章 偉 徐叢云 項(xiàng)小燕 童躍偉 胡淑寶
(1安慶師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,安徽安慶 246133;2安慶師范大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,安徽安慶 246133)
植物學(xué)野外實(shí)習(xí)是植物學(xué)課程教學(xué)的重要組成部分,是理論聯(lián)系實(shí)踐的重要環(huán)節(jié)[1]。野外實(shí)習(xí)不僅能深化植物學(xué)理論知識(shí),拓寬學(xué)生視野,還能更好地培養(yǎng)學(xué)生自主探索、創(chuàng)新能力和激發(fā)科研興趣[2-3]。然而,傳統(tǒng)的植物學(xué)野外實(shí)習(xí)常以識(shí)別植物和制作標(biāo)本為主要內(nèi)容,實(shí)習(xí)成績通常也是以植物的識(shí)別量及標(biāo)本制作質(zhì)量為主要考核依據(jù),這雖然也能反映實(shí)習(xí)的效果,但學(xué)生的專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能和價(jià)值提升難以體現(xiàn),不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。因而,有必要對(duì)“單一型”的實(shí)習(xí)模式進(jìn)行改革。本文以植物學(xué)野外實(shí)習(xí)為例,分別從實(shí)習(xí)準(zhǔn)備、實(shí)習(xí)內(nèi)容及實(shí)習(xí)考核等方面進(jìn)行綜合改革,以期從多個(gè)維度發(fā)揮實(shí)踐育人的功能,從而有助于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。
高質(zhì)量的實(shí)習(xí)基地是保證野外實(shí)習(xí)效果的重要保障。在基地的選擇上,不僅要考慮資源的豐富性、生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性,還要考慮交通是否便利、食宿和醫(yī)療條件等[4]。自2004年安慶師范大學(xué)成立生命科學(xué)學(xué)院以來,學(xué)院在黃山建立了動(dòng)植物學(xué)野外實(shí)習(xí)基地。黃山屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,年平均氣溫7.8 ℃,平均最高與最低氣溫差為20 ℃左右[5]。該地地形復(fù)雜,在漫長的地質(zhì)演變過程中,孕育了豐富的植被種類,有較多古老植物,在冰期后又較快恢復(fù)和發(fā)展起來,形成了特有的植物區(qū)系。
黃山地帶性植被以常綠闊葉林為主,植被類型的垂直分布非常明顯,自下而上,有常綠闊葉林,常綠、落葉闊葉混交林,落葉闊葉林,針葉林,在山頂有黃山櫟(Quercus stewardiiRehd.)矮林群落及草甸植被[6]。其中,經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的植物有1 000 多種,另有國家重點(diǎn)保護(hù)樹種,如花櫚木(Ormosia henryi Prain)、連香樹(Cercidiphyllum japonicumSieb. et Zucc.)、香果樹(Emmenopterys henryiOliv.)等,以及一些特有植物,如黃山玉蘭[Yulania cylindrica(E. H.Wilson)D. L. Fu]、黃山鼠尾草(Salvia chieniiStib.)等。除了豐富的生物資源外,復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)、獨(dú)特的徽州文化及八大菜系之一的徽菜等都是黃山馳名國內(nèi)外的重要原因。安慶師范大學(xué)距此基地僅約不到3小時(shí)的車程,因而,選擇黃山作為實(shí)習(xí)基地是植物學(xué)野外實(shí)習(xí)的理想場(chǎng)所。
野外實(shí)習(xí)是一項(xiàng)在短期內(nèi)完成大量工作的校外實(shí)踐活動(dòng),牽涉到方方面面。安慶師范大學(xué)每年有近400 名學(xué)生參加植物學(xué)野外實(shí)習(xí),規(guī)模較大,實(shí)習(xí)任務(wù)較重。每年在出發(fā)前學(xué)院都要召開實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師和學(xué)生動(dòng)員大會(huì),一方面鼓勵(lì)大家發(fā)揮吃苦耐勞、團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神,另一方面對(duì)野外實(shí)習(xí)相關(guān)事項(xiàng)進(jìn)行詳細(xì)的布置,包括小組的分配、人員的分工、實(shí)習(xí)路線的確定、實(shí)習(xí)工具的發(fā)放、車輛及相關(guān)人員的安排及安全紀(jì)律要求等,確保實(shí)習(xí)順利、高質(zhì)量完成。
植物學(xué)的野外實(shí)習(xí)離不開堅(jiān)實(shí)的理論知識(shí)儲(chǔ)備。無論營養(yǎng)器官根莖葉還是生殖器官花果實(shí)和種子都是植物學(xué)野外分類的重要依據(jù)。在野外實(shí)習(xí)時(shí),教師應(yīng)避免單純灌輸學(xué)生物種名稱,而注重從形態(tài)學(xué)特征引導(dǎo)學(xué)生觀察對(duì)象,尤其是對(duì)相似的物種進(jìn)行特征比較分析,讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)理論知識(shí)對(duì)植物進(jìn)行分類,從而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力,進(jìn)一步提升學(xué)生的興趣和專業(yè)技能。如野外能看到阿拉伯婆婆納(Veronica persicaPoir.)和同屬極為相似的婆婆納(V.didyma Tenore),教師讓學(xué)生從花梗與苞片的距離、花的顏色、蒴果凹口的角度及裂片頂端的形狀等方面進(jìn)行比較,從而使學(xué)生加深印象。由于教材更新相對(duì)滯后,教師授課時(shí)有意識(shí)運(yùn)用最新的被子植物分類系統(tǒng)(APG IV)[7]和最新蕨類分類系統(tǒng)[8]作為類群的分類依據(jù),而野外實(shí)習(xí)正是應(yīng)用這些新分類系統(tǒng)的大好時(shí)機(jī),如傳統(tǒng)的百合科在新分類系統(tǒng)中進(jìn)行了較大的調(diào)整,野外實(shí)習(xí)可以讓學(xué)生更好地對(duì)新老系統(tǒng)進(jìn)行比較。在實(shí)習(xí)中還可以讓學(xué)生進(jìn)一步了解植物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,并與當(dāng)?shù)靥厣Y源相結(jié)合,如茶葉黃山毛峰、山核桃等;著名的藥用植物白花前胡、半夏和七葉一枝花等;食用的鴨兒芹、豆腐柴等;觀賞植物天女花、黃山杜鵑和木蓮等植物,從而樹立植物資源開發(fā)和利用的意識(shí)。
2.2.1 采集和制作技能植物學(xué)野外實(shí)習(xí)離不開標(biāo)本的采集、制作和鑒定[9]。草本植物和木本植物的采集要求有所不同,要注意標(biāo)本采集的完整性,如草本植物地上和地下部分都應(yīng)該采集,木本植物要采集有花有果的枝條。標(biāo)本制作時(shí),對(duì)標(biāo)本適當(dāng)修剪,除去除蟲葉等,還要注意對(duì)生的葉要保留部分葉柄,以顯示葉的著生方式等特征,在壓制時(shí)還要注意葉子正反兩面都要在同一平面顯示。壓制后的標(biāo)本,傳統(tǒng)的干燥辦法是勤換紙,但這需要花費(fèi)大量的人力和物力,而且遇到梅雨天氣,標(biāo)本吸水紙不易干燥,會(huì)影響標(biāo)本質(zhì)量。尤其對(duì)于一些水分含量較多的標(biāo)本,很容易出現(xiàn)發(fā)霉現(xiàn)象。近些年團(tuán)隊(duì)除了保存一些特殊材料用勤換紙的方法外,均用標(biāo)本烘干機(jī)進(jìn)行快速烘干,節(jié)省了大量的人力和時(shí)間,大大地提高了工作效率。
2.2.2 植物鑒定技能實(shí)習(xí)基地內(nèi)野生植物資源非常豐富,而學(xué)生們通常缺少直觀性認(rèn)識(shí),加之傳統(tǒng)的實(shí)習(xí)時(shí)通常是教師帶領(lǐng)小組成員沿途講解和采集,在較短的時(shí)間內(nèi)會(huì)講解200 余種植物,學(xué)生難以消化吸收和靈活應(yīng)用,為了應(yīng)付后面的考核只能采取死記硬背的方式,往往是考核一結(jié)束幾乎也就是“失憶”的開始。因而,需要調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性,發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的力量,讓他們?cè)趯?shí)習(xí)過程中學(xué)會(huì)自己鑒定植物。教師一般采用傳統(tǒng)和現(xiàn)代相結(jié)合的方式對(duì)標(biāo)本進(jìn)行鑒定。鑒定時(shí)一方面為了確保學(xué)生會(huì)利用工具書進(jìn)行鑒定,使學(xué)生充分掌握檢索表的使用方法和利用相關(guān)網(wǎng)站查閱資料,另一方面又不拘泥于這些工具書和網(wǎng)站。
隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展,以手機(jī)App 為載體的植物識(shí)別軟件,如形色、花幫主、花伴侶和Biotrack 等軟件已逐漸走進(jìn)大眾生活、科普和科研的各個(gè)方面。盡管這些軟件有時(shí)識(shí)別精度不夠,但仍然不失是為野外工作者減輕工作量、提高效率的工具,而且很多軟件還有社交平臺(tái),可以促進(jìn)團(tuán)隊(duì)間的相互交流。根據(jù)各軟件的特點(diǎn)及各自優(yōu)勢(shì),推薦學(xué)生以形色軟件和Biotracks 為主。在初次接觸不認(rèn)識(shí)的植物時(shí),讓學(xué)生利用形色軟件進(jìn)行初步識(shí)別,另外還可通過軟件中的趣味植物、花藝生活等趣味欄目增進(jìn)對(duì)植物的進(jìn)一步了解,從而增強(qiáng)學(xué)生對(duì)植物識(shí)別的興趣和自信心。Biotracks 的科學(xué)性較強(qiáng),具有識(shí)別和記錄同步的特點(diǎn)[10]。傳統(tǒng)的標(biāo)本采集過程中需要手寫記錄標(biāo)本的相關(guān)采集信息,如生境、海拔、采集地的經(jīng)緯度、采集號(hào)、采集日期和采集人等信息。而使用Biotracks 軟件,只要設(shè)置好采集號(hào)的編排模式,在采集標(biāo)本信息時(shí),軟件會(huì)自動(dòng)按事先設(shè)定的方式編排采集號(hào),同時(shí)可以快速輸入海拔、經(jīng)緯度和生境等信息,還可以創(chuàng)建團(tuán)隊(duì),共建植物圖冊(cè),有利于學(xué)生整理、復(fù)習(xí)所識(shí)別的植物,無論是保存標(biāo)本信息還是供學(xué)生查閱等都很便捷,也是團(tuán)建和過程性考核的很好載體[11]。
2.2.3 任務(wù)驅(qū)動(dòng)實(shí)習(xí)野外實(shí)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。在實(shí)習(xí)過程中,教師如果單純的“填鴨式”灌輸植物的名稱和特點(diǎn),難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,實(shí)習(xí)效果會(huì)大打折扣。因而,教師會(huì)結(jié)合理論課所學(xué)的形態(tài)學(xué)和分類學(xué)知識(shí),設(shè)計(jì)相關(guān)問題,通過啟發(fā)式、探究式讓學(xué)生通過分析比較從而熟悉植物的特征,進(jìn)而關(guān)聯(lián)到所學(xué)的類群。如野外看到地錢的配子體上形成生殖托這一結(jié)構(gòu),讓學(xué)生根據(jù)生殖托的形態(tài)判斷地錢配子體的性別。另外野外會(huì)看到一些形成卷須的植物,如異葉爬山虎(Parthenocissus heterophyllaMerr.)和絞股藍(lán)[Gynostemma pentaphyllum(Thunb.)Makino]等,教師讓學(xué)生根據(jù)卷須的位置,即卷須是著生在葉腋還是與葉對(duì)生,來判斷它們是屬于葡萄科還是葫蘆科,并學(xué)生相關(guān)研究成果,從而提升學(xué)生的積極性和求知欲,進(jìn)而激發(fā)科研興趣。
此外,在野外實(shí)習(xí)過程中,還可以與教師的相關(guān)科研課題或?qū)W科競(jìng)賽相結(jié)合,從而培養(yǎng)學(xué)生的科研思維,激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考。如開展生態(tài)學(xué)相關(guān)調(diào)查,研究海拔梯度對(duì)植物資源分布的影響、不同生境對(duì)植物功能性狀的影響等。此外,由于實(shí)習(xí)基地地理位置的特殊性,實(shí)習(xí)過程中常會(huì)遇到有較高價(jià)值的植物,學(xué)生采集后,在教師指導(dǎo)下,通過精細(xì)制作、科學(xué)鑒定和消毒裝裱等流程后作為代表作品參加安徽省的動(dòng)植物標(biāo)本大賽。在這一系列的過程中不僅學(xué)生的專業(yè)知識(shí)得到了鞏固,專業(yè)技能也得到了提高,真正做到了“以賽促學(xué)”。通過多年的專注和積淀,安慶師范大學(xué)每年遴選的動(dòng)植物標(biāo)本大賽作品十分優(yōu)秀,其中,不少作品來自野外實(shí)習(xí)采集制作。
2.2.4 融合課程思政多年來,植物學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)一直在探索如何在植物學(xué)野外實(shí)習(xí)過程中融入課程思政,落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)。植物學(xué)野外實(shí)習(xí)是了解野生植物資源現(xiàn)狀、植物與環(huán)境的關(guān)系,植物在生態(tài)系統(tǒng)中的重要作用、進(jìn)行生物多樣性保護(hù)的重要實(shí)踐過程。在實(shí)習(xí)前的動(dòng)員會(huì)上,指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生就提出標(biāo)本采集要求,如注意采集的數(shù)量及對(duì)周邊環(huán)境的保護(hù)等,從而樹立物種保護(hù)和環(huán)境保護(hù)意識(shí)。在實(shí)習(xí)過程中,讓學(xué)生通過觀察了解實(shí)習(xí)基地的生態(tài)多樣性及保護(hù)生態(tài)多樣性的重要意義,并進(jìn)一步樹立人與自然和諧相處、人類命運(yùn)共同體的觀念,進(jìn)而服務(wù)生態(tài)文明建設(shè)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。
野外實(shí)習(xí)的工作量較大,白天采集,晚上壓制、鑒定和熟悉標(biāo)本等活動(dòng)可讓學(xué)生接受鍛煉、磨煉意志,培養(yǎng)學(xué)生吃苦耐勞和樂觀向上的精神,并在采集和制作的過程中培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和操作技能。同時(shí),工作以小組為單位開展,還可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神,提高成員間的溝通交流能力等。
野外實(shí)習(xí)過程中,教師一人要帶領(lǐng)20 多人的團(tuán)隊(duì),還要進(jìn)行啟發(fā)引導(dǎo)和講解,在采集及制作過程中難以兼顧到每個(gè)人,因而,以往的實(shí)習(xí)考核主要依據(jù)是植物識(shí)別數(shù)量和標(biāo)本的制作質(zhì)量,以終結(jié)性考核為主,卻難以客觀體現(xiàn)學(xué)生的實(shí)習(xí)表現(xiàn)。如何合理、有效、全面和客觀地評(píng)價(jià)實(shí)習(xí)效果和質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)過程性考核也是植物學(xué)野外實(shí)習(xí)改革的重要內(nèi)容之一。根據(jù)植物學(xué)課程設(shè)置的目標(biāo),植物學(xué)野外實(shí)習(xí)的考核包括知識(shí)、技能和情感態(tài)度及課程思政3 個(gè)維度,所占的比例分別是50%、30%和20%。其中,知識(shí)目標(biāo)包括實(shí)習(xí)過程中對(duì)教師設(shè)置任務(wù)的反饋情況、通過識(shí)別軟件及工具書等鑒定標(biāo)本的準(zhǔn)確性、植物現(xiàn)場(chǎng)識(shí)別的準(zhǔn)確度等;技能目標(biāo)包括標(biāo)本采集和制作的科學(xué)性、軟件使用的熟練程度等;情感態(tài)度及課程思政目標(biāo)包括對(duì)實(shí)習(xí)的興趣、植物保護(hù)的意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、吃苦耐勞和樂觀向上的品質(zhì)等,同時(shí)在一些任務(wù)驅(qū)動(dòng)過程中,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和堅(jiān)持不懈的精神也是考核的重要依據(jù),通過增加這些多元化的過程性考核指標(biāo),確保了野外實(shí)習(xí)的質(zhì)量。
植物學(xué)野外實(shí)習(xí)是生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),是學(xué)生真實(shí)了解植物形態(tài)特征、生長環(huán)境,豐富植物學(xué)、生態(tài)學(xué)和地理學(xué)等學(xué)科知識(shí),掌握標(biāo)本采集、制作和鑒定等方法的重要實(shí)施過程,也是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)的興趣、培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神,實(shí)現(xiàn)人生觀和價(jià)值觀等素養(yǎng)的重要載體。安慶師范大學(xué)在傳統(tǒng)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上,從實(shí)習(xí)前的各方面準(zhǔn)備、豐富實(shí)習(xí)內(nèi)容和注重過程性培養(yǎng)等方面進(jìn)行了多維度改革,應(yīng)用現(xiàn)代化技術(shù)手段豐富實(shí)習(xí)方法,將人才培養(yǎng)落地生根,達(dá)到了實(shí)踐育人的目的。