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摘要：植物學(xué)野外實習(xí)是認識植物界的實踐活動，具有鮮明的地域特色，通過標(biāo)本的采集、物種的鑒定等環(huán)節(jié)，能夠培養(yǎng)學(xué)生掌握野外工作的方法，了解植物與環(huán)境之間的關(guān)系。以陜西師范大學(xué)生物學(xué)專業(yè)的秦嶺野外實踐教學(xué)為例，探討這一時間短、人數(shù)多、內(nèi)容龐雜的課程在新時期教學(xué)改革與創(chuàng)新背景下面臨的問題和挑戰(zhàn)，并提出充分利用地域優(yōu)勢、引入數(shù)字化教學(xué)平臺、突出實習(xí)的特色內(nèi)容、分組實習(xí)等相應(yīng)的對策。

關(guān)鍵詞：植物學(xué)野外實踐課程

特色植物學(xué)野外實習(xí)是認識植物界的實踐活動，也是植物學(xué)教學(xué)中一個不可替代的環(huán)節(jié)。在野外，學(xué)生初次接觸豐富多樣的物種，眼花繚亂，不知該認識哪種植物？識別植物有什么規(guī)律可循？不同于課堂教學(xué)，野外教學(xué)面臨環(huán)境復(fù)雜、時間有限、知識面廣、人數(shù)眾多，以及在師范類院校中還涉及男、女生源比例不協(xié)調(diào)的問題。因此，在教學(xué)實踐環(huán)節(jié)中，教師會面臨很多客觀且多變的問題，如何在保障安全的前提下，完整地完成植物學(xué)野外實習(xí)的內(nèi)容是每個教師面臨的最大挑戰(zhàn)。

1植物學(xué)野外實踐教學(xué)新時期面臨的主要問題

1）時間短。定點、短期的實習(xí)，是國內(nèi)許多高等師范院校的現(xiàn)狀［1-2］。在陜西師范大學(xué)為期2周的生物學(xué)綜合野外實習(xí)中，植物學(xué)實習(xí)僅有4天（包括半天的考核）。學(xué)生在較短的時間內(nèi)，僅能掌握基本的工作方法和對于少數(shù)植物的識別，無法深入了解該地區(qū)所有的植物物種及分布特征。

2）內(nèi)容多。按照傳統(tǒng)的兩界系統(tǒng)，廣義的植物界涉及藻類、菌類、苔蘚植物、蕨類植物和種子植物，野外實習(xí)涉及到每個不同的植物類群；此外，為了豐富和擴展教學(xué)內(nèi)容，常融合了植物生態(tài)學(xué)、藥用植物學(xué)、傳粉生物學(xué)等相近學(xué)科的知識。實習(xí)的環(huán)節(jié)多而復(fù)雜，包括野外安全知識、標(biāo)本的采集和壓制方法、物種的鑒定方法、實習(xí)地常見植物類群特征、植物和環(huán)境的關(guān)系，教學(xué)內(nèi)容過于龐雜分散［3］。

3）學(xué)生人數(shù)多、性別比例不協(xié)調(diào)。近5年來，陜西師范大學(xué)生物學(xué)專業(yè)學(xué)生每年的實習(xí)人數(shù)均達到300多人，與其他學(xué)校相比，人數(shù)多。其中，女生占絕大多數(shù)，如2016級321人中，女生272人，占總?cè)藬?shù)的85%，男生49人，僅占總?cè)藬?shù)的15%。4）專業(yè)教師不足。專業(yè)教師人數(shù)有限，以陜西師范大學(xué)為例，孢子植物實習(xí)指導(dǎo)教師3~4人，種子植物實習(xí)指導(dǎo)教師3人，每組學(xué)生約40~50人，教學(xué)效果不佳。5）學(xué)生對野外環(huán)境了解少。近年來，學(xué)生生源多數(shù)是“90后”獨生子女，特殊的成長環(huán)境，缺乏基本的野外生活常識，沒有安全意識，經(jīng)常會迷路或掉隊，加上不能適應(yīng)當(dāng)?shù)氐娘嬍常┲贿m合爬山的鞋和衣物等，導(dǎo)致突發(fā)小事故不斷。此外，由于秦嶺深處人為干擾較少，實習(xí)地植被豐富，山溝路邊草木茂盛，有的道路被灌叢覆蓋，木橋腐朽失修，雨后路面濕滑，各種蜂窩數(shù)量急增，給深入山谷地區(qū)采樣增加了難度。

2陜西師范大學(xué)植物學(xué)野外實踐教學(xué)特色及策略

針對師范院校植物學(xué)野外實踐人數(shù)多（尤其是女生多）、內(nèi)容多、時間短、學(xué)生對環(huán)境了解少等問題，充分利用地域優(yōu)勢、引入數(shù)字化信息平臺、豐富考核方式，強調(diào)學(xué)生野外動手能力的培養(yǎng)，以期達到更好的實習(xí)效果。

2.1充分利用地域優(yōu)勢

秦嶺的動、植物資源非常豐富，是我國重要的生物基因庫和世界生物多樣性豐富的典型代表區(qū)域之一，植被景觀分界明顯，是我國特有植物的重要分布中心［4］，共有苔蘚植物79科202屬581種，石松類和蕨類植物27科75屬319種［5］，種子植物164科1052屬3839種［6］。種子植物中，有秦嶺特有植物192種，中國特有植物達到了1428種，還分布著大量的國家珍稀瀕危保護植物［7］。在長期的教學(xué)實踐中，陜西師范大學(xué)利用秦嶺地區(qū)物種多樣性的獨特優(yōu)勢，每年7—8月在不同區(qū)域進行植被垂直分布帶、物種鑒定及常見類群認識、特有植物（包括珍稀瀕危植物）等內(nèi)容的野外實習(xí)。1）太白山植被垂直分布帶觀察。秦嶺植物種類豐富，北坡短而陡峭、海拔梯度變化大，并具有非常明顯的垂直分布帶譜。實習(xí)中，由于時間短，主要借助汽車、纜車到達高海拔區(qū)域。實習(xí)沿途中，隨著海拔的明顯變化，觀察植被基帶（海拔800~1000m）、落葉櫟林帶（海拔800～2300m）、樺木林帶（2300～2800m）、針葉林帶（2800～3400m）、高山灌叢草甸帶（3400m以上）的特征及其變化，認識每個植被帶的主要代表植物，介紹國家Ⅰ級保護植物獨葉草（KingdoniaunifloraBalf.f.etW.W.Sm）、Ⅱ級保護植物太白紅杉（LarixchinensisBeissn.）等的特征及分布區(qū)。2）實習(xí)基地的植物物種鑒定和常見類群的認識。2007年以來，陜西師范大學(xué)建立了以寧陜縣旬陽壩為主的生物學(xué)野外實習(xí)基地，旬陽壩位于秦嶺腹地，距離西安138km，海拔約1300m，植被覆蓋度高，分布的植物種類豐富多樣。通過常見物種的采集、解剖、鑒定，從而鞏固該類群的特征，舉一反三，了解不同類群之間的差異，重點講解該地區(qū)特有植物、常見植物、藥用作物、外來入侵植物、栽培植物等；同時，可以引導(dǎo)學(xué)生“找親戚”，哪幾個采集的植物有較近的親緣關(guān)系，為什么？介紹一些當(dāng)?shù)氐闹饕幱弥参铮琰h參［Codonop-sispilosula（Franch.）Nannf.］、石沙參（AdenophorapolyanthaNakai）、桔梗［Platyco－dongrandiflorus（Jacq.）A.DC.］等，一方面，運用比較教學(xué)法［8］，從其特征入手，說明不同種的特征及其藥用價值，另一方面，說明其結(jié)構(gòu)上的相似性，說明它們屬于同科（桔梗科）的特征。掌握實習(xí)地常見科的識別特征，以種子植物為例，總結(jié)包括唇形科、蝶形花科、薔薇科、菊科、毛茛科、禾本科等常見科的重點識別特征，以唇形科植物為例，可總結(jié)出“莖四棱、葉對生、輪傘花序、花唇形、二強雄蕊、子房四深裂、4個小堅果”等特征。3）珍稀瀕危植物及特有植物的認識。實習(xí)地分布有許多古老、孑遺和特有物種，如獨葉草、紅豆杉［Taxuschinensis（Pilger）Rehd.］、水青樹（Te-tracentronsin－ensisOliv.）、連香樹（CercidiphyllumjaponicumSieb.etZucc.）、廟臺槭（AcermiaotaienseP.C.Tsoong）、太白紅杉等，介紹其獨有的特征、分類地位、分布信息、現(xiàn)狀及保護措施。4）圍繞實習(xí)地植物的科研小項目。為了提高學(xué)生的科研能力，許多高校都開展了圍繞實習(xí)基地的專項調(diào)查（小課題）［1］。學(xué)生通過實習(xí)期間的學(xué)習(xí)，確定感興趣的題目，題目可自擬，例如“實習(xí)基地珍稀瀕危植物資源及保護現(xiàn)狀調(diào)查”“旬陽壩外來入侵物種的調(diào)查”“旬陽壩藥用植物資源及開發(fā)利用現(xiàn)狀調(diào)查”等，然后收集材料、設(shè)計（實施）調(diào)查或者實驗、獲得的數(shù)據(jù)分析處理、總結(jié)，提升學(xué)生從事科研活動的能力。

2.2分組實習(xí)

植物學(xué)野外實踐教學(xué)是大一的課程，每個年級約300人，女生占有絕大多數(shù)。由于野外實踐中，大多數(shù)山路較為狹窄往往只能單人通行，如果實習(xí)小組人數(shù)過多，隊伍的首尾距離相對較遠，會存在安全隱患。針對人數(shù)過多問題，陜西師范大學(xué)的植物學(xué)實習(xí)分批進行，分別在7月上旬和8月中旬進行實習(xí)，每次約150人，分為5個大組（每組約30人）。有關(guān)實驗結(jié)果表明，分組學(xué)習(xí)（實習(xí)）能發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性［8］。因此，在野外實習(xí)中，盡可能將學(xué)生以5~6人為單位分組，選擇責(zé)任心強、吃苦耐勞、野外適應(yīng)能力強、積極熱情的學(xué)生為小組長，既有合作又有分工。同時，由于女生約占總?cè)藬?shù)的85%，野外活動中，應(yīng)發(fā)揮少數(shù)男生、體能較好的女生的作用，將他們分在不同小組中，在采集標(biāo)本、背負工具、上山過河等過程中幫助同伴，有助于活動的安全進行。

2.3引入數(shù)字化教學(xué)平臺

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，一些人工智能植物識別APP，例如“花伴侶”“形色”等，可以通過圖片的比對給出鑒定的物種名稱，然而這些科普性質(zhì)的軟件往往只是看圖識字，不能教會學(xué)生識別植物的規(guī)律，并不適合生物學(xué)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)。陜西師范大學(xué)在植物學(xué)野外實踐教學(xué)的過程中，結(jié)合在實習(xí)基地的現(xiàn)場教學(xué)，引入了數(shù)字化信息平臺，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和場景多元化，不同教學(xué)模式的結(jié)合提高了植物學(xué)野外實踐的教學(xué)效率。1）野外實習(xí)基地的實習(xí)環(huán)節(jié)。配備了專業(yè)的植物檢索工具書，例如除《中國植物志》、《秦嶺植物志》外，還有教研組編著的《秦嶺植物學(xué)野外實習(xí)手冊》、《植物學(xué)野外實習(xí)指導(dǎo)》［3］。初步檢索參考《植物學(xué)野外實習(xí)指導(dǎo)》鑒定到科級分類單元，精確檢索（在科以下水平的檢索），通過查閱《中國植物志》、《秦嶺植物志》，也可以結(jié)合《中國植物志》電子版或《中國植物志》微信版等專業(yè)網(wǎng)站和軟件，進行科以下分屬、分種的檢索。2）野外實踐教學(xué)和能力培養(yǎng)平臺。學(xué)院擁有植物學(xué)野外實踐的專業(yè)平臺，包括國家理科人才培養(yǎng)基地（生物學(xué)）野外實踐教學(xué)基地和國家級生物學(xué)虛擬仿真實驗中心的學(xué)習(xí)平臺。前者的內(nèi)容主要包括實習(xí)基地概況、野外工作方法、實習(xí)路線、實習(xí)地植被類型、常見植物、珍稀瀕危植物圖片，以及現(xiàn)場教學(xué)視頻，并附有往屆學(xué)生野外實習(xí)的成果展示（圖片、小論文），學(xué)生可以通過網(wǎng)站學(xué)習(xí)相關(guān)的內(nèi)容。后一個平臺是實習(xí)隊教師和實驗中心教師通過多次實地采集不同季節(jié)實習(xí)地的影像數(shù)據(jù)，整合圖像資料、植被資料、物種資料（常見物種不同器官的三維立體構(gòu)建），建立了虛擬生境下物種的發(fā)現(xiàn)和識別程序，并且有其生物學(xué)特征、分布、結(jié)構(gòu)等圖文并茂的介紹。學(xué)生可以在專業(yè)的實驗室，通過本人賬號進入模擬場景（根據(jù)5個不同的植被垂直帶譜劃分的場景，例如針葉林帶場景、高山灌叢草甸帶場景），即可在虛擬的生境中，尋找該植被類型中的特有植物，點擊觀察對象的圖片，即可顯示其主要生物學(xué)特征、生境、分布區(qū)域和三維立體結(jié)構(gòu)。

2.4強化野外觀察、解剖和拍照

認識植物，不僅僅需要知道它的名稱，而且需要知道它與眾不同的特征。有的學(xué)生在野外只喜歡記植物的名字，或翻看彩色植物手冊看圖識植物，囫圇吞棗，這樣短時記憶后很快就遺忘。隨著相機、手機的普及，學(xué)生拍照更為方便，有的直接拍照，查看植物識別的APP，不求甚解，對植物的認識僅停留在表面。陜西師范大學(xué)植物學(xué)的野外實習(xí)現(xiàn)場教學(xué)中，提倡學(xué)生自己采集圖片，既可以在鑒定標(biāo)本時作為參考，在實習(xí)結(jié)束后，學(xué)院還會組織各種實習(xí)圖片的展覽和比賽，或者選擇主題明確、拍攝精美的圖片編著成實習(xí)手冊，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在野外進行拍照時，要求學(xué)生要從專業(yè)角度出發(fā)，對觀察對象進行由遠及近、由整體到局部的觀察和拍照，注意采集的三要素：1）生長小環(huán)境。每種植物具有自己獨特的生境，應(yīng)該先觀察生長環(huán)境，周圍的伴生植物等信息；2）全身照。拍照時，要有一張觀察植株的整體照片，是喬木、灌木、草本，還是藤本，盡量附上參照物，能判斷其株高等信息；3）“花容葉貌”的特寫。在觀察器官特征，從莖、葉、節(jié)、花、果實等細節(jié)入手，詳細完成拍照。不同器官的拍照角度和多少有不同要求，例如在葉的特征中，應(yīng)采集到基生葉和莖生葉，葉腹面和背面特征；例如花的特征，應(yīng)包括頂面觀和側(cè)面觀，不同花器官的形態(tài)等特征細節(jié)，例如唇形科植物雄蕊是否伸出花冠筒等特征。

2.5豐富考核方式

以前的考核大多僅考查標(biāo)本及其所屬科名，單一的考核方式，學(xué)生容易死記硬背，不注意觀察和歸類學(xué)習(xí)，翻著標(biāo)本照片嘴里念念有詞。近年來，各高等院校的考核方式日趨多樣，有的考察野外實地操作和標(biāo)本圖片制作［9］，有的實施多元化的考核方式［1-2］，即考試+考核+匯報+論文。陜西師范大學(xué)在實習(xí)的過程中，從多個環(huán)節(jié)考察植物學(xué)野外實習(xí)的效果，包括以下內(nèi)容：1）植物野外采集記錄。主要考核學(xué)生對采集標(biāo)本的信息記錄是否規(guī)范、完整、細致，例如是否記錄了“有特殊氣味、卷須、乳汁、花色”等，占考核的10%；2）標(biāo)本的采集和壓制。考核學(xué)生是否學(xué)會采集不同對象（如木本、草本、帶有特征的枝條等）、如何壓制大小不同的材料、如何梳理修剪不同的標(biāo)本等內(nèi)容，應(yīng)該注意的事項等，占考核的10%；3）標(biāo)本的鑒定和檢索過程。考核對檢索對象數(shù)量（要求每人每天2個物種）、結(jié)構(gòu)的掌握（形態(tài)描述）、準(zhǔn)確描述（花程式的書寫）、正確檢索等，占考核的30%；4）標(biāo)本識別考試。采集實習(xí)地20~30種常見植物，編號后，讓學(xué)生寫出其名稱及所屬的科名，占考核的50%。

2.6熟悉實習(xí)路線

鑒于學(xué)生人數(shù)多、不熟悉野外環(huán)境、缺乏基本的安全常識，因此，選擇有不同代表物種、安全的實習(xí)路線尤為重要。陜西師范大學(xué)實習(xí)隊每年出行前，會從以下幾方面入手，選擇合適路線。1）提前1個月的實地考察。隨著退耕還林的實施，實習(xí)地的植被恢復(fù)迅速，山路路況復(fù)雜多變。每年實習(xí)前，學(xué)院主要帶隊教師深入實習(xí)地，考察當(dāng)年的各條實習(xí)路線和基地的準(zhǔn)備情況，做好應(yīng)對措施，為野外實習(xí)的安全實施打好前站；2）設(shè)定熟悉而且安全的實習(xí)路線。到達實習(xí)地后，專業(yè)教師在提前考察好的實習(xí)路線中，根據(jù)具體的天氣和環(huán)境因素，選定固定、安全的實習(xí)路線，例如發(fā)現(xiàn)蜂窩后，在其附近標(biāo)注明顯的提醒標(biāo)識字樣，避免學(xué)生路過時驚擾蜂群，減少危險因素；3）出發(fā)前的路線介紹。給學(xué)生詳細介紹當(dāng)天實習(xí)路線和特有植物，說明時間安排、分組情況和實習(xí)任務(wù)。通過對高等師范院校生物學(xué)專業(yè)植物學(xué)野外實踐的分析，在實習(xí)的過程中，應(yīng)發(fā)揮當(dāng)?shù)氐赜騼?yōu)勢、結(jié)合定點和散點的實習(xí)地［10］、引入信息化的教學(xué)輔助平臺、突出植物學(xué)野外實習(xí)的特色內(nèi)容、豐富考核方式，使這一實習(xí)課程得到較好的效果，為以后學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

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作者：張小卉 康菊清 肖婭萍 單位：陜西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院