崂山实训基地植物学野外实习教学模式研究
2012-08-15李彦连刘顺湖王元军刘开伟
李彦连,刘顺湖,王元军,刘开伟
(山东济宁学院 生 命科学与工程系,山东 济 宁273155)
1 课题研究背景
野外教学实习是植物学、植物分类学和植物群落学教学不可分割的重要组成部分,其教学目的是为了扩大和巩固学生课堂教学所学的内容,同时又能学习新的科学知识,培养智能和技能,培养学生独立工作的能力,加强辨证唯物主义观念,认识更多的植物种类,明确植物与环境的辨证关系,以达到激发学生学习和研究植物学的浓厚兴趣。而要在短期内和有限的区域内达到理想的植物学野外教学效果,必须寻找理想的野外教学基地,在基地内建立一套全新的、优化的野外教学模式。
崂山地处山东半岛南部,青岛市境内东部,三面环海,一面靠陆,位于北纬36 03~36 23,东经120 07~120 43。独特的地理位置和气候条件使崂山植物种类表现出南北过渡性特点,东北辽东成分及华北北部种类在此分布,一些具有亚热带亲缘和成分的植物也生长于此,植物区系中有较多的东北、亚热带、日本及欧美的成分,使崂山成为山东省植物最丰富的区域之一,地理成分复杂,温带成分优势明显,泛热带成分丰富,植物区系具有古老性,种的特有现象明显,单种属和寡种属数量较多,反映了崂山植物区系在进化水平上的多样性。
正因为如此,几十年来崂山已成为华东、华北乃至全国其他地区高校最理想的植物学教学基地,每年吸引着诸多高校来崂山从事植物学野外教学和实习。但由于缺乏一个科学的、系统的、全面的植物学野外教学新模式,在旧有的传统模式下,难以克服野外教学短暂性、季节性的困难,难以达到预期的效果。野外教学新模式在传统模式的基础上,强调专时专门的野外实地调查和实习,同时通过全面系统的调查和研究,将丰富的野外植物资源和教学资料进行整理和归类,制成全面反映崂山植物资源和珍贵植物种类的教学录象和光盘以及野外教学彩色图片,使崂山任何季节的植物资源和植物种类在任何时段、任何地点都能够以直观的形式展现出来,从而能够突破时间和空间的限制,节约大量的野外教学经费,使崂山真正成为一个拥有先进教学模式的理想野外教学场所。
借助以崂山为实训基地的优势条件,进行在新形势下植物学野外实习教学模式的研究,可有助于积极探索和尝试实习环节学生成绩评定办法及考核方法的改革,加大实践性教学内容的课程在整个课程考核成绩中的比重,为每年近百名学生的崂山野外实习探索出一个新的野外教学模式。同时因为实习时间短促,加上崂山山体大,阴坡和阳坡、不同的实习线路和不同季节见到的植物都不完全一样,不能整体地全面地熟悉尽可能多的植物,本课题研究通过运用现代的多媒体手段,将不同时期、不同地段、不同实习线路的植物图像和照片作成多媒体课件,克服野外教学短暂性、季节性的困难,将丰富的野外植物资源和教学资料进行整理和归类,制成全面反映崂山植物资源和珍贵植物种类的教学多媒体课件以及野外教学彩色图片,提高植物实习的教学质量。
正是在这样的前提背景下,笔者申报了山东省教育科学“十一五”规划课题“崂山实训基地植物学野外实习教学模式研究”课题,以期对以前的崂山植物学野外实习的做法和经验进行系统地归纳总结,制定崂山植物野外实习的总体规划,确立具有代表性的崂山野外教学实习线路和教学样地。
2 研究内容与方法
在总结和归纳十几年崂山植物学野外实习的经验的基础上,同时借鉴山东师大、曲阜师大、临沂师范学院等兄弟院校植物学实习的经验和做法,该课题采用结合历年实习进行野外调查等方法,同时配合采用文献研究法和经验总结法,进行以下5个方面的研究。
(1)在植物学专业教学计划中突出并优化实习教学方案,加大实践教学比重、明确实习技能考核要求,充分体现野外实习教学改革的思路,以便形成科学合理的实践教学体系。
(2)拍摄大量丰富的植物彩色图片资料,包括常见的、经济意义比较大的和分类价值比较大的植物种类。
(3)加强对学生专业实习技能的培训与锻炼,培养具有较强野外实践能力和经验的学生,并参与到生命科学与工程系绿色环保协会开展的各项植物学科普知识的活动中,如每年新生的植物知识竞赛,校园植物的调查和济宁市区道路绿化现状调查分析等。
(4)通过组织学生开展各类植物知识竞赛、植物标本采集等技能比赛、项目研究、社会服务等活动,让学生在实践中得到锻炼、受到体验、积累经验、提高技能、增长才能。
(5)制作相关具有较强实用性的多媒体课件,促进实践教学手段现代化。
3 研究成果与结论
3.1 编制出切实可行的植物学野外实习大纲
植物学野外实习大纲是野外实习教学的指导性文件。无论是实习教材和教学参考书的选编,授课计划的制订,还是实习成绩考核,教学检查及课程评估都要以教学大纲为依据。实习教学大纲明确规定了实习在专业教学计划中的地位和作用,确定实习教学的基本任务和要求,依据学科的知识系统与有关先行课、后继课之间的联系,确定实习教学的基本内容、重点和难点;同时提出实习教学组织实施的原则和学时数,并分列各教学环节的教学时数的分配。植物学野外实习教学大纲不仅是讲授大纲,还是指导学生自学和培养学生能力的纲要。所以编制出切实可行的植物学野外实习大纲,对加强和促进植物学野外实习教学具有重要的作用和意义。以前虽然每年都要上崂山进行植物学野外实习,有关实习的目的、意义、实习内容和注意事项等也都有要求,但是这些内容多是附属在植物学理论课程大纲或课程纲要里面,只是作为植物学课程实践教学中的一个环节,没有单独的一个教学计划和大纲,不够系统化,有一定的随意性,所以有必要制定出一个切实可行的有关植物学野外实习的教学大纲。课题组在总结以前近20年崂山植物学野外实习经验的基础上,参考国内其他兄弟院校的经验,编制了主要针对青岛崂山实训基地植物学野外实习的“植物学野外实习大纲”。
3.2 制作出崂山植物学野外实习的多媒体植物图片课件
野外实习是植物学教学的重要组成部分,是掌握和巩固课堂教学的基础理论知识和基本实验技能的重要环节。在实习过程中,同学们通过与大自然的亲密接触认识我国丰富的植物物种多样性;通过野外调查和植物标本的采集与鉴定,掌握植物分类学的基本原理和方法,提高解决实际问题的能力。在崂山植物学实习中,因地理位置和资金等各种情况限制,实习时间加上来回路途的时间仅一周左右,而且学校和系因现实条件的制约还有渐渐缩短和减少的趋势,这样由于时间短,路程远等原因,同学们实习时往往仅能对部分植物有印象,况且因崂山山体大,阴坡和阳坡、不同的实习线路和不同季节见到的植物都不完全一样,不能整体地全面地熟悉尽可能多的植物,本课题研究通过运用现代的多媒体手段,将不同时期、不同地段、不同实习线路的植物图像和照片作成多媒体课件,将丰富的野外植物资源和教学资料进行整理和归类,制成全面反映崂山植物资源和珍贵植物种类的教学多媒体课件,使崂山任何季节的植物资源和植物种类在任何时段、任何地点都能够以直观的形式展现出来,从而能够突破时间和空间的限制,节约大量的野外教学经费,使崂山真正成为一个拥有先进教学模式的理想野外教学场所。
这样以后每次实习前让同学们进行观看好好地预习,这样就在实习时对一些植物就有了初步的基础和印象,不会显得突兀,也能在前面更好的设疑,同时也能在实习后观看,更好的巩固和回忆,加强记忆和理解,也能将一些不易看到和危险地段的珍稀或濒危植物集中地以彩色的数码图片的方式予于介绍和讲解,既弥补了实习时间和珍稀濒危植物标本的不足,又有效地保护了环境,实现人类和植物的和谐发展。
在编写崂山植物学野外实习的多媒体植物图片课件的过程中,应注意提倡学生的自主性和研究性、创新性学习,注重贯彻环境保护的思想,强调人与自然的和谐,一方面加强学生标本的采集和种类鉴定的基础技能训练,一方面又结合当今环境的恶化,生物多样性的减少的情况下,强调加强环境的保护,改变以往实习讲授植物种类特征为主、考核时以死记硬背识别植物种类为多的做法,同时注意加强对环境的保护,不再强调标本越采多越好的方法,注重对重点的有价值的或分类意义大的植物种类的集中讲解,同时注重实习前将往年拍摄的实习地植物或标本图片展示给同学们,方式可灵活多变,如用多媒体课件,教室和实验室及走廊上植物照片科普长廊,植物照片摄影展,植物标本展,上标本馆参观等形式。
同时在实习中注意用现代的多媒体技术数码相机和摄像机多拍摄实习地的植物图片,利用现代化教育手段制作成实习多媒体课件,来促进实习的教学,从而提高学生的感性认识,把一些枯燥、乏味和抽象知识提升到生动、有趣的教学过程,通过这样的教学方法极大地提高学生的学习兴趣,降低理解难度,还能使学生通过这种可视性的教学手段来加强记忆,培养他们的观察能力和实际操作能力,又为以后的实习进行了预演和铺垫,对减轻后来实习对生态环境的破坏起到很好的积极作用。这样既为后期的巩固复习提供了永不褪色的“标本”,又为以后的实习积累了更为丰富的资料,形成良性循环。
3.3 编写《崂山植物学实习手册》
虽然山东师范大学陈汉斌、李法曾、赵遵田、樊守金等教授分别于1993、1998、2010年出版过《植物学实习教程》,内容丰富,但该书内容是以山东省的全省范围编写的,因经费有限,将崂山的种子植物野外实习和青岛海滨的实习联合在一块进行,其他山东省植物分布中心如泰山、蒙山、昆嵛山等就不再进行,该教程针对崂山植物资源的具体情况就涉及的太少,所以该书有关崂山的针对性不太强,同时因新出版的教程装潢好、内容多致使书价高同学们不愿购买,这样就有必要编写一本针对崂山植物学野外实习的简便的手册来满足实习教学的需要。
在课题资助下,课题组编写了《(崂山)植 物 学 实习 手 册》,将崂山植物资源概况、实习常见植物种类和植物标本的采集制作等内容进行比较全面的介绍。
3.4 制订实习线路和实习时间
3.4.1 实习线路的确定
经过多年的实习经验,带领大队学生到崂山野外实习,可行的有南北两大线路。同时有各分长线和短线两种情况。
南路长线为从青岛市内沿湛流干路东行,经青岛大学、大麦岛、高科园、石老人、沙子口、登瀛、流清河直至太清宫,若坐公交车上崂山可从市区乘104、304路到达,其中104路是从台东发车的。上山路线是:垭口(索道、徒步)一太清官一明霞洞-崂顶-内九水-外九水一从北面下山,坐311或者110路公交车返回市区。
南路短线有5条路线,路线一,垭口(索道、徒步)一太清官一明霞洞-上清宫一龙潭瀑-八水河口下山-坐304路返回。
路线二,垭口(索道、徒步)一太清官一明霞洞-上清宫-瑶池-蟠桃峰-太清官-垭口一八水河口下山-坐304路返回。
路线三,流清河(桥底)-将军槽-大流顶-鸡石口-花花浪子-天泉-明霞洞-(垭口)或上清宫-龙潭瀑布-八水河。
路线四,流清-太清-棋盘石-仰口。
路线五,流清河-大平岚-梯子石-八水河。
北路长线为从崂山北面上山,从青岛市区坐公交车上崂山可乘311或110路到达北景区(北九水等),其中110路是从台东发车的。上山路线是:外九水-内九水-崂顶一明霞洞一太清官垭口(索道、徒步)-八水河口下山-坐304路返回。这条线路和南路长线一样纵贯山体南北,情况也一样,实习的优势条件和缺陷也基本相同。
北路短线:有2条路线,路线一为三水垂帘-骆驼头-太和观-将军崮-锦帆嶂-冷翠峡-九水十八潭-鱼鳞峡-潮音瀑-蔚竹庵-凤凰崮。路线二为北九水涧谷-骆驼峰-将军崮-金色望月石-飞来石-飞风崖-连云崖-瀑音瀑-蔚竹庵。
综合各方面因素,以南路短线的路线一和二、北路短线的路线一情况最为合适,其中在阴雨天的情况下一定选南路,北路天气晴朗的情况下优先选择,因可弥补以前实习阴坡植物不足的缺陷,其它短线路线作为应急方案或待选方案,而长线路线因现在条件不具备暂不考虑。
3.4.2 实习时间的确定
崂山地区地处暖温带,四季分明,植物物候期差异显著。选择实习时间应考虑气候、植物花果期和住宿费用等因素,因我们上青岛实习还常和动植物海滨实习安排在一起进行,所以还要考虑潮汐等情况。一年中较为理想的时期有以下几个。
(1)5月下旬至6月上旬,这段时间开花的植物多,春季雨期已过而汛期未至,同时五一长假已过,正值旅游淡季,住宿费用较低,交通乘车也较为方便;缺点是被子植物分类相关内容还未在课堂教学中讲解。
(2)7月中旬至8月上旬,这时植物的叶的形态已基本定型,挂果植物多;缺点是正值学校放假,学生和教师都已回家,而且正值暑假旅游旺季,住宿费用高,又是三伏天高温季节,又是雨期,有许多不安全因素。
(3)10月中旬至11月上旬,秋高气爽,一年中的第二个植物开花高峰,多数植物已停止生长,秋色叶植物已开始呈现五彩缤纷的色彩,果实已充分成熟,植物体含水量低而易于压制标本,缺点是旅游旺季未过,且正值课堂教学的关键时期,学校和系里有很多工作不易安排外出实习,老师教学任务和学生学习任务正是极为繁忙的时期,有关植物分类的教学内容也刚开始,所以也不易出去实习。
这样,综合各方面因素,以第一种情况最为合适,其它两种情况作为应急方案或待选方案。
3.5 制定出崂山植物学野外实习的考核方法
实习的考核是实习中的一个重要环节,是对实习质量的检验。考核内容包括植物标本的制作、实习报告或实习小论文的撰写和植物辨认考试,再综合平时的表现和成绩,也就是考核成绩由三部分构成:平时成绩20%,植物标本考核20%,辨认植物考试40%,实习报告20%,情况有变化可选其中几项灵活掌握。同时还可以举行一次有关崂山植物知识的趣味竞赛或学术小报告。
3.6 总结出野外实习的规律和方法
总结出一些在崂山分布的植物的科鉴别性特征,因为只要能鉴别出植物所在的科,基本上就不会对所辨别和鉴定的标本,无从下手了,因此能鉴定到科是在植物学野外实习中需要特别强调和要锻炼的能力。例如,茎方形的植物种类,有苋科的牛膝;唇形科的所有种,如崂山有分布的多花筋骨草、韩信草、京黄芩、大叶黄芩、黄芩、喜荫黄芩、夏至草、藿香、活血丹、宝盖草、益母草、水苏、薄荷、香薷、海州香薷、蓝萼香茶菜等;玄参科科的北玄参;茜草科的茜草、山东茜草、蓬子菜;马鞭草科的黄荆、白堂子树、日本紫珠。
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