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农业教育

基于OBE理念的动物生理学实验课程教学探索与实践

  • 彭梦玲 1 ,
  • 王菊花 1 ,
  • 李亮 1 ,
  • 薛秀恒 2 ,
  • 周杰 1
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  • 1安徽农业大学动物医学院,安徽 合肥 230036
  • 2安徽农业大学食品与营养学院,安徽 合肥 230036
周 杰(1966—),男,福建漳州人,博士,教授,从事动物生理学及其实验教学工作。

彭梦玲(1988—),女,安徽宿州人,博士,讲师,从事动物生理学及其实验教学工作。

Copy editor: 杨欢

收稿日期: 2024-09-04

  网络出版日期: 2025-05-13

基金资助

安徽省高等学校省级质量工程项目(jz233902)

第二批国家级一流课程“动物生理学”(教高函〔2023〕7号)

安徽省“动物生理学”教学团队(2021jxtd095)

安徽农业大学校级质量工程项目教学创新团队(2023aujxtd005)

安徽省高等学校省级质量工程项目动物源食品加工教学创新团队(2023cxtd032)

Exploration and practice of Animal Physiology Experimental course teaching based on OBE concept

  • PENG Mengling 1 ,
  • WANG Juhua 1 ,
  • LI Liang 1 ,
  • XUE Xiuheng 2 ,
  • ZHOU Jie 1
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  • 1College of Animal Veterinary Medicine, Anhui Agricultural University, Hefei 230036, China
  • 2College of Food and Nutrition, Anhui Agricultural University, Hefei 230036, China

Received date: 2024-09-04

  Online published: 2025-05-13

摘要

为培养动物医学专业复合型、双创型人才,本文在分析该专业动物生理学实验课程教学现状的基础上,基于OBE理念,利用线上网络教学平台和虚拟仿真教学平台,进行线上线下混合式教学改革设计与实践。具体来说,课前学生通过超星泛雅、雨课堂等平台进行预习,加强任务驱动;课中采用虚拟仿真实验技术、实验项目化教学和课堂讨论等教学手段,讲解重难点;课后及时总结和反思,并考核平时成绩与实验报告平均成绩。实践表明,该教学模式下,学生知识水平、能力素养均有所提升,并获得专业技能大赛特等奖等荣誉;教师教学能力得到较大提升,实验配套的理论课程获批国家一流课程等。本文为促进专业人才培养课程改革提供参考。

本文引用格式

彭梦玲 , 王菊花 , 李亮 , 薛秀恒 , 周杰 . 基于OBE理念的动物生理学实验课程教学探索与实践[J]. 安徽农学通报, 2025 , 31(9) : 132 -134 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.09.029

Abstract

To cultivate compound and innovative talents in Animal Medicine major, on the basis of analyzing the current situation of Animal Physiology Experimental course teaching in this major, based on the OBE concept, using online network teaching platforms and virtual simulation teaching platforms, a mixed online and offline teaching reform design and practice was carried out. Specifically, before class, students use platforms such as Chaoxing Fanya and Rain Classroom to preview and strengthen task driven learning; in class, virtual simulation experiment technology, project-based teaching methods, and classroom discussions are used to explain key and difficult points; timely summarize and reflect after class, and assess the average score of daily performance and experimental report. The practice shows that under this teaching model, students’ knowledge level and ability literacy have been improved, and they has won honors such as the special prize in the professional skills competition; the teaching ability of teachers has been greatly improved, and the theoretical courses supporting experiments had been approved as national first-class courses.

近年来,新技术不断应用于畜牧生产和兽医临床,这些均与动物生理学的发展密切相关。例如,胚胎工程技术的应用以动物生理学为基础,需考虑动物机体生理条件及适应性等,而生理条件及适应性的确定是动物生理学实验较为重要的基础部分。动物病理生理学、动物药理学、动物毒理学等学科的理论知识和实验内容均是在动物生理学及其实验的基础上建立起来的。该实验课程对学生理解理论知识,正确区分动物健康状况,辨别其在病理和药物作用下的变化情况等产生重要影响。白浩辰等[1]从创新教学内容、改进教学方法、完善教学评价等多个方面改进该课程教学策略,切实提升了教学质量。李小金等[2]对该课程实验教学的翻转课堂进行研究,通过制作实验课教学视频和相关课件、提供课前的实验准备和指导以及评价课后检测结果等策略,激发学生对实验操作的学习兴趣。李在建等[3]结合课程特点,对课程大纲进行修订,增加与临床结合紧密的知识点,并建立了教学案例库。
目标导向教育(Outcome based education,OBE)以产出为导向,以学生为本[4-5]。韩浩园等[6]基于该理念设置4个课程目标,通过案例法、翻转课堂、线上线下混合、任务驱动等多种教学方法,使学生养成主动学习探索的习惯;范艳丽等[7]结合该理念设计“线上课堂+线下课堂+实践训练”的教学过程,强化了对学生能力的培养。OBE理念在动物医学专业课程体系(尤其是实验课程)中的应用研究有待深入。
本文引入OBE理念,对动物生理学实验教学内容和方法进行改革,包括课前强化任务驱动、课中丰富教学手段,课后及时总结反思。分阶段对学生学习情况进行测试,有效解决其在课前、课中和课后遇到的实际问题,提升学生理论知识获取、实验技能操作和综合素质发展能力。

1 动物生理学实验课程教学现状

动物生理学的内容不断推陈出新,技术发展突飞猛进,给其实验教学带来了一定挑战。一方面,实验教学内容和方法既要保留基本内容,又要与时俱进更新,以适应社会发展和人才培养的需要。常规实验教学模式下的课时较少,教师需对部分授课内容进行精简,导致部分学生的知识体系缺乏系统性[8],且部分实验无法在课堂上操作,加大了学生对实验内容的理解和掌握难度。此外,实验课程的教学资源相对匮乏,如实验器材、实验动物等可能难以满足所有学生的实践操作需求。另一方面,常规考核方式一定程度上忽略了对学生实践能力和创新能力的培养,部分学生独立思考和解决问题的能力有待提升。因此,该实验课程教学改革势在必行。

2 基于OBE理念的实验课混合式教学设计

基于OBE理念进行动物生理学实验课程教学设计,明确学习成果导向,通过课前学生学习+课中教师讲解+课后反思总结的教学模式,优化教学环节,激发学生的学习主动性,使其转变为主动学习者,加深其对实验原理和操作技能的了解和掌握,有效提高学生的实验技能和综合素质。

2.1 课前利用课程资源,加强任务驱动

课题组根据理论知识模块,结合教学大纲,优化实验内容,录制了11个实验视频文件,包括红细胞渗透脆性实验、血液凝固及其影响因素、红细胞凝集现象、蛙心起搏点观察、动脉血压的直接测定、胸膜腔内压的测定与气胸观察、胃肠运动的调节、小肠吸收与渗透压的关系、脊髓反射的基本特征与反射弧分析、蛙坐骨神经—腓肠肌标本的制备、呼吸运动的调节与呼吸功能不全。录制的实验视频已应用于课堂教学,并上传至网络学习平台,根据实验内容在视频中设置12个任务点、35个非任务点。
课前,体现以学生为中心的OBE理念,收集学生学习过程数据。教师在超星泛雅平台发布教学任务,学生自主观看视频,提前掌握实验原理、实验目的和实验操作过程等内容,并完成自测任务;教师查阅学生自测结果,重点关注易错题、疑惑较多的知识点、正确率较高的学生名单等,以更好地掌握学生学习情况,并有针对性地调整实验教学内容。

2.2 课中丰富教学手段,提高课堂效率

2.2.1 采用虚拟仿真技术

利用虚拟仿真教学平台,让学生在线进行实验操作,注重对学生学习能力导向的培养,结合临床案例开展教学,主要包括蛙心起搏点的观察、以动物假饲模型为基础的胃液分泌调节、基于ESP内核的心脏电生理、基于临床案例的神经—肌肉接头处信号传递4个虚拟仿真实验项目。学生在虚拟仿真系统中根据提示步骤操作实验,身临其境了解动物各器官的生理特点;经教师设置答题闯关模式,系统不定时跳出答题页面,学生回答正确方可进行下一步操作,促使其掌握实验原理、目的以及所需仪器设备、试剂耗材、手术器械等;实验结束后,要求学生完成与实验相关的病理、临床案例应用分析,培养其利用理论知识解决实际问题的能力。

2.2.2 应用实验项目化教学方法

教研组不断整合创新实验内容,以节约动物成本,提高教学效率。将学生分成4~5人/组的学习小组,根据提前发布的学习任务,整合可用的动物资源,要求各小组均完成2个及以上实验任务。例如,将“蛙坐骨神经—腓肠肌标本的制备”与“脊髓反射的基本特征与反射弧分析”两个实验内容进行整合,调整实验顺序,先分析反射基本特征与反射弧,该实验对坐骨神经无损伤性作用,因此可将其继续用于制作坐骨神经—腓肠肌标本。这不仅需要学生牢固掌握和充分理解知识内容,更需要其具备较强的分析能力和逻辑思维,也在一定程度上降低了动物实验成本。在课堂动物实验操作环节,组员需相互配合,共同完成实验,例如,在蛙坐骨神经—腓肠肌标本制备实验中,分配1名组员记录实验现象,1人剥离坐骨神经和腓肠肌,1人用剪刀剪断多余肌肉和穿线结扎神经,1人手持玻璃分针分离神经、骨骼和腓肠肌。这有助于培养学生的团队协作能力。

2.2.3 课堂讨论

教师根据学生课前自测结果,针对疑难点设计讨论主题,激发学生学习兴趣,加深其对知识点的理解。

2.3 课后及时反思总结,完善教学评价体系

课后反思总结环节,根据学生课前在超星泛雅学习通平台的任务完成情况以及在虚拟仿真实验操作中遇到的问题,及时调整课堂教学内容,让学生根据自身存在的学习问题与活体动物实验设计进行项目化汇报、总结、讨论;教师答疑解惑,并不断反思总结,完善教学方案,提升教学效果。
该课程教学评价体系主要由平时成绩与实验报告平均成绩两部分组成。其中,平时成绩由课前知识点自测情况、实验项目完成情况、实验操作情况、课堂讨论情况4个部分组成;实验报告由实验原理、实验器械耗材、实验方法、实验结果、实验结果讨论与分析5个部分组成,考核方式更加多元化。课前知识点自测主要考核学生自主学习能力和知识掌握情况,实验项目完成情况主要考核学生的创新能力,实验操作和课堂讨论环节主要考核学生的团队协作能力、理论指导实践的能力等[9]

3 动物生理学实验课程教学改革成效

采用混合式教学设计,以学生为中心,将OBE理念引入动物生理学实验课程教学,取得了一定成效。一是学生知识水平、能力素养均有所提升。通过课前发放学习任务、自测打卡培养学生自主学习能力;课中采用虚拟仿真技术,以及分组进行了动物实验、项目化教学等措施,培养学生理论联系实践、创新能力、团队协作能力等。在课题组教师的指导下,学生积极参与大学生创新创业比赛,获得全国“生泰尔杯”大学生动物医学专业技能大赛特等奖、全国动物医学专业技能大赛一等奖。二是教师教学能力得到较大提升。课题组成员获省级教学成果奖3项,省级教学名师荣誉1人,省级教师教学创新大赛二等奖1项,校级教师教学创新大赛二等奖和三等奖各1项,全国动物医学专业技能大赛“优秀指导老师”5人次,指导国家级、省级和校级大学生创新创业项目7项。此外,逐渐形成了特色课程,实验配套的理论课程获批国家一流课程;课题组成员主编出版了《动物医学实验教程》教材,录制线上实验学习视频资源并配套习题。截至2024年10月31日,录制的视频课在网络平台上已选课661人次,点击量110 175次。
综上,本文基于OBE理念,对动物生理学实验课程混合式教学进行设计与实施。充分利用超星泛雅、雨课堂、虚拟仿真实验平台,采用线上线下混合式教学模式,有效解决了实验内容多、部分学生无法全程参与等问题。通过任务驱动教学和虚拟仿真技术,激发了学生学习兴趣。
1
白浩辰, 于航, 蔡玉梅, 等. “动物生理学” 课程多元化教学的改革探索[J]. 科技风2024(23):102-104.

2
李小金, 赵春芳, 李磊, 等. 基于翻转课堂的动物生理学实验教学改革研究[J]. 当代畜牧2024(6):76-78.

3
李在建, 刘文强, 秦绪岭, 等. 动物生理学课程过程性考核改革初探[J]. 畜牧兽医科技信息2024(6):17-19.

4
熊雪, 董建新, 朱国芬, 等. 基于OBE理念的植物学野外实习教学改革探索[J]. 安徽农学通报202430(5):103-106.

5
郭晋. 探索OBE教学理念的生物医学传感器通识课教学[J]. 生物学杂志202340(4):119-122.

6
韩浩园, 李君, 李聪聪, 等. 基于OBE理念的动物科学专业文献检索与开题报告课程教学改革与实践[J]. 大学教育202413(14):43-46,51.

7
范艳丽, 傅婧, 刘源, 等. 新农科建设背景下食品化学课程OBE教学模式构建与实践[J]. 食品工业202445(8):206-209.

8
李月勤, 杨树, 王军, 等. 基于云班课构建的SPOC模式在线上线下混合教学中的探索与应用:以动物生理学实验课程为例[J]. 高教学刊20239(19):113-116.

9
周杰, 王菊花, 彭梦玲, 等. “双万计划” 背景下动物生理学教学团队建设的思考[J]. 安徽农学通报202329(19):138-140.

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