中山大学生命科学学院 叶创兴 廖文波 石祥刚
理论与实践是不可须臾离开的嵌合体,理论来源于实践但高于实践,实践需要理论指导,同时又给理论带来新的元素,促进理论的提高。植物学是实践性很强的学科,是生命科学所有专业学生必修的基础课程。在分子生物学蓬勃发展的形势下,新兴学科不断出现,国内许多高校采取了压缩传统学科学时数来适应这种变化的做法。植物学、动物学等传统学科学时数大大减少,教学效果开始下滑。最明显的是,学生学了植物学不认识植物,不会运用工具书去查找自己不认识的植物。我们认为,传统学科的学时数在现代教育技术的支撑下适当减少是必要的,以便学生能有更多的时间去学习生命科学新涌现的课程。同时我们也认为,强调分子生物学方向无疑是正确的,但忽视或弱化植物学或动物学课程宏观知识在生命科学中作用,将使我国生命学科的发展受到制约,反过来对分子生物学的发展是不利的。和国内其他高校做法不同,近十多年来,我们强化了植物学的教学,特别是强化了植物学的实践教学,扭转了植物学教学质量下滑的趋势。
一、强化植物学、动物学课程,从学时数保证植物学和动物学作为基础课的龙头地位
目前,中山大学植物学和动物学教学时数分别为144学时,这在八大基础课中除了生物化学还另加生化大实验外是学时数最多的两门课。理论课和实验课的学时数是对等的,均为72学时,而在教学实践中,我们更强调实践课的作用。在植物学授课期间,我们在课余指导学生认识植物,把认识一定种类的植物作为考核的成绩,采取了强化实践课的措施,有力地调动了学生学习植物学的积极性,促进了植物学精品课程建设。植物学从中山大学重点建设课程、广东省重点建设课程,到2004年成为国家精品课程,走出了一条扎实的路子。
二、坚持“教授治课”,教授既上理论课也上实验课
教学经验的积累是渐进的,通过教学相长,更通过学生的诘难反问来促进教师的提高。全身心投身于教学会让一个教师不断研究教材、教法和不断变化的外部环境,汲取在本领域中的新成就、新成果,有利于教师提高教学水平。教授的职称不但是对教师科研水平的肯定,也是一个教师具有较长期从事教学、科研工作的结果。对于教学规律掌握和理解愈深,越能从实际出发进行教学改革,这样的教学改革往往是较为扎实的。植物学教学一直坚持“教授治课”,教授既讲授理论课,也主持实验课,把握植物学教学的动态情况。近10多年来,我们经历了一系列教育技术革命,例如多媒体教学颠覆了过去黑板、粉笔、挂图的教学模式,网络可以在更大的尺度上给学生以更多的知识,我们应顺应不断发展的形势,迅速跟上时代步伐。吴印禅、张宏达、李毓茂、朱婉嘉以及后继者李植华、黄云晖、刘兰芳,既主持过植物学理论课,也主持过植物学实验课,在他们退休后,植物学教授治课的传统被一直保留下来。教授治课是教授作为知识传播者的最大责任,鄙薄教学,把教学看作容易的事是不应该的。我们培养新教师也是从实验课开始。新教师必须经过两年跟班带实验后才可以开始主持部分实验课,然后再主持植物学实验课,主持实验课若干年后才能讲授理论课。实践课是最能锻练人的,一个新教师必须扎扎实实地向老教师学习,同时加上自己的刻苦努力才能较快地掌握实验技能。实验前的准备包括熟悉实验内容、准备实验观察材料、对重点难点先进行预实验,以便发现问题,把握主动。这一从实验课开始培养教师的做法我们一直坚持了下来,收到了颇佳的效果。
三、在加强课堂教学的基础上,强化实践教学
为了提高教学质量,我们开展了以下几方面的工作:
(一) 以教材建设为先导,编写立体化系列教材
1.编写和出版了植物学课程教材。中山大学植物学前辈们一直重视教材建设。20世纪60年代以后,他们编写的两版《植物学》教材在我国高校植物学教学中曾经发挥过很好的作用。我们为了吸纳植物学的新成就、新成果,在2000年出版了《植物学》,它以全面的植物学知识、精美的插图、与中国植物志种子植物科相似的编排为特点。2007年7月,我们在高等教育出版社出版了新版《植物学》教材,增加了最新的包括分子植物系统学的内容,改善了插图的质量,与教材同时发行的还有可供任课教师用作素材的课件,包括教材中全部的彩色插图,以及由植物学的任课教师收集的植物图片,共计约3000张幻灯片。它将极大方便教师授课。
2. 编写并出版了植物学实验教材。2006年,我们与兰州大学同行合作,在清华大学出版社出版了《植物学实验指导》,这一实验教材最主要的特点是一改过去植物学实验教材没有插图的做法,每一个实验都插入实验中关键的解剖图,使学生更易自主地掌握实验中的难点和重点。《植物学实验指导》内容包括利用DNA序列的分子系统实验和利用ISSR标记检测植物种群遗传多样性;植物检索表的使用和编制;植物标本制作技术;植物材料的石蜡切片法;现代和化石孢粉的制备和观察,木化石的制备和观察等。这一实验教材出版后受到了同行的欢迎。
3. 与兰州大学、南京大学共同编写了《维管植物教学图库》。2007年,在高等教育出版社出版了《大学植物学教学图库》(维管植物),收集了近千种我国西北、华东、华南的维管植物,以音像版发行。它的出版,为高校植物学课程教师提供了丰富的授课素材。
4.编写并出版植物学网络教材。2007年,我们在高等教育出版社出版了植物学网络教材。
至此,我们出版了植物学课程教材、实验教材、网络教材和植物学教学图库,以课程教材为核心,完成了立体化教材的建设,这是我们在建设植物学精品课程过程中,经过精心组织,在全体植物学教师参与和共同努力下完成的。这一过程持续了10年,靠的是坚持和韧性,以及对建设植物学课程的执着。
(二)推进教学资源数字化,适应教育技术现代化
植物学教学的最大特点是教师授课时需要利用大量的解剖图、玻片、彩色照片,在多媒体教学出现之前,教师授课时需要携带许多资料。在教育技术不断取得进步的的同时,我们添置了必要的设备,如数码照相机、摄像机、投影仪、数码显微镜、数码体视显微镜、笔记本电脑等,把中山大学、岭南大学积累下来的教学资料全部数字化,并增添了许多新的资料,如彩色植物照片,使教学资源的利用更加方便。目前,各种类型的数字化图片达到3万张以上。
(三)优化教学环境
除了编写立体化教材、教学资源数字化这些内部资源外,优化外部资源也是非常重要的,这就是对校园植物挂牌,建设校园植物网站。它们可以看作课堂教学的延伸,学生可以自主地利用这些资料随时随地学习植物学的知识。目前,我们已经建立了“珠海校区植物图库”、“广州白云山植物网”、“华东、华南、西北植物图库”,这些植物网为兄弟院校植物学教学起到了推动作用。
(四)撰写课程论文,拓宽课堂植物学知识
我们要求学生在植物学授课期间,针对学习过程中遇到的问题,查找资料,梳理后写成有观点、有评论的课程论文。这一做法促使学生在学习过程中提出问题,锻练了学生查找文献的能力,有利于学生接触到学科的热点问题,提高了他们阅读外文的能力和论文写作能力。这些课程论文涉及的主题是多方面的,有形态学方面的,也有分类学方面的;有特殊环境下的植物,也有生态系统受到破坏的例子,如太湖蓝藻危害等社会问题;有宏观方面的问题,也有许多分子生物学方面的问题。撰写课程论文也是一种实践教学,使学生接触到植物学的复杂联系,提高对植物学学习的积极性和主观能动性。
(五)开放实验,开展学生课外科研活动
在每一单元的实验结束后,我们都提供场地,让学生自主地提出独立进行的实验项目,我们依照授课的内容安排开放实验,分别是:植物的组织,次生分生组织和次生生长,不同生境植物的叶,C3和C4植物,藻类植物的采集和检索,苔藓植物的观察、采集、检索,苔藓植物标本的制作和保存,蕨类植物的识别,种子植物等。除此之外,我们也引导学生进行课外有针对性的研究活动,其形式是教师出题,由学生选择,或是学生提出课题与教师讨论,这些课题常常是有的放矢。例如,无花果属多种植物榕小蜂种类和传粉研究、电子植物检索表、生物柴油的研究等都在挑战杯竞赛中获得2个省级一等奖、2个省级二等奖、1个省级三等奖、2个国家级三等奖。学生参加课外活动,其目的不在于能否获奖,重要的是通过参与,获得相关知识和提高动手能力。对于本科生来说,这是他们在本科学习期间重要的实践,将使他们走上社会后受益。
(六)要求学生认识一定数量的植物,并将其作为考核的内容
在加强实践教学的同时,我们提出的教学目标包括学生在授课期间认识150~200种植物,并要进行严格的考核,成绩计入植物学的总成绩中。由于现在学生的人数较多,因此教师也就需要花更多的时间来指导学生。这一做法我们已坚持了10年以上,取得了较好的效果。过去,学了植物学不认识植物的例子并不鲜见,我们认为这是植物学教师的耻辱。虽然要求学生认识一定数量的植物带有一定的强制性,但学生却欢迎这一做法,因为他们能识别校园植物,这使他们具有一定的自豪感,也使他们显著区别于其他非生命科学专业的同学。在植物认种期间,学生宿舍、书包都有许多植物,抓了一个不认识的植物也随时随地来找教师,调动了学生学习的积极性,对于学生更牢固地掌握植物知识也起到了促进作用。在植物认种考试期间,常发生台风天气,一次我们看到有的学生冒着大风大雨在野外认种,使我们深受感动。通过授课期间认种和野外实习,一般学生可任识300种以上的常见植物,收到了较好的效果。我们也先后向中科院植物所、昆明植物所输送了从事植物分类学的研究生。一些到国外学习的学生也常常深情地谈起植物学课程在他们大学本科学习中所起的作用,给他们留下了深刻的印象。