五月的蘭大
花開滿園,如詩如畫
在這繽紛的花海中
每一朵花都有著獨特的芬芳
每一株植物都蘊含著生命的奧秘
而在《植物生物學實驗》的課堂上
能深入了解植物的結構與生長過程
這門課程不僅會帶領同學們走進實驗室
觀察植物的細微之處
還會帶領大家穿梭于校園的每一個角落
探索校園的植物世界
賞花、品果、逛校園
竟然發生在實驗課上
這門課松弛感滿滿
同樣也是是干貨滿滿
課程介紹
自1946年蘭州大學設立植物學系和動物學系起,植物學就是一門核心基礎課。在70多年的學科發展歷程中,植物學系列課程經歷了從一個“植物學系”到“生物系”中“植物學”專業的多門系列課程,到生命科學學院時期的一門課——植物生物學。該課程以植物的進化為主線,從細胞、組織、器官、個體、類群、生態系統等不同層次,揭示植物的形態、結構、生長發育、分類、分布及其與環境之間的關系等生命活動規律,是進一步學習普通生態學、細胞生物學、植物遺傳學、植物生理學、植物生物技術、植物分子生物學和進化生物學等課程的基礎。
課程團隊成員
馮虎元、徐世健、陳書燕、盛紅梅、納小凡、胡沖、潘建斌。
建設成果
本課程2009年入選甘肅省精品課程,2018年入選甘肅省省級教學團隊。植物學實驗課入選2021年甘肅省一流課程建設課程。團隊成員編輯出版了《植物學》(第3版)(高等教育出版社,2020)、《植物學實驗指導》(蘭州大學出版社,2021)。課程團隊入選蘭州大學主干課程教學團隊、蘭州大學課程思政建設課程、蘭州大學精品資源共享課程以及蘭州大學雙語課程等。
植物世界的奇妙與魅力
老師在為同學們講解實驗內容
同學在進行實驗
整個課程包含8次實驗和1次自選實驗,前8次實驗分別是①植物細胞和組織的結構觀察,②種子植物營養器官的顯微結構觀察,③被子植物花的形態結構和花序類型觀察,④被子植物胚的發育與果實的形態結構觀察,⑤藻類菌類實驗,⑥苔蘚蕨類實驗,⑦檢索表的編制與使用,⑧校園植物識別及調查。這8次實驗會深入探究被子植物的根、莖、葉、花、果實、種子,以及藻類、菌類、苔蘚和蕨類的形態結構。同時利用這些形態結構特征去編制和使用檢索表,識別調查校園植物。
這8次實驗能進一步夯實植物生物學理論知識學習,無論實驗結果是否和預期一致,實驗結束后都要求同學們從實驗材料、步驟、方法中尋找原因進行反思,反思也因此成為每次實驗后的一個重要環節。
在這8次實驗中,給同學們留下深刻印象的要數校園植物的識別及調查、被子植物花和果實的形態結構觀察這3次實驗。
同學們在對校園植物識別和調查
“在校園植物的識別和調查這次實驗,老師帶我們到萃英山,我們觀察到了很多植物。在教室里觀察植物,遠沒有直接在校園、在野外觀察來得更加震撼。”樓文禮同學這樣評價道。
用作實驗材料的鮮花
同學制作的花圖式
老師正在為同學進行答疑
在被子植物花的形態結構觀察實驗中,老師會給大家準備不同種類的鮮花,例如馬蹄蓮是通過佛焰苞觀察佛焰花序,百合花由于花結構較大被用來辨識花的完整結構、解剖以及制作花的“身份證”——花圖式。這天同學們的朋友圈大概率都會是各種美麗的鮮花。
用作實驗材料的不同果實
這門實驗不僅可以“賞花”,還可以“品果”,我們身邊常見的番茄(漿果)、橘(柑果)、蘋果(梨果)、桃(核果)、西瓜(瓠果)、花生(莢果)……都屬于果實,這些實驗材料都是可以品嘗的,做實驗時可不要光顧著吃哦,記得去觀察每種果實的結構,否則實驗結束寫實驗報告時就要頭疼了。
自選實驗的挑戰與成長
自選實驗:食用真菌培養
這門實驗課的另一個特色是自選實驗,這部分在2009年加入植物學實驗課程內容。由課程團隊教師設計,每年持續改進。老師們提供5-6個選題,同學們自行組隊選擇感興趣的實驗,在自選實驗中,同學們要自己選擇實驗材料,設計實驗方法,在實驗完成后分析實驗結果,完成成果匯報,是對同學綜合能力的提升和考查。完成自選實驗的何錚同學說“自選實驗給了我一個機會和同學合作進行團隊實驗,實驗結束后,我學會了如何更好地與同學們溝通和協作。”
同學在進行自選實驗匯報
自選實驗內容不一樣,是如何來考核的呢,陳書燕說:“可能有些同學做出來的結果不盡如人意,沒關系,畢竟實驗時間比較短,失誤是在所難免的,最重要的是同學們在實驗中有所獲得。這個實驗怎么去設計,哪些步驟是關鍵的?如果出錯能夠怎么去糾正?所得結果如何分析?最終目的就是為了訓練學生們的科研思路。”
課程內容的演變與評價多元化
從植物學實驗課程開展至今,課程內容一直在進行調整,“每個學校的實驗課都有自己的特色,會因地制宜開展。在設計實驗教學過程中,我們會綜合考慮到硬件和軟件條件。”,以前由于實驗條件受限,實驗內容以觀察已經制作好的切片為主,同學們親自動手的機會較少。像是花、果實、種子這些辨認植物關鍵的結構,僅靠觀察很難形成深刻的記憶。
顯微鏡下觀察同學制作的榆葉梅花粉萌發裝片
顯微鏡下觀察同學制作的紫苜蓿幼莖徒手橫切片
經過不斷的改進后,同學們動手的機會大大提高,如何切片、染色、透明,制作出一張漂亮的切片,每一個步驟都需要同學們去體驗探究;通過細微結構的觀察使用檢索表檢索植物,改進后的實驗內容對提升同學動手能力有很大幫助。
實驗安排也更加注重同理論課相結合,陳書燕老師說“理論課的教學是從第一周開始的,我們實驗一般會在第四周或第五周開始,配合著理論課的進度來安排內容。沒有理論基礎直接進行實驗,實驗效果會比較差。”
同學使用顯微互動系統上傳結果并由老師進行評價
相比于以前以實驗報告為主的單一性評價,現在課程評價更加多元化、過程化。在實驗前,同學們需要觀看微課視頻了解實驗內容。實驗當天通過線上測試檢查預習效果,老師簡單講解實驗內容。在動手操作時,同學們需要對得到的結果進行拍照,上傳到顯微互動系統,老師通過評價系統,給予每張結果不同星級評價,同學根據評價,能夠當堂對不理想的結果重新進行實驗,像是闖關游戲一樣的評價模式提高了同學們的興趣和動力。在實驗結束后,通過完成實驗報告來對實驗整體進行總結反思。這種多維度過程性評價為主的方式可以更有效地考察教學完成度。
對于生命科學學院的同學來說,植物學實驗中所學到的樣方調查,根據植物結構來識別植物,通過檢索表檢索植物具體的科屬種等技能,對于即將到來的暑期野外實習是很有幫助的。除此之外,在該實驗中所有受到的訓練,對于后續其他實驗課程如細胞學實驗、分子學實驗、植物生理學實驗等以及之后的科研過程都是很重要的。
校園植物百寶書喚醒蘭大人的共同記憶
同學在課上收到《萃英百草圖》
在實驗課上,每位同學都獲得了一本由潘建斌老師贈送的《萃英百草圖》,隨著蘭州大學的不斷發展,校園內引進了不少異地植物,大大提高了校園植物的多樣性,很多植物例如城關校區門口的三棵雪松,仲景路上的二球懸鈴木已經成為了很多蘭大人心中共有的記憶。為了了解校園植物的習性、特點,同時也為了全校同學能更好地認識校園植物,馮虎元、潘建斌等人在2016年編纂了《萃英草木》,得到了廣大校友的肯定。
在蘭州大學建校百十周年之際,《萃英百草圖》編著發布,共收錄了蘭州大學校園常見植物260種,是《萃英草木》的精華本,使用折頁形式,更加方便攜帶。
內容來源|黨委宣傳部(融媒體中心)
采訪、文字丨楊易錚 黃芮博
編輯|黃芮博
責編|李暉
審核|法伊莎