1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Fisiología de organismos acuáticos Carrera: Ingeniería en Acuicultura Clave de la asignatura: AQD-1014 (Créditos) SATCA1 2 - 3 - 5
2.- PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura. El programa de la asignatura de Fisiología de organismos acuáticos, está diseñado para contribuir en la formación integral de los estudiantes de ingeniería en acuicultura del Sistema Nacional de Educación Superior Tecnológica (SNEST), porque desarrolla las competencias que se utilizarán para enriquecer y ampliar el conocimiento y aprendizaje sobre la Fisiología de organismos acuáticos, para el manejo y producción de los organismos a cultivar de manera sustentable. La formación de ingenieros en acuicultura en un mundo globalizado, exige el dominio de los conocimientos relacionados con la biotecnología de punta en la producción de alimento vivo para su aplicación en los proyectos de producción acuícola, sin perder de vista el impacto ambiental haciendo uso de manera sustentable y eficiente de acuerdo a la demanda de la sociedad. La Fisiología de organismos acuáticos es una asignatura elemental que habilita al ingeniero para conocer, analizar, determinar y explicar la realidad en el conocimiento de cómo funcionan los aparatos y sistemas, que les permiten a los organismos acuáticos realizar sus funciones para crecer y reproducirse. Esta asignatura se ubica en el quinto semestre de la carrera de Ingeniería en Acuicultura del SNEST, cuya pretensión es sentar las bases para manejar las técnicas de producción de organismos acuáticos conociendo su anatomía y fisiología básica. Intención didáctica. Las competencias del profesor de la materia de Fisiología de organismos acuáticos, deben mostrar su conocimiento, capacidad y experiencia de aplicación, para construir aprendizaje significativo en los estudiantes. Los conocimientos de esta asignatura contribuyen a desarrollar y aplicar criterios para el desarrollo de la 1
Sistema de asignación y transferencia de créditos académicos
acuicultura sustentable. Este curso consta de 7 unidades las cuales se describen a continuación: En el proceso de aprendizaje de la primera unidad del programa, la competencia se refiere a que el estudiante reconozca la importancia de los procesos fisiológicos básicos y conceptos fundamentales en fisiología, que permiten la vida de los organismos acuáticos susceptibles de cultivo. En la segunda unidad, es donde el alumno conoce, describe y analiza la taxonomía, morfología y los principales procesos fisiológicos de los principales grupos de algas. En la tercera unidad, es donde el alumno conoce, describe y analiza la taxonomía, anatomía y los principales procesos fisiológicos de los principales grupos de moluscos de interés económico. En la cuarta unidad del programa el alumno conoce, describe y analiza la taxonomía, anatomía y los principales procesos fisiológicos que permitirán la producción acuacultural de los grupos de crustáceos decápodos de interés económico. En la quinta unidad, la competencia consiste en que los estudiantes conozcan, describen y analicen la taxonomía, anatomía y los principales procesos fisiológicos que permitirán la producción acuacultural de los peces de interés económico. En la sexta unidad, es donde el estudiante debe conocer, describir y analizar la taxonomía, anatomía y los principales procesos fisiológicos que permitirán la producción acuacultural de los anfibios de interés comercial. En la séptima unidad, es donde el estudiante debe conocer, describir y analizar la taxonomía, anatomía y los principales procesos fisiológicos que permitirán la producción acuacultural de los reptiles de interés comercial. El profesor de la asignatura de Fisiología de organismos acuáticos debe poseer, preferentemente; experiencia y formación en el área de Ciencias acuáticas, haber laborado profesionalmente en la producción acuacultural, ya sea en el manejo y reproducción de organismos acuáticos, ya que implica que desde su práctica docente y perfil profesional; debe de aplicar criterios biológicos para manejo de organismos acuáticos de acuerdo con el desarrollo sustentable. El aprendizaje es una actividad social y se configura con la presencia activa de experiencias y conocimientos, tanto de los profesores como de los estudiantes. La comprensión y dominio de conceptos, técnicas de producción y procedimientos de manejo y cosecha, constituyen el escenario didáctico para el aprendizaje significativo en la totalidad del proceso de formación profesional en el SNEST. El profesor de esta asignatura deberá propiciar actividades de aprendizaje que
permitan al estudiante pensar, valorar, juzgar, aplicar y transferir lo aprendido en diferentes actividades de su vida cotidiana y profesional, debe comprender que el proceso de aprendizaje implica la interacción, la maduración y la experiencia, por lo tanto el estudiante debe involucrarse en cada una de las actividades de aprendizaje, asumiendo actitudes participativas, proponiendo, imaginando, creando, organizando y gestionando la información, para construir escenarios de solución a problemas inherentes de su formación profesional. En el contexto de aprendizaje y formación en competencias es imprescindible que el profesor enfatice el saber hacer: buscar, elaborar, producir, entender, diseñar, presentar, analizar, verificar, controlar, entre otros, en una relación dialógica con el saber y el saber ser. El desarrollo de las actividades de aprendizaje y la interconexión con las prácticas integradoras que realizarán los estudiantes, así como la socialización de los resultados de la investigación y prácticas de laboratorio y estancias en laboratorios de producción de larvas, son las evidencias necesarias para realizar el proceso de la evaluación en función de los objetivos académicos.
3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR
Competencias específicas Conocer la anatomía y fisiología de los organismos acuáticos susceptibles de cultivo y su adaptación a los distintos ambientes acuáticos.
Competencias genéricas Competencias instrumentales • Capacidad de análisis, síntesis y abstracción. • Capacidad de comunicación oral y escrita. • Habilidad en el uso de tecnologías de información, comunicación, instrumentales y microscopia. • Capacidad para identificar, plantear y resolver problemas. • Capacidad para gestionar y formular proyectos que permitan entender los procesos fisiológicos de los organismos a cultivar.
Competencias interpersonales • Capacidad para trabajar en equipo. • Capacidad crítica y autocrítica. • Compromiso ético.
• •
Habilidades interpersonales. Capacidad para comunicarse con profesionales de otras areás.
Competencias sistémicas • Habilidades de investigación. • Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica. • Liderazgo. • Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad). • Iniciativa y espíritu emprendedor. • Búsqueda de logro. • Habilidad en el manejo de organismos acuáticos. • Habilidades para trabajar en forma autónoma.
4.- HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y fecha de elaboración o revisión Reunión Nacional de Diseño Curricular de la carrera de Ingeniería en Acuicultura. MAZATLAN, SIN. Del 23 al 27 de noviembre 2009.
Participantes IT de BOCA del RIO IT de GUAYMAS IT de LERMA IT de SALINA CRUZ
Reunión de Academia Representantes de la de Ingeniería en academia de ingeniería Acuicultura del IT de en acuicultura BOCA DEL RIO del 30 de noviembre del 2009 al 23 de abril del 2010.
Observaciones (cambios y justificación) Definición de asignaturas basadas en competencias profesionales.
Análisis, enriquecimiento y elaboración del programa de estudios propuesto en la Reunión Nacional de diseño curricular de la carrera de Ingeniería en Acuicultura.
5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO (competencia específica a desarrollar en el curso) Conocer la anatomía y fisiología de los organismos acuáticos susceptibles de cultivo y su adaptación a los distintos ambientes acuáticos.
6.- COMPETENCIAS PREVIAS • Maneja técnicas de microscopía. • Conoce procesos bioquímicos como la respiración y la fotosíntesis. • Conoce la morfología básica de algas, moluscos, crustáceos y anfibios, peces y reptiles. • Maneja técnicas para la preparación de soluciones. 7.- TEMARIO: Unidad
Tema
Subtemas 1
Conceptos fundamentales 1.1. Definición de Fisiología. en fisiología 1.2. Adaptación de los organismos a distintos ambientes acuáticos. 1.3. Osmorregulación, Respiración, Metabolismo, Crecimiento, Reproducción y excreción.
2
3
4
Fisiología de las algas
2.1 Taxonomía. 2.2 Factores reguladores. 2.2.1 Luz. 2.2.1 Nutrientes. 2.2.3 Temperatura. 2.2.4 Salinidad. 2.3 Reproducción. Fisiología de moluscos de 3.1 Taxonomía de moluscos. interés comercial 3.2 Anatomía de moluscos. 3.3 Percepción sensorial. 3.3.1 Órganos de los Sentidos. 3.3.2 Sistema nervioso. 3.4 Respiración. 3.5 Circulación. 3.6 Alimentación y digestión. 3.7 Reproducción. 3.8 Osmoregulación, balance hidromineral y excreción. 3.9 Movimiento. 3.10 Desarrollo y crecimiento Fisiología de crustáceos 4.1 Taxonomía de
decápodos de interés comercial.
5 Fisiología de peces
6
Fisiología de anfibios (anuros) de interés comercial.
crustáceos decápodos. 4.2 Anatomía. 4.3 Percepción sensorial 4.3.1 Órganos de los Sentidos. 4.3.2 Sistema nervioso . 4.4 Respiración. 4.5 Circulación. 4.6 Alimentación y Digestión. 4.7 Reproducción. 4.8 Osmoregulación, balance hidromineral y excreción. 4.9 Movimiento. 4.10 Desarrollo y crecimiento. 5.1 Taxonomía de peces. 5.2 Anatomía de peces. 5.3 Percepción sensorial. 5.3.1 Órganos de los Sentidos. 5.3.2 Sistema nervioso. 5.4 Respiración. 5.5 Circulación. 5.6 Alimentación y digestión. 5.7 Reproducción. 5.8 Osmoregulación, balance hidromineral y excreción. 5.9 Movimiento. 5.10 Desarrollo y crecimiento. 6.1 Taxonomía . 6.2 Anatomía de anuros. 6.3 Percepción sensorial. 6.3.1 Órganos de los Sentidos. 6.3.2 Sistema nervioso. 6.4 Respiración. 6.5 Circulación. 6.6 Alimentación y digestión. 6.7 Reproducción. 6.8 Osmoregulación, balance hidromineral y excreción. 6.9 Movimiento. 6.10 Desarrollo y crecimiento.
7
Fisiología de reptiles de interés comercial
7.1 Taxonomía. 7.2 Anatomía. 7.3 Percepción sensorial. 7.3.1 Órganos de los Sentidos. 7.3.2 Sistema nervioso. 7.4 Respiración. 7.5 Circulación. 7.6 Alimentación y digestión. 7.7 Reproducción. 7.8 Osmoregulación, balance hidromineral y excreción. 7.9 Movimiento. 7.10 Desarrollo y crecimiento.
8.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS (desarrollo de competencias genéricas) •
Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes.
•
Proponer el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de los contenidos de la asignatura.
•
Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio argumentado de ideas, la reflexión, la integración y la colaboración de y entre los estudiantes.
•
Promover en el estudiante, el desarrollo de actividades intelectuales de inducción-deducción y análisis-síntesis, las cuales lo encaminan hacia la investigación, la aplicación de conocimientos y la solución de problemas al plantear y desarrollar un proyecto de investigación a lo largo del semestre.
•
Realizar actividades prácticas que promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: observación, identificación manejo y control de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis, de trabajo en equipo, como prácticas de laboratorio y proyectos de investigación.
•
Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los conceptos, modelos y metodologías que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura.
•
Observar el uso adecuado de conceptos y terminología científicotecnológica
•
Exponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos de la asignatura y entre distintas asignaturas, para su análisis y solución.
•
Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente; así como con las prácticas de una ingeniería con enfoque sustentable.
•
Observar y analizar fenómenos y problemáticas propias del campo ocupacional.
•
Integrar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios para desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante.
9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN •
La evaluación debe ser continua y formativa por lo que se debe considerar el desempeño en cada una de las actividades de aprendizaje, haciendo especial énfasis en: o Reportes escritos de las observaciones hechas durante las actividades, así como de las conclusiones obtenidas de dichas observaciones. o Información obtenida durante las investigaciones solicitadas plasmada en documentos escritos. o Descripción de otras experiencias concretas que podrían realizarse adicionalmente. o Exámenes escritos para comprobar el manejo de aspectos teóricos y declarativos. o Participación en clase. o Seminarios por equipos
10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Conceptos fundamentales en fisiología Competencia específica a desarrollar Conocer el concepto de • fisiología, así como de los procesos que propician el desarrollo de los organismos • acuáticos y su adaptación a distintos ambientes. • •
Actividades de Aprendizaje Investigar en diferentes fuentes de información y exponer los conceptos básicos de fisiología apoyándose en material didáctico. Concluir en sesión plenaria los principales fundamentos de la fisiología en el campo de la acuicultura. Elaborar un resumen por equipo de trabajo. Diseñar en grupos pequeños de trabajo, un modelo esquemático que involucre los principales procesos fisiológicos de los
•
organismos acuáticos. Discutirlos en clases. Desarrollar una práctica de laboratorio donde se analice la morfología externa de diferentes organismos acuáticos.
Unidad 2: Fisiología de las algas Competencia específica a desarrollar Identificar las • características morfológicas que permiten la clasificación de las • algas. Comprender y analizar los principales procesos fisiológicos que ocurren en • estos organismos. •
Actividades de Aprendizaje Revisar en fuentes de información actualizada la clasificación taxonómica de algas con importancia en acuicultura. Elaborar cuadros sinópticos donde se reflejen las principales características estructurales de microalgas y macroalgas con interés acuicultural. Clasificar los principales géneros de algas, mediante prácticas de laboratorio Analizar en plenaria la potencialidad acuicultural de las algas en las distintas regiones del país.
Unidad 3: Fisiología de moluscos de interés comercial Competencia específica a desarrollar Identificar las características • morfológicas que permiten la clasificación de los moluscos. Comprender y analizar los • principales procesos fisiológicos que ocurren en estos organismos de interés • comercial. •
Actividades de Aprendizaje Revisar en fuentes de información especializada la clasificación taxonómica de los principales moluscos de interés comercial. Distinguir las principales especies con potencial acuícola, elaborando una lista de las especies. Exponer y discutir en equipos de trabajo las diferencias fisiológicas entre los grupos de moluscos. Desarrollas prácticas de laboratorio para evaluar los factores reguladores del crecimiento y reproducción.
Unidad 4: Fisiología de crustáceos decápodos de interés comercial. Competencia específica a desarrollar Identificar las características • morfológicas que permiten la clasificación de los crustáceos decápodos. • Comprender y analizar los principales procesos fisiológicos que ocurren en • estos organismos de interés comercial. • •
•
Actividades de Aprendizaje Emplear claves taxonómicas para la identificación de crustáceos con interés acuícola. Realizar prácticas de laboratorio y de campo donde se analice la reproducción. Panel de discusión sobre la importancia de desarrollar las biotecnologías de producción de especies endémicas. Distinguir las principales especies con potencial acuícola, elaborando una lista de las especies. Exponer y discutir en equipos de trabajo las diferencias fisiológicas entre los grupos de crustáceos decápodos. Desarrollas prácticas de laboratorio para evaluar los factores reguladores del crecimiento.
Unidad 5: Fisiología de peces de interés comercial. Competencia específica a desarrollar Identificar las características • morfológicas que permiten la clasificación de los peces. Comprender y analizar los • principales procesos fisiológicos que ocurren en estos organismos de interés comercial.
Actividades de Aprendizaje Exponer y discutir en equipos de trabajo las diferencias taxonómicas entre los diferentes tipos de peces. Examinar las diferencias fisiológicas entre los diversos grupos de peces, mediante un diagrama comparativo. • Simular en prácticas de laboratorio diferentes ambientes para evaluar las respuestas fisiológicas de los peces. • Realizar prácticas de laboratorio y de campo donde se analice la reproducción. • Exponer y discutir en equipos de trabajo las diferencias fisiológicas
entre los grupos de peces de diferentes hábitats. • Desarrollar prácticas de laboratorio para evaluar los factores reguladores del crecimiento
Unidad 6: Fisiología de anfibios (anuros) de interés comercial Competencia específica a desarrollar Identificar las características • morfológicas que permiten la clasificación de los anfibios. • Comprender y analizar los principales procesos fisiológicos que ocurren en estos organismos de interés comercial. •
Actividades de Aprendizaje Revisar en diversas fuentes de información las características taxonómicas del grupo. Explicar y diferenciar en equipos de trabajo las características anatómicas y fisiológicas de los anfibios anuros mediante ilustraciones. Realizar prácticas de laboratorio referentes al proceso de metamorfosis y crecimiento. • Realizar prácticas de laboratorio y de campo donde se analice la reproducción.
Unidad 7: Fisiología de reptiles de interés comercial
Competencia específica a desarrollar Identificar las características • morfológicas que permiten la clasificación de los reptiles. Comprender y analizar los • principales procesos fisiológicos que ocurren en estos organismos de interés comercial. •
Actividades de Aprendizaje Revisar diferentes fuentes de información especializada para determinar sus características taxonómicas. Exponer y discutir en equipos de trabajo las diferencias anatómicas y fisiológicas entre los organismos estudiados. Realizar prácticas de laboratorio sobre el efecto de la temperatura en la reproducción.
11. FUENTES DE INFORMACIÓN 1.
Álvarez del Villar, J. Los cordados. Editorial Continental S. A de C. V. México, D. F. 372 pp. 1977.
2.
Álvarez del Villar, J. Peces mexicanos (claves). Dirección General de Pesca e Industrias Conexas. México, D. F. 320 pp. 1979.
3.
Bernabé G. Bases biológicas y ecológicas de la acuicultura. Editorial Acribia, S. A. España. 519 pp. 1996.
4.
Boolootian, R. A. Fundamentos de zoología. Editorial Limusa, S.A. de C.V. 616 pp. 1998.
5.
Dawwes, C. J. Botánica marina. Editorial. Limusa. México. 1986.
6.
Giese, Arthur C. Fisiología celular y general. Editorial Interamericana, S.A. de C. V. México, D. F. 726 pp. 1986.
7.
Gordon, Malcolm S. Principios y adaptaciones al medio ambiente. Editorial Continental, S.A. de C. V. México, D. F. 747 pp. 1982.
8.
Hill, Richard W. Fisiología animal comparada. Editorial Reverté, S.A. de C. V. España. 901 pp. 1980.
9.
López-Fanjul, C. y M.A. Toro. Mejora genética de peces y moluscos. Editorial Mundi – Prensa. Madrid. 110 pp. 1990.
10. Margalef, Ramón. Limnología. Editorial Omega, S. A. Barcelona, España. 1010 pp. 1983. 11. Margalef, Ramón. Ecología. Editorial Omega, S. A. Barcelona, España. 951 pp. 2004. 12. Maynard, L. A.; J. K. Loosli ; Hintz, H. A. y Warner, R.G. Nutrición animal. Editorial McGraw Hill. México, D. F. 640 pp. 1984. 13. Morales Díaz, A. La rana (Biología y cultivo). Editorial AGT Editor, S.A. México, D. F. 31 pp. 1999. 14. Odum, E. P. Ecología. Editorial Interamericana. México, D. F. 639 pp.2004. 15. Richmond, A. Handbook of microalgae mass culture. Editorial CRC Press. Inc. USA. 528 pp. 1986.
16. Ruppert, E. E. y Robert, D. Barnes. Zoología de los invertebrados. Editorial McGraw Hill Interamericana. México, D. F. 1114 pp. 1996. 17. Shmidt-Nielsen, K. Animal physiology. Editorial Prentice Hall, Inc. New Jersey. 145 pp. 1970.
12. PRÁCTICAS PROPUESTAS. • • • • • • • • • • • • •
Anatomía de organismos acuáticos susceptibles de cultivo. Características de las clases de algas. Factores limitantes del crecimiento de microalgas. Tasas metabólicas de moluscos Efecto de la salinidad sobre la tasa de filtración de moluscos bivalvos. Inducción al desove y reproducción del ostión americano (Crassostrea virginica) Tasa respiratoria de crustáceos decápodos. Descripción del desarrollo embrionario y larval de crustáceos decápodos. Efecto de la salinidad y temperatura en la tasa respiratoria de peces. Descripción del desarrollo gonádico de peces. Reproducción de peces. Desarrollo embrionario de anfibios. Anatomía externa e identificación de reptiles acuáticos.
