Welcome to visit Anhui Agricultural Science Bulletin!

Practice of teaching reform in Fish Physiology course based on OBE concept

  • LIU Ying ,
  • LI Li
Expand
  • College of Aquaculture,Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China

Received date: 2024-10-24

  Online published: 2025-08-14

Abstract

To cultivate innovative agricultural talents, the teaching reform of Fish Physiology course was explored and practiced based on the OBE concept. Specifically, clarify teaching objectives, revise curriculum quality standards with knowledge mastery and application abilities as the goal, and set three-level teaching standards for knowledge objectives, ability objectives, and ideological and political objectives; update teaching content, integrate cutting-edge research results, and continuously improve students’ knowledge system; adopt a blended online and offline teaching model, optimize pre-class preparation, in-class teaching, and post-class practical activities, and focus limited classroom teaching on higher-level cognitive construction activities such as discussion, exploration, collaboration, and creation; adopt diverse teaching methods such as role-playing and problem orientation, systematically elucidate the physiological functions and regulatory mechanisms of the fish digestive system through a point to surface approach, achieve interdisciplinary organic integration; build a comprehensive evaluation system that combines process assessment (40%) with final exams (60%) to objectively evaluate students’ learning outcomes. Practice has shown that the teaching reform of this course has achieved certain results. Students have won awards in the life science competitions every year, and the proportion of students who have been recognized by internship bases in aquaculture production internships has increased. This has cultivated students’ self-learning ability and scientific literacy of division of labor and cooperation. This article provides references for the teaching reform of similar courses.

Cite this article

LIU Ying , LI Li . Practice of teaching reform in Fish Physiology course based on OBE concept[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2025 , 31(15) : 134 -137 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.15.032

为适应现代渔业生产发展需求,培养既具有先进知识和技能,又能参与水产养殖相关领域的生产、科研等工作的人才,在水产养殖、水生动物医学专业开设鱼类生理学等必修课程,为学生后续学习鱼类增养殖学、水产动物疾病学等课程打下基础。该课程内容抽象、概念繁杂,常规教学方式以课堂讲授为主,部分学生学习兴趣不高,知识应用能力有待加强。成果导向教育(OBE)理念通过多样化教学和评价形式开展教学,相关学者对此开展了一定研究。王甜等[1]将OBE理念应用于动物生理学课程中,通过线上线下混合式教学模式,有效调动了学生的学习兴趣,增强了其实践能力;张冰冰等[2]基于OBE理念开展动物医学专业教学模式改革,因材施教实施开放式课堂,以学生为中心,提高了学生的实践能力,培养了一批具有较高专业素养的复合型人才;江新杰[3]基于OBE理念开展人体及动物生理学课程的教学改革与探索,通过确立阶段性目标、分层次教学、配置多元化教学资源和完善考核评价体系等途径,培养应用型技术人才。
本文从明确教学目标、更新教学内容、采用线上线下混合式教学模式、采用多样化的教学方法、构建综合评价体系等方面对鱼类生理学课程进行教学改革,创新人才培养模式,促进学生全面发展。

1 鱼类生理学课程教学改革实践

1.1 明确教学目标

根据专业人才培养需求,基于OBE理念,以知识掌握和应用能力为目标修订课程质量标准,明确三层次教学标准,即知识方面、能力方面和思政方面。知识方面为系统掌握细胞的基本功能、机体各系统的生理功能及调节机制;能力方面为运用所学知识解释生理现象,具备开展致病机理探索实验设计、常规健康养殖防病指导的能力,以及在水生动物保护、病害防控、水产养殖生产等领域开展基础研究和应用研究工作;课程思政方面即培养学生对水产养殖及水生动物医学工作者应具备的大局观、使命感、责任与担当、职业规范、职业道德、工匠精神、创新精神等形成深刻的理解与认识。

1.2 更新教学内容

以学科进展和创新理念推动教学内容改革[4],在教学中融入前沿研究成果,使教学内容持续更新,不断完善学生的知识体系,激发其学习兴趣,引导其进行创新性探究。借助立体化的教材体系适当调整课程教学内容的先后顺序,将其分解重组形成鱼类的物质代谢与能量转换、鱼类的生殖和发育生理及其调控、鱼类的应急反应与免疫应答、鱼类生理功能的神经和体液调节等模块[5]。以生活在南北极地区的鱼类为例进行讲解,因其血液中含有抗冻多肽(AFP),能够在低温环境中确保血液不冻结而维持生存,此类抗冻蛋白在肝脏中合成后输送到血液,但不参与其合成的酶类功能及细胞内定位的研究仍有待深入。研究表明,AFP基因表达调控受光周期的影响,而水温则可能对其生物合成过程中多肽的加工、形成及蛋白酶对其降解作用产生影响[6]。针对此类暂未明确的科学问题,可介绍相关科研论文并讲解其研究进展,以激发学生学习兴趣,引发其深入思考。

1.3 采用线上线下混合式教学模式

该课程具有较强的理论性,属于实验性科学,教学模式以线下线上混合式教学为基础,优化课前预习、课中教学和课后实践环节,将有限的课堂教学聚焦于讨论、探究、协同及创作等更高层次的认知建构活动,助力培养学生的高阶思维。

1.3.1 课前预习阶段

借助线上教学平台,发布预习提纲、重难点内容及本领域最新的研究成果等,引导学生提前阅读教材、观看相关学习视频,了解养殖生产中的难题,激发其好奇心,并转变为“主动型”学习[7]。例如,在讲解血液相关内容时,以血液组成—血细胞功能—免疫—血液凝固为主线,将内环境、血液理化特性、鱼类免疫器官及纤维蛋白溶解等知识作为补充,帮助学生形成完整的知识体系。针对细胞膜受体介导的激素作用机制等较难理解的知识点,可提前录制解析视频并设置为必学任务点,要求学生提前观看,以熟悉相关内容[8]

1.3.2 课中教学阶段

教师依据课前学习数据设计针对性教学任务,如组织课堂互动、主题讨论、协作探究等。引导学生围绕具体问题自主搜集资料、开展讨论分析并解决问题,提高其自主学习能力、团队协作能力及知识综合运用能力。结合生产实践中的实际问题,引导学生运用所学专业知识探索解决途径。例如,鱼塘养殖后期水体氨氮含量过高会导致鱼类机能受损甚至死亡,针对这一问题,引导学生综合运用所学知识思考“氨氮的产生途径是什么”“其在鱼类体内的代谢机制如何”“生产中如何解决水体中氨氮超标的问题”等问题。学生可先预习教材“排泄和渗透压调节”章节中的有关知识,理解氨是鱼类主要的氮代谢产物,大部分氨与H+结合而离子化为NH4 +并转移至排泄部位等知识,再结合水化学课程水体氮循环途径中NH4 +转化为亚硝态氮的条件等知识点,通过综合分析得出结论。这一过程不仅实现了各专业基础学科的有机融合,还为生产实践提供了可行性建议,真正做到了学以致用。此外,通过文献检索、实验室实验、养殖生产实地观察等方式进行初步研究。例如,在研究某种鱼类的生存条件(包括温度、溶解氧、pH等)时,引导学生结合水化学相关知识,设计并研发实时电子监测软件,以及时掌握养殖情况,并对水质变化情况进行监测预警,从而避免水生动物死亡。这种研究性学习方式打破了课堂的时空局限性,使学生将知识应用于实际,不仅增强了其学习兴趣,拓宽了学习思路,还提升了其解决问题的能力。

1.3.3 课后实践阶段

将重难点解析视频上传至超星学习平台,供学生复习巩固;利用班级学习群组织课程难点及领域热点问题讨论,如NK细胞在鱼类免疫中的作用机制,并分享最新研究进展论文,作为课堂教学的延伸。课后积极探索田间教学[9],充分利用实训基地配备的养殖系统,如生产繁殖车间、鱼菜共生车间、生物饵料培养车间等,开展持续性的科学实验研究。学生跟随教师参与观察和实验活动,在养殖实践中培养观察能力,深化对理论知识的理解。例如,通过投喂实验,验证鱼类存在摄食反射行为;在人工繁殖实践中,掌握催产针注射、生物饵料培养时间匹配等技能;在鱼菜共生系统中,进一步了解该生态系统对鱼类和蔬菜品质优化的原理及影响因素,并运用生理学知识进行解释,为其开展不同产业间的融合研究奠定基础。课后开展养殖生产及实践活动,激发学生的专业学习兴趣,培养其对养殖动物行为的观察能力与对异常现象的思考习惯,引导其发现和探索生物有机体内在作用机制。这一过程提高了学生运用知识解决养殖生产实际问题的能力。

1.4 采用多样化的教学方法

1.4.1 角色扮演法

采用合作探究式小组学习、角色扮演法等教学形式,根据教学内容分配不同角色,有效引导学生主动参与课堂,增强其参与感和体验感。以消化与吸收章节教学为例,其具体实施如下。(1)课前准备与分工阶段。按食物、口咽腔、食管、胃、小肠、大肠、胃腺、肝脏、胆囊、胰脏、肠腺、胃肠激素、调节(神经、体液、自身)等知识模块将学生分成13个学习小组,每组课前准备的内容包括食物在对应部位的消化吸收情况及相关机制。(2)课堂教学阶段。教师首先讲述消化道的进化过程及消化道平滑肌的生理特性,随后由学生主导课堂,以食物组为线索串联消化道各环节,消化腺相关小组协同参与,各小组依次阐述食物在消化道相应部位的消化吸收机制,消化腺组在对应部位讲解分泌活动情况,阐明消化机制;调节组则负责讲解相关调节机制;食物组在完成每个消化道阶段的阐述后,阐明食糜成分的变化。每组讲解完成后,由其他组成员进行提问,最后由教师进行总结串讲。通过这种以点带面的教学方式,系统阐明鱼类消化系统的生理功能及调节机制等知识,培养学生自主学习与分工协作的科学素养,教学效果显著提升。

1.4.2 问题导向法

分层次设置问题并作为预习作业,基础题以教材为主,引导学生在有效预习中获得成就感,帮助其理解相关概念和生理机制;拔高题以解释生理现象、为暂未研究清楚的难题提供思路为目标。例如,在呼吸系统授课前,给学生播放一段金鱼在鱼缸中游动的视频,让其仔细观察鱼类口腔和鳃腔的运动规律,随后提出问题“水是如何通过口咽腔的机械运动流出鳃的”,以激发学生的学习兴趣。之后,让学生带着问题阅读教材,并分层次设置涵盖章节主要内容的问题,基础题包括“鱼类呼吸以水呼吸为主,少数为气呼吸,这两者的本质区别是什么”“呼吸的主要作用是进行气体交换,那么氧气是如何到达组织细胞的,代谢产生二氧化碳是如何排出体外的”“呼吸的调节机制是什么”等。通过对水体缺氧的判断,考查学生对“溶解氧的测定”等知识的掌握程度;通过学生提出的关于缺氧问题的解决措施,考查其对养殖生产的了解程度。拔高题包括“鱼类养殖中,水体溶解氧浓度一般要求是5 mg/L,夏季高温高湿时水体易缺氧,如何判断鱼类缺氧”“鱼类缺氧有哪些表现,鱼体会如何调节,如何解决鱼类缺氧问题”等。这不仅实现了多学科知识的有机融合,还有效培养了学生解决实际问题的能力。

1.5 构建综合评价体系

基于OBE理念,构建过程性考核(40%)与期末考试(60%)相结合的综合评价体系。过程性考核包括考勤(2%)、研究性学习(15%)、课堂讨论(10%)及课后作业(13%),其中,研究性学习主要考查学生访问超星平台次数、学习时长、任务完成度及学习自主性等;课堂讨论侧重评估学生参与课堂互动、讨论协作等教学活动的次数、积极性与能力水平;课后作业包括常规作业和开放性题目,通过分析学生对开放性题目的研究情况对其进行能力评价。这种多维度的综合评价体系能够客观、合理地反映学生的学习成效及培养目标的达成度,同时可根据学生学习效果的达成情况,对教学方案进行优化,调整教学内容,以提升教学质量。

2 鱼类生理学课程教学改革实践成效

在2021级水生动物医学专业开展为期3年的课程教学改革实践,综合期末成绩及评教统计数据,结果表明,学生学习兴趣得到极大激发,课堂参与度不断提高,教学效果得到明显改善。具体来说,近3年课程及格率分别达90%、92%和96%,评教分数均在97%以上。学生积极参加各项专业竞赛,自2022年以来,学生在市级大学生生命科学竞赛(包括坐骨神经—腓肠肌标本制备)中共获得了一等奖2项、二等奖10人、三等奖10人;学生在水产养殖专业生产实习中表现出较强的观察和实践能力,获得实习基地认可的学生比例不断增加,实习成绩优秀比例近3年来分别为78%、82%和90%,为其从事水产养殖生产和科研工作奠定基础。此外,在专业建设方面,有效增强了学生的专业认同感,转专业人数由净流出转变为净流入。构建综合评价体系之后,一方面,教学方式更加灵活,教学延伸到课堂之外,教与学默契配合,学生知识面得到扩展;另一方面,多种形式的课程实践教学活动,加深学生对其所学知识的理解,且锻炼了其知识应用能力,提高了专业能力和素养。
鱼类生理学课程教学团队结构更加合理,其中1人获市级教学名师荣誉,1人获得专业评审专家称号;共参编教材4部,发表教学改革论文5篇。在教学实践中,培养年轻教师2名并取得了较好成绩,在市级大学生生命科学竞赛中指导学生分别获得二等奖和三等奖。

3 结语

综上,本文基于OBE理念,从明确教学目标、更新教学内容、采用线上线下混合式教学模式、采用多样化的教学方法、构建综合评价体系等方面对鱼类生理学课程教学改革进行探索,强化学生的主体地位,丰富教学手段与资源,完善考核评价体系,培养学生运用理论知识分析和解决生产实践与科学研究问题的能力,实现了课程的高阶性和创新性,使培养的人才更加契合行业要求。本文为同类课程教学改革提供参考。
[1]
王甜,徐春艳,张伟信,等. 基于OBE理念下的《动物生理学》线上线下结合教学实践[J]. 畜牧兽医科技信息2023(3):4-7.

[2]
张冰冰,杨威,崔一喆,等. 双创背景下基于OBE理念的动物医学专业教学模式改革[J]. 安徽农学通报202228(7):163-164,183.

[3]
江新杰. 基于OBE理念下人体及动物生理学课程教学改革[J]. 高师理科学刊202040(6):80-83.

[4]
袁小琛,王菊花,张云龙,等. 以学科进展和创新理念驱动的鱼类生理学教学改革探析[J]. 现代农业科技2021(5):247-249.

[5]
辛天蓉,夏斌. 基于能力提升的鱼类生理学立体化教学模式与实践[J]. 安徽农学通报202329(6):155-158.

[6]
林浩然. 鱼类生理学[M]. 广州:中山大学出版社,2011.

[7]
郝丹丹,张凤宁,斯日古楞,等. 基于学习通的混合教学模式在生理学教学中的探讨[J]. 赤峰学院学报(自然科学版)202137(4):55-58.

[8]
高煜杰,李红. 鱼类生理学实验课程教学改革与实践探索[J]. 热带农业工程202246(2):113-116.

[9]
张荣天,钟悦. 涉农高校服务乡村振兴人才培养路径探索与实践[J]. 智慧农业导刊20233(20):128-131.

Outlines

/