基于“卓越農(nóng)林人才教育培養(yǎng)計(jì)劃”的植物學(xué)及植物系統(tǒng)分類學(xué)立體教學(xué)體系的構(gòu)建與實(shí)踐

孫海群 馬莉貞 沈?qū)帠| 何桂芳

摘要分析了植物學(xué)和植物系統(tǒng)分類學(xué)教學(xué)面臨的主要問題，主要是課堂教學(xué)時(shí)間有限、已有教材與實(shí)際匹配度不高、缺乏工具書和實(shí)習(xí)時(shí)間短。基于此構(gòu)建了立體教學(xué)體系，主張充分發(fā)揮精品課程網(wǎng)站的教學(xué)輔助功能，充分發(fā)揮數(shù)字植物標(biāo)本館及網(wǎng)站的查詢功能，充分發(fā)揮植物標(biāo)本展覽室的教學(xué)基地功能，編寫并出版實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)工具書，對植物學(xué)實(shí)習(xí)教學(xué)體系進(jìn)行改革與探索，注重直觀教學(xué)在植物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，并且充分利用校園植物資源進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)。通過軟硬件建設(shè)，植物學(xué)和植物系統(tǒng)分類學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量明顯提高。

關(guān)鍵詞植物學(xué)；植物系統(tǒng)分類學(xué)；立體教學(xué)體系

中圖分類號S-01文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2017）32-0238-03

Construction and Practice of Threedimensional Teaching System of Botanical and Plant System Taxonomy Based on "Excellent Agriculture and Forestry Talents Education and Training Program"

SUN Haiqun， MA Lizhen， SHEN Ningdong et al

（College of Agriculture and Animal Husbandry，Qinghai University， Xining，Qinghai 810016）

AbstractThe main problems faced in the teaching of botany and plant systematics were analyzed，for example，the classroom teaching time was limited， the existing teaching materials and the actual match degree was not high， lacked the tool book and the practice time was short. The threedimensional teaching system was constructed based on this， which proposed that gave full play to the teaching auxiliary function of the excellent course website， the functions of digital herbarium and website， and the teaching base function of Herbarium， as well as compile and publish experiment practice tool books， reformed and explored botany practice teaching system， paid attention to the application of visual teaching in botany teaching， and made full use of campus plant resources to carry out onthespot teaching. The teaching quality of botany and plant systematics course has been improved obviously through software and hardware construction.

Key wordsBotany；Plant system taxonomy；Threedimensional teaching system

“卓越農(nóng)林人才教育培養(yǎng)計(jì)劃”是為落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》，根據(jù)《教育部 農(nóng)業(yè)部 國家林業(yè)局關(guān)于推進(jìn)高等農(nóng)林教育綜合改革的若干意見》要求，推進(jìn)高等農(nóng)林教育綜合改革，通過改革實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生綜合實(shí)踐能力和解決實(shí)際問題的能力。

植物學(xué)課程為青海省省級精品課程和重點(diǎn)課程，為草業(yè)科學(xué)、農(nóng)學(xué)、林學(xué)、植保、園林、園藝、生物技術(shù)、環(huán)境科學(xué)等本科專業(yè)的骨干基礎(chǔ)課程；植物系統(tǒng)分類學(xué)課程是青海大學(xué)農(nóng)學(xué)、草學(xué)等一級學(xué)科碩士研究生培養(yǎng)的學(xué)位課，2門課程的實(shí)踐性均極強(qiáng)，對農(nóng)學(xué)類和生物學(xué)類人才培養(yǎng)起著重要的作用，但是在教學(xué)過程中也面臨諸多問題，這就迫使教學(xué)工作者尋找適應(yīng)目前狀況、提高教學(xué)質(zhì)量的教改之路[1-7]，經(jīng)過多年努力，建立了植物學(xué)及植物系統(tǒng)分類學(xué)立體教學(xué)體系，并取得較好的效果。

1植物學(xué)和植物系統(tǒng)分類學(xué)教學(xué)面臨的主要問題

1.1課堂教學(xué)時(shí)間有限，新內(nèi)容不斷增加

青海大學(xué)草業(yè)科學(xué)專業(yè)于2012年被青海省教育廳列為卓越農(nóng)林人才教育培養(yǎng)計(jì)劃改革試點(diǎn)單位，2014年被教育部、農(nóng)業(yè)部和國家林業(yè)局列為第一批卓越農(nóng)林人才教育培養(yǎng)計(jì)劃改革試點(diǎn)單位，專業(yè)所涉及的專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)時(shí)數(shù)上都有較大程度的調(diào)整。植物學(xué)教學(xué)時(shí)數(shù)經(jīng)過2次調(diào)整，由原來的120學(xué)時(shí)調(diào)整為88學(xué)時(shí)，后又縮短為80學(xué)時(shí)（理論授課64學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)，實(shí)習(xí)1周）；植物系統(tǒng)分類學(xué)的教學(xué)時(shí)數(shù)也僅為32學(xué)時(shí)。植物學(xué)科迅猛發(fā)展，新的教學(xué)內(nèi)容不斷增加，如何在短時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)是擺在任課教師面前亟待解決的問題。

1.2已有教材和青海省實(shí)際的匹配度不高

本科專業(yè)原選用《植物學(xué)實(shí)驗(yàn)》（中國農(nóng)業(yè)出版社、高等教育出版社）、《植物分類學(xué)實(shí)驗(yàn)》（東南大學(xué)出版社），教材與西北地區(qū)及青海省的實(shí)際相差太大，使用起來比較困難；植物系統(tǒng)分類學(xué)課程更沒有實(shí)踐類的教材可以借鑒。就青海省各大學(xué)而言，各專業(yè)講授的植物學(xué)分類部分的種子植物各類群也明顯不同，為了做到應(yīng)專業(yè)施教，編寫一部適合青海、適合西北地區(qū)的植物學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)教材就顯得極為重要。

1.3工具書缺乏

認(rèn)識植物不是僅僅告訴學(xué)生植物的名稱，而是要教會學(xué)生如何使用工具書鑒定植物。就青海省的幾所大學(xué)而言，普遍存在植物學(xué)分類部分和植物系統(tǒng)分類學(xué)的實(shí)踐教學(xué)工具書缺乏的問題。如歷時(shí)46年編著完成的《中國植物志》有80卷126分冊，沒有幾家收集完整。《青海植物志》于1999年出版，全書4冊，各大學(xué)也就館藏一兩套；1987年出版的《青海經(jīng)濟(jì)植物志》《青海木本植物志》因所含植物不完整，也無法滿足學(xué)生鑒定植物時(shí)的需要，因此，編寫一本鑒定植物的“植物分類檢索表”就迫在眉睫。

1.4實(shí)習(xí)時(shí)間短

目前植物學(xué)的實(shí)習(xí)為1周（5 d），其中有0.5 d用于認(rèn)識植物標(biāo)本考試，實(shí)習(xí)基地距學(xué)校一百多千米，來回路上花費(fèi)1 d，野外實(shí)際實(shí)習(xí)天數(shù)僅為3.5 d。在如此短的實(shí)習(xí)時(shí)間內(nèi)認(rèn)識和掌握更多的植物是首要任務(wù)。

2解決問題的方法

筆者主張構(gòu)建立體教學(xué)體系，結(jié)構(gòu)如圖1，實(shí)踐內(nèi)容如下。

2.1充分發(fā)揮植物學(xué)精品課程網(wǎng)站的教學(xué)輔助功能

自植物學(xué)課程經(jīng)歷多次整合，由最初的植物學(xué)（形態(tài)解剖）和植物分類學(xué)2門課程合并，學(xué)時(shí)數(shù)減少。2010年植物學(xué)列為青海大學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)平臺課后，又再次整合，教學(xué)時(shí)數(shù)和教學(xué)內(nèi)容也都做了較大調(diào)整，特別是教學(xué)時(shí)數(shù)越來越少，學(xué)生則抱怨教師講課速度太快，思維跟不上。另外課堂教學(xué)由每節(jié)課的50 min縮短為45 min，學(xué)時(shí)數(shù)又嚴(yán)重縮水。由于課堂教學(xué)時(shí)間有限，教師不得不加快講課速度，無暇顧及學(xué)生的反應(yīng)，無法在課堂上一一解答學(xué)生的問題，影響了教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。采用多媒體教學(xué)手段，取得了一定的成效，但要系統(tǒng)講述一門課程，讓學(xué)生深刻理解課堂內(nèi)容，更好地掌握學(xué)科知識，時(shí)間仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。為了更好地解決這個(gè)問題，課程教學(xué)網(wǎng)站的建設(shè)就勢在必行。自植物學(xué)課程網(wǎng)站建設(shè)以來，經(jīng)運(yùn)行，學(xué)生可在課后上網(wǎng)，查閱授課課件、教案、章節(jié)習(xí)題，解決了上述存在的問題，植物學(xué)網(wǎng)站的教學(xué)輔助作用越發(fā)重要，已成為學(xué)生自學(xué)的重要途徑和手段。

2.2充分發(fā)揮青海大學(xué)數(shù)字植物標(biāo)本館及網(wǎng)站的查詢功能

基于現(xiàn)代信息技術(shù)，利用青海大學(xué)數(shù)字植物標(biāo)本館及網(wǎng)站，教師和學(xué)生隨時(shí)隨地瀏覽、查閱青海省常見植物及相關(guān)信息。

學(xué)生在植物學(xué)和植物系統(tǒng)分類學(xué)實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)過程中經(jīng)常會遇到無法識別植物；學(xué)生、教師在省內(nèi)田野、森林、草原出游時(shí)，也會遇到各種各樣的植物，對植物感興趣的學(xué)生或從事植物學(xué)教學(xué)的教師也可隨時(shí)隨地方便快捷地通過PC端或移動端上網(wǎng)進(jìn)入到青海大學(xué)數(shù)字植物標(biāo)本館網(wǎng)站，通過科名、屬名、種名或產(chǎn)地等查詢窗口檢索到具有精美照片的各種植物，每種植物附有形態(tài)學(xué)描述、分布地區(qū)、生境、海拔以及標(biāo)本采集地的經(jīng)緯度等信息。

2.3充分發(fā)揮植物標(biāo)本展覽室的教學(xué)基地功能

青海大學(xué)-青藏高原特色植物標(biāo)本展覽室建設(shè)和館藏標(biāo)本的不斷補(bǔ)充完善，成為植物學(xué)實(shí)踐教學(xué)的重要基地。

植物標(biāo)本一方面是研究植物的重要材料，同時(shí)也是教學(xué)的重要工具。為了在5 d的實(shí)習(xí)時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生認(rèn)識更多的植物，就要在實(shí)習(xí)前定期安排學(xué)生到植物標(biāo)本展室瀏覽植物標(biāo)本，讓學(xué)生在實(shí)習(xí)前就已經(jīng)對實(shí)習(xí)地點(diǎn)的植物有了初步的認(rèn)識，學(xué)生可充分了解每種植物的根、莖、葉、花和果實(shí)等外部特征，熟悉植物的生長環(huán)境，掌握青海常見科和重要屬的識別特點(diǎn)，提高實(shí)習(xí)效率和實(shí)習(xí)質(zhì)量，為野外實(shí)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。

充分利用學(xué)生實(shí)習(xí)的機(jī)會，學(xué)生自己采集植物標(biāo)本，并制作和鑒定。在整個(gè)過程中，學(xué)生能近距離接觸各種植物，直觀了解植物的形態(tài)。標(biāo)本制作完成后，經(jīng)任課教師檢查合格，可作為課堂教學(xué)的演示標(biāo)本，也可作為植物標(biāo)本展室中展示標(biāo)本的一部分。當(dāng)寫有學(xué)生名字的植物標(biāo)本掛在標(biāo)本展室，增添了學(xué)生的自豪感和對植物學(xué)課程的喜愛，對低年級學(xué)生也是一種激勵(lì)。

另外，青海大學(xué)-青藏高原特色植物標(biāo)本展覽室也可作為相關(guān)專業(yè)入學(xué)教育的重要平臺。每年9月新生入學(xué)教育，農(nóng)牧學(xué)院各專業(yè)均安排學(xué)生到植物標(biāo)本展覽室參觀。通過參觀，使學(xué)生對青海省豐富的植物資源有所了解，對“大美青海”的含義以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要性有了充分的認(rèn)識，也使學(xué)生更加熱愛母校、熱愛青海。

2.4編寫并出版實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)工具書

主編出版《植物學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)教程》《青海主要草地類型及常見植物圖譜》《青海主要種子植物分類檢索表》《青海自然植被植物名錄及優(yōu)勢植物圖譜》4部著作，解決實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)缺少工具書的難題。

2011年任課教師在總結(jié)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合本地特點(diǎn)，經(jīng)青海大學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會審批立項(xiàng)，編寫出版了《植物學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)教程》一書。該教材要求學(xué)生掌握植物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本理論、基本知識、研究植物的一些基本方法和基本技能，安排了大量的綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，旨在引導(dǎo)學(xué)生在完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)后，在教師的指導(dǎo)下，以小組為單位，選擇課題，查閱資料，確定研究方案，獨(dú)立完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究，寫出規(guī)范性實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教學(xué)實(shí)習(xí)部分旨在鞏固和加深植物分類學(xué)的基礎(chǔ)知識，進(jìn)行一些基本技能訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問題和解決問題的能力。通過以上專業(yè)技術(shù)訓(xùn)練，初步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，為開展科學(xué)研究和完成畢業(yè)論文打下基礎(chǔ)。該教程具有較強(qiáng)的實(shí)用性，可作為具備不同實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)基礎(chǔ)條件的院系本科生教學(xué)使用。在使用過程中，各專業(yè)或?qū)I(yè)方向可根據(jù)本學(xué)科的實(shí)際情況，選擇開設(shè)實(shí)驗(yàn)課和實(shí)習(xí)內(nèi)容，合理安排教學(xué)內(nèi)容和時(shí)間。

《青海主要草地類型及常見植物圖譜》《青海自然植被植物名錄及優(yōu)勢植物圖譜》2部著作的出版是對《植物學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)教程》一書的重要補(bǔ)充?！肚嗪Ｖ饕莸仡愋图俺Ｒ娭参飯D譜》一書彩圖近2 000幅，有簡潔的植物特征描述，每種植物配插多幀彩色照片，近距離呈現(xiàn)植物生長的生態(tài)環(huán)境，植株的外觀，或花、果、葉的局部特寫，該書圖文并茂，形象生動，使學(xué)生能快速掌握該植物的鑒別特征。本書共收錄了青海天然草地分布的植物61科291屬579種，是以圖片形式介紹植物種最多、圖片最豐富的一本原創(chuàng)性的專業(yè)著作；該書為小16開本，便于隨身攜帶，是認(rèn)識植物的一本很好的工具書。《青海自然植被植物名錄及優(yōu)勢植物圖譜》一書包括兩部分內(nèi)容，在自然植被植物名錄部分介紹了青海省主要的8個(gè)植被型組所隸屬的各種植物，涉及植物101科613屬2 380種，名錄中的植物列出了中文名、拉丁名、產(chǎn)地和分布的海拔高度；圖譜部分則以青海自然植被群落優(yōu)勢植物為代表，每種植物配有莖、葉及花、果照片，既便于學(xué)生較好地識別植物，又可使學(xué)生掌握植物的主要特征。

認(rèn)識植物的一個(gè)重要途徑便是通過鑒定植物，而鑒定植物須有《中國植物志》《中國種子植物科屬詞典》《中國種子植物科屬檢索表》《青海植物志》等工具書，但是，這些書要么有上百冊之多（如中國植物志），要么館藏稀少，無法借閱。課程組成員2013年編寫出版的《青海主要野生種子植物分類檢索表》一書囊括了青海主要野生種子植物87科523屬2 101種13亞種461變種，書中既有分屬檢索表，又有分種檢索表，解決了學(xué)生實(shí)習(xí)所需的工具書不足的難題。

2.5對植物學(xué)實(shí)習(xí)教學(xué)體系進(jìn)行改革與探索

野外實(shí)習(xí)是植物學(xué)和植物系統(tǒng)分類學(xué)課程教學(xué)的重要內(nèi)容，對野外實(shí)習(xí)地點(diǎn)、教學(xué)內(nèi)容、方式、考核方法等進(jìn)行了改革。如在實(shí)習(xí)方式里安排了實(shí)習(xí)前期、實(shí)習(xí)期和實(shí)習(xí)后期需完成的實(shí)習(xí)內(nèi)容；在實(shí)習(xí)考核方法中，實(shí)習(xí)考核采用5段法，即野外實(shí)地考核、實(shí)習(xí)報(bào)告考核、標(biāo)本制作考核、標(biāo)本識別考核和實(shí)習(xí)表現(xiàn)。

2.6注重直觀教學(xué)在植物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

直觀教學(xué)是教學(xué)環(huán)節(jié)中傳授知識最有效、最生動、最容易被學(xué)生接受的教學(xué)手段之一。植物學(xué)和植物系統(tǒng)分類學(xué)課程在教學(xué)過程中常用植物標(biāo)本的展示，野外實(shí)地觀察植物生長環(huán)境、植物形態(tài)，學(xué)生親手采集植物標(biāo)本、制作標(biāo)本來提高學(xué)生的感性認(rèn)識，把一些枯燥、乏味和抽象知識提升到生動、有趣、感性認(rèn)識的教學(xué)過程，通過這樣的教學(xué)方法極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，降低理解難度，還能使學(xué)生通過這種可視性或可觸摸性的教學(xué)手段來加強(qiáng)記憶，培養(yǎng)他們的觀察能力和實(shí)際操作能力。

2.7充分利用校園植物資源，現(xiàn)場教學(xué)

由于青海大學(xué)現(xiàn)行開設(shè)的植物學(xué)課在一學(xué)期內(nèi)基本要求教完植物形態(tài)解剖學(xué)和植物分類學(xué)的全部內(nèi)容，時(shí)間緊，課堂內(nèi)容多，再加之實(shí)踐教學(xué)的環(huán)節(jié)薄弱等諸多不利因素，如何圓滿地完成植物學(xué)教學(xué)任務(wù)是教學(xué)所面臨的突出問題。為了保證在有限的課時(shí)內(nèi)完成規(guī)定的教學(xué)任務(wù)，不可能花很長時(shí)間到大自然、到遠(yuǎn)處的野外進(jìn)行實(shí)踐課的教學(xué)，緊缺的學(xué)校經(jīng)費(fèi)也限制了進(jìn)行長距離的野外實(shí)踐課。那么為了使學(xué)生在掌握課堂理論知識的同時(shí)又能夠進(jìn)行一定的實(shí)踐教學(xué)，就要充分利用校園植物資源，很好地解決這些問題。首先校園內(nèi)有比較豐富的植物資源，利用這些資源基本能滿足進(jìn)行直觀教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的需求。例如在講種子植物分類時(shí)，校園內(nèi)的青海云杉、油松、樟子松、青扦、側(cè)柏、落葉松等是很好的裸子植物的代表，利用蒲公英、紫花苜蓿、紫葉李、榆樹、楊樹、柳樹、薺菜、矮牽牛等植物可很好地講解菊科、豆科、薔薇科、楊柳科、十字花科、茄科等常見重點(diǎn)科的特征。為了發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，提高他們的學(xué)習(xí)興趣，在教學(xué)過程中，教師盡可能地采取實(shí)物教學(xué)，采集校園中可采集的常見植物，課堂上對這些植物用植物學(xué)術(shù)語進(jìn)行描繪，并且讓學(xué)生根據(jù)課堂所學(xué)的內(nèi)容把校園被子植物分成兩大類，即雙子葉植物和單子葉植物，然后比較和歸納兩大類植物種子、根系、葉脈等的不同特征。通過這種利用實(shí)物的直觀教學(xué)，使學(xué)生的理解能力、動手能力、解決問題的能力和理論聯(lián)系實(shí)際的能力都得到了大大加強(qiáng)，還培養(yǎng)了他們的科學(xué)觀察能力。

3立體教學(xué)體系實(shí)施效果

自2012年本科生植物學(xué)課程和研究生植物系統(tǒng)分類學(xué)課程立體教學(xué)模式實(shí)施以來，由草業(yè)科學(xué)專業(yè)發(fā)展到農(nóng)學(xué)、林學(xué)、植物保護(hù)、園林、園藝、生物技術(shù)、環(huán)境科學(xué)等專業(yè)，學(xué)生人數(shù)發(fā)展到每學(xué)年300人左右。通過不斷改進(jìn)教學(xué)模式，教學(xué)效果普遍提高，學(xué)生滿意度也逐漸上升。對學(xué)生進(jìn)行滿意度測評，2014年為80.1%，2015年81.5%，2016年達(dá)到83.4%。后續(xù)課程任課教師普遍認(rèn)為學(xué)生對植物學(xué)的基礎(chǔ)知識掌握較好，動手能力有所提高；碩士研究生指導(dǎo)教師也對植物系統(tǒng)分類學(xué)課程立體教學(xué)體系教學(xué)模式表示認(rèn)可，學(xué)生在從事科研過程中認(rèn)識植物、使用工具書鑒定植物的能力普遍增強(qiáng)。

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