摘要 為提升學(xué)生在實踐創(chuàng)新過程中的能動性，完善與實踐相關(guān)的課程內(nèi)容和加強學(xué)科交叉融合，本文以植物地理學(xué)野外實踐課程為例，選擇植物葉形態(tài)和光合作用的測定作為實踐課程范例，對實踐課程教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新性、教學(xué)方法的實操性和交叉學(xué)科的前沿性等現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并對實踐課程教學(xué)創(chuàng)新建設(shè)途徑進(jìn)行系統(tǒng)探討，提出相應(yīng)的解決對策，具體包括增加創(chuàng)新性內(nèi)容，豐富教學(xué)方法，融入多學(xué)科交叉思維。為植物地理學(xué)野外實踐課程的創(chuàng)新提供有益參考。

關(guān)鍵詞 植物地理學(xué)；交叉學(xué)科；野外實踐；地理學(xué)

中圖分類號 G642.0；S3-3" "文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 1007-7731（2024）11-0123-05

Innovation of Plant Geography field practice course

SUN Jun" " YU Shutong" " YU Guangming" " GU Hongliang" " JIN Baoshi

（College of Resource and Environment， Anqing Normal University， Anqing 246052， China）

Abstract To enhance students’ initiative in the process of practical innovation， improve course content related to practice， and strengthen interdisciplinary integration， took the field practice course of Plant Geography as an example， selected the measurement of plant leaf morphology and photosynthesis as an example of the practical course， the innovation of the teaching content， the practicality of teaching methods， and the forefront of interdisciplinary research in the practical course were analyzed， and systematically the innovative construction methods of practical course teaching were explored， corresponding solutions were proposed， including increasing content innovation， enriching teaching methods， and integrating interdisciplinary thinking. Its provided useful references for the innovation of field practice courses in Plant Geography.

Keywords Plant Geography; interdisciplinary; field practice; Geography

地理科學(xué)是一門綜合實踐能力較強的基礎(chǔ)學(xué)科，其實踐教學(xué)對于培養(yǎng)高素質(zhì)地理學(xué)科人才具有十分重要的作用。實踐教學(xué)是自然地理學(xué)課程體系中非常重要的組成部分，是學(xué)生理解理論知識、鍛煉綜合素質(zhì)的有效途徑之一，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實踐能力[1]。植物地理學(xué)是高等院校地理科學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一，是一門綜合性很強的基礎(chǔ)性學(xué)科，具有很強的理論性和實踐性。這要求地理師范專業(yè)在組織植物地理學(xué)課程實踐教學(xué)時，要從課程內(nèi)容的創(chuàng)新性、教學(xué)方法的新穎性和學(xué)科交叉的前沿性等方面進(jìn)行綜合設(shè)計，提升實踐課程的創(chuàng)新性。董志成等[2]采用文獻(xiàn)分析法、實踐法和經(jīng)驗總結(jié)法等方法，分析地理野外實習(xí)課程思政面臨的挑戰(zhàn)，圍繞地理野外實踐教學(xué)中的課程思政教育進(jìn)行思考和探索。陶國芳等[3]對高等師范院校綜合自然地理課程實踐教學(xué)進(jìn)行研究，深化地理教學(xué)改革，實現(xiàn)了高等師范院校綜合自然地理課程實踐教學(xué)的有效開展。

本文以植物地理學(xué)野外實踐課程為例，選擇植物葉形態(tài)和光合作用的測定作為實踐課程范例，對實踐課程教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新性、教學(xué)方法的實操性和交叉學(xué)科的前沿性等現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并對實踐課程教學(xué)創(chuàng)新建設(shè)途徑進(jìn)行系統(tǒng)探討，提出相應(yīng)的解決對策，具體包括增加該課程教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新性，豐富其教學(xué)方法，融入多學(xué)科交叉思維等。為植物地理學(xué)野外實踐課程的創(chuàng)新提供有益參考。

1 植物地理學(xué)實踐課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.1 教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新性方面

在地理科學(xué)專業(yè)實踐過程中，植物地理學(xué)野外實踐是非常普遍的課程設(shè)置。實踐中，群落樣方觀察、采樣分析、植物標(biāo)本制作以及簡單的論文研究等部分常規(guī)教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)不能完全滿足地理科學(xué)新的專業(yè)要求，不利于培養(yǎng)地理科學(xué)專業(yè)本科生的創(chuàng)新能力，亟待挖掘具有創(chuàng)新性的教學(xué)內(nèi)容。馬丹煒等[4]強調(diào)在有限的教學(xué)時數(shù)內(nèi)，為使學(xué)生掌握植物地理學(xué)的基本研究方法與技術(shù)，須將實踐內(nèi)容與高素質(zhì)的師資隊伍、科學(xué)完善的教材體系和教學(xué)資源庫緊密聯(lián)系。王寧[5]認(rèn)為，植物地理實踐教學(xué)過程中，需要融合教師的科研內(nèi)容，以提升學(xué)生參與野外實踐教學(xué)的積極性。

1.2 教學(xué)方法的實操性方面

目前，植物地理學(xué)部分野外實踐課程教學(xué)以教師講授為主，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行樣方的設(shè)計與調(diào)查、標(biāo)本的采集與壓制、植被帶劃分和植物圖鑒的制作等活動。這種教學(xué)方法偏重講授型，而信息化時代下，學(xué)生對信息化、實用化技術(shù)訓(xùn)練的教學(xué)方法需求更大。曾小敏[6]以地理科學(xué)專業(yè)為例，認(rèn)為植物地理學(xué)的實踐教學(xué)內(nèi)容中，室內(nèi)實驗和野外實踐教學(xué)環(huán)節(jié)有待進(jìn)一步銜接，特別是適用于實驗和野外實踐的教材有待進(jìn)一步增加，專業(yè)的野外實踐指導(dǎo)教師隊伍有待進(jìn)一步擴(kuò)大。當(dāng)下的植物地理學(xué)野外實踐課程亟須更新適合在野外教學(xué)的方法，增加更具實操性的野外實踐內(nèi)容，以提升其野外實踐課程教學(xué)質(zhì)量。

1.3 交叉學(xué)科的前沿性方面

植物地理學(xué)野外實踐主要包含的教學(xué)內(nèi)容：植物的分類鑒別，植被群落的地域分異規(guī)律，以及在地理環(huán)境演變中了解植物的適應(yīng)性特征等。部分植物地理學(xué)實踐教學(xué)偏重植物生理學(xué)的實驗，可能忽略了設(shè)計簡單的、在野外易操作的小實驗，如設(shè)計葉片形態(tài)功能指標(biāo)測定、植物光合作用等。劉守江等[7]鼓勵、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行植物生態(tài)研究和植物生境研究，以拓展多學(xué)科思維。例如，開展生態(tài)自然觀視角下的地理研學(xué)旅行，是提升學(xué)生地理核心素養(yǎng)的重要途徑之一。植物地理學(xué)的學(xué)科發(fā)展要求學(xué)生不僅要掌握相關(guān)基本知識，還要了解植物地理學(xué)的發(fā)展前沿動態(tài)，學(xué)會用交叉學(xué)科的思維審視植物地理學(xué)的未來發(fā)展趨勢。植物地理學(xué)是地理學(xué)和植物學(xué)的交叉學(xué)科，兼具生態(tài)學(xué)的學(xué)科發(fā)展視野。在高等院校植物地理學(xué)野外實踐課程教學(xué)中，應(yīng)思考如何將地理環(huán)境、植物生理生態(tài)等學(xué)科的研究熱點進(jìn)行結(jié)合，實現(xiàn)相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量得到“質(zhì)”的提升，這也是課程創(chuàng)新建設(shè)的重要環(huán)節(jié)之一。

2 植物地理學(xué)實踐課程教學(xué)創(chuàng)新建設(shè)途徑探索

萬志強[8]指出，植物地理學(xué)實踐課程的創(chuàng)新能極大地激發(fā)地理科學(xué)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，成為地理教學(xué)的重要內(nèi)容之一。首先，教師將最新的植物地理學(xué)研究成果納入實踐課堂，使學(xué)生能夠接觸到領(lǐng)域內(nèi)的前沿知識，從而培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)研究的興趣。其次，引入創(chuàng)新性的植物地理學(xué)研究案例引導(dǎo)教學(xué)的方法，是創(chuàng)新性課程設(shè)計的有效途徑之一。最后，跨學(xué)科整合是增加植物地理學(xué)實踐課程創(chuàng)新性的途徑之一，主要是將地理學(xué)、植物學(xué)和生態(tài)學(xué)等學(xué)科知識進(jìn)行有機(jī)融合，創(chuàng)造多元化的學(xué)科學(xué)習(xí)體驗，培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維能力，拓展其學(xué)科發(fā)展視野。現(xiàn)就其內(nèi)容、方法和思維實踐分析如下。

2.1 增加內(nèi)容創(chuàng)新性

植物地理學(xué)野外實踐課程的創(chuàng)新性體現(xiàn)在課程教學(xué)內(nèi)容上。教學(xué)團(tuán)隊以大龍山國家森林公園為野外實踐區(qū)域，擬設(shè)定植物地理學(xué)野外實踐課程教學(xué)內(nèi)容“植物葉形態(tài)和光合作用的測定”。在研究區(qū)采集幾種常見的代表性植物，如杉木[Cunninghamia lanceolata（Lamb.）Hook]、馬尾松（Pinus massoniana Lamb.）、木樨[Osmanthus fragrans（Thunb.）Loureiro]、木莓（Rubus swinhoei Hance）、野薔薇（Rosa multiflora Thunb.）、貓兒刺（Ilex pernyi Franch.）、南天竹（Nandina domestica Thunb.）、忍冬（Lonicera japonica Thunb.）和樟（Camphora officinarum Nees）。植物樣本的葉片形態(tài)如圖1所示。

采集的植物葉片以向陽面為主，高處樣本可用高枝剪配合采集。對于采集完成的樣本，利用EPSON掃描儀進(jìn)行掃描，經(jīng)過Image J圖像分析獲取相應(yīng)的葉片長、葉寬以及葉面積等數(shù)據(jù)。觀察、記錄相關(guān)植物葉片的表型數(shù)據(jù)，并選擇適宜的植物來制作標(biāo)本。植物修整處理后，將其夾于吸水紙間，平放在標(biāo)本夾上，并將植物標(biāo)本擺放在吸水紙上，處理好后，將標(biāo)本夾用粗繩捆緊，壓上重物，多次更換吸水紙。在室內(nèi)將樣本裝訂制成標(biāo)本。

本課程通過設(shè)計采集植物樣本，運用軟件和掃描儀器獲取葉片圖像和數(shù)據(jù)，制作植物標(biāo)本，深入研究植物葉片的結(jié)構(gòu)和功能等，使學(xué)生能夠在實際操作中將植物地理學(xué)的理論知識與標(biāo)本制作技能相結(jié)合。這種實踐教學(xué)方法不僅豐富了學(xué)生的實際操作經(jīng)驗，還促使其更深入地理解植物地理學(xué)知識，增強其觀察、記錄、分析和解釋數(shù)據(jù)的能力。

2.2 豐富教學(xué)方法

任國莉等[9]提出，在植物地理學(xué)實踐教學(xué)中，科學(xué)研究的應(yīng)用不僅可以豐富教學(xué)內(nèi)容，還可以引導(dǎo)學(xué)科的教學(xué)方法朝著更科學(xué)、實用的方向發(fā)展[9]。教學(xué)團(tuán)隊將部分先進(jìn)科研儀器的使用設(shè)計融入植物地理學(xué)實踐教學(xué)過程，學(xué)生在參與設(shè)計的過程中能夠有效集中注意力。這種參與學(xué)術(shù)研究活動的教學(xué)方法更加靈活多樣，有利于增強學(xué)生專業(yè)能力。

以植物光合熒光測量儀器的使用作為實踐教學(xué)內(nèi)容，教師引導(dǎo)學(xué)生將平整的葉片放入葉室，并在監(jiān)測過程中保持葉室的密封性（圖2），根據(jù)游標(biāo)卡尺測得葉片寬度在Li-6800光合熒光測量儀器相應(yīng)頁面中輸入數(shù)值（圖3），得到進(jìn)行光合作用監(jiān)測的植物面積。在顯示屏中植物光合速率穩(wěn)定后，開始記錄相關(guān)光合速率數(shù)值。在儀器使用過程中，向?qū)W生講解葉片光合指標(biāo)（表1）的含義及應(yīng)用。

顧洪亮[10]認(rèn)為，植物地理學(xué)實踐課程結(jié)合植物學(xué)的實驗內(nèi)容，既可以為課程教學(xué)提供新的測定方法和分析工具，又可以讓教師結(jié)合自身研究成果，設(shè)計更具創(chuàng)新性和實操性的實驗方案，使學(xué)生能夠通過實踐深刻理解植物的生理生態(tài)過程[11]。運用先進(jìn)的測定儀器和軟件分析工具進(jìn)行教學(xué)，不僅使學(xué)生獲得更準(zhǔn)確的實驗結(jié)果，還能培養(yǎng)其科學(xué)研究和數(shù)據(jù)處理能力[12-13]。同時，儀器的實操可以為教學(xué)提供技術(shù)支持，反哺教學(xué)。

2.3 融入多學(xué)科交叉思維

隨著多學(xué)科交叉研究領(lǐng)域的不斷發(fā)展，映射到教學(xué)上的理念也在不斷更新[14]。任國莉等[15]認(rèn)為，多學(xué)科交叉思維不僅為本科生教育注入新的活力，還為培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維能力提供重要契機(jī)。

植物地理學(xué)是地理學(xué)和植物學(xué)的交叉學(xué)科，除了從地理學(xué)的角度闡述基本的植被地域分異規(guī)律外，還需拓展地理學(xué)和生態(tài)學(xué)的研究作為野外實踐學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)[16-17]。例如，課程基于CO2濃度和溫度升高的情況，通過設(shè)定光合儀器內(nèi)部葉室內(nèi)CO2濃度和溫度的變化梯度，模擬植物凈光合速率的變化特征（圖4—5）。以杉木為研究對象，按照步驟向?qū)W生進(jìn)行演示，要求學(xué)生重復(fù)操作過程，在整理相關(guān)數(shù)據(jù)后，指導(dǎo)學(xué)生作圖并進(jìn)行分析，有利于豐富該課程的交叉實踐內(nèi)容。植物地理學(xué)作為一個跨學(xué)科的領(lǐng)域，涉及植物的分布、適應(yīng)性和演化等多方面內(nèi)容。拓展與生態(tài)學(xué)的交叉思維，能夠讓學(xué)生深入理解植物在不同環(huán)境下的生態(tài)適應(yīng)機(jī)制。同時，結(jié)合生態(tài)學(xué)理論，啟發(fā)學(xué)生探討植物對氣候、土壤和水分等要素的響應(yīng)機(jī)制，為植物地理學(xué)教學(xué)注入更多的學(xué)術(shù)情景。

梁國付[18]認(rèn)為多學(xué)科的交叉思維可以拓展植物地理學(xué)實踐教學(xué)內(nèi)容。例如，將生態(tài)學(xué)的數(shù)據(jù)處理軟件、植物學(xué)的實驗儀器等引入植物地理學(xué)實踐教學(xué)中，學(xué)生可以更全面地了解植物的生理生態(tài)過程和對環(huán)境變化的適應(yīng)能力[19-20]。因此，在更新教學(xué)理念的過程中，教學(xué)團(tuán)隊考慮植物地理學(xué)和氣候變化，將生態(tài)學(xué)和植物學(xué)等進(jìn)行交叉，將這些學(xué)科知識整合到植物地理學(xué)的實踐教學(xué)中，以提升學(xué)生的跨學(xué)科綜合素養(yǎng)，促使教學(xué)內(nèi)容更貼近實際應(yīng)用和社會需求。

3 結(jié)語

植物地理學(xué)的實踐教學(xué)在立足植物種類識別和植物樣本壓制等教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，結(jié)合實驗儀器和數(shù)據(jù)處理軟件，對植物和地理環(huán)境間的關(guān)系進(jìn)行更加深入的研學(xué)實踐。利用實驗儀器進(jìn)行野外實踐操作與分析，在一定程度上密切了高等院校課堂教學(xué)內(nèi)容與科學(xué)技術(shù)發(fā)展進(jìn)步之間的聯(lián)系。通過植物葉形態(tài)和光合作用的測定等野外實踐內(nèi)容建立了地理學(xué)、植物學(xué)和生態(tài)學(xué)等不同學(xué)科之間的交叉實踐內(nèi)容，拓寬了學(xué)生的學(xué)科視野。野外實踐教學(xué)，既能明確教學(xué)任務(wù)和目標(biāo)，又能兼顧對學(xué)生知識遷移能力的培養(yǎng)和應(yīng)用技能的提高，為新師范背景下植物地理學(xué)野外實踐課程的創(chuàng)新提供參考。

本文以植物地理學(xué)野外實踐課程為例，選擇植物葉形態(tài)和光合作用的測定作為實踐課程范例，對實踐課程教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新性、教學(xué)方法的實操性和交叉學(xué)科的前沿性等現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并對實踐課程教學(xué)創(chuàng)新建設(shè)途徑進(jìn)行系統(tǒng)探討，提出相應(yīng)的解決對策，具體包括增加內(nèi)容創(chuàng)新性，豐富教學(xué)方法，融入多學(xué)科交叉思維等。

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（責(zé)編：楊 歡）