許晶，付穎

東北農(nóng)業(yè)大學(xué)文理學(xué)院，哈爾濱 150030

2019年6月，全國涉農(nóng)高等院校在浙江安吉討論新時代中國高等農(nóng)林教育建設(shè)規(guī)劃，發(fā)布了我國新農(nóng)科建設(shè)宣言《安吉共識》。宣言強調(diào)，新時期新使命要求高等農(nóng)林教育必須融入農(nóng)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展新理念，重視學(xué)生創(chuàng)新精神、自主創(chuàng)業(yè)能力和科學(xué)研究素養(yǎng)提升，開辟人才建設(shè)新模式，培養(yǎng)卓越農(nóng)林新人才[1]。加強新農(nóng)科建設(shè)，培養(yǎng)卓越農(nóng)林新人才，離不了教育教學(xué)改革，更必須將教學(xué)改革的成效貫徹落實到課程建設(shè)中[2]。

化學(xué)類課程是高等農(nóng)業(yè)院校食品科學(xué)與工程、動物醫(yī)學(xué)、園林、園藝、動物科學(xué)、農(nóng)學(xué)、植保等專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一，對學(xué)生專業(yè)課程的學(xué)習(xí)具有重要的指導(dǎo)作用。化學(xué)知識的主要內(nèi)容是在分子和原子水平上認識和理解物質(zhì)世界的基本規(guī)律，這些規(guī)律是人類發(fā)展全過程中不同時期科學(xué)研究的前沿成果。化學(xué)的發(fā)展和進步展現(xiàn)了科學(xué)研究的自主創(chuàng)新規(guī)律和邏輯思維特點。在化學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)中，“重現(xiàn)”科學(xué)規(guī)律的演化，探尋科學(xué)觀念的含義和自主創(chuàng)新方式的特點，將化學(xué)基礎(chǔ)知識延伸到專業(yè)課程知識，對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)、創(chuàng)新能力的提升具有重要作用[3,4]。

在“新農(nóng)科”背景下，化學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)中主要存在以下問題：(1) 教學(xué)內(nèi)容多側(cè)重化學(xué)基礎(chǔ)知識傳授，與農(nóng)科的相關(guān)專業(yè)知識聯(lián)系較少，未能起到為專業(yè)課程服務(wù)的作用；(2) 課程思政元素挖掘不夠深入，教書育人效果不顯著；(3) 教學(xué)方法和教學(xué)模式相對單一，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和課堂參與度不高；(4) 課程考核指標不夠全面，基礎(chǔ)知識考察偏多，課程思政、學(xué)生科研和創(chuàng)新能力評價未納入考核體系[5,6]。根據(jù)新農(nóng)科建設(shè)對高等農(nóng)業(yè)院校教育教學(xué)提出的新要求和化學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)面臨的問題，推動和加快高等農(nóng)業(yè)院?；瘜W(xué)類課程教學(xué)改革勢在必行。

1 融合農(nóng)科專業(yè)知識，完善化學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計是完成培養(yǎng)目標的基本前提。將農(nóng)科專業(yè)研究的重大進展、實踐活動發(fā)展的新經(jīng)驗、社會需求的新轉(zhuǎn)變引進課堂教學(xué)，既能擴寬學(xué)生的知識面，提高學(xué)生的創(chuàng)新精神，又能確保大學(xué)畢業(yè)生能夠更好地滿足就業(yè)市場需求。

1.1 理論課教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

(1) 提升化學(xué)基礎(chǔ)知識，調(diào)整教學(xué)深度。充分運用化學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容在學(xué)生能力塑造環(huán)節(jié)中的主導(dǎo)地位和作用，追根溯源，弄清化學(xué)基礎(chǔ)理論的前因后果，以科學(xué)的思維方式開展教學(xué)。整理化學(xué)基礎(chǔ)課程中“舊知識”的科學(xué)凝煉全過程，復(fù)原其“科學(xué)”實質(zhì)。深入淺出地解讀基本原理，采用生動詳實的案例開展教學(xué)。例如一些較常用的定義和公式，先介紹其含意和應(yīng)用領(lǐng)域；剩下的教學(xué)時長讓學(xué)生進行一個實例分析，重點考查學(xué)生對知識點的應(yīng)用情況，及時了解教學(xué)實際效果，處理學(xué)生沒有掌握的重難點問題[7]。

(2) 融合農(nóng)科專業(yè)知識，擴展教學(xué)廣度。依據(jù)農(nóng)科專業(yè)的特點和科學(xué)研究情況，系統(tǒng)地提升課程管理體系，多方位、多角度地設(shè)計教學(xué)具體內(nèi)容，建立化學(xué)基礎(chǔ)知識與食品科學(xué)、農(nóng)學(xué)、動物醫(yī)學(xué)等涉農(nóng)專業(yè)課程之間的相互關(guān)系。例如，在普通化學(xué)教學(xué)過程中，針對生物專業(yè)的學(xué)生講解溶膠電泳知識點時，拓展電泳技術(shù)在生物科學(xué)領(lǐng)域中的重要作用，探討電泳技術(shù)在生物大分子分離中的應(yīng)用實例；對于食品專業(yè)的學(xué)生，增加乳濁液知識點講授學(xué)時，介紹其在人造奶油、巧克力、水果保鮮等方面的應(yīng)用；面對園藝專業(yè)的學(xué)生講解配位化合物知識點時，例舉實際生產(chǎn)中采用不同鰲合狀態(tài)的金屬配合物作為植物營養(yǎng)物質(zhì)來提高果樹的產(chǎn)量。在有效的教學(xué)過程中，讓學(xué)生了解和認識化學(xué)知識在生命科學(xué)、食品科學(xué)、生態(tài)環(huán)境、植物保護、動物藥學(xué)等專業(yè)中的作用，激發(fā)學(xué)生對本專業(yè)的興趣與熱愛。

1.2 實驗課教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

針對培養(yǎng)具有基礎(chǔ)扎實和創(chuàng)新思維強的卓越農(nóng)林新人才這一核心，以“厚基礎(chǔ)，強能力，重創(chuàng)新”為目標，對化學(xué)實驗課程教學(xué)內(nèi)容進行重新整合(表1)。將化學(xué)實驗課內(nèi)容設(shè)計與農(nóng)科專業(yè)緊密結(jié)合，遵照從基礎(chǔ)到綜合循序漸進的原則。我們在學(xué)生掌握化學(xué)實驗基本操作的基礎(chǔ)上，把與農(nóng)科專業(yè)相關(guān)的知識整合到化學(xué)實驗課教學(xué)內(nèi)容中；在實驗項目選取時，有些來自生活中化學(xué)與農(nóng)科專業(yè)結(jié)合的實例、有些來自教師化學(xué)與農(nóng)科專業(yè)交叉的科學(xué)研究成果。針對來自教師科學(xué)研究成果的實驗項目，采取學(xué)生在教師的輔導(dǎo)下自行設(shè)計實驗方案，并按照自身制定的實驗方案完成實驗。通過不斷完善實驗課教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)研究的興趣、掌握科學(xué)研究的一般方法[8,9]，以及學(xué)生學(xué)以致用的能力和團隊合作精神。

表1 基礎(chǔ)化學(xué)實驗與農(nóng)科專業(yè)結(jié)合的部分實驗

2 整合現(xiàn)有資源，提升教學(xué)資源建設(shè)水平

依托省級一流線上課程教學(xué)平臺，不斷提升教學(xué)資源建設(shè)深度和廣度。在教學(xué)資源建設(shè)過程中，突出高等農(nóng)業(yè)院校的教育特點，強化學(xué)科之間相互交叉和滲透，合理穿插農(nóng)業(yè)應(yīng)用實際案例，融合課程思政元素，注重教學(xué)資源建設(shè)的實用性與創(chuàng)新性[9]。理論課教學(xué)資源主要包括課前導(dǎo)學(xué)和課后提升等內(nèi)容(圖1)。學(xué)生根據(jù)課前導(dǎo)學(xué)資源，通過自主學(xué)習(xí)做到對概念性理論知識的認識和記憶，促進學(xué)生積極主動思考。經(jīng)過課堂學(xué)習(xí)過程后，由學(xué)生對所學(xué)知識進行整理歸納，補充細化課程知識要點。通過完成作業(yè)、測試、答疑等基本環(huán)節(jié)，以及拓展資源，實現(xiàn)“傳道授業(yè)”的知識和技能教學(xué)目標。實驗課教學(xué)資源主要分為課前預(yù)習(xí)和課外拓展等內(nèi)容(圖2)。學(xué)生根據(jù)課前預(yù)習(xí)資源，了解實驗?zāi)康暮蛯嶒灥幕静僮?，根?jù)預(yù)習(xí)情況帶著問題進行學(xué)習(xí)和實驗，增強學(xué)習(xí)的目的性。經(jīng)過實驗課動手操作后，掌握實驗的基本操作，理解實驗原理，學(xué)會將理論知識應(yīng)用到實踐中去。通過課外拓展資源，開闊眼界，了解化學(xué)學(xué)科和農(nóng)科專業(yè)的前沿動態(tài)，達到提高科學(xué)素養(yǎng)的教學(xué)目的。

圖1 理論課教學(xué)資源基本框架

圖2 實驗課教學(xué)資源基本框架

3 挖掘課程思政要素，完善課程思政體系

課程思政建設(shè)目標為堅持“三全”育人原則，充分挖掘課程的思想政治教育內(nèi)容，以栩栩如生的案例介紹化學(xué)基礎(chǔ)課程的具體內(nèi)容。把馬列主義觀點和見解的教育與科學(xué)精神實質(zhì)的培養(yǎng)結(jié)合在一起，使學(xué)生能夠正確地對待問題、分析問題和解決問題。鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維方式，通過社會道德的文化教育，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、科學(xué)素養(yǎng)和工匠精神，激勵學(xué)生樹立正確的人生觀和價值觀，能夠主動把個人的夢想融入到國家和民族的事業(yè)中，成為具有堅定理想信念的中國特色社會主義事業(yè)接班人。文中以分析化學(xué)課程思政教學(xué)為例子，介紹化學(xué)理論課程思政建設(shè)情況(圖3)。

圖3 分析化學(xué)課程思政建設(shè)總體設(shè)計思路

根據(jù)分析化學(xué)課程思政教學(xué)目標，挖掘思政元素，設(shè)計課程教學(xué)形式[10,11]。例如，第一章緒論，首先，講解分析化學(xué)的任務(wù)和作用，闡明分析化學(xué)與人們?nèi)粘Ｉ畹倪M步息息相關(guān)；其次，依據(jù)分析化學(xué)發(fā)展過程中的三大變革，引申出自然科學(xué)技術(shù)的發(fā)展規(guī)律和不同學(xué)科之間的互相滲透、交叉對分析化學(xué)飛速發(fā)展的促進作用[11]。同時，介紹在分析化學(xué)領(lǐng)域做出杰出貢獻的科學(xué)的人生經(jīng)歷，展現(xiàn)科學(xué)精神實質(zhì)和工匠精神在社會進步中的主要作用。最后，小組討論分析化學(xué)未來的發(fā)展趨勢，進行師生互動和生生互動。從課本知識到思政元素一氣呵成，以學(xué)生容易接受的方式達成思政教育的目的。分析化學(xué)課程思政教學(xué)設(shè)計如表2所示。

表2 分析化學(xué)課程思政教學(xué)設(shè)計表

(續(xù)表2)

與化學(xué)理論課程相似，化學(xué)實驗課程中也蘊含著豐富的思政元素。通過對學(xué)生實驗習(xí)慣和基本操作的訓(xùn)練，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度；從實驗數(shù)據(jù)的記錄和分析中，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的職業(yè)操守；引導(dǎo)學(xué)生在實驗中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，鍛煉學(xué)生的意志品質(zhì)、創(chuàng)新實踐能力和團隊合作意識。將思政元素融合到化學(xué)實驗課程教學(xué)過程中，培養(yǎng)學(xué)生正確的“三觀”，使其成為具有健全的人格魅力和良好的職業(yè)素養(yǎng)的卓越農(nóng)林新人才?；瘜W(xué)實驗課程思政教學(xué)設(shè)計如表3所示。

表3 化學(xué)實驗課程思政教學(xué)設(shè)計表

4 改進教學(xué)方法，優(yōu)化教學(xué)模式

借助網(wǎng)絡(luò)教育平臺、突出化學(xué)基礎(chǔ)課程特點、結(jié)合課程思政總體目標，通過教學(xué)方法和教學(xué)模式的創(chuàng)新與優(yōu)化，不斷提升課程教學(xué)水平。在課程教學(xué)過程中，設(shè)計使用不同的教學(xué)方法，如案例教學(xué)法、翻轉(zhuǎn)課堂法、探究式教學(xué)法和體驗式教學(xué)法，采用BOPPS教學(xué)模型，靈活運用現(xiàn)代技術(shù)手段，完成線上與線下互動交流的教學(xué)模式[12]。文中以酸堿滴定法為例，介紹教學(xué)方法的改進和實施情況。

酸堿滴定法的課程學(xué)習(xí)分為課前導(dǎo)學(xué)、課堂實施和課后提升三個階段，課程設(shè)計以中國大學(xué)MOOC為依托，采用農(nóng)業(yè)部規(guī)劃優(yōu)質(zhì)教材、結(jié)合網(wǎng)站資源，以及其他拓展內(nèi)容等，進行“引導(dǎo)+自學(xué)+總結(jié)+測試”四位一體的線上和線下的混合式教學(xué)模式。

(1) 課前導(dǎo)學(xué)。

設(shè)置課前導(dǎo)學(xué)內(nèi)容(圖4)，根據(jù)學(xué)生學(xué)情拆分知識點，在自主學(xué)習(xí)任務(wù)單的引導(dǎo)下，結(jié)合中國大學(xué)MOOC、圖書館資源、多媒體、其他網(wǎng)絡(luò)資源以及互動平臺自主學(xué)習(xí)，做到對概念性理論知識的認識和記憶，促進學(xué)生主動思考，提出問題。做到保證每位學(xué)生有任務(wù)、有責任、有思考，培養(yǎng)學(xué)生的責任心、團隊精神和獨立解決問題的能力。

圖4 課前導(dǎo)學(xué)實施圖

(2) 課堂實施。

課堂教學(xué)包括智慧課堂、課堂測試、翻轉(zhuǎn)課堂、課程實踐以及其他教學(xué)手段(圖5)。其中智慧課堂包括情景教學(xué)、微課、動畫視頻演示等。針對本章的教學(xué)重點和難點，在在線導(dǎo)學(xué)的基礎(chǔ)上，以“任務(wù)為驅(qū)動，行動為導(dǎo)向”，提出問題：混合堿(碳酸鈉和碳酸氫鈉，碳酸鈉和氫氧化鈉)、混合酸(鹽酸和磷酸，硫酸和磷酸)的分析。引導(dǎo)學(xué)生開展小組討論，討論要完成混合堿、混合酸的分析需要哪些酸堿滴定分析法的理論(酸堿滴定反應(yīng)、滴定方式、滴定條件、標準溶液的配制與標定、化學(xué)計量點時pH的計算、指示劑的選擇等)？怎樣的實驗步驟？具體用到哪些試劑、儀器以及試劑用量？通過具體分析，最后形成實驗方案。找表達能力較好的學(xué)生進行綜述(混合堿、混合酸分析的具體方案)，教師點評和總述，達到解決問題的目的。課堂教學(xué)實施過程完成了知識的理解和內(nèi)化，即知識的分析和應(yīng)用，以求解決實際問題。

圖5 課堂教學(xué)實施圖

通過案例教學(xué)，讓學(xué)生領(lǐng)會生活中問題背后有趣的化學(xué)知識，樹立綠色環(huán)保意識。通過在課程學(xué)習(xí)中引入前沿知識和檢測技術(shù)最新進展，評價分析化學(xué)領(lǐng)域研究成果的意義，讓學(xué)生認同化學(xué)在社會發(fā)展中的積極作用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

(3) 課后提升。

為了學(xué)生更好地深化理解理論知識，完成課后提升的目的。由學(xué)生課后進行整理歸納，補充細化課堂討論獲得的知識要點，繪制思維導(dǎo)圖(圖6)。另外，通過完成作業(yè)單，以及在線測試和答疑環(huán)節(jié)，為布魯姆認識教學(xué)目標的最后環(huán)節(jié)奠定基礎(chǔ)，達到創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

圖6 課后提升實施圖

此教學(xué)過程完全符合布魯姆提出的認知領(lǐng)域教學(xué)目標(事實性知識的記憶–概念性知識的內(nèi)化–理論知識的應(yīng)用和分析–知識的綜合和評價–創(chuàng)新、創(chuàng)造)。最終不僅將知識傳授給了學(xué)生，培養(yǎng)了他們學(xué)習(xí)、實踐和創(chuàng)新的能力，還提高了其主人翁、團隊合作精神，真正做到在知識能力提升的同時進行了思政教育。

5 構(gòu)建多元化課程考核評價體系

5.1 理論課程考核評價體系

摒棄了“一考定終身”的傳統(tǒng)模式，將考核方式分專業(yè)知識考核和課程思政考核。專業(yè)知識考核占比90%，以課程基礎(chǔ)知識和基本理論為主，考核分為線上成績、見面課成績和線下成績；課程思政考核占比10%，為結(jié)合課程內(nèi)容設(shè)計，完成與課程思政相關(guān)的討論、調(diào)查問卷和學(xué)習(xí)心得，考察課程思政建設(shè)情況。每學(xué)期將考核結(jié)果進行分析總結(jié)，形成報告，不斷改進措施，強化薄弱環(huán)節(jié)，并在后續(xù)教學(xué)中應(yīng)用改進[13]?；瘜W(xué)理論課程采取多元化成績評定方式，具體見圖7。從圖中的評價指標可以看出，理論課多元化考核體系注重專業(yè)知識過程考核和課程思政考核，主觀因素和客觀因素的統(tǒng)一。在過程化考核的帶動下，學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性和主動性得到提升，教學(xué)的各個環(huán)節(jié)也得以順利實施。

圖7 理論課成績評定方法

5.2 實驗課程考核評價體系

根據(jù)化學(xué)實驗課程教學(xué)內(nèi)容的三個板塊，建立化學(xué)實驗課程評價體系?；A(chǔ)驗證性實驗占比50%，考核內(nèi)容包含實驗課前的預(yù)習(xí)、實驗過程中的衛(wèi)生和操作、實驗結(jié)束后的結(jié)果處理和討論，以及實驗相關(guān)的操作考查；研究性實驗占比20%，考核內(nèi)容包括實驗報告、實驗討論、科技論文；綜合性設(shè)計實驗占比30%，考核內(nèi)容包括方案設(shè)計、實驗報告、實驗討論、ppt匯報、團隊合作[14]。化學(xué)實驗課程采取多元化成績評定方式，具體見圖8。從圖中的評價指標可以看出，實驗課多元化考核體系既注重培養(yǎng)學(xué)生實驗習(xí)慣和基本操作能力，同時還高度重視學(xué)生在實驗中創(chuàng)新能力、單獨剖析問題能力和解決困難能力的提升。

圖8 實驗課成績評定方法

6 結(jié)語

依據(jù)新農(nóng)科人才培養(yǎng)目標和要求，化學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源、課程思政、教學(xué)方法、教學(xué)模式和考核評價指標體系等方面開展了探索與實踐活動。在課程教學(xué)改革過程中，深入挖掘課程的思政要素，使學(xué)生從思想上認識到自己為何而學(xué)，有效提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)能力。將化學(xué)知識要點與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)相關(guān)專業(yè)的具體內(nèi)容有機結(jié)合，使學(xué)生在基礎(chǔ)課與專業(yè)課中間建立聯(lián)系，為后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定良好基礎(chǔ)。與此同時，注重培養(yǎng)學(xué)生靈活運用所學(xué)知識處理繁雜具體問題的能力。將教師的科研成果和課程教學(xué)融為一體，使學(xué)生的科學(xué)研究能力得到鍛煉。

通過化學(xué)基礎(chǔ)課程改革與實踐，學(xué)生化學(xué)課程成績的優(yōu)良率提高15%，不及格率下降10%。對全校兩屆約800名學(xué)生展開問卷調(diào)查，90%的學(xué)生認為課程思政融入自然，潛移默化地激發(fā)了自身的愛農(nóng)情懷；93%的學(xué)生認為自主學(xué)習(xí)能力增強，85%的學(xué)生認為應(yīng)用能力提升；81%的學(xué)生認為創(chuàng)新能力提高，3%的學(xué)生表示沒有感覺到不同。問卷調(diào)查結(jié)果表明，經(jīng)過一系列教學(xué)改革后，化學(xué)基礎(chǔ)課教學(xué)效果顯著提升。我們將積極尋找不足之處，一如既往地致力于不斷完善高等農(nóng)業(yè)院?；瘜W(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)，教育和培養(yǎng)立志報效國家的卓越農(nóng)林新人才。