设计思想:针对树木学作为一门描述性学科的特点,加大学生实验观察的机会是学好本课程的关键,在理论课和实验课的课时安排上、在实验内容和实验课讲授方法上作了改革。适当压缩了理论课课时,增加了实验课课时;有些班级甚至达到40%理论课时,60%实验课时。
教学方式上,采用在实验室边讲授理论,边实验观察的做法,效果特别显著。变以往的室内验证性实验为室内外相结合的研究性实验;改变以往的以教师为主,学生为辅的实践教学方式,创建以学生为主,教师为辅、学生独立完成的实践教学模式。
通过实践教学的改革,提高了学生积极参与的主动性,激发了他们的学习兴趣、调动了学生的个人潜力、满足学生的个性发展。同时也培养了学生的综合分析能力、团结合作能力和科学组织能力。
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树木学是一门实践性很强的学科,加强实践教学环节,是本课程改革的重点。实验课的设计紧紧结合理论课的教学,以提高学生参与的主动性为指导思想,激发了他们的学习兴趣,收到了良好的教学效果。
实验课共分10次,每次2学时:1. 树木冬态识别;2. 杨柳科及白榆花的解剖观察;3. 北方常见裸子植物观察;4. 裸子植物球花解剖观察;5. 春天开花树种观察;6. 金缕梅亚纲和杨柳科树种观察;7. 蔷薇科和豆目三科树种观察;8. 五桠果亚纲、菊亚纲树种观察;9. 南方重要树种观察;10. 校园树种识别。
树木学实习为1周,课后进行。
1.??? 实验课改变以往观察蜡叶标本的方法,充分利用校园树种资源丰富的优势,根据不同的季节,结合实物进行讲解,同时对开花植物带回实验室进行解剖观察。
2. 实行实验室对学生开放的管理模式,便于他们随时对开花植物进行观察研究。
3. 除正常实验课安排外,以小组为单位对校园某一类群的树种进行调查和物侯观测,最后集体讲解和讨论。教师仅起组织作用,并对各组的讨论结果给与评议。
改革后的实习运作模式是:踏查—评议—立题—调查—论文—报告。由学生根据踏查的结果,结合他们自身的兴趣,提出研究专题,并以专题调查为核心,对树种进行综合调查。教师仅对选题给与指导,不参与调查内容。
1.??? 实验课根据平时的实验报告及各小组的树种观测报告(包括PPT报告)评定成绩,最后按20%的比例折入到本课程的总成绩。
实习课则根据实习报告、各小组的专题研究报告、标本压制情况、树种识别能力和平时表现综合评定成绩。
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1 教学内容的创新与特点
1)教学内容坚持做到“两多两少”。 长期以来,我国北方院校的树木学教材多使用我校主编的《树木学》(北方本),该教材优点是涉及面广,内容丰富,缺点是所包含的种类过多(种连同变种达1030个),重点不够突出,且过分强调系统学问题。基于此种情况,我们在实际教学中不拘泥于教材,采用“少而精”的原则,在有限的学时内突出重点和难点,坚持做到“两多两少”。“两多”是指在“总论”中对树木学的基础理论与知识多讲,如树木分类的原理和方法、树木生长发育的基本规律与树木物候观测、树木与环境、树种分布区及树种资源与利用等,使学科体系更加完整,同时加强了学生的基本功训练;在树种“各论”中重点科、属的分类依据及其代表种(如林业经营上重要的树种、天然林群落中的优势树种,或自然保护方面有重要意义的树种等)的形态、分类、生物学特性、生态学特性及经济用途等多讲,其它一般树种仅做简单比较。同时在“各论”中还注意多引导学生掌握学习树木学的方法,而不是单纯地介绍树种,从而抓住了教学的根本。“两少”是指系统学问题少讲,分类结构以科(Family)、属(Genus)、种(Species)三个等级为主,而且重点放在科、属的介绍上,去掉纲(Class)和目(Order)一级的描述;植物学中学过的内容少讲或不讲,如“总论”中的植物分类系统、植物学拉丁文、植物分类学形态术语、植物检索表以及树种“各论”中蔷薇科(Rosaceae)的四个亚科等。
2)教学内容共性和个性相结合。以往有一个很重要的弊端是专业针对性不强,即不同专业基本学习同样内容的树木学知识。现在通用的树木学教材考虑到了地域上的差异,分为“南方本”和“北方本”,但却没有考虑生源和专业上的差异。实际上,北京林业大学面向全国招生,仅讲北方树种是不够的,还要涉及我国南方重要树木资源,保证南方学生毕业后到南方工作所需要的树木知识;此外,较植物学而言,树木学的专业性更强,它既是专业基础课,在一定程度上又属于应用科学范畴。不同专业对树木学知识的需求是有区别的。而且,近年来随着经济的发展和社会的需求,一些专业的培养目标也有很大的变化。树木学的教学内容也应适应这种趋势,在兼顾知识系统性和普遍性的前提下,也要照顾到专业的特殊性。根据不同专业培养目标的不同,有选择地增加与专业相关的内容,从而更好地发挥树木学在培养现代专门人才中的作用。例如,对于林学专业,过去林业生产是以生产木材及其副产品为主要目的,因此树木学主要讲授一些与用材或经济林有关的树种,但现在已把生态和环境价值列为林业生产的重要内容,林业正从过去的产业型向以维持生态系统平衡为主的保护型转变。现在给林学专业学生讲授树木学时,就要适应现代林业发展的新需要,重视讲授生态效益和环境效益高的乡土树种。对于水土保持等专业,近年来随着土地沙化的日益严重以及沙尘暴的频繁发生,现在更加注重沙漠化的防治,因此在讲授树木学过程中需要更多介绍一些防风固沙和土壤改良树种,如梭梭、柽柳、沙棘、沙拐枣和白刺等。对于野生动植物资源保护和利用等专业,以前侧重于对资源的开发和利用,但现在更注重对资源的保护。对如水杉、银杉、珙桐等重要的珍稀濒危树种和我国特有的珍贵树种、在科学上具有重要研究价值的树种以及一些特用经济树种,如杜仲、樟树等,不仅要讲授其利用价值,更应强调对它们的保护意义。对于园林等专业,在树种介绍中,除了要加入树种配置、管理、保育等方面的内容外,随着国内外交流的增加,还应更多介绍一些近年来国外引种的重要园林绿化树种。目前园林树木学已发展为一门独立的课程单独讲授。
3)以林业建设需求和科学研究进展,即时调整教学内容。对教学内容进行调整不是一味的删减,在减少原有部分教学内容的同时有些地方还需加强。随着科学的发展,一些新的知识和交叉信息需要补充,适当增加其它学科如细胞学、遗传学、植物化学等学科在树木学上的最新研究成果,尽量反映学科的最新发展动态。例如,分子系统学在树木系统分类上的最新应用,我国珍稀濒危树种的研究和保护现状,重要经济树种的开发利用前景以及本校科研人员在相关领域取得的重要研究成果等,这些内容是教材上看不到的。还应及时补充当前市场和林业生产上出现的与树木学相关的新树种、新资料、新信息,使课堂教学紧密结合实际情况,便于学生在学习中理论联系实际,提高学习兴趣。例如,随着生物质能源开发和研究的深入,及时地引入小桐子、香叶树、黄连木等具有开发潜力的生物燃油树种资源。
4)发挥同学的自主能动性。树木学是一门实践性很强的学科,要想在很短的时间内让同学们掌握大量的树种知识,只有充分发挥他们主观能动性。几年来,通过撰写论文、以小组为单位展开校园树种物候观测和实习过程中的专题调查,使他们在实践中得到锻炼,也加深了对树种的认识。
5)进一步完善课件体系建设。近年来,我们对树木学课件不断更新,增加了大量新的内容。同时正在进行诸如树木冬态和花解剖等方面的辅助课件建设,并力图尽快将该内容挂靠在学校的网页上,便于同学们自学之用。
2. 教学方法的创新与特点
注重林业实际,合理分配讲授内容。随着新型实践教学模式的搭建,树木学的教学过程、教学内容分配必然发生变化。通过2001~2005年的实践和总结,形成了合理、科学、分工明确的教学模式:“理论讲授+实践教学+课堂论文”的模式。
(1)理论讲授:任务是讲解树种资源在林业及生态环境建设的作用、开发利用前景、重要的生物学生态学特性、最新的研究进展和重要的分类问题。以属为基本单元,采用1+2+3的模式,即“讲1、带2、学3”,弥补课时的不足:每属详细地讲解1个种,简介2个种,学生自学3个种。发挥学生能动性,重视学生的自学能力。充分利用树种直观,色彩丰富的特色,加强多媒体课件建设,图文并茂,充实信息量。
(2)实验:以培养学生识别和鉴定树种的能力。常见及重要树种的分类和识别以课堂实验和自主实验形式进行。课堂实验以教师讲授为主,要求掌握中国重要造林树种和森林组成树种的形态识别;树种分类研究特征收集、花构造的了解及解剖技能训练。自主实验以小组为单位进行物候观察等实验内容。
(3)课堂论文:为学生参与教学的部分。其形式为每人自由选则一个树种,按科学论文格式,学习对树种的描述评价和研究综述,优秀报告在课堂上作宣讲。通过课堂论文培养学生综合认识和了解树种、学习科研文献的查找、综述文章的写作,锻炼学生作学术表达能力。
3 考试方式的革新与特点
遵循学习规律,点面相结合,综合考察学习效果。根据树木学的知识特点和要求,参考德国等国家考试的方法,对树木学的考试进行革新,实行结构分制:树木学成绩由笔试、课堂论文、树种拉丁文和实验报告组成。
1)笔试 50%,其中基本知识70%,提高内容10%,个人发挥内容(知识面)20%。笔试答题具有较大的选择范围和余地,在各大题内,均实行任选,如出30道题,任选20道回答,注重知识面;
2)课堂论文 20%:要求格式规范、符合要求;内容科学、综合分析深入;科学写作能力强,文献资料充分,格式规范。
3)树种拉丁文 10%:实行单考,并改变单一的出中文名写拉丁名和出拉丁名写中文名的方法。以文章形式,将拉丁名或中文名融入文章中。以选择树木区系、森林类型分析、森林区划等涉及大量树种的科学文章和专著为题目,如小兴安岭森林区。达到既考拉丁名,也考察学生对森林类型和中国森林分布等知识的了解,树种拉丁文学习不再是孤立的。
4)实验 20%: 综合实验报告和小组自主实验成绩。
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