新疆高校植物生產(chǎn)類專業(yè)植物學(xué)課程教學(xué)的改革與實踐

蘆娟娟+譚敦炎

【摘要】植物學(xué)課程是我國高等院校植物生產(chǎn)類專業(yè)課程體系中一門十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程中的植物分類部分不僅具有很強(qiáng)的實踐性和應(yīng)用性，還是一個地域性很強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容。新疆特殊的地形地貌及其氣候條件孕育出了新疆區(qū)別于我國其他省區(qū)的植被與植物區(qū)系成分。如何根據(jù)新疆的植被與植物區(qū)系特點講授植物分類部分，是新疆高校植物生產(chǎn)類專業(yè)植物學(xué)課程教學(xué)中值得不斷探索的問題。本文以十字花科植物分類為例，從理論教學(xué)和實踐教學(xué)兩方面，對新疆高等院校植物分類教學(xué)中存在的問題進(jìn)行了分析并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，以期為新疆高校植物生產(chǎn)類專業(yè)的植物分類教學(xué)改革提供參考或可供借鑒的范例。

【關(guān)鍵詞】新疆高校 植物學(xué) 植物分類學(xué) 教學(xué)

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）14-0240-02

植物學(xué)課程是我國高等農(nóng)林院校植物生產(chǎn)類專業(yè)課程體系中的一門十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程中的植物分類部分主要講授植物分類的基本理論和概念、植物界各大類群的基本特征以及重要科/屬與常見代表植物的識別特征和方法[1，2]，具有很強(qiáng)的實踐性和應(yīng)用性。通過理論與實踐教學(xué)，教導(dǎo)學(xué)生掌握植物分類的基本形態(tài)術(shù)語、植物標(biāo)本采集與制作以及植物檢索表使用與物種鑒定及識別方法，不僅可為植物生產(chǎn)類專業(yè)其他專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅實理論基礎(chǔ)，還可培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力以及觀察和分析問題的能力，并為今后從事與所學(xué)專業(yè)有關(guān)的工作奠定良好的理論與實踐基礎(chǔ)[2]。

植物分類教學(xué)還是一個地域性很強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容。我國不同地域由于地形地貌等自然地理與氣候條件的差異，所形成的植被與植物區(qū)系成分各具特色，栽培作物的主栽品種或品系也存在差異。而現(xiàn)有的《植物學(xué)》教材在介紹各科/屬及其代表植物時，要兼顧各地的主要植物類群是很難的，這就要求各地從事植物分類教學(xué)的教師，不應(yīng)受“統(tǒng)編”教材的限制，而要根據(jù)所在地區(qū)主要植被類型和植物類群以及栽培作物的分布特點，因地制宜地對教學(xué)內(nèi)容或素材進(jìn)行調(diào)整，合理安排教學(xué)重點和難點，使學(xué)生在掌握植物分類的理論與基礎(chǔ)知識以及基本技能的基礎(chǔ)上，充分了解各地的植物區(qū)系與植物資源特點，以達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

新疆是我國高等院校中開設(shè)植物生產(chǎn)類專業(yè)較多的地區(qū)，也是我國少數(shù)民族分布最為集中的區(qū)域。新疆高校中的植物生產(chǎn)類專業(yè)肩負(fù)著為新疆培養(yǎng)各民族高層次農(nóng)林人才的重任。同時，新疆地處我國西北干旱區(qū)，“三山夾兩盆（阿爾泰山、天山和昆侖山以及準(zhǔn)噶爾盆地和塔里木盆地）”的地形地貌及其特殊氣候條件孕育出了新疆區(qū)別于我國其他省區(qū)的植被與植物區(qū)系成分[3-9]。因此，新疆高校的植物生產(chǎn)類專業(yè)在安排植物分類教學(xué)內(nèi)容時，應(yīng)根據(jù)新疆的植被與植物區(qū)系特點，選擇新疆重要植被中代表性的植物類群及主要作物，在對其形態(tài)與識別特征、分布特點和鑒定方法與難點進(jìn)行重點講授的基礎(chǔ)上，還應(yīng)講授其利用、生態(tài)與理論研究價值，使學(xué)生充分了解新疆主要植被中的重要植物類群及其重要價值。

十字花科（Brassicaceae）是新疆植物區(qū)系中的重要類群之一，也是新疆高校植物生產(chǎn)類專業(yè)植物分類教學(xué)的重要內(nèi)容之一。新疆共有十字花科植物68屬208種，約占我國種類的一半以上[5，10]。該科植物不僅具有較高的食用、飼用、藥用、觀賞、育種及理論研究等價值，還是新疆植物區(qū)系中的優(yōu)勢類群和荒漠植物群落的重要組成成分，可在鹽漠、礫漠、沙漠和山地等多種生境下生長，在增加荒漠地表粗糙度和減少沙塵暴發(fā)生等方面具有不可替代的生態(tài)效應(yīng)。隨著我國高校課程體系改革的不斷深入，新疆高校植物生產(chǎn)類專業(yè)植物學(xué)課程的教學(xué)也應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的改革。為此，本文擬以十字花科植物分類為例，從理論教學(xué)和實踐教學(xué)兩方面對現(xiàn)有教學(xué)中存在的問題進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，以期為新疆高校植物生產(chǎn)類專業(yè)的植物分類教學(xué)改革提供參考或可供借鑒的范例。

1.理論教學(xué)現(xiàn)狀與改進(jìn)措施

1.1 教學(xué)內(nèi)容

目前，新疆高校植物生產(chǎn)類專業(yè)在進(jìn)行十字花科植物分類的理論教學(xué)時，存在的主要問題是缺乏對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更新和與國際接軌。具體表現(xiàn)為：在教學(xué)內(nèi)容的安排上，過于聚焦于教材上的相關(guān)知識點，缺乏對十字花科植物在新疆植被中的分布特點及其重要價值、各類群間的系統(tǒng)演化關(guān)系、以及國內(nèi)外學(xué)者在十字花科植物的食用、飼用、藥用、觀賞、育種及理論研究等方面所開展的工作進(jìn)行介紹，尤其是對以擬南芥（Arabidopsis thaliana （L.） Heynh.）為模式植物的植物分子生物學(xué)研究所取得的重要進(jìn)展缺乏講授。在知識點的講授上，雖然對十字花科植物的主要識別特征——總狀花序、十字花冠、四強(qiáng)雄蕊、角果、側(cè)膜胎座以及具假隔膜等進(jìn)行了講授，但由于不同教師對這些知識點的理解程度不同，對授課內(nèi)容的重點和難點的把握程度各異，不能充分利用實物材料透徹地講授這些識別特征以及如何利用這些特征對未知類群進(jìn)行鑒定，導(dǎo)致學(xué)生對該科植物的理解片面且膚淺、缺乏對該類群的重要價值及國際研究前沿的了解，不能很好地培養(yǎng)學(xué)生觀察和分析問題的能力，更不能激發(fā)學(xué)生的求知欲望。

針對上述問題，我們建議進(jìn)行如下改進(jìn)：在教學(xué)內(nèi)容的安排上既要重點講授該科分類的相關(guān)知識點，也要講授該科在新疆的高山、草原、森林、荒漠和綠洲中的分布特點，還要介紹蕓苔屬（Brassica L.）和蘿卜屬（Raphanus L.）等蔬菜和油料植物、紫羅蘭屬（Matthiola R. Br.）和諸葛菜屬（Orychophragmus Bunge）等野生花卉、薺屬（Capsella Medic.）、獨行菜屬（Lepidium L.）和葶藶屬（Draba C. A. Mey.）等牧草、以及菘藍(lán)屬（Isatis L.）、蕪菁（Brassica rapa Linn. var. rapa）和瑪卡（Lepidium meyenii Walp.）等傳統(tǒng)中草藥和民族藥在新疆的分布與栽培情況[11]。此外，結(jié)合最新文獻(xiàn)介紹十字花科內(nèi)各類群的演化關(guān)系、新疆各類群的系統(tǒng)位置以及擬南芥等模式植物在植物分子生物學(xué)研究中的重要價值，使學(xué)生了解這些類群間的系統(tǒng)演化關(guān)系及國內(nèi)外最新研究動態(tài)。在知識點講授時，不僅要充分利用新鮮實物材料重點講授該科的識別特征，加深學(xué)生對胎座類型、長/短角果、假隔膜以及子葉與胚根著生位置等形態(tài)術(shù)語的理解，還應(yīng)重點培養(yǎng)學(xué)生運用所掌握的知識觀察、鑒定并識別未知類群的能力，以達(dá)到“授人以魚不如授人以漁”的教學(xué)目的。此外，在對少數(shù)民族學(xué)生用漢語講授植物形態(tài)術(shù)語和名稱的同時，應(yīng)盡可能地用少數(shù)民族語言（如維吾爾語和哈薩克語等）解釋其含義，并介紹每物種的民族名稱，使學(xué)生將每種植物的“拉丁名——中文名——民族名稱”對應(yīng)起來，以加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解，增加少數(shù)民族學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和自信心。

1.2 教學(xué)手段

目前，新疆高校植物生產(chǎn)類專業(yè)植物學(xué)課程的理論教學(xué)手段已由原來的板書和掛圖教學(xué)改進(jìn)到輔以音/視頻的多媒體教學(xué)。但由于受人力、物力和財力的限制，這些教學(xué)所采用的多媒體課件大多是國內(nèi)其他高校制作的，這些課件的優(yōu)點是制作精美、圖文并茂、動感性強(qiáng)、信息量大，但缺點是缺乏地域特色，尤其是在植物分類教學(xué)中。如在講授十字花科植物分類時，課件中所介紹的代表類群是其他省區(qū)的一些常見類群，缺乏對新疆十字花科植物的特色、代表類群及其重要價值的介紹，即使圖片精美，也無法在學(xué)生的學(xué)習(xí)中共鳴，影響學(xué)生對新疆十字花科植物的感性認(rèn)識。

具體改進(jìn)措施如下：（1）建議新疆高校從事植物生產(chǎn)類專業(yè)植物分類教學(xué)的教師，基于“量體裁衣”的原則自力更生，聯(lián)合制作一套具有新疆植物區(qū)系特色的植物分類課件應(yīng)用到教學(xué)實踐中去。該課件應(yīng)在廣泛吸收并借鑒國內(nèi)同類課件優(yōu)點的基礎(chǔ)上，盡可能地選擇新疆植物區(qū)系中的代表類群進(jìn)行重點介紹。如在介紹新疆十字花科植物時，在課件中植入新疆優(yōu)勢的、常見的或具重要價值的代表性物種精美圖片，這樣可在保證教學(xué)內(nèi)容形象生動的同時，發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢以增加學(xué)生對新疆十字花科植物的感性認(rèn)識。（2）基于“它山之石可以攻玉”的原則，在教學(xué)過程中盡可能地向?qū)W生介紹一些國內(nèi)外植物標(biāo)本館和植物標(biāo)本數(shù)據(jù)庫，引導(dǎo)學(xué)生通過瀏覽這些網(wǎng)站和數(shù)據(jù)庫中有關(guān)十字花科植物的介紹來拓寬視野、增長知識。如我國的國家標(biāo)本資源共享平臺（NSII； http：//www.nsii.org.cn/）、中國數(shù)字植物標(biāo)本館（CVH； http：//www.cvh.ac.cn/）和中國植物圖像庫（PPBC； http：//www.plantphoto.cn/）等網(wǎng)絡(luò)平臺，提供了大量的植物標(biāo)本、圖片庫、植物志、植物物種名錄、植物鑒定和文獻(xiàn)等信息，是新疆植物生產(chǎn)類專業(yè)大學(xué)生了解我國十字花科植物的重要窗口和輔助教學(xué)手段之一。

2.實踐教學(xué)現(xiàn)狀與改進(jìn)措施

目前，新疆高校植物生產(chǎn)類專業(yè)在進(jìn)行十字花科植物分類實踐教學(xué)時，存在的問題主要表現(xiàn)為：實驗課程的開設(shè)時間沒有充分考慮十字花科植物在新疆的生長物候，實驗時缺乏新鮮實驗材料，所使用的實驗材料多為一些變形變色的干標(biāo)本，學(xué)生很難將這些材料與理論教學(xué)課件中所講授的常見物種活體實物圖片的形態(tài)特征聯(lián)系起來，影響學(xué)生的感性認(rèn)識；在實驗過程中，教師過分強(qiáng)調(diào)對十字花科常見類群的識別，而缺乏讓學(xué)生靈活運用這些識別特征和檢索表對未知物種進(jìn)行分類鑒定的實踐訓(xùn)練，很難培養(yǎng)學(xué)生觀察和分析問題的能力，無法達(dá)到“舉一反三”和“觸類旁通”的教學(xué)效果。野外實習(xí)的時間安排一般在6月中下旬，而新疆荒漠綠洲中的十字花科常見物種開花結(jié)實時間一般在4-5月份，6月份不少物種已成熟擴(kuò)散，所采集的標(biāo)本大多為干枯植株，學(xué)生很難基于植株形態(tài)特征進(jìn)行分類鑒定訓(xùn)練；有些專業(yè)甚至將理論教學(xué)與實習(xí)環(huán)節(jié)安排在不同的學(xué)期，造成了理論教學(xué)與實習(xí)環(huán)節(jié)的脫節(jié)，很難使學(xué)生達(dá)到及時鞏固理論知識的目的。

具體改進(jìn)措施如下：

（1）建議將實驗課程的開設(shè)時間安排在十字花科植物生長發(fā)育的花期和果期（4月下旬至5月），以保證學(xué)生有充足的新鮮實驗材料開展實驗。

（2）實驗教學(xué)采用“任課教師——實驗員——學(xué)生”共同參與的方法。準(zhǔn)備實驗材料時，要求師生盡可能地采集新疆常見的薺菜（Capsella bursa？鄄pastoris （Linn.） Medic.）、菥蓂（Thlaspi arvense L.）和播娘蒿（Descurainia sophia （L.） Webb. ex Prantl）等十字花科植物花/果期的新鮮材料，以便學(xué)生進(jìn)行形態(tài)解剖觀察和分類鑒定，增加學(xué)生對十字花科植物形態(tài)特征的感性認(rèn)識和理解；實驗開始前，應(yīng)向?qū)W生重點介紹從事新疆十字花科植物分類的相關(guān)專家及有關(guān)新疆植物分類的志書，如《新疆植物志》[3-9]和《新疆植物檢索表》[12]等，讓學(xué)生充分了解新疆植物分類的信息與人力資源，為學(xué)生今后從事與所學(xué)專業(yè)相關(guān)的工作奠定基礎(chǔ)；實驗過程可采用“翻轉(zhuǎn)”教學(xué)方法，以學(xué)生為主體，要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識講解每種實驗材料的根、莖、葉、花/花序、果實和種子的形態(tài)及其主要識別特征，以及如何使用檢索表來對未知物種進(jìn)行鑒定，培養(yǎng)學(xué)生觀察和鑒定物種的能力。

（3）采用多樣化的教學(xué)手段將實習(xí)教學(xué)貫穿于植物分類教學(xué)全過程。其中，課堂教學(xué)過程中的實習(xí)場所多安排在校園及其周邊區(qū)域，采用布置課外作業(yè)的形式，讓學(xué)生利用節(jié)假日及課余時間采集和制作植物標(biāo)本，并拍攝所采集植物的圖片，教師定期對學(xué)生所采集標(biāo)本的制作質(zhì)量及圖片拍攝質(zhì)量進(jìn)行點評，并對出現(xiàn)的問題進(jìn)行指導(dǎo)和答疑，輔導(dǎo)學(xué)生掌握物種鑒定的方法，使學(xué)生切實掌握相關(guān)技能；課堂教學(xué)完成后的實習(xí)可安排在距校園較遠(yuǎn)的不同生態(tài)系統(tǒng)或植被帶中進(jìn)行，讓學(xué)生了解新疆不同生態(tài)系統(tǒng)或植被帶中十字花科植物區(qū)系的差異、熟練掌握植物標(biāo)本的采集與制作、植物圖片拍攝與物種鑒定的方法，熟悉更多的物種；同時，篩選拍攝效果較好的植物活體圖片，在校園或室內(nèi)舉辦鑒賞競賽，讓學(xué)生積極參與競賽并講解，以培養(yǎng)學(xué)生的鑒賞能力，提高審美情操，激發(fā)學(xué)生熱愛植物、熱愛自然和熱愛新疆的激情。

3.結(jié)束語

新疆特殊而豐富的植物資源為新疆高校的植物分類教學(xué)提供了充足的教學(xué)素材。新疆高校植物生產(chǎn)類專業(yè)的植物分類教學(xué)必須根據(jù)新疆植被及植物區(qū)系特點，建立一套具有新疆地域特色的教學(xué)體系，將理論教學(xué)和實踐教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程和教學(xué)手段有機(jī)地融合，才能達(dá)到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)具有新疆區(qū)域特色的高層次復(fù)合型人才的改革目標(biāo)。

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[12]新疆八一農(nóng)學(xué)院. 新疆植物檢索表[M].烏魯木齊：新疆人民出版社，1982.

作者簡介：

蘆娟娟（1981-），女，漢族，副教授，博士，新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)。

通訊作者：譚敦炎（1963-），男，漢族，教授，博士，從事植物學(xué)教學(xué)與科研工作。