生物學(xué)教師教育專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系與平臺(tái)建設(shè)

陳金波 彭 安 向本瓊

北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 北京 100875

生物學(xué)教師教育專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系與平臺(tái)建設(shè)

陳金波 彭 安 向本瓊

北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 北京 100875

師范教育是師范院校的辦學(xué)特色，也是國家扶植專業(yè)。為提高師范生培養(yǎng)質(zhì)量，包括師范生實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，教學(xué)技能和專業(yè)實(shí)踐技能、課程設(shè)計(jì)能力與創(chuàng)新意識(shí)，進(jìn)一步完善實(shí)踐教學(xué)條件與環(huán)境，建設(shè)有特色的生物學(xué)教育專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程，打造生物教育專業(yè)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，保障師范生能順利適應(yīng)教師教育的工作崗位。

師范教育；師范生；實(shí)踐教學(xué)；教學(xué)技能

2007年5月，國務(wù)院決定在教育部直屬師范大學(xué)實(shí)行師范生公費(fèi)教育，同年9月北京師范大學(xué)等全國6所部屬高等師范大學(xué)，招收了首批公費(fèi)教育師范生。

結(jié)合學(xué)校2009年啟動(dòng)的教學(xué)計(jì)劃修訂工作，我院在師范生的本科教學(xué)計(jì)劃中設(shè)置了生物學(xué)教育綜合實(shí)驗(yàn)課程，并在2011年春季對(duì)2008級(jí)師范生第一次開設(shè)該課程。學(xué)院為配合該課程的順利實(shí)施，相繼進(jìn)行了生物學(xué)教育綜合實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)工作，并完成必備儀器設(shè)備的配套工作，即開設(shè)生物學(xué)教育綜合實(shí)驗(yàn)課程和建設(shè)生物學(xué)教育綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。

1 明確建設(shè)指導(dǎo)思想與建設(shè)目標(biāo)

按照我國高等教育發(fā)展的總體規(guī)劃和學(xué)校的發(fā)展目標(biāo)，以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，以改革與發(fā)展為主題，立足學(xué)院百年教育積淀，從創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標(biāo)出發(fā)，積極探索本科生實(shí)踐教學(xué)規(guī)律，大力推進(jìn)本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。完善實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)條件與環(huán)境，整合實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)勢(shì)教學(xué)資源，建設(shè)現(xiàn)代化信息化的教師教育專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室；探索和創(chuàng)新教師教育專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式，構(gòu)建教師教育專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系，將教師教育的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與中學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究相結(jié)合，培養(yǎng)新世紀(jì)國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展所必備的高素質(zhì)基礎(chǔ)教育人才。

2 建設(shè)生物學(xué)教育綜合實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)體系，培養(yǎng)師范生的專業(yè)實(shí)踐技能與課程設(shè)計(jì)能力及創(chuàng)新意識(shí)

為培養(yǎng)造就大批優(yōu)秀教師和教育家，在動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)等理論課及相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程的基礎(chǔ)上，整合生物化學(xué)、發(fā)育生物學(xué)及現(xiàn)代生物技術(shù)等實(shí)驗(yàn)技術(shù)，開設(shè)一門基礎(chǔ)性兼綜合與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程，即生物學(xué)教育綜合實(shí)驗(yàn)。

生物學(xué)教育綜合實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容為：堿性磷酸酶的分離純化及其純化參數(shù)測(cè)定；堿性磷酸酶的小鼠腹水抗體的制備及ELISA檢測(cè)；植物基因轉(zhuǎn)化及轉(zhuǎn)基因植物的分析與鑒定；雞胚生長發(fā)育的觀察與分析和生物學(xué)教育綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容里涵蓋了生物學(xué)的分離純化及分析檢測(cè)技術(shù)、電泳技術(shù)、離心技術(shù)、免疫學(xué)技術(shù)、基因工程技術(shù)、微生物和植物組織培養(yǎng)技術(shù)、模式動(dòng)植物的解剖以及培養(yǎng)與形態(tài)觀察技術(shù)、切片技術(shù)及顯微制片技術(shù)、顯微鏡技術(shù)和成像技術(shù)等。生物學(xué)教育綜合實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容，主要突出實(shí)驗(yàn)技術(shù)的基礎(chǔ)性和實(shí)用性，把目前最基本的生化、發(fā)育生物學(xué)及現(xiàn)代生物技術(shù)等領(lǐng)域的研究技術(shù)融入具體的系列實(shí)驗(yàn)中形成綜合與設(shè)計(jì)性大實(shí)驗(yàn)，一方面讓每位學(xué)生通過實(shí)際操作來達(dá)到更好地訓(xùn)練其實(shí)驗(yàn)技術(shù)技能的目的，同時(shí)讓學(xué)生學(xué)會(huì)現(xiàn)代生物技術(shù)常規(guī)的儀器設(shè)備及部分大型儀器設(shè)備的使用；另一方面通過綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。教學(xué)活動(dòng)的組織和安排是統(tǒng)一組織課堂講授，實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)過程和觀察是各自安排，教學(xué)活動(dòng)的地點(diǎn)和時(shí)間是開放性的。生物學(xué)教育綜合實(shí)驗(yàn)的宗旨始終本著進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和獨(dú)立分析問題、解決問題的能力而展開的，目的在于提高師范生從事科學(xué)研究的綜合素質(zhì)。

3 建設(shè)生物學(xué)教育綜合實(shí)驗(yàn)微格教學(xué)體系，初步建設(shè)網(wǎng)絡(luò)化輔助教學(xué)系統(tǒng)和多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)

長期以來，傳統(tǒng)的解剖實(shí)踐教學(xué)模式存在許多問題：一是學(xué)生多，理解掌握能力有差異，而實(shí)驗(yàn)過程復(fù)雜，教師難以全面而及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)，教師工作量大；二是對(duì)一些典型的結(jié)構(gòu)，細(xì)微的結(jié)構(gòu)(如動(dòng)物學(xué)中的昆蟲、小動(dòng)物的器官，一些解剖形態(tài)觀察和某些生理現(xiàn)象等)，可視空間有限，很難面向全體學(xué)生清晰展示；三是解剖實(shí)驗(yàn)過程無影像記錄設(shè)備，給日后的回顧及錯(cuò)誤的糾正帶來困難。

生物學(xué)教育綜合實(shí)驗(yàn)微格教學(xué)體系中的解剖數(shù)碼互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)方案，與生命科學(xué)學(xué)院的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)原有的顯微數(shù)碼互動(dòng)和體式數(shù)碼互動(dòng)，構(gòu)成完整的生物學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系，能夠完成生物體不同層次和水平的結(jié)構(gòu)觀察、影像記錄、互動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)交流等教學(xué)目標(biāo)。此方案的建設(shè)，使生命科學(xué)學(xué)院的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)更加先進(jìn)與完善。同時(shí)也可為公費(fèi)師范生的教學(xué)技能訓(xùn)練提供輔助。

3.1 生物學(xué)教育綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的解剖數(shù)碼互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)

3.1.1 教師端功能

圖像監(jiān)控：教師可以同屏觀察所有學(xué)生端的圖像，可以自由設(shè)置不同的組。可以對(duì)任意路學(xué)生端圖像進(jìn)行全方位、多角度放大和縮小的控制，錄像、回放和拍照等操作。

圖像處理：可以對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)比、分析、測(cè)量、統(tǒng)計(jì)、標(biāo)注等處理。

圖像錄制：教師可以錄制任意路圖像或回放錄制好的圖像進(jìn)行教學(xué)。

3.1.2 師生互動(dòng)功能

廣播教學(xué)：將教師機(jī)屏幕廣播到所有學(xué)生端屏幕上進(jìn)行教學(xué)，也可以廣播到指定的某一個(gè)學(xué)生端屏幕進(jìn)行試點(diǎn)教學(xué)。

屏幕廣播：教師可以將任意學(xué)生圖像轉(zhuǎn)播到其他學(xué)生屏幕上進(jìn)行示范教學(xué)，在廣播的同時(shí)教師還可以操作自己的電腦進(jìn)行其他工作。

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)：教師可以向全體學(xué)生播放VCD和DVD等流媒體文件，進(jìn)行示范教學(xué)。

屏幕錄制/回放：教師可將整個(gè)的授課過程錄制下來，重復(fù)上課時(shí)回放即可。

3.1.3 學(xué)生端功能

圖像拍攝：實(shí)現(xiàn)圖像的放大、縮小、拍照、錄像和答題等；手持?jǐn)z像機(jī)用于解剖過程一些死角及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的觀察。

3.2 生物學(xué)教育綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的微格教學(xué)體系

通過錄播系統(tǒng)，可以進(jìn)行場景切換、攝像機(jī)控制等錄播操作。系統(tǒng)支持軟、硬件手動(dòng)控制，可以在多種模式下進(jìn)行無縫銜接控制，達(dá)到更好的畫面錄制效果。支持特技選擇、信號(hào)切換、攝像機(jī)控制等多項(xiàng)操控；軟件控制臺(tái)和搖桿鍵盤等多種人工操控方式。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)有重要意義。隨著多媒體技術(shù)在教學(xué)中的廣泛運(yùn)用，實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段需要不斷更新，教師教育實(shí)驗(yàn)教學(xué)也需要與時(shí)俱進(jìn)。將實(shí)驗(yàn)的基本操作和基本規(guī)范制作成錄像片在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中反復(fù)播放，不僅能夠減少教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的不規(guī)范教學(xué)，更能夠促進(jìn)和有利于學(xué)生規(guī)范掌握基本操作，因此必須為新建的實(shí)驗(yàn)室配備多媒體教學(xué)設(shè)備，以滿足多媒體在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用。另外，我們將繼續(xù)打造一流的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境與數(shù)字化資源環(huán)境平臺(tái)，完善教材多媒體化、資源共享化、教學(xué)個(gè)體化、學(xué)習(xí)自主化、過程交互化、對(duì)象開放化與管理自動(dòng)化(生物學(xué)教育綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)實(shí)行指紋鎖管理)，滿足人才培養(yǎng)對(duì)充足的數(shù)字化教學(xué)資源的迫切需求，實(shí)現(xiàn)教育技術(shù)、學(xué)習(xí)過程與教育管理的數(shù)字化與信息化。建設(shè)教師教育多媒體教學(xué)系統(tǒng)，滿足師范生實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及教學(xué)技能訓(xùn)練的要求，為提高教師教育的教學(xué)水平及師范生的綜合素質(zhì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

對(duì)于免費(fèi)師范生，教學(xué)技能水平的高低將直接影響著他們將來對(duì)工作的適應(yīng)性以及師范生的培養(yǎng)質(zhì)量。鑒于學(xué)院以前沒有師范生進(jìn)行教學(xué)技能訓(xùn)練的專門場所與平臺(tái)支撐，因此本次新建的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室具有實(shí)驗(yàn)教學(xué)和教學(xué)技能訓(xùn)練的雙重功能，并配備相關(guān)的便攜式數(shù)字媒體設(shè)備與軟件，為學(xué)生進(jìn)行教學(xué)技能訓(xùn)練提供實(shí)踐平臺(tái)與環(huán)境。完善生物學(xué)教育綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的數(shù)字化教育環(huán)境和數(shù)字化教育資源建設(shè)，進(jìn)一步提高了師范生的教學(xué)技能及綜合素質(zhì)。

[1] 彭安,向本瓊,張根發(fā).研究型大學(xué)本科科研訓(xùn)練模式和機(jī)制的探討[J].高等理科教育,2010,2:75-79.

[2] 彭安,向本瓊,張根發(fā),等.大學(xué)生物開放性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探討[J].中國大學(xué)教學(xué),2007,3:53-55.

[3] 陳曉偉,胡菁.淺談現(xiàn)代教育技術(shù)環(huán)境下學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2011,6:142-44.

Discussion on the construction of the practice teaching system and platform in Biology teacher education specialty

Chen Jinbo, Peng An, Xiang Benqiong
Beijing normal university, Beijing, 100875, China

Education major is supported by the national policy and one of the featured major in our school. In order to improve the quality of education major students, to train the experimental teaching skills, lecture skills, professional practice skills, curriculum design ability and sense of innovation, and to build distinctive biological experiment course, a practice teaching platform for education major students was constructed by improving the practical teaching conditions to enable the education major students to successfully adapt to the work of teaching.

teacher education; normal student; practice teaching; teaching skills

2011-12-26

通訊作者：彭安，本科，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師。陳金波，碩士，助理實(shí)驗(yàn)師。向本瓊，博士，教授。

生物學(xué)學(xué)科教學(xué)論國家級(jí)精品課程建設(shè)；國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心生命科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)項(xiàng)目；北京師范大學(xué)教學(xué)建設(shè)與改革項(xiàng)目“公費(fèi)師范生生物實(shí)踐教學(xué)數(shù)字資源研發(fā)等教學(xué)技能訓(xùn)練模式的探討”資助(編號(hào)：10-13-06)。