基于创新能力培养的植物学野外实习模块构建

徐勤松，戴传超，路　遥，沙　莎，汪育文

(南京师范大学　生命科学学院，南京　210023)



·实习与实训·

基于创新能力培养的植物学野外实习模块构建

徐勤松，戴传超，路遥，沙莎，汪育文

(南京师范大学生命科学学院，南京210023)

坚持将科研创新能力培养融入本科生教学过程，已经成为南京师范大学生物学国家理科基地培养拔尖创新人才的重要途径。野外实习是植物学教学的重要组成部分，也是课堂教学的必要补充，对提升本科生科研能力与综合素质的养成具有重要意义。南京师范大学植物学野外实习在扩展基地建设内涵、丰富教学内容、完善教学方法和优化成绩考核等方面进行了有效的改革和探索。实践证明通过建构科学合理的野外实习模块能够有效地提高植物学野外实习效果、培养学生的科研意识、科研素养和创新精神。

野外实习；植物学；理科基地；科研创新

南京师范大学生物学“国家理科基础科学研究和教学人才培养基地”(以下简称国家理科基地)是全国36个生物学专业点之一，始终坚持把拔尖创新型人才培养作为理科基地建设的根本目标。实践证明，教学与研究相结合模式作为培养拔尖创新人才的重要途径，能较有效地促进教师与学生相互交流与合作，促进学术与智力环境的健康发展，对学生获取、整理、提高分析与研究问题能力都具有显著作用。

植物学是高校生物科学专业中理论性和实践性都较强的重要专业基础课，其中，野外实习教学是植物学实践教学的重要组成部分。通过系统有效的野外实习教学，有利于学生掌握、巩固和加深课堂教学的基础理论知识和基本实验技能，促进课堂理论知识与实践的结合。对于提升学生创新能力、实践能力、自主学习能力，培养精英人才具有重要意义[1-4]。多年来，南京师范大学生物学理科基地在实习基地建设、实习指导模式、实习内容、教学方法、考核方式等方面都进行了大量卓有成效的探索，为创新性人才培养开辟了有效途径。

1　实习基地层次化

实习基地是实施野外实习的场所，是培养学生创新精神、实践能力和综合素质的重要阵地[5]。为了保证实践教学时间，提高实践教学质量，基地根据课程特色和实践模式，开发设立了校内、近郊和远程3层次的野外实习点。

1.1校内实习基地

我校随园、仙林和紫金3个校区，主要维管植物约400种。其中，蕨类植物3科，3种；裸子植物8科20种；被子植物78科392种，植物多样性较高。基地还将校园植物的分类阶元和植物种属分类特征，配合植物图片做成网络平台，学生能很方便地利用课余时间进行预习或自主学习。

与此同时，校内实习基地的建设也不断完善。包括:1)自2007年以来在我校仙林校区投资改建了珍稀动植物标本馆。该馆几乎包含了江苏省及华东地区的所有大型植物种类，尤其以地衣和苔藓最全，且最具特色。2)把植物园建设成对基地学生开放的校内实训基地。近几年的实践证明校内实训基地的建设有利于提高学生的专业兴趣，培养和提高了学生的动手能力、独立分析问题和创新能力[6]。

1.2近郊实习基地

我校周边已建有3个实习基地，分别为:1)栖霞山，被誉为“金陵第一名秀山”，有植物大约88个科、70个属、500多个种；2)宝华山国家森林公园，植被保存完好，其中维管植物约124科、352属、500余种；3)老山国家森林公园，植物资源种类繁多，共148科700余种。

1.3远程实习基地

我校野外远程实习基地主要包括黄山与天目山野外实习基地。天目山是我国经济发达区域有代表性的生物学野外实习基地[7]。天目山距离南京320 km，植物资源丰富，区系成分复杂。实习基地还配备了完善的网络资料室、标本制作室、餐厅、教室和活动室等。这些都为野外实习的有效开展提供了有力的保障。从2009年至今，我校生命科学院一直把天目山作为野外实习基地。

2　实习内容多样化

2.1参观自然博物馆

在开展远程实习中，如到天目山野外实习。到达天目山的当天下午，我们会组织学生参观浙江省自然博物馆天目山分馆，该馆收藏了国家三级以上的植物标本280余种，在植物厅还展示了163种浸制标本，同时还以微型沙盘模型展示天目山丰富的植被类型等。通过参观，有助于学生认识许多实习期间很难采集到的植物物种，扩大和加深对天目山丰富植物多样性的了解。

2.2联合实习

我院除组织理科基地班的学生参加本校组织的天目山野外植物学实习活动以外，每年还会组织学生参加全国其他高校的联合野外实习，帮助学生掌握不同地区的植被分布特色和差异。在2009年，生命科学学院先后安排5名学生参加了天目山联合实习、2名学生参加了内蒙古大学和厦门大学等组织的联合实习活动。联合实习为基地班的同学提供了很好的科研交流平台。

2.3野外实习

学生除了掌握传统的野外实习内容：植物标本采集、种类鉴定、标本制作等外，我们还引导学生分析植物群落的种类组成、物种多样性以及植物与环境的关系等。对于高大乔木而言，还会特别关注其胸径和树龄等。这不仅能考查学生对植物物种的识别程度，也能促进学生掌握“植物群落野外调查方法”，探讨“不同植物种群之间的相互关系”，同时通过要求学生比较分析不同海拔地区植被分布的变化，使野外实习由单一的植物种类识别转向基本技能训练、数据分析和专题研究为主的多项培养。

西天目山分布着大量的荨麻科植物——苎麻，实习期间经常会发现有苎麻珍蝶的幼虫、蛹或新羽化的成蝶。实习过程中在介绍苎麻的植物学形态特征时会同时补充苎麻珍蝶对苎麻等寄主植物的危害及防治办法。这些做法都较好地丰富了教学内容。

3　教学模式创新

3.1情境式教学

结合实际实习情境，灵活设置实习问题，让学生带着好奇、探究的心理去开展植物识别活动，能有效消除单纯讲述植物分类知识和记忆植物名字的枯燥乏味的状况，增加野外实习的趣味性，又能提高学生对植物多样性及其价值与功能的认识，增强学生的记忆，充分调动学生的学习积极性[8]。比如实习基地附近一些村民从天目山上采集的如南丹参、黄精、绞股蓝、大血藤等中草药，让学生进行辨识，了解中草药的物种信息及药效，加深对植物体的形态特征印象。同时，实习过程中重视讲述某些重要植物的药用价值或典故，以增加趣味，加深学生记忆。例如，在遇到菊科植物——千里光时，插入民间谚语:“何人识得千里光，全家一世不生疮”；喜树是第一批国家Ⅱ级重点保护野生植物，根、茎、叶和果实均含喜树碱，主治胃癌、结肠癌和膀胱癌等；醉鱼草的叶和花能麻醉鱼；乾隆皇帝敕封“大树王”的典故，有助于学生记住西天目山最具特色的植被——柳杉等等。

3.2启发式教学

针对某一植物物种，老师应引导学生通过多种途径来观察比较植物根、茎、叶、花、果实和种子等的特征，从而有助于学生掌握被子植物常见科的识别要点，印象也更深刻。例如:蓼科植物具有膜质托叶鞘；栝楼和王瓜的主要区别是前者种子卵状椭圆形，1室，压扁；而后者种子为横长圆形，3室，中央室呈突起的增厚环带，两侧室大，所以在遇到二者之一时，我们会引导学生把种子取出来进行区别。黄精和玉竹的显著区别是前者的根状茎通常结节状，膨大部分大多呈鸡头状，因此也称为鸡头黄精；而后者则呈扁平状，通过挖取并观察其根状茎，让学生直观地认识其不同；通过揉碎叶片闻鱼腥味和恶臭味，使学生不容易忘记鱼腥草和鸡屎藤药味等等。

实践表明，通过突出学生的主体地位，使其变被动的听和记为主动地想和做，更能培训学生观察能力、独立分析能力、发现和解决问题的能力[1-2，9]。

3.3自主性学习

分散实习一般安排在学生基本掌握了如何利用分类检索表和植物标本采集的具体要求后进行。给学生布置明确的实习任务，以小组为单位(15名左右)，独立去观察、采集，鉴定并记录植物形态特征等；然后统一安排学生代表逐一进行讲解，由专业教师指导、检查验收并做出评价。比如在校内和近郊分散实习的基础上，文献[10]就是对仙林大学城包括南京大学在内的6所高校的校园绿化植物种类进行了实地调查，整理并发表的一篇核心期刊论文[10]。

3.4研究性实习

为了充分激发学生的创新性和实践主动性，教师会预先设计一些“小课题”。如《天目山地区蜜源植物调查及相关植物泌蜜结构的研究》《野生银杏与人工种植银杏若干生理指标异同研究》《浙江西天目山银杏群落的特征与更新对策》《天目山自然保护区蕨类植物资源调查及光合特性的研究》等等。实习中教师会根据学生的兴趣爱好，让学生分组(5～6名)，相对独立开展小型研究和调查活动。这些做法不仅能大大激发学生的主观能动性[11]，还能提高学生综合运用知识以及分析和解决问题的能力，努力把野外实习打造成学生科研的起点和平台[3]，从而达到培养学生创新能力的目的[12]。

4　考核方式多元化

5　结束语

通过构建科学合理的实习内容、教学方式和考核体系等模块，对于发挥学生学习的主观能动性，提高学生野外实践能力，增强学生的科研创新能力都具有重要的作用。

[1]刘世彪，张佑祥，张代贵，等.民族地区地方高校生物学野外实习的实践与创新——以吉首大学为例[J].高等理科教育，2013(3)：99-103.

[2]刘世彪，张代贵，龚双姣.民族地区地方性高校植物学野外实习改革[J].实验室研究与探索，2013，32(7):209-212，219.

[3]冯虎元，牛炳韬，张立勋，等.生物学野外实习中学生综合素质培养的探索与实践[J].高等理科教育，2013(3):95-98.

[4]张巍巍，魏健，冯大领.通过植物学教学课程改革培养学生的创新能力[J].河北农业大学学报：农林教育版，2014，16(2):48-50，76.

[5]邱霓，郑芷青.罗浮山野外实践教学基地的建设与启示[J].实验技术与管理，2012，29(1):134-136.

[6]陆长梅，常福辰，杨启银，等.植物生物技术实训基地建设与链式实训体系构建[J].高等理科教育，2012(6):141-144，149.

[7]王国强，傅承新，常杰，等.天目山生物学野外实习基地建设的创新与实践[J].高等理科教育，2009(5):148-151.

[8]李新华，胡金良.植物学野外实习教学方法的创新与实践[J].实验室研究与探索，2010，29(12):134-137.

[9]张美萍，韩文革，闯垒.“植物学”野外实习教学方法的创新与实践[J].长春理工大学学报，2012，7(1):205-206.

[10]王琳，刘萍，李敬伟，等.南京仙林大学城高校新校区绿化植物现状调查与分析[J].江苏农业科学，2011，39(2)：272-276.

[11]冯虎元，徐鹏彬，陈强.生物学野外实习视角下学生主观能动性的发挥[J].高等理科教育，2011，99(5):117-120.

[12]张海军，张淑兰，许龙，等.生物科学专业植物野外实习教学模式体系构建[J].实验技术与管理，2010，27(12):187-190.

Construction of Field Practice Mode of Botany on the basis of Innovative Capacity Training

XU Qinsong，DAI Chuanchao，LU Yao，SHA Sha，WANG Yuwen

(School of Life Sciences，Nanjing Normal University，Nanjing 210023，China)

National biological science base in Nanjing Normal University is trying to explore the model and way to improve the undergraduates’ capacity of science and innovation.Botany field seminar，both a necessary part of botany teaching courses and essential complement of botany classroom teaching，plays an important role in improving students’ comprehensive quality and training excellent talents.The field practice of botany in Nanjing Normal University makes exploration and practice on constructing practice base，richening teaching content，perfecting teaching methods and optimizing the practice evaluation system.Scientific and reasonable mode not only increases efficiency of field practice，but also improves their practical ability，basic research ability and innovative spirit.

field practice; botany; science base; scientific innovation

2014-11-27；修改日期: 2014-12-17

国家基础科学人才培养基金(J1103507)；江苏省高校优势学科和江苏省高校“青蓝工程”资助项目。

徐勤松(1976-)，男，理学博士，教授，主要从事植物学教学与研究。

G642.0；Q94-33

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2016.01.050