.

[10]王琳，劉萍，李敬偉，等.南京仙林大學(xué)城高校新校區(qū)綠化植物現(xiàn)狀調(diào)查與分析[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39(2)：272-276.

[11]馮虎元，徐鵬彬，陳強.生物學(xué)野外實習(xí)視角下學(xué)生主觀能動性的發(fā)揮[J].高等理科教育，2011，99(5):117-120.

[12]張海軍，張淑蘭，許龍，等.生物科學(xué)專業(yè)植物野外實習(xí)教學(xué)模式體系構(gòu)建[J].實驗技術(shù)與管理，2010，27(12):187-190.

Construction of Field Practice Mode of Botany on the basis of Innovative Capacity Training

XU Qinsong，DAI Chuanchao，LU Yao，SHA Sha，WANG Yuwen

(School of Life Sciences，Nanjing Normal University，Nanjing 210023，China)

National biological science base in Nanjing Normal University is trying to explore the model and way to improve the undergraduates’ capacity of science and innovation.Botany field seminar，both a necessary part of botany teaching courses and essential complement of botany classroom teaching，plays an important role in improving students’ comprehensive quality and training excellent talents.The field practice of botany in Nanjing Normal University makes exploration and practice on constructing practice base，richening teaching content，perfecting teaching methods and optimizing the practice evaluation system.Scientific and reasonable mode not only increases efficiency of field practice，but also improves their practical ability，basic research ability and innovative spirit.

field practice; botany; science base; scientific innovation

2014-11-27；修改日期: 2014-12-17

國家基礎(chǔ)科學(xué)人才培養(yǎng)基金(J1103507)；江蘇省高校優(yōu)勢學(xué)科和江蘇省高?！扒嗨{工程”資助項目。

徐勤松(1976-)，男，理學(xué)博士，教授，主要從事植物學(xué)教學(xué)與研究。

G642.0；Q94-33

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2016.01.050