德国大学植物学野外实践教学的案例分析及其启示

李新华

(南京农业大学生命科学学院，江苏南京210095)

0 引言

目前，创新实践教学方法，提高实践教学质量，已经成为国内外高校教学改革与实践的重点方向之一［1-5］。植物学野外实习是培养生物学专业人才综合实践能力的关键环节之一，国内几乎所有的综合性大学、高等农林、师范院校都普遍开设了这类实践课程。在经济全球化步伐不断加快的21世纪，不同国家之间在教育资源与教育要素的相互融合与交流方面也不断增强［6-8］。德国高等教育历史悠久，其教育水平与人才培养质量在世界上享有盛誉，有关教育理念与办学经验一直为中国教育界所重视［9-12］。因此，了解德国大学野外实践教学的教学理念与方法，进一步促进我国高校的植物学野外实习工作具有一定的借鉴意义。

李比希大学(Justus-Liebig-University Giessen)是一所综合性大学，位于德国法兰克福附近的吉森市(Giessen)，该大学以该校著名教授李比希(Justus Liebig)的名字冠名，李比希教授为世界著名的化学家与化学教育家，尤其他将化肥使用引入到农业生产中，为人类的生存与发展做出了巨大贡献。2009年4～7月，作者在李比希大学从事高级访问学者研究期间，参加了该校Annette Otte教授等组织开展的几次植物学野外实习活动，比较深入地考察了该校实践教学的一些重要环节，如实习地点选择、实习内容安排、实习组织方式等，亲身体验了德国大学野外实践教学中的一些特色理念和做法，现对其中一些实践教学活动进行介绍和分析。

1 野外实践教学的组织方式

李比希大学的植物学野外实践教学活动大多数为短途考察(field excursion)，少数为远程实习。短途考察多是利用周末时间，通常在2～3天内，或在连续的2个周末期间，每天都在预定的实习地点完成实习任务后返回学校，不在校外住宿。交通大多由学校安排提供大巴车，利用德国快速便捷的高速公路网，每天在1～3个不同实习地点之间完成各项实践教学活动。少数情况下，指导教师与实习学生也可以自行解决交通工具，分别驾驶小汽车到达指定的实习区域，集中开展野外实习活动。野外实习期间，指导教师与学生都自备午餐，若实习活动多，持续时间长，需要在途中吃晚餐，则师生多在餐馆中聚餐，但费用均自理。

野外实习学生一般为修读专门课程的本科生及和研究生，少数情况下，尤其对于那些自驾车出行的短途考察活动，则具有相当的开放性，有时甚至吸引其他大学的学生。例如，在一次李比希大学组织开展的农田杂草多样性调查活动中，作者遇到来自马堡菲利普大学一名学生，他当时正在学习植物地理学。虽然菲利普大学位于吉森市邻近的马堡市(Marburg)，但该学生从李比希大学校园网络上获知此类实践教学信息，并专程赶来参加实习活动。

在植物学野外实践教学的指导教师中，除了植物学及植物生态学专业的教师外，还常常邀请土壤学专业教师参与实习指导工作。土壤学教师携带土壤取样器、便携式土壤pH计等简易仪器，每到一个实习地点，都对土壤厚度、质地等特性进行快速取样分析，并向学生介绍实习地域的土壤类型及其基本特点，使学生了解植物生长的土壤环境(见图1，2)。

野外实践活动结束后，修读专门课程的学生要完成实习总结报告，有时也附上少量简易制作的植物标本，作为指导教师评定课程成绩的重要依据。

2 植物学野外实践教学的案例分析

2．1 农田杂草多样性调查

图1 土壤学教师介绍土壤剖面特征

图2 土壤学教师钻取草地土壤样品

该实践教学地点位于吉森市附近的农田地带，包括近期处于撂荒状态的几片农田，以及毗邻的大麦田和油菜田。首先，指导教师在弃耕地与作物田的交界地带，集中讲解该区域主要杂草种类。然后，将实习学生分成几个小组，安排各组学生分头调查不同农田环境中的杂草种类(见图3)。其目的是让学生了解耕作活动对杂草生长和分布的影响，同时找出本区域中稀有杂草种类。其中一个有意思的情况是，虞美人是德国农田中十分醒目的一种杂草(见图4)，在那些管理粗放的农田，以及近期出现的弃耕地中都比较常见。然而，在那些管理措施严格的大麦田、油菜田等农田环境中，以及长期处于弃耕状态的农田中，虞美人却很少见，甚至在局部地区消失或灭绝。指导教师根据学生们的调查结果，提议对不同田地的土壤进行取样和迁移，利用土壤中含有的杂草种子来适度维持本地区农田杂草多样性水平。

图3 德国学生在进行农田杂草调查

图4 德国农田中的野生杂草虞美人

许多农田杂草的生长和分布与人类的耕作方式密切相关。高强度的种植活动和现代化的农田管理措施是目前德国农业的特点之一，这些农业活动也影响到一些农田杂草种类的分布范围。目前，一些欧洲国家已经认识到农田杂草是农业生物多样性的有机组成部分，在维持和稳定农业生态系统中具有重要意义。像虞美人这种原产于德国等欧洲国家的农田杂草，在中国已经是广泛栽培的一种观赏植物。因此，这类农田杂草多样性的调查活动，以及有关维持农田杂草多样性的教学理念，值得我们在相关学科的理论与实践教学中借鉴。

2．2 莱因河故道植被生态恢复状况调查

莱因河故道位于德国法兰克福西南部约30 km处，是全新世时期莱茵河的泛滥平原，为西欧冲击平原上代表性草地植被的重要分布区之一，许多珍稀濒危的草地植物种类在该区域都有生长与分布。目前，该区域大面积土地基本上处于撂荒状态，种植、放牧等农业活动都已经停止了，自然植被也处于恢复过程中。然而，由于物种之间的竞争影响，一些珍稀草本植物种类的数量正在日益减少，分布范围也日趋狭窄。指导教师实地讲解了实习区域的地理背景、植被现状、指导教师研究团队多年来在该区域开展的生态恢复研究工作，以及在植物多样性保护工作中已经取得的一些有效管理方法和技术(见图5)。在此基础上，将实习学生分为几个小组，对实习区域的草地植物种类分别进行取样调查，并比较不同样地中的植物种类组成差异(见图6)。

图5 教师在莱茵河故道讲解实习内容

图6 学生在莱茵河故道调查草地植物多样性

2．3 山地牧场植物多样性调查

该实习地点为位于德国黑森州(Hessen)东部海拔约700 m的一处山地牧场，在正常经营的牧场周围，还存在一些弃用的牧场(见图7)。在缺少家畜啃食及人工管理的情况下，废弃牧场中大面积草地已经被一种名为多叶羽扇豆的外来植物所侵占，这种入侵植物原产于美国，对牛羊有毒害作用，致使草场失去了放牧功能。指导教师实地讲解了废弃牧场与正常牧场上主要植物种类的组成特点(见图8)，以及由此导致的草地功能改变，并分析人为经营管理对维持山地牧场功能的重要性。与此同时，教师也介绍当地土地管理者顺其自然地将这类废弃牧场保留下来，开辟为供游客游览的观光地带，因为这里大片生长的多叶羽扇豆，在夏季盛开着十分醒目的紫色或白色花朵(见图7)，在德国国内也十分少见，对德国民众则具有很大的吸引力。相反，如果土地管理者要清除这些成片生长的外来入侵植物，不仅需要花费大量的人力、物力和财力，而且这类措施常常效果不理想。指导教师选择这类区域来开展植物学野外实践教学活动，理论性与实践性都很强。一方面，可以使学生认识山地牧场植物多样性的组成特点及其动态变化情况;另一方面，又能够让学生理解牧场或草地的经营管理理念。

图7 远处的山地牧场与近处的废弃牧场

图8 指导教师在废弃牧场中讲解实习内容

3 启示与讨论

3．1 野外实习区域及实习内容的多元化

李比希大学在植物学野外实践教学中，指导教师常常结合自己的野外科研基地及有关工作积累，精心准备与策划教学案例，将一般性的植物调查与识别，与农田杂草管理、山地牧场经营等农业生产活动，以及植物多样性保护等工作有机地结合起来，尤其重视引导学生考察人为活动对植物生长与分布的影响。另外，德国大学常开展多地点的短程野外实习，虽然实习地域比较分散，但由于实习期间不在校外住宿，有关实习准备工作也相对较轻。

多年来，我国众多高校在植物学野外实践教学中，多倾向于选择在那些在环境比较复杂、植被茂盛、植物种类丰富，以及人为干扰活动少的地区，建立各种形式的野外实习基地，并在暑假期间集中开展实习活动。这些远程的实践教学工作，都需要院系部门及有关指导教师，花费大量的时间和精力进行交通运输、食宿等各项准备工作，同时经费开支也很大。而较少利用周末等平时时间，在学校或城市周边地区的农田、山林、河湖等环境中，开展有关实践教学活动。不过，国内一些高校已经开始重视构建多元化的植物学实践教学体系，并不断充实实践教学内容［13-16］。

3．2 优化指导教师团队，开展综合性的野外实践教学

李比希大学在野外实践教学工作中，能够将植物分类学、植物生态学及土壤学等相关专业教师整合在一起，不仅指导教师人员组成更加合理，而且这样的教师团队能够指导学生开展跨学科的综合性野外实习，可以充分挖掘实习区域潜在的教学资源。

长期以来，我国许多高校在植物学野外实习中，指导教师基本上都为植物分类学或植物学专业，较少组织跨学科的指导教师团队。由于指导教师专业上的局限性，在植物学野外实习中，很少能够涉及到土壤学方面的内容。然而，在自然界中，两者之间的关系却密不可分。此外，虽然一些高校也经常开展生物学或动植物联合野外实习，但在实习地域中，往往也是植物学与动物学指导教师分别带领学生各自开展实习工作。假如植物分类学与昆虫分类学教师能够在野外联合指导学生实习，那么学生将不仅认识植物与昆虫种类，而且能够了解昆虫与植物之间在取食、传粉及寄生等方面的重要生态关系。同时这种实习模式也将使学生切身体会到不同学科之间交叉与融合的重要意义。因此，建议有关高校今后在植物学野外实践教学改革中，可以考虑建设跨学科的指导教师队伍，加强相关学科之间的资源共享及优势互补，以进一步促进宽基础、复合型创新人才的培养。

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