聶海瑜，張晨輝，高玉霞，杜鳳沛

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院，北京 100193

2019年教育部發(fā)布了《安吉共識(shí)——中國(guó)新農(nóng)科建設(shè)宣言》，中國(guó)“新農(nóng)科”建設(shè)的序幕拉開(kāi)，中國(guó)高等農(nóng)林教育發(fā)展開(kāi)始進(jìn)入新時(shí)代[1,2]。農(nóng)林院校面向新農(nóng)科背景下的“脫貧攻堅(jiān)、鄉(xiāng)村振興、生態(tài)文明”等戰(zhàn)略需求，主動(dòng)培養(yǎng)能夠適應(yīng)和引領(lǐng)未來(lái)農(nóng)林發(fā)展需要的新型人才。人才培養(yǎng)模式開(kāi)始由單一學(xué)科的人才培養(yǎng)模式向多學(xué)科交叉的復(fù)合型人才培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)型。復(fù)合型人才需要具有多學(xué)科知識(shí)的相互轉(zhuǎn)化和應(yīng)用的能力。

目前化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在一些問(wèn)題：(1) 教學(xué)內(nèi)容陳舊，與科研前沿脫節(jié)，難以激發(fā)學(xué)生興趣和引領(lǐng)學(xué)生與時(shí)俱進(jìn)；(2) 教學(xué)內(nèi)容與農(nóng)業(yè)特色結(jié)合不緊密，沒(méi)有形成化學(xué)與農(nóng)學(xué)等其他學(xué)科的交叉融合；(3) 缺乏思政元素，缺乏樹(shù)立學(xué)生愛(ài)農(nóng)情懷的引領(lǐng)，沒(méi)有達(dá)到課程思政與專業(yè)教育協(xié)同育人的效果[3,4]。以上問(wèn)題嚴(yán)重阻礙了復(fù)合型人才的培養(yǎng)。

創(chuàng)新類實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽是大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐的重要組成部分[5]，是學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于科研并緊隨科研前沿的活動(dòng)，也是鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合實(shí)踐能力的有效途徑。創(chuàng)新類實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽產(chǎn)生了很多與科研成果緊密相連的優(yōu)秀作品。

本研究針對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的以上問(wèn)題，將競(jìng)賽成果深度融入實(shí)驗(yàn)課程，反哺實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并挖掘思政元素，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)和教學(xué)模式方面進(jìn)行探索與實(shí)踐，樹(shù)立學(xué)生愛(ài)農(nóng)情懷，培養(yǎng)有良好科學(xué)素養(yǎng)的化學(xué)復(fù)合型人才。

1 競(jìng)賽成果深度融入化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索

北京市大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽是化學(xué)學(xué)科每年舉辦的一個(gè)重要的省部級(jí)競(jìng)賽[6]，競(jìng)賽分為實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)競(jìng)賽兩種形式，隔年交替進(jìn)行。在校化學(xué)專業(yè)本科生均可參加該創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)競(jìng)賽，年級(jí)不限，自由組隊(duì)，學(xué)生參與熱情高。學(xué)生自愿選擇教師作為指導(dǎo)教師，在教師的指導(dǎo)下，選擇科研課題，經(jīng)過(guò)4–5個(gè)月，設(shè)計(jì)具有基礎(chǔ)性、科學(xué)性、前沿性、創(chuàng)新性、環(huán)保性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證，完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，最終以提交實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、實(shí)驗(yàn)論文和實(shí)驗(yàn)視頻的方式參賽。參賽項(xiàng)目經(jīng)過(guò)學(xué)校評(píng)選后進(jìn)入北京市大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽。我校連續(xù)十年參加該競(jìng)賽并獲獎(jiǎng)，產(chǎn)生了很多優(yōu)秀的獲獎(jiǎng)作品。

競(jìng)賽成果都與科研前沿和熱點(diǎn)問(wèn)題緊密相連，將成果與實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效結(jié)合，不僅使教學(xué)與時(shí)俱進(jìn)，也可以激發(fā)學(xué)生的好奇心和興趣，提高對(duì)課程的積極性[7,8]。而且在競(jìng)賽結(jié)束后將競(jìng)賽成果繼續(xù)延續(xù)到課程中，這也將極大增強(qiáng)參賽學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感和自豪感。未參加競(jìng)賽的學(xué)生也能從課程中學(xué)有所思、學(xué)有所用、學(xué)有所得，參加競(jìng)賽的熱情會(huì)得到激發(fā)，從而更多學(xué)生愿意去參加更多的競(jìng)賽挑戰(zhàn)自己和鍛煉自己，競(jìng)賽得到更多的成果產(chǎn)出，學(xué)生通過(guò)競(jìng)賽又進(jìn)一步提升了自己的創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)，從而能形成“競(jìng)賽成果饋贈(zèng)教學(xué)-教學(xué)激勵(lì)競(jìng)賽”的良性循環(huán)鏈條。

表面及膠體化學(xué)實(shí)驗(yàn)是中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)專業(yè)三年級(jí)本科生的一門(mén)重要的專業(yè)必修實(shí)驗(yàn)課程，共48學(xué)時(shí)，可以鞏固學(xué)生的表面及膠體化學(xué)理論知識(shí)，提高學(xué)生利用化學(xué)知識(shí)分析和解決農(nóng)林、環(huán)境等學(xué)科相關(guān)問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，?duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度具有重要的作用。課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要為膠體化學(xué)中傳統(tǒng)的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，落伍于當(dāng)今時(shí)代，無(wú)法達(dá)到新農(nóng)科要求的人才培養(yǎng)的要求。

本文以表面及膠體化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程為例，堅(jiān)持理農(nóng)結(jié)合的理念，探討并實(shí)踐將競(jìng)賽成果深度融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，緊密結(jié)合農(nóng)業(yè)特色，挖掘思政元素，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和教學(xué)模式上進(jìn)行改革和實(shí)踐，推進(jìn)農(nóng)科與理科的交叉滲透，促進(jìn)復(fù)合型人才的培養(yǎng)。

2 競(jìng)賽成果深度融入化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐

2.1 競(jìng)賽成果融入實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

2.1.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容充分融合競(jìng)賽成果

從2014年第四屆北京市大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽開(kāi)始，本校連續(xù)多屆在以創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)形式為主題的北京市大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽中獲得特等獎(jiǎng)、一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)。獲獎(jiǎng)作品均為學(xué)生每年在科研實(shí)驗(yàn)室自行設(shè)計(jì)新課題并進(jìn)行4–5個(gè)月研究所得到的科研成果。

從本校在北京市大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽多個(gè)獲獎(jiǎng)作品中挑選部分具有農(nóng)業(yè)特色的作品以及關(guān)注納米材料、綠色材料離子液體等科研熱點(diǎn)、緊密聯(lián)系時(shí)代的作品，根據(jù)課程要求，陸續(xù)將其有效轉(zhuǎn)化為新的研究探討型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(表1)，逐漸融入到表面及膠體化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中，這不僅能激發(fā)學(xué)生積極性，開(kāi)拓學(xué)生視野，而且在培養(yǎng)學(xué)生具有農(nóng)業(yè)和化學(xué)知識(shí)的同時(shí)緊隨時(shí)代的科研前沿，使學(xué)生能力培養(yǎng)適應(yīng)新農(nóng)科背景下的復(fù)合型人才需求。

表1 競(jìng)賽獲獎(jiǎng)作品轉(zhuǎn)化為課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)例

例如“相轉(zhuǎn)變組分法制備10%咪鮮胺納米乳液”這個(gè)作品中涉及到的納米乳液在藥物制劑與高效傳遞、石油開(kāi)采、化妝品、食品乳品營(yíng)養(yǎng)與加工、農(nóng)藥等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，將這個(gè)作品轉(zhuǎn)化為具有農(nóng)業(yè)特色的“納米乳液的制備表征及粒徑調(diào)控”實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握納米乳液的制備方法并研究制備因素對(duì)性質(zhì)的影響，在納米物質(zhì)和農(nóng)學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維。

表面及膠體化學(xué)實(shí)驗(yàn)為48學(xué)時(shí)。在保持總學(xué)時(shí)不變的情況下，融合競(jìng)賽成果，更替陳舊內(nèi)容，減少每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)長(zhǎng)，將項(xiàng)目數(shù)量由原有4個(gè)逐漸增加到6個(gè)。原有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中75%為驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，25%為研究型實(shí)驗(yàn)。大部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容落后于時(shí)代發(fā)展，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高。為了使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)，增加由競(jìng)賽成果轉(zhuǎn)化的新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并替換50%驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)(表2)，改革后課程70%實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均為競(jìng)賽成果轉(zhuǎn)化的新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，達(dá)到實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與科研成果緊密結(jié)合，與時(shí)代發(fā)展相適應(yīng)的目的。

科研和時(shí)代熱點(diǎn)總是在不停變化，但經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)方法并不隨時(shí)間而陳舊過(guò)時(shí)。培養(yǎng)學(xué)生具有應(yīng)用經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)研究新科研熱點(diǎn)的能力，這也是培養(yǎng)新時(shí)代學(xué)生創(chuàng)新能力的重要部分。因此課程除了引進(jìn)競(jìng)賽成果之外，保留了具有農(nóng)業(yè)特色的研究型實(shí)驗(yàn)和經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，在其基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，結(jié)合科研熱點(diǎn)，增加研究性和探討型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(表2)，使全部實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都改革成為研究探討型項(xiàng)目，加強(qiáng)學(xué)生研究能力的培養(yǎng)。

表2 課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的改革

例如“固體顆粒的沉降分析”是傳統(tǒng)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，通過(guò)測(cè)定碳酸鈣粉末在溶液中的沉降行為來(lái)得到其粒徑分布，在原有內(nèi)容基礎(chǔ)上融入納米材料新內(nèi)容，采用經(jīng)典的沉降分析法測(cè)定不同尺寸的納米二氧化硅顆粒在溶液中的沉降行為，研究納米二氧化硅和非納米材料碳酸鈣微粒的不同粒徑分布，并探討結(jié)構(gòu)、尺寸等對(duì)顆粒沉降行為的影響，將實(shí)驗(yàn)改進(jìn)成為“沉降分析法研究固體顆粒在溶液中的沉降行為”研究探討型實(shí)驗(yàn)，不僅加深學(xué)生對(duì)納米材料的了解，而且使學(xué)生掌握經(jīng)典方法來(lái)研究新材料性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移和創(chuàng)新能力。

2.1.2 有機(jī)融入思政元素

針對(duì)課程育人環(huán)節(jié)不足的問(wèn)題，秉持習(xí)近平總書(shū)記提出的“所有課堂都有育人功能”的教育新理念，深入挖掘?qū)嶒?yàn)中的德育元素和內(nèi)涵，將思政教育中的“樹(shù)立愛(ài)農(nóng)情懷、建立綠色化學(xué)理念、加強(qiáng)環(huán)保意識(shí)、激發(fā)創(chuàng)造美好生活的責(zé)任感”等價(jià)值觀以潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的方式融入專業(yè)教育中，推動(dòng)“思專教育”協(xié)同育人效果。具體內(nèi)容見(jiàn)表3。

表3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中的思政元素融合點(diǎn)

例如，在具有農(nóng)業(yè)特色的“殺菌劑硫懸浮劑的制備表征及性質(zhì)研究”實(shí)驗(yàn)中，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到：殺菌劑硫懸浮劑具有對(duì)各種蔬菜、水果、糧食作物等殺菌、殺蟲(chóng)、補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)的重要作用，從而能提高作物產(chǎn)量，同時(shí)不污染作物；硫懸浮劑是市場(chǎng)上水基化農(nóng)藥制劑中發(fā)展最快、加工工藝最為成熟、可加工農(nóng)藥活性成分最多的制劑種類。學(xué)生不僅能掌握該制劑制備的成熟工藝，而且緊跟農(nóng)藥制劑市場(chǎng)動(dòng)態(tài)，了解農(nóng)藥制劑的發(fā)展及其對(duì)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的重要影響，在知農(nóng)的基礎(chǔ)上樹(shù)立愛(ài)農(nóng)情懷。

在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注時(shí)代熱點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生勇于承擔(dān)責(zé)任、為創(chuàng)造未來(lái)美好生活而奮斗的意識(shí)。近些年我國(guó)科技發(fā)展取得明顯進(jìn)步，科技進(jìn)步最終是為了服務(wù)于人民的生活，使人民的生活日益美好。高新技術(shù)的發(fā)展都是以新材料為基礎(chǔ)和先導(dǎo)的。目前我國(guó)新材料發(fā)展和國(guó)外還有差距，存在不少“卡脖子”問(wèn)題有待解決。納米材料是近二十年來(lái)頗受關(guān)注的熱點(diǎn)材料，已應(yīng)用在電子、醫(yī)藥等諸多行業(yè)。在“銀納米顆粒的制備及性質(zhì)研究”和“沉降分析法研究固體顆粒的沉降行為”實(shí)驗(yàn)中，引入兩種重要納米材料——納米銀和納米二氧化硅，講述納米銀和納米二氧化硅發(fā)展史及其在日用化工、軍事、醫(yī)藥等領(lǐng)域中的具體應(yīng)用和難題，使學(xué)生感受到國(guó)家科技發(fā)展、人們的生活與新材料的發(fā)展息息相關(guān)，了解到材料的應(yīng)用發(fā)展還有很多限制有待突破，激發(fā)學(xué)生關(guān)注時(shí)代熱點(diǎn)的意識(shí)和創(chuàng)造美好生活的責(zé)任感。

習(xí)總書(shū)記提出“金山銀山不如綠水青山”的觀點(diǎn)，這就要求人們養(yǎng)成保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。對(duì)于化學(xué)發(fā)展而言，安全的綠色化學(xué)成為必然趨勢(shì)，才能保證環(huán)境可持續(xù)性發(fā)展。例如在“兩種咪唑類離子液體的表面活性及膠束化性質(zhì)研究”實(shí)驗(yàn)中，給學(xué)生介紹綠色新型物質(zhì)離子液體的用途：離子液體可替代傳統(tǒng)有害溶劑，作為萃取溶劑用于提純分離或是作為反應(yīng)溶劑已經(jīng)應(yīng)用于很多類型反應(yīng)中，不僅不會(huì)污染環(huán)境，而且降低成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)保雙效益。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注了解綠色材料，建立學(xué)生發(fā)展綠色化學(xué)的理念，樹(shù)立環(huán)保意識(shí)。

2.1.3 豐富研究探討型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

2.1.3.1 設(shè)置不同反應(yīng)條件

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程中，所有學(xué)生所做的同一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都是相同的。由于實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)所限，很多實(shí)驗(yàn)只能完成一個(gè)或者兩個(gè)反應(yīng)條件下的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，從而影響了學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的理解和探討的深入程度。

在每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目里設(shè)置不同反應(yīng)條件，細(xì)化條件參數(shù)，引導(dǎo)學(xué)生分組分別完成不同反應(yīng)條件下的實(shí)驗(yàn)。每個(gè)學(xué)生根據(jù)所有組得到的數(shù)據(jù)來(lái)分析和討論不同反應(yīng)條件對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，從而完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)。在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)學(xué)生分組完成不同條件下的同一實(shí)驗(yàn)，有效深化了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的研究和探討，培養(yǎng)學(xué)生的科研思維，提升學(xué)生科研素養(yǎng)。

例如“殺菌劑硫懸浮劑的制備表征及性質(zhì)研究”實(shí)驗(yàn)中，由于殺菌劑硫懸浮劑的制備時(shí)間較長(zhǎng)，以前的實(shí)驗(yàn)中所有學(xué)生制備硫懸浮劑的配方都是一樣的。配方中分散劑對(duì)硫懸浮劑的制備影響較大。現(xiàn)在，學(xué)生分組采用三種不同的分散劑以及不同的研磨時(shí)間來(lái)制備硫懸浮劑，根據(jù)三組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果研究不同的分散劑、研磨時(shí)間等因素對(duì)硫懸浮劑的穩(wěn)定性、分散性、潤(rùn)濕性、粒徑等性質(zhì)的影響規(guī)律和原因，有效加強(qiáng)學(xué)生對(duì)殺菌劑硫懸浮劑制備的理解。

例如“銀納米顆粒的制備及粒徑調(diào)控”實(shí)驗(yàn)中，pH對(duì)銀納米顆粒的合成影響較大。因此在實(shí)驗(yàn)中設(shè)置三個(gè)反應(yīng)條件pH 6.10、8.30、11.10，分別對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行粒徑、紫外光譜等表征。學(xué)生分組進(jìn)行三個(gè)不同pH條件下的反應(yīng)，根據(jù)所有實(shí)驗(yàn)結(jié)果詳細(xì)討論銀納米顆粒性質(zhì)如何受pH的影響和原因，加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)科研熱點(diǎn)納米材料合成知識(shí)的掌握。

例如“納米乳液的制備表征及粒徑調(diào)控”實(shí)驗(yàn)中，納米乳液是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，反應(yīng)溫度、水相的滴加速率、外加電解質(zhì)等對(duì)制備的納米乳液性質(zhì)有較大的影響。在實(shí)驗(yàn)中細(xì)化實(shí)驗(yàn)條件，分別設(shè)置兩個(gè)反應(yīng)溫度：50 °C和70 °C，水相的兩個(gè)滴加速率：1滴/秒和1滴/2秒，兩個(gè)外加電解質(zhì)：NaCl、Na2SO4。學(xué)生根據(jù)合成和表征結(jié)果，研究各個(gè)因素對(duì)納米乳液制備的影響規(guī)律，并探討其機(jī)理。

2.1.3.2 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和拓展實(shí)驗(yàn)

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中步驟都很詳細(xì)，每個(gè)學(xué)生跟著步驟做同樣的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的發(fā)揮空間受限。而且不同學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ膊煌?，這也限制了學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)。

本研究在所有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中都設(shè)計(jì)了必做的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和可供選做的拓展實(shí)驗(yàn)部分。拓展實(shí)驗(yàn)部分是在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)上的進(jìn)一步深化研究。在學(xué)時(shí)內(nèi)，如果學(xué)生完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)部分后還有時(shí)間剩余，可以選擇拓展實(shí)驗(yàn)部分，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，充分實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)。

例如“銀納米顆粒的制備及粒徑調(diào)控”實(shí)驗(yàn)中，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)部分中學(xué)生完成不同pH條件下的合成以及表征。拓展實(shí)驗(yàn)部分設(shè)計(jì)了納米銀的抗菌實(shí)驗(yàn)，研究其抗菌性能，學(xué)有余力的學(xué)生可以選擇繼續(xù)做進(jìn)一步的研究。

“納米乳液的制備表征及粒徑調(diào)控”的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究了不同溫度、水相的滴加速率、外加電解質(zhì)對(duì)制備納米乳液的影響，拓展實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探討攪拌速率對(duì)制備納米乳液的影響，繼續(xù)深化學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解。

2.2 教學(xué)模式改革

2.2.1 樹(shù)立學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)

新農(nóng)科背景下很多難點(diǎn)問(wèn)題的解決都需要團(tuán)隊(duì)分工合作才能完成。適應(yīng)新農(nóng)科需求的人才需要具有良好的分工合作精神。

將競(jìng)賽成果轉(zhuǎn)化為研究和探討型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)踐中，對(duì)所有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都設(shè)計(jì)了多個(gè)反應(yīng)條件，由于學(xué)時(shí)有限，需要學(xué)生分工合作，才能在同一時(shí)間完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。針對(duì)95后和00后學(xué)生具有鮮明的個(gè)性特點(diǎn)、獨(dú)立性較強(qiáng)、合作精神相對(duì)差的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行分組預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中小組內(nèi)部之間、組與組之間一起分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，分工配合完成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小組共同探討所有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程樹(shù)立學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，加強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神。

2.2.2 線上線下協(xié)同教學(xué)

在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，依托網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，將翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)模式引入到課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，構(gòu)建了合作學(xué)習(xí)、生生互動(dòng)、師生互動(dòng)的交互式、混合式教學(xué)模式，改變了傳統(tǒng)“教師講授、示范，學(xué)生跟做”授課形式，將教師講授、示范的內(nèi)容轉(zhuǎn)移至課堂外和線上，加強(qiáng)課堂討論環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)線上線下教學(xué)內(nèi)容充分結(jié)合，激發(fā)學(xué)生為自己學(xué)習(xí)和對(duì)自己負(fù)責(zé)的意識(shí)，充分促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

課前，學(xué)生在線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)通過(guò)文字和立體化資源完成預(yù)習(xí)，撰寫(xiě)預(yù)習(xí)報(bào)告。學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)課后，教師不再講解實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程，采取翻轉(zhuǎn)課堂和啟發(fā)式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生對(duì)課程討論的參與度，按組隨機(jī)抽取學(xué)生來(lái)講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)于學(xué)生的疑問(wèn)先由課堂學(xué)生小組之間討論，教師再答疑；此外，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行啟發(fā)式提問(wèn)，將內(nèi)容進(jìn)行相關(guān)拓展，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的關(guān)聯(lián)和掌握。比如“兩種咪唑類離子液體的表面活性及膠束化性質(zhì)研究”實(shí)驗(yàn)中采用電導(dǎo)率方法來(lái)測(cè)定表面活性劑的臨界膠束濃度，對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)式提問(wèn)：“除了電導(dǎo)率方法外，還有什么方法可以測(cè)定表面活性劑的臨界膠束濃度？”促使學(xué)生將以前所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，促進(jìn)科研思維的培養(yǎng)。

實(shí)驗(yàn)課后，學(xué)生完成報(bào)告，老師除了線下答疑外，增加微信群、郵件等線上方式進(jìn)行答疑。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程改變傳統(tǒng)的學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的方式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主體、充分促進(jìn)學(xué)生的思考和自主學(xué)習(xí)。

3 實(shí)踐成果

3.1 建立了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容更新的長(zhǎng)效機(jī)制

科研成果是寶貴的教學(xué)資源，具有前沿性，能有效激發(fā)學(xué)生興趣和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神。以建立在科研成果上的學(xué)科競(jìng)賽為牽引，有效融合具有農(nóng)業(yè)特色的科研成果于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)，建立了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容更新的長(zhǎng)效機(jī)制。

3.2 形成“競(jìng)賽成果饋贈(zèng)教學(xué)-教學(xué)激勵(lì)競(jìng)賽”的良性鏈條

競(jìng)賽成果反哺實(shí)驗(yàn)教學(xué)后，不僅學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ玫教岣撸腋鄬W(xué)生積極主動(dòng)參加到校級(jí)、省部級(jí)和全國(guó)學(xué)科競(jìng)賽中，通過(guò)競(jìng)賽從而得到更多成果，更多的成果繼續(xù)融合到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，形成“競(jìng)賽成果饋贈(zèng)教學(xué)-教學(xué)激勵(lì)競(jìng)賽”的良性循環(huán)鏈條。

3.3 思政與專業(yè)教育協(xié)同育人

思政元素在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的有機(jī)融合，在學(xué)生知農(nóng)的基礎(chǔ)上樹(shù)立學(xué)生愛(ài)農(nóng)情懷，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神明顯增強(qiáng)，加強(qiáng)了學(xué)生的綠色環(huán)保意識(shí)，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造美好生活的責(zé)任感，達(dá)到“思專教育”的協(xié)同育人效果。

3.4 培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)

學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)得到提升。本科生在近五年的學(xué)科競(jìng)賽中連續(xù)獲得佳績(jī)。

全國(guó)大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)邀請(qǐng)賽中，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)方向的參賽學(xué)生連續(xù)三屆取得優(yōu)異成績(jī)：2016年獲得全國(guó)二等獎(jiǎng)，2018年獲得全國(guó)一等獎(jiǎng)，2021年獲得全國(guó)二等獎(jiǎng)。

2019年和2021年創(chuàng)新類北京市大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽中，物理化學(xué)方向參賽的所有學(xué)生隊(duì)伍均獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)率為100%，而且2021年參賽4支隊(duì)伍榮獲1個(gè)特等獎(jiǎng)和3個(gè)一等獎(jiǎng)，獲得物理化學(xué)方向參賽以來(lái)的最佳成績(jī)。

4 結(jié)語(yǔ)

新農(nóng)科背景下，農(nóng)業(yè)院?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)課程承擔(dān)的重要使命是引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立愛(ài)農(nóng)情懷，培養(yǎng)農(nóng)業(yè)院校具有農(nóng)業(yè)知識(shí)的化學(xué)復(fù)合型人才。堅(jiān)持科教融合、理農(nóng)結(jié)合的理念，在表面及膠體化學(xué)實(shí)驗(yàn)中探索并實(shí)踐將競(jìng)賽成果深度融入教學(xué)的改革，提升思政育人意識(shí)，結(jié)合農(nóng)業(yè)特色，緊隨科研前沿，夯實(shí)了學(xué)生扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造美好生活的意識(shí)，提升了學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)，對(duì)與新農(nóng)科人才培養(yǎng)相符的農(nóng)林院校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革進(jìn)行了有益的嘗試。