現(xiàn)代信息技術在地方農林院校核心課程輔助教學中的應用實踐

鐘泰林　趙光武　王洋

摘 要：該文以現(xiàn)代信息技術在地方農林院校的兩門重要的專業(yè)基礎和專業(yè)課程“植物生理學”和“園林樹木學”中的應用實踐為例，探討分析了傳統(tǒng)教學模式下該課程實踐教學中存在的困境和問題，提出現(xiàn)代信息技術環(huán)境下課程輔助教學完善的必要性和緊迫性，探討了“手機”等現(xiàn)代信息平臺在“植物生理學”和“園林樹木學”課程輔助教學中應用的類型、方式與效果。為提高地方農林院校課程教學的效果、促進師生互動與交流等實踐方面進行了一些有益的嘗試和分析，并取得了較好的效果。

關鍵詞：現(xiàn)代信息技術；核心課程；輔助教學；實踐教學

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）01-0108-05

Abstract：This paper analyzed the difficulties and problems existing in the teaching of plant physiology and landscape dendrology under the traditional teaching mode in local agriculture and forestry universities. The necessity and urgency of improving the auxiliary teaching were put forward under the condition of modern information technology. In this paper，we also discussed the types，methods and effects of the application of modern information platform，such as mobile phone，on the auxiliary teaching of plant physiology and landscape dendrology. To promote the teaching effect and improve the interaction and communication between teachers and students in local agriculture and forestry universities，some useful attempts and analysis were conducted and good results were achieved.

Key words：Modern information technology；Plant physiology；Landscape dendrology；Auxiliary teaching；Practice teaching

現(xiàn)代信息技術主要包括傳感技術、計算機與智能技術、通信技術和控制技術?，F(xiàn)代生活中，中青年群體90%均離不開手機生活，更何況具有較廣知識面和技能的大學生和教師。據不完全統(tǒng)計在上課時學生看手機的時間有時占課時的1/3或更長，抬頭率越來越低。如何充分的利用“手機”的功能和模塊更好地服務于教學，是擺在師生面前的現(xiàn)實和緊迫問題。盡管隨著科學技術的發(fā)展，以網絡和多媒體技術等為核心的信息技術在地方農林院校教育教學中得到了一定運用；這些技術的應用一方面豐富了教學資源、教學手段，另一方面也對傳統(tǒng)教育環(huán)境下的教學方法和模式帶來了一些沖擊和影響[1-2]。

以網絡、視頻和多媒體等為主要內容的信息技術不斷更新和完善，為現(xiàn)代教學提供了新的手段和技術基礎。“植物生理學”和“園林樹木學”是地方農林院校中兩門非常重要的專業(yè)及專業(yè)基礎課，“手機”功能合理在課程教學中的應用將對教學模式發(fā)生明顯的變化，過去須在教室完成的教學，現(xiàn)在也可通過手機微信、QQ、視頻、百度搜索、掃碼等方式靈活的解決老師與學生交流的學習內容；同時網絡模糊識別技術的發(fā)展，傳統(tǒng)的需查找“植物志”等書本方式解決樹木認知問題也可通過模擬識別系統(tǒng)獲得初步的認證，大大省略一些繁瑣的步驟與環(huán)節(jié)，提高了學習的效率和準確率。

1 “植物生理學”和“園林樹木學”實踐教學中面臨的主要問題

“植物生理學”和“園林樹木學”是地方農林院校的兩門重要的專業(yè)基礎課程（以浙江農林大學及繼續(xù)教育學院為例）?！爸参锷韺W”是研究植物生命活動基本規(guī)律的科學。它以數(shù)理化、生物化學、植物學等課程為基礎，又是生物科學和大農類各專業(yè)的專業(yè)基礎課和主干課，為植物優(yōu)質高產提供理論依據；為植物基因功能及表達調節(jié)和轉基因等研究提供明確的生理目標。該課程的教學目的是要求學生了解植物體內主要代謝活動機理，掌握植物與環(huán)境進行物質和能量交換的基本原理，植物形態(tài)建成的生理基礎以及植物生長發(fā)育的基本規(guī)律。深刻了解環(huán)境對植物生命活動的影響和植物對逆境的抗性，了解一些主要植物生理指標的測定方法和進行植物分析的基本技術和原理；要求掌握植物生理英文術語，能較熟練閱讀植物生理學英文教材和文獻?！爸参锷韺W”作為生物科學及大農類的專業(yè)基礎必修課，應努力貫徹理論聯(lián)系實際和少而精的原則，培養(yǎng)學生自學和討論問題、研究和解決植物生理相關問題的能力。學好這門課除了教師認真教學外，離不開學生的課前預習和課后復習。缺乏好的網絡資源或手機平臺限制了學生學習和復習的主動性?！爸参锷韺W”教學的復雜性、系統(tǒng)性、艱難性、季節(jié)性及實踐證明，僅憑課堂講授解決不了學生認知生物化學領域的各種問題。如何通過輔助教學來補充、提高教學質量和效果，成為師生甚至學校、教育部門面臨的共同話題。因此，必須探討和創(chuàng)新新的技術和手段來豐富和解決“植物生理學”輔助教學中的各種問題，從而提升教學效果，滿足專業(yè)學習和發(fā)展的需求[3]。

“園林樹木學”是風景園林、園林、觀賞園藝、景觀設計、環(huán)境設計等專業(yè)重要的專業(yè)基礎課；該課程教學的主要目的，不僅是要讓學生認知樹木、掌握眾多樹種識別中的基本要點，更應以滿足景觀應用為主要目標，即“識別是過程，應用是目的”[4-6]。然而，園林綠地中園林樹木種類繁多，因氣候類型等環(huán)境條件的不同又表現(xiàn)出很強的地域性特征，加之樹木所處生境及不同生長時期的特點；因此，園林樹種的識別一直來是“園林樹木學”實踐教學的重點和難點及專業(yè)的基礎[4-6]。同時，作為該課程內容學習的前提和基礎，樹種識別常常在實踐教學中又需耗費大量的時間和精力[5-7]。如國內著名高校北京林業(yè)大學，其園林學院教學大綱就要求，園林專業(yè)本科學生至少須識別掌握400種及以上常見園林樹木，因而“園林樹木學”的實踐教學就成了一門任務繁重，工作量大的課程。目前該?！皥@林樹木學”的實踐教學學時主要包括校內16學時、北方地區(qū)（北京）和南方地區(qū)（杭州、蘇州、上海）各1周教學實踐和實習。學生在識別、掌握這400種（包括品種）左右常見園林樹種過程中，通常在初始時，因學生可看到或品嘗到較多的花、果或其圖片，表現(xiàn)出較高的學習興趣；但隨著樹木種類的增加，很多樹木之間，特別是一些同科或同屬樹木間就容易發(fā)生混淆，難以區(qū)分，在這一困難面前部分學生會逐漸喪失初期的學習興趣和熱情產生厭學情緒[4-5]。同時，由于風景園林、景觀設計、環(huán)境設計等非園林專業(yè)的學生，因前期沒有較好學習過園林植物學，要在短時期內掌握如此眾多的樹木種類更是難上加難。為減少單一課程教學模式，國內外許多院校均把“園林樹木學”列為的本校精品課程或核心課程，在教學過程中已經廣泛使用了多媒體技術和手段，也建立了相應的校園網絡學習平臺[1，4-7]。這種信息技術的充分應用對這門課程的教學效果產生了積極和深遠的影響。然而長期以來，各個學校在“園林樹木學”的教學過程中不同程度的存在講課學時減少而課程任務又繁重；學生學習興致不高、主動性不強；傳統(tǒng)講學模式常常忽視了學生的主體地位，又不能讓學生很好的參與；單次上課學生人數(shù)增多甚至超40～60人，師資配備不足，學生遇到的問題不能及時得到解決等特點[4-5]。因此必須探討和創(chuàng)新新的技術和手段來豐富和解決專業(yè)及基礎課程輔助教學中的一些問題，從而提升教學的效果和效率，為專業(yè)學習打好基礎。endprint

2 網絡及共享課程資源教學

網絡教學資源是各院校包括地方農林院校普遍推廣的一種輔助教學形式，主要包括精品課程、共享課程、視頻公開課等。一方面具有老師上課的特點，有人在講解；另一方面針對一些問題也可通過網絡（QQ在線或郵箱）的方式進行交流與解決，是目前比較系統(tǒng)和全面的一種在線學習“植物生理學”和“園林樹木學”的網絡學習形式，且這種方式更適合于在PC機上進行操作。如：

2.1 揚州大學“植物生理學”國家級精品資源共享課（http：//jpkc.yzu.edu.cn/course/zhwshl/） 課程負責人為揚州大學植物學博士點學科和生物學博士后流動站帶頭人，江蘇省植物生理學會名譽理事長王忠教授。揚州大學的植物生理學教學已有60a的歷史，主講本精品課程的團隊是一支精干的國家級教學團隊。課程教學資源豐富，除了教學必須的講義等資料外，網站還包括在線測試、課程改革與創(chuàng)新、教學成果展示等內容，并單獨開發(fā)了植物生理專題討論網，方便師生隨時互動。主編的教材列為國家精品教材，制作的科教影片和教學課件獲全國大賽獎。教材和課件的廣泛應用對全國植物生理學教學起到了積極的推動作用。

2.2 浙江農林大學農業(yè)與食品科學學院開發(fā)的“植物生理學”網絡課程（http：//mooc1.zafu.edu.cn/course/92064827.html） 內容涵蓋緒論、植物水分生理、植物的礦質營養(yǎng)、植物的光合作用、植物的呼吸作用、植物同化物的運輸、植物的次級代謝產物、細胞信號轉導、植物生長物質、植物的生長生理、植物的生殖生理、植物的成熟和衰老生理、植物抗性生理等13章的內容。此外，還包括質壁分離和植物組織水勢的測定、葉綠素的提取與分離葉綠素的定量測定、植物葉片光合速率的測定、植物細胞質膜透性的測定等5個實驗；融合了PPT、視頻、作業(yè)、課程答疑等環(huán)節(jié)與過程，目前已經開始試運行，效果良好。

2.3 由浙江省植物學會創(chuàng)辦的“之江草木”論壇（http：//www.zjflora.com/） 該論壇由植物學堂、野生植物分類與鑒賞、栽培植物分類與鑒賞、浙江植物圖庫等模塊組成，論文成員有高校植物學方向的教授專家，植物園、研究所的專家，以及部分非常出名的業(yè)余專家，他們博覽群書，走遍南方眾多山地丘陵，拍攝了大量的植物素材，供大家交流，是學習交流南方植物特別是浙江植物的一個好網站，也是國內較好、比較系統(tǒng)和全面的植物學習鑒賞的專業(yè)網站。

3 “手機”在輔助教學中的實踐應用

然而，現(xiàn)代大學生大多數(shù)同學較少安靜坐于一處，且PC機具有體積較大、攜帶不方便的缺點，這給網絡學習帶來了一些困難。但是“手機”特別是智能手機的推廣和普及，“手機”查閱信息的功能越來越強大和完善，可以較好的克服這一困難。據不完全統(tǒng)計，現(xiàn)代生活中，中青年群體90%均離不開手機生活，更何況具有較廣知識面和技能的大學生和教師。如何充分的“手機”的功能、模塊更好地服務于教學，是擺在師生面前的現(xiàn)實和緊迫問題。為讓同學能與課程學習隨時隨地的聯(lián)接，并針對 “植物生理學”和“園林樹木學”教學實踐的特點和技術難題，筆者對應用“手機”中的某些功能和模塊進行輔助教學等方面進行了一些探索和嘗試，主要是如何應用手機的網絡功能、QQ或微信在線、百度搜索、APP終端、微信公眾號等平臺進行輔助教學。結果不僅與學生進行了較好互動，而且取得了理想教學效果。下面主要以“園林樹木學”實踐應用為例進行闡述：

3.1 視頻直播與在線學習 可以與一些學術基礎較好的同學、師長、朋友甚至專家老師建立朋友關系，進行在線的QQ、微信視頻的現(xiàn)場學習與交流，當然網絡上也有些視頻可以參考。

如南方植物分類群，QQ群號：59181457，成員有近500人，也有高校及各行業(yè)的植物愛好者，大家均可把認識的、不認識的植物上傳網絡，一些熱心人士會進行識別和鑒定，也是學習交流植物的一個群，比較方便隨時交流與溝通。

3.2 智能識別系統(tǒng) 如：智能花卉識別系統(tǒng)――是一款由中國科學院植物研究所與百度等單位共同研發(fā)的“智能花卉識別系統(tǒng)”，讓“拍花識植物”成為了現(xiàn)實與可能；如圖1，首先進入系統(tǒng)（http：//stu.iplant.cn），也可百度“花卉識別”再進入系統(tǒng)，只需上傳一張圖就可初步告訴你所拍的樹木叫啥名，準確率達80%甚至更高，不僅對非專業(yè)人士就是對學這個專業(yè)的一些同學也有很好的啟發(fā)和幫助作用。原理是花與樹木的枝部相比，具有更穩(wěn)定的性狀，花朵在分類學上也更為靠譜，這與經典的植物分類原理一脈相承。此系統(tǒng)主要依靠“中國植物圖像庫”的強大圖庫（約250多萬幅照片）作為支撐。當學生日常生活中遇到不認識的花拍照上傳“看圖識花”系統(tǒng)之后，系統(tǒng)將自動與數(shù)據庫中已分好類的植物圖像進行匹配，從而為用戶推送出識別推薦意見。不過，受到數(shù)據庫樣本量和樣本準確度的限制，目前“拍花識植物”的識別準確率約80%；不過，該“看圖識花”系統(tǒng)已經實現(xiàn)了針對日常生活中1000多種最常見的植物的識別；除了受到數(shù)據庫本身的限制之外，用戶所上傳的花朵是否清楚、是否夠大也直接影響到最后的識別結果。因此，這也只是輔助工具，一些必要的樹木學知識還是需要掌握的，這樣可以更好的利用此工具。

3.3 微信公眾號 現(xiàn)有“園林樹木學”相關的微信公眾號也眾多，下面介紹幾款比較經典的公眾號：（1）“我是校園，微信號：cc54xy”如圖2，是一款基于課堂教學與師生交流的輔助平臺，包括課堂點名和點名情況統(tǒng)計，作業(yè)布置與測試及統(tǒng)計，師生答疑、學生交流討論等功能，且具有較好的監(jiān)測和監(jiān)控功能，較好的解決了學生人數(shù)較多點名繁瑣、學生對作業(yè)應付的問題。更適合于老師應用。

（2）“北林園林樹木，微信號：bjfu-yuanlinshumu” 如圖3，是由我國風景園林學科排名第一的北京林業(yè)大學園林學院開發(fā)的，一款專業(yè)系統(tǒng)學習“園林樹木學”的微信公眾號，主要欄目包括“記憶秘笈”、“拉丁寶典”、“樹知多少”3個大模塊，每個模塊下面又分別有視頻、音頻、秘笈；150精華、300大歸納；找你妹、尋寶記、獨木橋等形神兼?zhèn)涞南嚓P內容，專業(yè)性系統(tǒng)性相對較強，特別適合園林相關專業(yè)在校本科及以上學生的系統(tǒng)學習和復習。endprint

3.4 掃碼學樹木 上面我們講了拍花識植物，其實在現(xiàn)實生活中，一些植物園或校園等地，也是學習、認識植物的好處所，且每個地方現(xiàn)在一方面把植物的名稱均標注掛在樹上了，另一方面為方便有興趣的游人了解更多此樹的信息，一般也會在樹牌的一個角標上二維碼或條碼，只要游人用手機掃下二維碼或條碼，就會進入該樹的數(shù)據庫顯示此樹的許多相關信息，便于游人進一步的了解和學習該種樹木。特別是一些具有特殊用途和價值的樹木，關心和關注的人也較多，起到了較好的科普與宣傳效果。

這方面做得較好的，如杭州植物園以及北京師范大學、浙江大學、浙江農林大學等單位，樹種的數(shù)據庫信息有些是自己開發(fā)的，甚至把園中的位置與分布等信息全附錄上；也有些連接的數(shù)據庫信息是百度百科，其實就是做了個連接。如杭州植物園（見圖4）的樹木標牌信息較簡單，就種名、科名及拉丁名和用途與二維碼，但二維碼掃描后有詳盡的種名和拉丁名、科名和屬名及拉丁名、形態(tài)描述、分布地區(qū)、主要用途、中國植物志英文版、黑白線圖等信息，類似于植物志，可較好的方便專業(yè)人士或愛好者較系統(tǒng)了解和學習該種植物。

浙江大學校園的樹木標牌內容（見圖5）相對就更豐富一些，一方面樹牌上的信息要多，有種名、科屬名及拉丁名和典故及二維碼等信息；另一方面二維碼掃描后有詳盡的種名和拉丁名、科名和屬名及拉丁名、不同時期和種植點的圖片、形態(tài)學特征、生境、產地、應用價值、藥用價值、植物文化以及外網連接至中國自然標本館（CFH）、中國植物圖像庫（PPBC）和中國植物志英文修訂版（Flora of China）信息，內容很全面，可較好的方便專業(yè)人士或愛好者較系統(tǒng)了解和學習該種植物。

3.5 專題網站 一些植物學習的專題網站，如手機植物志APP（http：//app.eflora.cn/），“中國植物志”電子網http：//frps.plantphoto.cn/list.aspx，“浙江植物志”PDF版等一些植物志（資源）的網站，“中國風景園林”網（http：//plant.chla.com.cn/），“中國園林資源”網（http：//www.86garden.com/）等一些網絡資源，均展現(xiàn)了較多的園林樹木及應用識別技術知識，可方便具有興趣的同學學習了解園林樹木相關知識。

4 現(xiàn)代信息技術在輔助教學應用狀況反饋

由上可知，現(xiàn)代信息技術在地方農林院校，特別是浙江農林大學的輔助教學中有了較廣泛的應用和實踐，對增進師生互動、提高教學質量與效果等方面起到了較好的促進作用。然而因“植物生理學”和“園林樹木學”學習的特殊性、系統(tǒng)性和專業(yè)性，不像一些娛樂類項目那么容易被大眾所喜愛和接受。據調查的30名相關專業(yè)的老師，僅40%的老師了解和知道上述微信公眾號等信息，目前主要還是以傳統(tǒng)的教學模式和方法為主。另據調查的5所院校近300名相關專業(yè)的同學，發(fā)現(xiàn)若講課老師上課時講過的一些現(xiàn)代信息手段，同學們基本知道且日常也會應用；若老師沒有講過，學生主動搜索網絡技術進行學習的不足35%，主要還是對相關專業(yè)比較感興趣的同學，特別是對“植物生理學”和“園林樹木學”感興趣的同學應用較多。同時參與調查的許多同學也提出，要激發(fā)他們學習的興趣，除自身的興致外，可否把這些信息技術做得更加有趣、動漫和通俗易懂，這也是信息技術今后需豐富和完善的一個重要方面和方向。

5 結語

本文以地方農林院?！憬r林大學“植物生理學”和“園林樹木學”兩門專業(yè)及專業(yè)基礎課程為例，系統(tǒng)介紹了課程實踐教學中存在的主要問題、“手機”等現(xiàn)代技術的應用實踐及其效果?？傊瑢W習“植物生理學”和“園林樹木學”的現(xiàn)代信息手段、終端很多，這為師生的學習和教學提供了許多便利，同時一些客觀因素或技術水平等，一些網絡也存在一些明顯的錯誤，需要學習觀察者好好的加以鑒別。這也要求各個網絡或處所提高信息發(fā)布的準確性，及時更新。

同時因篇幅等原因本文僅介紹了一些主流或知名度較高的、易操作和接受的現(xiàn)代信息技術知識，方便學員更好的應用與理解。然而再方便、易懂的技術也要求學員需具備一些基本常識，才可明辨真?zhèn)?，更好的吸收不同信息手段的精華成果，才不易被一些錯誤信息所誤導，提高學習的針對性和時效性。當前，“植物生理學”和“園林樹木學”課堂教學已廣泛地運用現(xiàn)代信息技術，這為提高教學質量和效益提供了良好條件，也為其他同類課程輔助教學起到了示范作用。但是，如何恰如其分地運用“手機”等現(xiàn)代信息平臺，使信息技術與課程教學有機地融合，從而為提高教學質量和教學效果服務，這是個值得持續(xù)探索的課題。

參考文獻

[1]周蘊薇.信息技術環(huán)境下園林樹木學課程教學改革研究[J].中國林業(yè)教育，2007，25（3）：60-62.

[2]呂尊富，王睿，李飛飛，等.以實際應用為導向的農學專業(yè)理論與實踐教學探討[J].安徽農學通報，2017，23（20）：140-143.

[3]俞剛.淺談《植物及植物生理學》常用教學方法的運用[J].讀與寫雜志，2016，13（5）：278-279.

[4]田治國，楊艷.“園林樹木學”課程教學方法的創(chuàng)新[J].中國林業(yè)教育，2015，33（3）：43-45.

[5]劉秀麗.“園林樹木學”實踐教學的方法探索[J].中國林業(yè)教育，2013，31（1）：52-55.

[6]臧德奎.園林樹木學（第二版）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2014.

[7]唐岱，Alex Niemiera，張寶蘭，等.弗吉利亞理工大學“園林樹木學”教學特點分析[J].福建林業(yè)科技，2011，38（2）：151-155.

（責編：徐煥斗）endprint