李新華

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，江蘇南京210095)

0 引言

目前，創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)方法，提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外高校教學(xué)改革與實(shí)踐的重點(diǎn)方向之一［1-5］。植物學(xué)野外實(shí)習(xí)是培養(yǎng)生物學(xué)專業(yè)人才綜合實(shí)踐能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，國(guó)內(nèi)幾乎所有的綜合性大學(xué)、高等農(nóng)林、師范院校都普遍開(kāi)設(shè)了這類實(shí)踐課程。在經(jīng)濟(jì)全球化步伐不斷加快的21世紀(jì)，不同國(guó)家之間在教育資源與教育要素的相互融合與交流方面也不斷增強(qiáng)［6-8］。德國(guó)高等教育歷史悠久，其教育水平與人才培養(yǎng)質(zhì)量在世界上享有盛譽(yù)，有關(guān)教育理念與辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)一直為中國(guó)教育界所重視［9-12］。因此，了解德國(guó)大學(xué)野外實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)理念與方法，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)高校的植物學(xué)野外實(shí)習(xí)工作具有一定的借鑒意義。

李比希大學(xué)(Justus-Liebig-University Giessen)是一所綜合性大學(xué)，位于德國(guó)法蘭克福附近的吉森市(Giessen)，該大學(xué)以該校著名教授李比希(Justus Liebig)的名字冠名，李比希教授為世界著名的化學(xué)家與化學(xué)教育家，尤其他將化肥使用引入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為人類的生存與發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。2009年4～7月，作者在李比希大學(xué)從事高級(jí)訪問(wèn)學(xué)者研究期間，參加了該校Annette Otte教授等組織開(kāi)展的幾次植物學(xué)野外實(shí)習(xí)活動(dòng)，比較深入地考察了該校實(shí)踐教學(xué)的一些重要環(huán)節(jié)，如實(shí)習(xí)地點(diǎn)選擇、實(shí)習(xí)內(nèi)容安排、實(shí)習(xí)組織方式等，親身體驗(yàn)了德國(guó)大學(xué)野外實(shí)踐教學(xué)中的一些特色理念和做法，現(xiàn)對(duì)其中一些實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行介紹和分析。

1 野外實(shí)踐教學(xué)的組織方式

李比希大學(xué)的植物學(xué)野外實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)大多數(shù)為短途考察(field excursion)，少數(shù)為遠(yuǎn)程實(shí)習(xí)。短途考察多是利用周末時(shí)間，通常在2～3天內(nèi)，或在連續(xù)的2個(gè)周末期間，每天都在預(yù)定的實(shí)習(xí)地點(diǎn)完成實(shí)習(xí)任務(wù)后返回學(xué)校，不在校外住宿。交通大多由學(xué)校安排提供大巴車，利用德國(guó)快速便捷的高速公路網(wǎng)，每天在1～3個(gè)不同實(shí)習(xí)地點(diǎn)之間完成各項(xiàng)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。少數(shù)情況下，指導(dǎo)教師與實(shí)習(xí)學(xué)生也可以自行解決交通工具，分別駕駛小汽車到達(dá)指定的實(shí)習(xí)區(qū)域，集中開(kāi)展野外實(shí)習(xí)活動(dòng)。野外實(shí)習(xí)期間，指導(dǎo)教師與學(xué)生都自備午餐，若實(shí)習(xí)活動(dòng)多，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，需要在途中吃晚餐，則師生多在餐館中聚餐，但費(fèi)用均自理。

野外實(shí)習(xí)學(xué)生一般為修讀專門課程的本科生及和研究生，少數(shù)情況下，尤其對(duì)于那些自駕車出行的短途考察活動(dòng)，則具有相當(dāng)?shù)拈_(kāi)放性，有時(shí)甚至吸引其他大學(xué)的學(xué)生。例如，在一次李比希大學(xué)組織開(kāi)展的農(nóng)田雜草多樣性調(diào)查活動(dòng)中，作者遇到來(lái)自馬堡菲利普大學(xué)一名學(xué)生，他當(dāng)時(shí)正在學(xué)習(xí)植物地理學(xué)。雖然菲利普大學(xué)位于吉森市鄰近的馬堡市(Marburg)，但該學(xué)生從李比希大學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)上獲知此類實(shí)踐教學(xué)信息，并專程趕來(lái)參加實(shí)習(xí)活動(dòng)。

在植物學(xué)野外實(shí)踐教學(xué)的指導(dǎo)教師中，除了植物學(xué)及植物生態(tài)學(xué)專業(yè)的教師外，還常常邀請(qǐng)土壤學(xué)專業(yè)教師參與實(shí)習(xí)指導(dǎo)工作。土壤學(xué)教師攜帶土壤取樣器、便攜式土壤pH計(jì)等簡(jiǎn)易儀器，每到一個(gè)實(shí)習(xí)地點(diǎn)，都對(duì)土壤厚度、質(zhì)地等特性進(jìn)行快速取樣分析，并向?qū)W生介紹實(shí)習(xí)地域的土壤類型及其基本特點(diǎn)，使學(xué)生了解植物生長(zhǎng)的土壤環(huán)境(見(jiàn)圖1，2)。

野外實(shí)踐活動(dòng)結(jié)束后，修讀專門課程的學(xué)生要完成實(shí)習(xí)總結(jié)報(bào)告，有時(shí)也附上少量簡(jiǎn)易制作的植物標(biāo)本，作為指導(dǎo)教師評(píng)定課程成績(jī)的重要依據(jù)。

2 植物學(xué)野外實(shí)踐教學(xué)的案例分析

2．1 農(nóng)田雜草多樣性調(diào)查

圖1 土壤學(xué)教師介紹土壤剖面特征

圖2 土壤學(xué)教師鉆取草地土壤樣品

該實(shí)踐教學(xué)地點(diǎn)位于吉森市附近的農(nóng)田地帶，包括近期處于撂荒狀態(tài)的幾片農(nóng)田，以及毗鄰的大麥田和油菜田。首先，指導(dǎo)教師在棄耕地與作物田的交界地帶，集中講解該區(qū)域主要雜草種類。然后，將實(shí)習(xí)學(xué)生分成幾個(gè)小組，安排各組學(xué)生分頭調(diào)查不同農(nóng)田環(huán)境中的雜草種類(見(jiàn)圖3)。其目的是讓學(xué)生了解耕作活動(dòng)對(duì)雜草生長(zhǎng)和分布的影響，同時(shí)找出本區(qū)域中稀有雜草種類。其中一個(gè)有意思的情況是，虞美人是德國(guó)農(nóng)田中十分醒目的一種雜草(見(jiàn)圖4)，在那些管理粗放的農(nóng)田，以及近期出現(xiàn)的棄耕地中都比較常見(jiàn)。然而，在那些管理措施嚴(yán)格的大麥田、油菜田等農(nóng)田環(huán)境中，以及長(zhǎng)期處于棄耕狀態(tài)的農(nóng)田中，虞美人卻很少見(jiàn)，甚至在局部地區(qū)消失或滅絕。指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生們的調(diào)查結(jié)果，提議對(duì)不同田地的土壤進(jìn)行取樣和遷移，利用土壤中含有的雜草種子來(lái)適度維持本地區(qū)農(nóng)田雜草多樣性水平。

圖3 德國(guó)學(xué)生在進(jìn)行農(nóng)田雜草調(diào)查

圖4 德國(guó)農(nóng)田中的野生雜草虞美人

許多農(nóng)田雜草的生長(zhǎng)和分布與人類的耕作方式密切相關(guān)。高強(qiáng)度的種植活動(dòng)和現(xiàn)代化的農(nóng)田管理措施是目前德國(guó)農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)之一，這些農(nóng)業(yè)活動(dòng)也影響到一些農(nóng)田雜草種類的分布范圍。目前，一些歐洲國(guó)家已經(jīng)認(rèn)識(shí)到農(nóng)田雜草是農(nóng)業(yè)生物多樣性的有機(jī)組成部分，在維持和穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中具有重要意義。像虞美人這種原產(chǎn)于德國(guó)等歐洲國(guó)家的農(nóng)田雜草，在中國(guó)已經(jīng)是廣泛栽培的一種觀賞植物。因此，這類農(nóng)田雜草多樣性的調(diào)查活動(dòng)，以及有關(guān)維持農(nóng)田雜草多樣性的教學(xué)理念，值得我們?cè)谙嚓P(guān)學(xué)科的理論與實(shí)踐教學(xué)中借鑒。

2．2 萊因河故道植被生態(tài)恢復(fù)狀況調(diào)查

萊因河故道位于德國(guó)法蘭克福西南部約30 km處，是全新世時(shí)期萊茵河的泛濫平原，為西歐沖擊平原上代表性草地植被的重要分布區(qū)之一，許多珍稀瀕危的草地植物種類在該區(qū)域都有生長(zhǎng)與分布。目前，該區(qū)域大面積土地基本上處于撂荒狀態(tài)，種植、放牧等農(nóng)業(yè)活動(dòng)都已經(jīng)停止了，自然植被也處于恢復(fù)過(guò)程中。然而，由于物種之間的競(jìng)爭(zhēng)影響，一些珍稀草本植物種類的數(shù)量正在日益減少，分布范圍也日趨狹窄。指導(dǎo)教師實(shí)地講解了實(shí)習(xí)區(qū)域的地理背景、植被現(xiàn)狀、指導(dǎo)教師研究團(tuán)隊(duì)多年來(lái)在該區(qū)域開(kāi)展的生態(tài)恢復(fù)研究工作，以及在植物多樣性保護(hù)工作中已經(jīng)取得的一些有效管理方法和技術(shù)(見(jiàn)圖5)。在此基礎(chǔ)上，將實(shí)習(xí)學(xué)生分為幾個(gè)小組，對(duì)實(shí)習(xí)區(qū)域的草地植物種類分別進(jìn)行取樣調(diào)查，并比較不同樣地中的植物種類組成差異(見(jiàn)圖6)。

圖5 教師在萊茵河故道講解實(shí)習(xí)內(nèi)容

圖6 學(xué)生在萊茵河故道調(diào)查草地植物多樣性

2．3 山地牧場(chǎng)植物多樣性調(diào)查

該實(shí)習(xí)地點(diǎn)為位于德國(guó)黑森州(Hessen)東部海拔約700 m的一處山地牧場(chǎng)，在正常經(jīng)營(yíng)的牧場(chǎng)周圍，還存在一些棄用的牧場(chǎng)(見(jiàn)圖7)。在缺少家畜啃食及人工管理的情況下，廢棄牧場(chǎng)中大面積草地已經(jīng)被一種名為多葉羽扇豆的外來(lái)植物所侵占，這種入侵植物原產(chǎn)于美國(guó)，對(duì)牛羊有毒害作用，致使草場(chǎng)失去了放牧功能。指導(dǎo)教師實(shí)地講解了廢棄牧場(chǎng)與正常牧場(chǎng)上主要植物種類的組成特點(diǎn)(見(jiàn)圖8)，以及由此導(dǎo)致的草地功能改變，并分析人為經(jīng)營(yíng)管理對(duì)維持山地牧場(chǎng)功能的重要性。與此同時(shí)，教師也介紹當(dāng)?shù)赝恋毓芾碚唔樒渥匀坏貙⑦@類廢棄牧場(chǎng)保留下來(lái)，開(kāi)辟為供游客游覽的觀光地帶，因?yàn)檫@里大片生長(zhǎng)的多葉羽扇豆，在夏季盛開(kāi)著十分醒目的紫色或白色花朵(見(jiàn)圖7)，在德國(guó)國(guó)內(nèi)也十分少見(jiàn)，對(duì)德國(guó)民眾則具有很大的吸引力。相反，如果土地管理者要清除這些成片生長(zhǎng)的外來(lái)入侵植物，不僅需要花費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，而且這類措施常常效果不理想。指導(dǎo)教師選擇這類區(qū)域來(lái)開(kāi)展植物學(xué)野外實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，理論性與實(shí)踐性都很強(qiáng)。一方面，可以使學(xué)生認(rèn)識(shí)山地牧場(chǎng)植物多樣性的組成特點(diǎn)及其動(dòng)態(tài)變化情況;另一方面，又能夠讓學(xué)生理解牧場(chǎng)或草地的經(jīng)營(yíng)管理理念。

圖7 遠(yuǎn)處的山地牧場(chǎng)與近處的廢棄牧場(chǎng)

圖8 指導(dǎo)教師在廢棄牧場(chǎng)中講解實(shí)習(xí)內(nèi)容

3 啟示與討論

3．1 野外實(shí)習(xí)區(qū)域及實(shí)習(xí)內(nèi)容的多元化

李比希大學(xué)在植物學(xué)野外實(shí)踐教學(xué)中，指導(dǎo)教師常常結(jié)合自己的野外科研基地及有關(guān)工作積累，精心準(zhǔn)備與策劃教學(xué)案例，將一般性的植物調(diào)查與識(shí)別，與農(nóng)田雜草管理、山地牧場(chǎng)經(jīng)營(yíng)等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，以及植物多樣性保護(hù)等工作有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，尤其重視引導(dǎo)學(xué)生考察人為活動(dòng)對(duì)植物生長(zhǎng)與分布的影響。另外，德國(guó)大學(xué)常開(kāi)展多地點(diǎn)的短程野外實(shí)習(xí)，雖然實(shí)習(xí)地域比較分散，但由于實(shí)習(xí)期間不在校外住宿，有關(guān)實(shí)習(xí)準(zhǔn)備工作也相對(duì)較輕。

多年來(lái)，我國(guó)眾多高校在植物學(xué)野外實(shí)踐教學(xué)中，多傾向于選擇在那些在環(huán)境比較復(fù)雜、植被茂盛、植物種類豐富，以及人為干擾活動(dòng)少的地區(qū)，建立各種形式的野外實(shí)習(xí)基地，并在暑假期間集中開(kāi)展實(shí)習(xí)活動(dòng)。這些遠(yuǎn)程的實(shí)踐教學(xué)工作，都需要院系部門及有關(guān)指導(dǎo)教師，花費(fèi)大量的時(shí)間和精力進(jìn)行交通運(yùn)輸、食宿等各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，同時(shí)經(jīng)費(fèi)開(kāi)支也很大。而較少利用周末等平時(shí)時(shí)間，在學(xué)校或城市周邊地區(qū)的農(nóng)田、山林、河湖等環(huán)境中，開(kāi)展有關(guān)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。不過(guò)，國(guó)內(nèi)一些高校已經(jīng)開(kāi)始重視構(gòu)建多元化的植物學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系，并不斷充實(shí)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容［13-16］。

3．2 優(yōu)化指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)，開(kāi)展綜合性的野外實(shí)踐教學(xué)

李比希大學(xué)在野外實(shí)踐教學(xué)工作中，能夠?qū)⒅参锓诸悓W(xué)、植物生態(tài)學(xué)及土壤學(xué)等相關(guān)專業(yè)教師整合在一起，不僅指導(dǎo)教師人員組成更加合理，而且這樣的教師團(tuán)隊(duì)能夠指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展跨學(xué)科的綜合性野外實(shí)習(xí)，可以充分挖掘?qū)嵙?xí)區(qū)域潛在的教學(xué)資源。

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)許多高校在植物學(xué)野外實(shí)習(xí)中，指導(dǎo)教師基本上都為植物分類學(xué)或植物學(xué)專業(yè)，較少組織跨學(xué)科的指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)。由于指導(dǎo)教師專業(yè)上的局限性，在植物學(xué)野外實(shí)習(xí)中，很少能夠涉及到土壤學(xué)方面的內(nèi)容。然而，在自然界中，兩者之間的關(guān)系卻密不可分。此外，雖然一些高校也經(jīng)常開(kāi)展生物學(xué)或動(dòng)植物聯(lián)合野外實(shí)習(xí)，但在實(shí)習(xí)地域中，往往也是植物學(xué)與動(dòng)物學(xué)指導(dǎo)教師分別帶領(lǐng)學(xué)生各自開(kāi)展實(shí)習(xí)工作。假如植物分類學(xué)與昆蟲(chóng)分類學(xué)教師能夠在野外聯(lián)合指導(dǎo)學(xué)生實(shí)習(xí)，那么學(xué)生將不僅認(rèn)識(shí)植物與昆蟲(chóng)種類，而且能夠了解昆蟲(chóng)與植物之間在取食、傳粉及寄生等方面的重要生態(tài)關(guān)系。同時(shí)這種實(shí)習(xí)模式也將使學(xué)生切身體會(huì)到不同學(xué)科之間交叉與融合的重要意義。因此，建議有關(guān)高校今后在植物學(xué)野外實(shí)踐教學(xué)改革中，可以考慮建設(shè)跨學(xué)科的指導(dǎo)教師隊(duì)伍，加強(qiáng)相關(guān)學(xué)科之間的資源共享及優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，以進(jìn)一步促進(jìn)寬基礎(chǔ)、復(fù)合型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

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