植物学课程教学改革的几点尝试

刘铁志，唐立红，段永平

（赤峰学院　生命科学学院，内蒙古　赤峰　024000）

植物学课程教学改革的几点尝试

刘铁志，唐立红，段永平

（赤峰学院生命科学学院，内蒙古赤峰024000）

本文概述了在应用型本科院校植物学教学中为提高教学质量而进行的一些改革措施.主要包括教材的选用和教辅材料的编写；教材内容的合理取舍与编排；教学内容的及时更新；教学方法和教学手段以及实践教学的改革等.

教学方法；改革实践；植物学

植物学是高等院校生命科学类专业的一门基础课程，在整个教学体系中占有重要地位.它是植物生理学、生态学、遗传学以及农、林、牧、医等学科中有关课程的基础.可以说，凡是以植物为研究对象的工作都需要植物学的基础知识.通常情况下，植物学包括形态解剖学和系统分类学两部分，有时也被视为两门课程.近年来各高校随着教学改革的不断深入，许多课程的学时数都有明显的压缩.植物学也不例外，在教学内容日益丰富的同时，学时数却一减再减，内容多课时少的矛盾非常突出.以我校生物科学专业（师范类）为例，植物学和植物学实验课程的课时数出现过多次变动.上世纪90年代达到200学时（包括实验72学时），后来在师专大理科阶段压缩到包括实验在内仅90学时.2004年，我校生命科学系专升本后生物科学专业植物学学时最终调整为158学时（理论课92学时，实验课66学时），开设时间为第一学年的第一学期和第二学期.从2012年起，我校全面启动了学分制改革和应用型人才培养模式改革（“双改”）.牢固树立“以学生为主体”的教育理念，深入推进教育教学改革.生命科学学院把生物科学专业和生物技术专业的植物学授课学时数都调整为108学时（理论课72学时，实验课36学时），其中，种子植物分类部分理论课所占课时由原来的28学时压缩到18学时；实验课所占学时由原来的15学时（5个实验）压缩到9学时（3个实验）.植物学课开出时间也调整到第二学期.如何在有限的学时内能够较系统地传授植物学知识，是授课教师亟待解决的问题.在此背景下，对植物学课程教学进行改革，探讨适合应用型人才培养的植物学理论、实验和实习的教学理念和方法，不仅具有重要的现实意义，对于学科发展来说，也具有重要的理论意义.为了提高教学水平和学习效果，我们在以下几方面进行了改革与尝试.

1　注重教材的选用和教辅材料的编写

质量优秀的理论教材、实验教材和当地植物检索表（或符合当地实际情况的《植物野外实习指导》）是植物学课程三本不可缺少的教科书和参考书.也是保证植物学课程教学质量的前提和基础.

植物学教材种类繁多，行业或地区特色明显.据强胜[1]统计，在21世纪之前（1921-1999年），我国出版发行并流行较广的植物学教材共计18种，植物生物学教材4种.进入21世纪以来，已有33种植物学教材、13种植物生物学教材先后出版发行.2013年以前，我校生物科学专业一直使用师范类主流教材，华东师范大学等编写的《植物学》（上、下册）（高等教育出版社，1982年），第二版为陆时万等编著的《植物学》（上册）（高等教育出版社，1991年）和吴国芳等编著的《植物学》（下册）（高等教育出版社，1992年）.自2013年开始，为适应课时压缩，我们选用了马炜梁等编著的《植物学》彩色版教材.该书突出特点是采用了1000多幅彩照和彩图，把微观的、不易理解的、动态的现象设计成肉眼看得到的、容易理解的、连贯的现象[2].在植物分类部分有大量植物原色照片和解剖图片，栩栩如生，如临其境，大大提高了学生们的学习兴趣和学习效果.2016年开始使用其第二版.

植物学课程是一门实验性很强的学科，实验和野外实习是非常重要的辅助教学过程，直接影响着教学质量和效果.结合我校实际情况，本文第二作者和第三作者编写出版了《植物学实验》，该教材在实验材料的选用上突出了本地区的特点，在实验类型上增设了综合性实验和设计性实验，我们已使用多轮，效果良好.

我校自1986年成立生物科学专业以来，一直被缺乏适合当地植物野外实习的教材或参考书所困扰.除了一套《内蒙古植物志》外没有任何资料可供学生用来学习植物的鉴定和分类.野外实习中，对所见植物指导教师报名，学生机械记忆，这始终是提高植物学教学效果的一大障碍.本文第一作者经过20余年的野外考察、标本采集和资料积累，编写出版了《赤峰维管植物检索表》一书.为了便于教学和应用，本书在收录赤峰市野生植物的基础上，还收录了该市种植的农作物、经济作物以及常见的栽培观赏植物共计136科、691属、1780种、191亚种和变种.内容有各级（门、科、属和种）分类检索表.每个种的主要信息包括汉名、拉丁学名、简要特征、生态习性、主要用途和在赤峰市的已知分布区，部分种还给出了常见异名.本书能够满足在赤峰市任何地区进行野外实习的需要.截止目前，我们已在生物科学和生物技术两个专业使用4轮，是裸子植物和被子植物分类实验以及野外实习的重要工具书.

2　驾驭教材，合理取舍和编排教学内容

针对内容多、课时少的现状，无论使用哪种教材，讲解都不可能面面俱到.我们以教学大纲为依据，在驾驭教材的基础上，根据具体情况对教材内容进行合理地取舍和增补，编写出教学讲义和课件.

在植物形态解剖部分教学重点是植物营养器官和繁殖器官的结构及其生长发育过程.植物的细胞和组织一章的大部分内容已在初中植物学和高中生物学课程中学过，可以复习形式简要串讲，适当减少课时.

在系统分类学部分，现行植物学教材都是按两界系统编排的，植物界包括了藻类、细菌、黏菌、真菌（含假菌）、地衣、苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物.在不影响知识的系统性前提下，为减少与后续课程教学内容重复，我们把“菌类”和“地衣”两章列为简介或自学内容.因细菌将在微生物学课程中详细学习；黏菌、真菌和地衣将在真菌学课程中学习.种子植物分类内容庞杂，通常也是教学中的难点，而植物的鉴定技巧又是必须掌握的，这涉及生命科学学院毕业生的基本素养[2].植物分布具有明显的地域性，我们在种子植物分类部分侧重讲授北方，尤其是内蒙古地区常见的和与生产生活密切相关、经济意义较大的分类群.

不同植物营养生长和生殖生长具有明显的季节性.为此，我们把系统分类部分各章节讲解顺序做了适当的调整.植物系统演化顺序是：藻类植物、苔藓植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物.四月末五月初正进入系统分类部分的教学，而此时正是种子植物生长旺盛的季节，为适应植物生长规律而调整讲解顺序为：裸子植物，被子植物、藻类植物、苔藓植物和蕨类植物.在被子植物分类教学中，野外哪个科的植物开花的种类较多就先讲哪个科.

3　关注学科发展，及时更新教学内容

植物学是一门古老的学科，知识更新不像其他学科那样快.但也有很大的发展，尤其是近年来分子生物学的发展，为植物系统分类学提供了许多颇有价值的资料.如有关生物的分界，英国牛津大学Cavalier-Smith在2004年提出新6界系统：细菌界（kingdomBacteria）、原生动物界（kingdom Protozoa）、动物界（kingdomAnimalia）、真菌界（kingdom Fungi）、植物界（kingdomPlantae） 和假菌界（kingdom Chromista）[3].

《国际植物命名法规》（InternationalCodeofBotanical Nomenclature）是以法律的形式规定植物命名的原则，通常每届国际植物学大会都要进行修订和完善.在植物学教学中，该法规要点是学生必须了解的知识，如出现重大变化要及时更新相关教学内容.2011年7月，第18届国际植物学大会在澳大利亚墨尔本召开.此次大会将《国际植物命名法规》更名为《国际藻类、真菌和植物命名法规》（International CodeofNomenclatureforAlgae,Fungi,andPlants）.“墨尔本法规”有3个重要的变化，将影响新名称的发表，具体包括：（1）2012年1月1日起，通过以移动文档格式（PDF）在线发表的具有国际标准连续出版物号（ISSN）或国际标准图书编号（ISBN）的电子发行，也是有效发表；（2）2012年1月1日起，法规所管理的所有生物的新分类群名称的合格发表所需的描述或特征集要可以是英文或拉丁文.这一变化跟学名的形式没有关系.学名将继续为拉丁词或被处理为拉丁词；（3）2013年1月1日或之后作为合格发表的附加要求，被处理为真菌的生物的所有新名称必须在原始资料中引证一个由一家公认的存储库（例如MycoBank；FungalName）签发的标识码[4].

植物系统学研究是当今植物学研究的热点之一，其研究成果层出不穷，日新月异.有关植物不同类群起源和演化的信息在不断更新[5]，这些研究成果无疑是对植物起源与演化内容的有益补充.

4　与时俱进，改革教学方法和教学手段

植物学是一门利用专业术语描述植物形态结构、类群和分类的课程，传统的教学方法和手段落后，不利于教学质量的提高和人才的培养.“百闻不如一见”的认知规律，十分适合于这样的描述性课程的学习[6].因此，在教学过程中我们尽量创造与实物接触的学习环境与条件，并运用多媒体手段辅助展示各种植物的形态学和解剖学特征，让学生尽可能多地观察植物活体、标本、图片或视频，加强直观教学，强化形象思维.

根据具体情况，我们把部分种子植物分类课改在校园现场教学.在室外广阔而放松的环境中，随着教师的讲解，学生可以现场观察和感知植物，便于知识的理解和记忆.如讲松属的生活史时，把学生带到正在散播花粉的油松边，一面讲述，一面让学生观察雄球花、雌球花的着生位置、形态结构及花粉粒的颜色、大小、苞鳞、珠鳞的形状等等.另外，裸子植物分类重点要求掌握各纲（科）主要特征，能够识别各科常见植物.在校园栽培植物中，有包括银杏、苏铁在内的10余种裸子植物，利用这些活标本能够很好地完成本章教学任务.被激发出认知兴趣的学生往往会适时地提出问题，教师再根据问题作有针对性地讲解.教与学有机结合，情景印象深刻，知识掌握牢固.

在课堂教学中，我们立足基础，突出重点、难点和疑点，同时注重能力培养.采用谈话式、启发式、比较法、讨论法等科学的教学方法和先进的多媒体教学手段，不仅活跃了课堂气氛，也提高了教学效果.视具体教学内容，有时将课堂教学延伸到课堂之外，从而重视学生创新能力和研究能力的培养，较好地协调了知识和能力的关系.如在植物学分类学教学中，我们根据季节特点和植物的生长特性，多次组织学生到校园、公园和植物园等场所学习和识别植物，促进了学生对理论知识的理解与掌握.提高了学生们的学习兴趣和学习效率.

充分利用互联网交流快捷和便利的特点进行辅助教学.我们从2010年就设立了植物学电子邮箱（ltzplant@163. com），教学课件、习题和一些课外资料随时上传，供学生阅览和下载，并做到了不断更新.为了便于植物分类学的教与学，从2015年春季开始，教师随时随地地拍摄校园及周边常见植物照片，对其标注科、属信息后发到微信朋友圈供同学们学习，效果十分明显.今年我们又建立了“图说植物”微信群，学生积极性很高，不仅能发一些不认识的植物图片与师生请教与交流，还把实验课在显微镜下观察到的显微结构拍下了发到群里与大家共享，大大提高了植物学学习兴趣.

5　注重能力培养，加强实践教学改革

植物学是一门实践性很强的学科，特别是系统分类部分，必须经过实践环节，所学知识才容易掌握.植物分类的学习，很大程度上是一个知识和经验不断积累的过程.认识植物是学习植物学的重要内容，学完植物学后每人要认识200种以上的植物.同学们在观察和采集植物时表现出极大的热情，有的用手机拍照、有的专心致志地收集小标本、还有的在叶片上写上植物名字，压在笔记本或旧杂志中.在一些同学的书包里除了学习用具外，还有用塑料袋装着的植物标本.

服务于地方经济和社会的实用型人才是应用型本科院校的主要培养目标，培养过程中比较突出的问题是低年级学生自主学习能力的欠缺.植物分类学内容庞杂，知识点多，是教学中的重点和难点.在实验和实习过程中如何充分调动学生学习的主动性，是培养学生自主学习能力和自主鉴定植物能力的有效途径.裸子植物实验中，首先，学生在教师指导下利用植物检索表对校园内的相关植物进行检索分类，然后，再完成编制“校园裸子植物分种检索表”的实验报告.从依据检索表进行未知植物识别再到把已知植物编排到检索表中去，学习过程虽然是顺序的一正一反，但如独立认真完成则能较好地掌握检索表的使用和编制.

课时较多时，被子植物分类实验可以安排多个，每个实验通常是针对特定的科属观察植物蜡叶标本；解剖代表植物的花（多为浸泡材料）.实验报告是书写花程式和绘制花的解剖图（或花图式）.目前我们参照王幼芳等[7]的方法把它改为2个分类鉴定实验.每次实验前，教师在校园及周边地区采集开花植物作为鉴定材料，在装有不同植物的塑料袋上编号，不向学生提供物种名称，要求学生独立鉴定.标本不全或细微结构难以分辨时，教师适当补充鉴定特征，以便学生顺利使用检索表.实验报告内容包括：写出1—N号标本的鉴定结果、每种植物的花程式及其分科、属、种的检索项号.开设此实验时间大致在5月下旬至6月中旬，赤峰地区容易采到的实验材料有：芍药Paeonialactiflora（芍药科）；沼生蔊菜Rorippapalustris、垂果大蒜芥Sisymbriumheteromallum（十字花科）；玫瑰Rosarugosa、绣线菊Spiraeajaponica、珍珠梅Sorbariasorbifolia（蔷薇科）；广布野豌豆Viciacracca、紫花苜蓿Medicagosativa、刺槐Robiniapseudoacacia（豆科）；红瑞木Cornusalba（山茱萸科）；小叶女贞Ligustrum quihoui、暴马丁香Syringareticulatasubsp.amurensis（木犀科）；蓝刺鹤虱Lappulaconsanguinea、附地菜Trigonotispeduncularis、紫筒草Stenosoleniumsaxatile（紫草科）；田旋花Convolvulusarvensis、打碗花Calystegiahederacea（旋花科）；夏至草Lagopsissupina（唇形科）；锦带花Weigelaflorida（忍冬科）；梓树Catalpaovata（紫葳科）；平车前Plantagodepressa（车前科）；蒲公英Taraxacummongolicum、中华苦荬菜Ixerischinensis（菊科）；薤白Alliummacrostemon、小黄花菜Hemerocallisminor、大苞萱草Hemerocallismiddendorffii（百合科）；赖草Leymussecalinus、无芒雀麦Bromusinermis、小麦Triticumaestivum（禾本科）.每次实验鉴定5—6种植物，虽不能科科都看，但却能较好地理解和掌握被子植物检索方法和相关的分类术语.通过训练，学生自主鉴定植物能力会得到进一步提高.

深入到大自然中的植物野外实习，不仅能扩大和巩固所学理论知识和培养动手能力，而且还可以使学生更好地认识植物多样性、植物与环境的关系以及植物分布规律，从而激发学习植物学的浓厚兴趣.通过实习的严格管理和要求，使学生学习和掌握植物标本的采集、压制、鉴定以及干燥后上台纸制成标准腊叶标本的整套方法.为以后从事生物学教学、植物分类、植物资源考察和植物群落调查等工作积累了必要的基础知识和基本技能.

〔1〕强胜.如何打造植物学国家级精品资源共享课—理念与行动［J］.中国大学教学，2013（8）：32-37.

〔2〕马炜梁，王幼芳，李宏庆.植物学［M］.北京：高等教育出版社，2009.

〔3〕Cavalier-SmithT.Onlysixkingdomsoflife［J］.Proc. R.Soc.Lond.2004，B271：1251-1262.

〔4〕KirkPM，NorvellLL，姚一建.国际植物学墨尔本大会上命名法规的变化［J］.菌物研究，2011，9（3）：125-128.

〔5〕JuddWS，CampbellCS，KelloggEA，etal.（李德铢等译）.植物系统学 （第三版）［M］.北京：高等教育出版社，2013.

〔6〕陈章和.迎接挑战，深化改革，努力使植物学教学适应21世纪植物科学的发展［J］.生态科学，1998，17（2）：123-125.

〔7〕王幼芳，李宏庆，马炜梁.植物学实验指导［M］.北京：高等教育出版社，2007.

G642.0

A

1673-260X（2016）08-0270-03

2016-05-13

赤峰学院教学改革研究项目（No.JGXM201531）