庐山植物地理野外实习存在的问题及对策

2014-04-11曹昀，朱悦，祁闯，杨阳

实验技术与管理 2014年7期

曹昀，朱悦，祁闯，杨阳

(江西师范大学地理与环境学院，江西南昌 330022)

自然地理学以自然环境为研究对象，自然环境由不同的自然要素组成，包括地质地貌、水文、气象、土壤、植物等[1]。植物地理学是自然地理学的一个重要分支，具有很强的应用性和实践性。野外实习是植物地理学教学的重要环节，是理论知识的扩展和延伸，培养学生实际观测与分析能力，激发创新精神和科研精神。实习的目的是通过野外教学，使学生将书本上的理论知识应用于实践，与实际事物、现象相结合，奠定坚实的综合地理基础[2]，通过野外实习可以激发学生对学习植物学的浓厚兴趣，训练学生标本采集、制作技术，培养提高学生识别、鉴定各种植物的能力[3]，让学生更全面地理解植物地理学的重要性。

庐山位于北亚热带季风温湿气候区，具有鲜明的季风气候，四季分明，植物资源十分丰富,其植物区系起源古老、成分复杂[4]。庐山植物分布种类极为丰富，据初步统计有2 331种,隶属204科，1 019属。其中蕨类植物41科83属217种，裸子植物9科34属94种，被子植物154科902属1 017种，具有非常丰富的生物多样性。庐山野生植物中有不少稀有的和珍贵的植物，野生种的比例相当高，达 91.8%[5]。在庐山首次发现或以庐山命名的物种就多达40种[6]，加上作为国际保护濒危植物委员会成员之一的庐山植物园，近几十年在国内外采集引种工作的积累，使得庐山植物在区系成分和植被类型上得到了极大丰富[4]。此外，庐山海拔1 000 m以上的山峰众多，山体垂直落差大，山上植被垂直地带差异变化明显，集生物多样性与垂直地带性为一体,这些都是庐山植物地理野外实习基地的优势所在，吸引了包括江苏、湖南、湖北、上海等地的许多院校地理专业学生前来实践学习。

1 庐山植物地理野外实习教学中存在的问题

1.1 教学资源利用不充分

1.1.1 限制因素多，实习范围小

庐山自然保护区位于江西省北部、鄱阳湖西北侧，总辖面积30 493公顷[7]，面积大、范围广，然而由于实习时间有限和实习经费的限制，实习队的行程无法涵盖整个自然保护区。此外，实习限制因素多，庐山自然保护区内地势地貌情况复杂，部分路段险峻难走，高度垂直落差大，为了保障学生安全，实习队选择路线也需要非常谨慎。因此，目前实习队主要集中在牯岭镇附近及周边区域，实习区域范围小，在狭小的实习区域范围内只能接触到有限的物种和植被类型，学生无法实际完整地认识整个庐山自然保护区。

1.1.2 实习区域窄，教学效果差

庐山崇山峻岭，属于中山地貌，海拔1 000 m以上的山峰有96座，其中大汉阳峰最高，海拔1 474 m，山地从下至上形态各异[8]，温度、湿度环境变化明显，这为山上不同海拔植物种群差异提供条件。观察植物在山体间垂直地带性的变化，也是庐山植物地理野外实习的一个重要教学内容，但由于山路难走，尤其是在高海拔路段更加险峻，再加上学生安全及体力耐力等方面的因素，植物垂直地带性的野外教学在实际操作中难度很大。在以往的实习中，好汉坡是一条相对理想的路线，但也只能沿路看一看，无法从整个面来观测庐山群落的垂直结构，使学生在理解庐山植被垂直地带性方面存在明显的缺陷，很难达到较好的教学效果。

1.1.3 教学工具旧,更新速度慢

目前庐山植物地理野外实习主要采用的是传统的测量工具和仪器，通过地形图、罗盘等工具进行导航定位，然而，这些传统辅助工具存在一些不足，例如高精度地形图不易获得、罗盘操作精度不高等。在地形复杂的野外地区，空间定位和方位识别的准确和快速是决定野外实习效率的重要因素，野外实习教学辅助工具的滞后在一定程度上也影响了野外实习的效果。与此同时，学生通常是在事先勘测的路线上进行实习，这就容易造成对实习区域地物信息、地质地貌现象的不完全认识[9]。此外，由于实习经费的限制，野外实习教学辅助工具的更新速度往往跟不上工具换代的速度，且一旦传统设备在实习过程中发生故障或损坏也很难得到及时的维修或更换。因此，在野外实习中引入一些高科技设备是非常有必要的。

1.2 教学内容与模式不完整

1.2.1 教学内容模糊，缺乏实习教材

从教学内容方面看，庐山地质因素复杂、地壳运动强烈、地貌类型齐全、自然地理要素多样、具备水平和垂直地带性、人类活动历史悠久、名胜古迹众多。野外实习的教学内容涉及地质、地貌、植被、土壤、气候、水文、历史、旅游、文化等多个方面[10]，关于植物地理的实习都是穿插在综合自然地理里面的，所占份额有限，没有形成单独的植物地理野外实习体系，也缺少像《三清山植物地理实习手册》这样的专门关于庐山植物地理方面的实习教材。此外，学生在野外虽然可以比较直观地观测植物，但也受到物种资源、天气、经费、时间等因素的限制，学生难以看到每一类物种在不同时期的形态特征[11]，实习内容又相对单一，对学生的吸引力还不够，也没有把各个实习点之间的植被状况相互联系起来，学生难以通过这些“点”的观察形成“面”的印象，达到整体的、系统的认识[12]。

1.2.2 学科差异明显，重视程度不够

庐山地区地质遗迹保存系统而完整、独特而多样，发育有地垒式断块山及第四纪冰川遗迹，以及第四纪冰川地层剖面和早元古代星子岩群地层剖面，这些都具有极高的地学价值[13]。庐山也正是因为独特而珍贵的地质环境而闻名世界，这样的独特性使得庐山自然地理野外综合实习教学的关注度过多地集中在地质地貌方面，实习内容也多半以地质地貌为主。总体来说，庐山植物地理野外实习在整个自然地理综合实习中被重视程度还不够，有时甚至变成地质地貌教学内容的附带部分，这样势必会误导学生认为植物地理学的知识不重要。

1.2.3 教学方法老套，考核形式单一

当前植物地理野外实习主要以教师讲授为主，学生跟随教师设计好的教学路线边走边听教师讲解，学生的实习积极性得不到发挥[12]，再者，由于庐山是著名的旅游风景区，在野外实习的时间也恰逢庐山景区旅游旺季，实习队在途中总能碰见旅游团经过，在这样的干扰下，学生容易忘记自己外出实习的目的，把野外实习当作游玩，忙于欣赏风景而不听教师的讲解。

野外成绩的有效评定是提高学生实习积极性和主动性的有效手段，因教学计划安排上的原因，野外实习被安排在专业课程结束之后进行，实习成绩一般不与专业课成绩挂钩[14]。在对学生野外实习的考核方面也存在缺陷，考核分数的分配如下：实习表现占5%，野外观察能力和动手能力占15%，实习文字类成果占80%。这样的分数配比造成学生即使不认真听教师讲也可以通过借鉴或抄袭别人的报告和论文获得相对可观的分数，因此考核内容结构需进行优化。

2 解决植物地理野外实践教学问题的对策

2.1 扩大实习区域，加强垂直地带性的研究

在参考原有的实习路线的基础上，以牯岭镇为中心，适当地将实习范围扩大，尽可能地多带学生到不同的地域类型中感受其差异性。另外，关于庐山植被垂直地带性的实习，应尽量摒弃以往的走走看看的实习方式，加入实际观测采样的内容，例如在庐山北坡的好汉坡，海拔高度每上升100 m的位置就选择一个合适地点建立样方，并记录下地理坐标，识别样方内的植被类型和覆盖度，并适当采样，比较不同海拔高度植被群落的垂直变化。南坡也采用同样的方式。这样在整理数据的时候，学生就能清晰明了地看到庐山植被在垂直方向上的变化，对学习庐山植被垂直地带性差异有更直观的认识。

2.2 利用先进技术，拓展教学工具

根据庐山植物地理野外实习的性质，引入数据采集技术和导航系统在野外实习中显得尤为重要。针对传统的野外实习技术手段落后、数据收集不准确等问题，可以适当引进一些先进地理信息技术，例如3S技术、eSuperMap和虚拟地理环境技术的应用，传统的植物地理野外实习在植被类型的识别上一般采用抽样调查的方法，以此估计推断此类群落整体，不可能对各种植被及其生态条件作全面观察。由于受到植被内部组织结构、土壤水分等因素的影响，不同植被类型在遥感图像上的像元亮度值就会呈现不同的范围，加上不同植被类型的纹理信息、分布信息、面积信息等属性各有不同[9]，利用遥感影像可以直观地识别庐山植被类型及分布特点，准确清晰、一目了然，帮助学生更好地理解和记忆。

eSuperMap技术与GPS技术相结合，帮助学生在野外实习时准确定位与精确导航，该系统还可以运行于智能终端，携带方便、可操作性强，不仅提供实习过程中的导航、数据采集、实习点信息查询浏览等服务，还能提供全程的学生实习监控管理，从而实现了实习中的过程控制，保证了实习质量[15]。此外，利用计算机模拟技术，把庐山地形图、植被类型图、遥感影像等相结合，构建虚拟的庐山地理环境，补充野外实习的不足，能直观地看到整个庐山自然保护区和完整的植被垂直地带性变化，也能避免师生跋涉路况危险的实习点，在保障学生安全第一的同时，也保证了野外实习的完整性[16]。

2.3 丰富教学内容，提高植物地理的学科比重

在教学内容方面除了植物种类的识别、植被群落的调查这些基础知识，还应增加一些学生感兴趣的项目，例如认识庐山的古树名木，如仙人洞月亮门蟾蜍石的石缝中有一松树挺拔苍劲，称为“石松”[6]，以及在庐山首次发现或以庐山命名的植物等。这些古树名木都有着不少故事，可以激发学生求知欲。此外，沿途寻找庐山地区外来入侵种，如日本冷杉(Abies firma)、紫茉莉(Mirabilis Jalapa)、凤仙花(Impatiens balsamina)等[17]，有助于培养学生细心观察的科学素养。

庐山植物地理实习是整个庐山自然地理综合地理实习的一部分，在内容的学科分配上，适当增加植物地理学的比重，强调植物地理学的重要性，逐渐在实践中形成完整的植物地理学野外教学体系。落实实习教材，召集名师专家共同编写《庐山植物地理实习手册》，遵循简明、实用的原则，重点介绍野外实习常用的工作方法，注重学生在野外实习过程中动手能力的培养，从而使庐山植物地理野外实习更加完整[18]。

2.4 改革教学模式，完善考核机制

改变传统教学模式，多注重培养学生能力，给出探究性任务，如“庐山植被种类调查”、“庐山药用植物和珍惜物种调查”、“庐山植被利用、开发、保护”等课题，在每个小组都有研究题目的前提下，由小组学生根据研究计划和预实习期所查阅的文献资料，采集相关的数据资料(特征纪要、分布、环境特点、种群特征、优势地位及一些具体数字资料)，为实习后期实习报告和论文的撰写积累素材[19]。带着任务有目的性地参与实习，可以提高学生在野外实习中的主动性。在野外实习考核环节，建议将庐山自然地理野外实习作为一门课程对待，单独进行成绩评定[14]，并优化分数配比，降低实习文字类分数比重，增加野外观察能力和动手能力分数比重，规范考核标准，杜绝雷同实习报告的出现，从而提高野外实习教学效果，促进学生能力培养。

3 结束语

庐山植物地理野外实习的改革，意在把以学生为主体的新型教育理念融入传统的野外教学，激发学生对植物地理学的热爱。野外实习的教学质量，是多种因素相互影响的结果。实习内容在完整丰富的基础上尽量选择学生感兴趣的内容作为切入点，引导性的探究模式与先进的科学技术相结合，提高野外实习效率，完善野外实习考核标准，确保教学质量。

[1] 叶玮.自然地理课程实践教学模式探讨[G]//中国地理学会2004年学术年会暨海峡两岸地理学术研讨会论文摘要集.广州：中国地理学会，2004：343.

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[3] 曾宪锋.谈谈植物学野外实习质量控制[J].时代教育,2009(5)：15-16.

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