植物系統(tǒng)學教學體系改革探討

胡國雄，耿彥飛

(1.貴州大學 生命科學學院，貴州 貴陽 550025；2.貴州大學 茶學院，貴州 貴陽 550025)

1 引言

植物系統(tǒng)學是研究自然界植物多樣性及其演化歷史的一門學科，其最終目的在于綜合各種分類學證據(jù)重建植物界的演化歷史，通過一個明晰的分類系統(tǒng)，傳達生命之樹末端分支以及它們之間相互關(guān)系的信息，指導我們對生命和周圍世界的理解[1]?！爸参锵到y(tǒng)學”和“植物分類學”是兩門既有聯(lián)系又有區(qū)別的學科。植物分類學是對植物進行識別、命名和分類的科學[2]，傳統(tǒng)植物分類學的側(cè)重點在于對自然界的植物進行分門別類。植物系統(tǒng)學研究領域更為廣泛，包括植物的多樣性、植物的命名、分類以及演化，其內(nèi)容包含了傳統(tǒng)植物分類學的內(nèi)容。目前，植物分類學作為高?；A課程在生物科學、生態(tài)學、林學等專業(yè)廣泛開設，然而，國內(nèi)有部分高校已采用研究領域更為廣泛的植物系統(tǒng)學代替植物分類學課程。植物系統(tǒng)學具有很強的理論性和實踐性，通過本課程的學習，學生不僅能識別自然界中的植物種類以應用到生產(chǎn)實踐中，也能了解植物各大類群的起源、擴散及其它們之間的演化關(guān)系等科學問題。該課程的設置對培養(yǎng)生物多樣性保護與利用領域的應用型和創(chuàng)新型人才具有積極的作用。

由于教學資源與條件限制，目前植物系統(tǒng)學在教學內(nèi)容和體系上存在一些不足之處。本文以貴州大學生物科學專業(yè)開設的《植物系統(tǒng)學》為例，梳理該課程教學目前存在的問題與不足之處，對該課程進行相應的改革。

2 植物系統(tǒng)學教學現(xiàn)狀與存在的問題

2.1 教材內(nèi)容過于陳舊

國內(nèi)大部分植物系統(tǒng)學教材主要編寫于20世紀，其內(nèi)容側(cè)重于植物分類[3,4]。21世紀以來，植物系統(tǒng)學有了很大的發(fā)展，產(chǎn)生了很多新概念和新思想，但這些新內(nèi)容沒有反映在國內(nèi)編寫的相關(guān)教材中[5]。目前，適用于植物系統(tǒng)學課程的中文教材有北京師范大學劉全儒教授等人2008年翻譯的《植物系統(tǒng)學分類—綜合理論及方法》[6]和中科院昆明植物研究所李德銖等人2012年翻譯的《植物系統(tǒng)學》[1]，這兩本教材總體上都吸收了植物系統(tǒng)學的最新研究成果。由于李德銖等人2012年翻譯的《植物系統(tǒng)學》早在2015年就已脫銷，目前貴州大學生物科學專業(yè)的植物系統(tǒng)學課程采用的是《植物系統(tǒng)學分類—綜合理論及方法》一書。就教材內(nèi)容而言，《植物系統(tǒng)學分類—綜合理論及方法》目前存在一些不足之處：①課本中所列舉的很多植物類群在中國沒有分布，在講解過程要結(jié)合近緣的中國有分布的植物類群(最好是貴州大學校園周邊有分布的類群)進行講解；②近10年植物系統(tǒng)學的最新研究成果層出不窮，這些成果還未來得及反映到教材上；③課本未對苔蘚植物、蕨類植物和裸子植物的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系進行介紹。

2.2 實踐/實驗教學內(nèi)容缺失

在貴州大學生命科學學院最新版的植物系統(tǒng)學教學計劃中(2016版)，未包含實踐/實驗教學內(nèi)容。識別常見植物類群是植物系統(tǒng)學教學的一個重要任務，野外實踐是學生認識植物的重要環(huán)節(jié)，結(jié)合理論教學的野外實踐能加強學生的感性認識，幫助學生理解各大植物類群的識別特征，達到學以致用的目的。如果教學計劃中不設置實踐/實驗內(nèi)容，除了極少數(shù)特別感興趣學生之外，很少有學生會主動進行課外實踐[7]，不利于培養(yǎng)學生對植物系統(tǒng)學的興趣。

2.3 采用傳統(tǒng)教學模式，教學效果不突出

植物系統(tǒng)學課堂教學模式以教師講授PPT為主，對新的教學理念、教學方法應用不足，缺乏必要的課堂互動、教學研討環(huán)節(jié)。以教師主講的課堂模式不能保證學生上課時的積極性，部分學生在上課時注意力不集中，甚至因厭學而逃課[8]。相比于傳統(tǒng)的講授模式，學生更傾向于擁有更多的主動學習機會，而不是被動接受知識[7]。

2.4 考核方式不靈活，平時成績計分單一且占總成績比重偏低

植物系統(tǒng)學課程考核以期末考試成績?yōu)橹鳎摬糠殖煽冋伎偝煽兊?0%，平時成績僅占30%。平時成績主要根據(jù)學生上課的出勤率來計算，缺乏對學生實踐能力、課堂表現(xiàn)及課后作業(yè)的考核。期末考試成績占比偏高往往會導致學生平時投入的學習時間相對較少，鄰近期末考試時突擊學習現(xiàn)象。這種計分模式不能很好地調(diào)動學生學習的積極性，也不能全面反映學生掌握該門課程的能力。很多學生考試過后很容易忘掉相關(guān)的知識點，未能把植物系統(tǒng)學中的知識點應用到具體實踐中去。

3 植物系統(tǒng)學課程教學改革

3.1 課程內(nèi)容的更新與整合

教材是相關(guān)知識的集合體，是學生學習和教師開展教學活動的主要依據(jù)。教材的質(zhì)量直接關(guān)系教學質(zhì)量，選擇教材要充分考慮內(nèi)容的完整性、結(jié)構(gòu)的邏輯性和知識的新穎性。對比國內(nèi)植物系統(tǒng)學可利用的教材，劉全儒教授等人2008年翻譯的《植物系統(tǒng)學分類——綜合理論及方法》是目前中文版教材中最佳的選擇。

在分析和掌握植物系統(tǒng)學課程存在問題的基礎上，結(jié)合該學科的發(fā)展特點，我們對《植物系統(tǒng)學分類——綜合理論及方法》一書的內(nèi)容、邏輯順序進行了梳理與調(diào)整，將原來教學計劃中十四章內(nèi)容和補充的內(nèi)容整合為4個專題模塊：①植物分類學的基本知識；②系統(tǒng)分類學的證據(jù)及方法；③植物系統(tǒng)學網(wǎng)絡資源；④高等植物系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系(表1)。在植物分類學的基本知識模塊，重點講授分類學與系統(tǒng)學的內(nèi)涵與發(fā)展歷史，植物的命名法規(guī)等內(nèi)容；在系統(tǒng)分類學的證據(jù)及方法模塊，講解植物形態(tài)和生物化學性狀的分類學和系統(tǒng)學意義，分子系統(tǒng)樹構(gòu)建過程及解讀，并重點講授分子系統(tǒng)學中的相關(guān)概念；在植物系統(tǒng)學網(wǎng)絡資源模塊，重點講解當前在植物系統(tǒng)學領域常用的網(wǎng)絡資源和一些在實踐領域具有較高實用價值的手機App；在高等植物的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系模塊，將根據(jù)最新的分子系統(tǒng)學研究結(jié)果，學習苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物和被子植物的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，重點講解被子的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。

表1 植物系統(tǒng)學課程設計方案

3.2 教學方法的改革

3.2.1 增加課堂研討環(huán)節(jié)，提高學生自主學習能力

老師在厘清課程目標，掌握課程理論知識及參考文獻的基礎上，對課程進行精心設計，結(jié)合實際情況提出若干問題。要求學生針對問題進行資料查閱，通過學生與學生之間，學生與老師之間相互提問和解答的方式，引導學生進行獨立思考。這樣做既活躍了課堂氣氛，又增強了學生探究問題的主動性。

3.2.2 拓展學生學習和交流渠道，培養(yǎng)學生的學習興趣

植物分類是系統(tǒng)學的重要組成部分，學生對這門課程缺乏熱情的原因之一是面對眾多自己不認識的植物無從下手。學生采到的標本大部分時候只代表了植物生長某一時期的形態(tài)特征，而植物檢索表所依據(jù)的是植物各個時期的綜合特征，如果學生對某一種植物完全沒有印象，則很難通過檢索表查到科屬，進而影響了學生進一步學習的積極性。及時獲得學習成就感可以極大的提高學生的學習興趣。網(wǎng)絡學習、相關(guān)手機App能幫助學生快速認識一些常見植物，這對提高他們的學習熱情有極大的幫助，能夠幫助學生更為直觀的理解重要科屬的識別特征。本次教學改革將向?qū)W生介紹植物系統(tǒng)學和分類學相關(guān)的網(wǎng)站和手機App，指導學生在具體實踐中加以應用。

3.2.3 理論教學與實踐教學相結(jié)合

貴州大學校園內(nèi)具有很高的植物多樣性，花溪三大校區(qū)有高等植物700余種，覆蓋了高等植物中常見的科屬，我們目前已統(tǒng)計了這些植物在校園里的分布點。在維管植物系統(tǒng)學模塊內(nèi)容的講解時，我們將在上課之前告知學生課堂上將要列舉的植物類群及其分布地點，讓學生采集后帶到課堂。這有利于加強學生對理論知識的理解，提高學生學習的積極性。

3.4 考核方式的改革

在課程教學模式改革的基礎上，我們也對植物系統(tǒng)學的考核方式進行了相應改革，加強了平時學習和實踐能力的考核(表2)，將平時課堂出勤率、課堂問答、課堂

討論及實踐課表現(xiàn)、實驗報告等納入了考核指標。

4 結(jié)語

通過對植物系統(tǒng)學教學內(nèi)容的改革，系統(tǒng)地介紹了植物系統(tǒng)學的內(nèi)容，讓學生全面掌握了系統(tǒng)學研究的相關(guān)概念和方法、了解了高等植物各大類群的最新系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系、提高了學生識別和鑒定植物的能力，使學生能把能夠所學知識應用到具體實踐中去。此外，通過教學模式和考核方式的改革，培養(yǎng)了學生自主學習能力，極大地提高了學生學習的積極性，并培養(yǎng)部分學生學習植物系統(tǒng)學的興趣。

表2 “植物系統(tǒng)學”課程考核成績及考核指標組成