基于复合应用型卓越农业人才培养的化学基础课程建设与实践

杨新斌 陈朝晖 吴方琼

摘要 以复合应用型卓越农业人才培养为导向，积极探索西南大学动物科学、动物医学、动物药学专业化学基础课程改革。从课程体系、教学方法、师资队伍、教材建设等方面进行了探索和实践，取得了良好效果。同时为适应卓越农业人才培养2.0计划，对基础化学课程建设提出了新的建设思路。

关键词 卓越农业人才培养;化学基础课程;建设;实践

中图分类号 S-01文献标识码 A文章编号 0517-6611（2020）02-0280-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.02.080

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Construction and Practice of Basic Chemistry Curriculum Based on Versatile and Applied Outstanding Agriculture Talent Cultivation

YANG Xin-bin， CHEN Zhao-hui， WU Fang-qiong

（Department of Basic Science， Rongchang Campus of Southwest University， Chongqing 402460）

Abstract In order to meet the needs of versatile and applied outstanding agriculture talent cultivation， reform of basic chemistry curriculum was explored in animal science， veterinary medicine and animal pharmacy specialty of our university. Good results were obtained by reform and practices of curriculum systems， teaching methods， teaching body and textbook in the process of construction of basic chemistry curriculum. Some suggestions of basic chemistry curriculum construction were also presented in line with 2.0 plans of outstanding agriculture talent cultivation.

Key words Outstanding agriculture talent cultivation;Basic chemistry laboratory;Construction;Practice

“卓越農林人才教育培养计划”是教育部、农业部、国家林业局为贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》于2013年共同组织实施。该计划包括拔尖创新型、复合应用型、实用技能型3类人才培养模式改革，目前这一计划已全面实施。卓越农林人才培养计划的实施旨在以社会发展需要为导向，以服务“三农”为主线，着力提高学生的综合素质和实践能力，形成多层次、多类型、多样化的具有中国特色的高等农林教育人才培养体系[1-3]。西南大学动物科学、动物医学、动物药学3个专业被批准为复合应用型卓越农林人才培养模式改革试点项目，学校根据文件精神并结合多年的人才培养经验，制定了以动物健康养殖为方向，主动适应现代畜牧业发展需求，培养“品德优良、厚基础、重实践、具有分析和解决实际问题能力”为目标的高素质复合应用型人才培养方案[4]，围绕人才培养方案设置的化学基础课程群建设质量将直接影响动物科学、动物医学、动物药学人才培养的效果。近年来，西南大学根据试点专业的培养要求，在化学公共基础课程建设方面进行了一些探索和实践，取得了良好的效果。同时针对教育部、农业农村部、国家林业和草原局在2018年启动实施的卓越农林人才培养2.0计划，对动物科学、动物医学、动物药学专业化学基础课程建设提出了新的思路。鉴于此，笔者以复合应用型卓越农业人才培养为导向，探索西南大学动物科学、动物医学、动物药学专业化学基础课程改革，从课程体系、教学方法、师资队伍、教材建设等方面进行了探索和实践，取得了良好效果;为适应卓越农业人才培养2.0计划，对基础化学课程建设提出了新的建设思路。

1 构建“3+X”模块化基础课程体系，适应卓越农业人才 “厚基础、宽口径”的培养要求

根据化学学科的发展以及动物科学、动物医学、动物药学专业复合应用型卓越农林人才培养对化学的基本要求，体现宽口径、厚基础的人才培养基本理念，结合学科自身的规律特点，构建了“3+X”模块化基础课程体系。“3”为无机及分析化学（72学时）、有机化学（54学时）、化学实验技术（80学时）3门公共基础必修课程，此模块全员参与。“X”模块主要包括物理化学、波谱分析、天然药物化学、化学综合与设计实验等选修课程，此模块是为各专业提供自主选择的机会，学生结合自己专业发展和兴趣，选择合适的课程学习。整个化学基础课程体系的设置注重夯实基础、拓宽专业口径;注重理论和实验课程间的独立性、关联性和整体性。

2 构建“3+X”模块化实验教学体系，提高学生实践创新能力

复合应用型卓越人才培养既需要学生宽厚、扎实的理论基础，又需要培养学生实践创新能力，实现理论与实践并举[5]。从1998年开始建立了与理论既相互联系又相对独立的实验课程体系，将原普通化学实验、分析化学实验、有机化学实验整体优化，实质性融合为化学实验技术课程，以培养学生的制备技术、提取技术、分离提纯技术、分析检测技术实验项目为载体，构建了3模块，即“基础实验 + 综合实验 + 设计创新实验”的递升式实验教学体系，该体系旨在重基础，抓创新，训练学生独立解决问题的能力和综合操作技能，培养和提高学生的创新意识，改革取得了良好的效果，获得了重庆市教学成果二等奖[6-7]。近年来，为适应动物科学、动物药学、动物医学复合应用型卓越农业人才培养的要求，对3个模块的课堂实验教学内容提出“与专业、生产实践、教师科研成果”结合的原则，实验项目不断更新，如开设的自来水中钙、镁、氟的测定、葡萄糖酸锌的制备、黄连中提取黄连素等项目。“X”模块主要是为满足复合应用型专业学生多元化、个性化需求，为培养学术型、创业型、实践应用型等多元化高素质人才打下良好的基础。此模块主要内容包括紫外、红外、热重、高效液相色谱等大型仪器设备的测试培训，学生本科毕业论文，参与教师的科研项目，实践技能大赛，养殖环境调研和污染因子指标测试等社会实践。

3 构建“三位一体”的教学模式，提高学生学习积极性和主动性

改革教学方法、提高学生学习的积极性和主动性是课程建设的重要内容。复合应用型卓越农业人才培养突出“因材施教”，这就要求改革传统的以老师、书本和课堂为中心，学生被动接受的教学方法[8-10]。化学基础课程存在课程数量多、教学知识点多、授课学生人数多、参与教学的老师多、学生基础差异大等特点，因此教学方法改革呈现多元化趋势，通过多年的探索实践，形成了融分层教学、问题教学和案例教学“三位一体”的教学模式：①分层教学。分层教学即分组教学，体现了孔子的“因材施教”教育思想。目前，西南大学对大学英语采用打乱原行政班，在全校范围内开展分层教学，取得了较好的效果，但也存在对师资要求高、工作量大、管理难度大等缺点。因此对动物科学、动物医学、动物药学3个复合应用型卓越农业人才培养专业主要按照班内分层教学模式。在班内按照学生个体差异、学习兴趣、学习愿望分为基础、提高和创新3个层次，对相应的教学内容设计、教学目标、考核评价等方面分层实施。②问题教学。问题教学法是将教材的知识点问题化，让学生在解决问题的过程中掌握知识、激发学生学习兴趣、引导学生积极思考;同时为了体现教学全体性、主动性和差异性，将问题设置也分为基础、提高和创新3个层次，适应不同层次的学生，即问题分层化。问题设置按教学过程分为课前问題、课堂问题、课后问题。其中，课前问题要求学生有方向性地预习，以提示性为前提;课堂问题是教学模式的核心组成部分，通过师生的相互交流讨论，引导学生掌握知识和思考解决问题;课后问题是督促学生复习所学知识以及知识拓展延伸。③案例教学。无机及分析化学、有机化学、物理化学等课程理论比较抽象、原理较多，学习的基础知识与专业和日常生活结合不够，对所学内容兴趣不高。案例教学是以学生为主体，通过与专业和日常生活相关的案例引导学生主动参与课堂讨论，激发学生的学习兴趣，开阔学生视野。同时，通过精选的案例有机创设问题情境，将问题教学法融入到案例教学中。例如，在讲授无机及分析化学课程时，结合课程的教学大纲、教学目标，以人畜通用的高锰酸钾溶液为消毒防腐剂为案例，在课前预习时需思考以下具体问题：①高锰酸钾作为消毒防腐剂的原理;②不同浓度高锰酸钾的用途;③高锰酸钾溶液配制时注意事项;④高锰酸钾在养殖场中的应用。学生对教师提出的问题进行资料查阅、整理、讨论并作出回答。在教师的引导下与氧化还原反应中高锰酸钾具有氧化性知识点进行衔接、归纳总结和拓展。

4 构建“三位一体”的化学基础课程教师队伍，为培养高素质卓越农业人才提供保障

教师是课程建设的核心和关键。为了适应卓越农林人才培养的要求，笔者组建了由教授、副教授、讲师等经验丰富的公共基础化学一线教师构成教学团队。团队成员在体制上既属于化学教研室，也属于理化实验室，因此团队成员不仅讲授理论课程，同时也承担相应的实验教学，使理论教学及时准确地在实验中检验，实验中学生遇到的问题能及时在课堂中解决。同时，鼓励教师积极参与科研活动，团队成员通过参与这些科研活动不仅可以提升科研水平，而且把教育教学改革、科学研究的成果应用到理论和实验教学中，也有利于促进教学水平的提高，实现了理论教学、实验教学、科学研究三位一体。另外，为了优化教师的知识结构，提升教师的素质，适应卓越农业人才培养的需要，构建了同一化学课程之间、不同化学基础课程之间、化学基础课程与专业课程之间三位一体的教师交流学习体系。同一课程之间注重老中青结合，教学经验丰富的教授对年青教师的传帮带，建立了青年教师的听课、教学反馈、培训制度，保证高素质教学团队的延续性。不同化学基础课程教师之间通过教研活动等形式，组织教师探讨针对动物科学、动物医学、动物药学复合卓越农业人才对化学基础课的要求，共同探讨教学过程中的问题，分享好的教学方法和经验，保证课程群之间的连贯和融合。化学基础课程与专业课程教师之间通过教学沙龙等形式相互研讨化学基础课程知识与专业知识融合度、对复合卓越农业人才培养的达成度。近年来，化学基础课教师与专业课教师共同申报各级各类科研项目，合作开展科学研究和社会服务，指导学科竞赛、社会实践、本科和研究生毕业论文，这有利于化学基础课教师在教学中更好的指导和引导学生，有利于将化学基础课程知识与专业特点紧密融合[11]，从而激发学生的学习兴趣，为卓越人才培养提供保障。

5 加强公共基础课程教材建设，助力卓越农业人才培养

教材是体现教学内容和教学方式的载体，教材建设直接影响人才培养质量。以复合应用型卓越农业人才培养所需化学基础知识为基准，结合国内外高等农业教育发展趋势、专业特色等，按照选用国内优秀教材和牵头编写教材相结合的模式开展教材建设。优秀教材选用的标准是要符合卓越农业人才培养目标和教学大纲的要求;教材内容广度与深度符合学生的专业需求，吸收国内外先进教材的经验并不断创新，融合化学与农业相关知识;尽量选用国家级规划教材或教育主管部门推荐的大家公认的、具有代表性的高水平教材。依据选用标准目前推荐给学生的优质精品教材如汪小兰主编的《有机化学》、董元彦主编的《无机及分析化学》，老师和学生对这些教材的满意度都比较高。在选用优质精品教材的同时，着力打造化学实验技术课程教材，按照构建的模块化实验教学体系，结合专业特色，着力加强学生科学的实验方法和实践创新能力的培养。化学课程组及兄弟院校老师集多年的教学经验、科研成果编写了化学实验技术课程实验教材，在西南师范大学出版社出版。经过近几年的使用，目前实验教材根据卓越成才培养的需要进行了内容的调整和修订，并列入“十三五”规划教材，将于近期在科学出版社出版。

6 基于卓越农业人才培养2.0计划，探索化学基础课程建设的新思路

自卓越农业人才教育培养计划实施以来，试点专业的学生在化学基础课程学习成绩、实践动手能力、分析问题和解决实际问题能力、学习积极性等方面有明显的提升。学生在参加学科竞赛、含弘杯、挑战杯大学生课外科技活动获奖，在发表学术论文、考研升学等方面水平有明显的提高。同时，课程改革也使教师的教学水平、科学研究、社会服务能力也得到了很大的提高，近年来公共基础化学教师团队先后承担了国家、重庆市、校地合作、学校等各级各类教育教学和科学研究项目30余项，发表SCI、EI收录论文30篇，教学研究与改革论文10余篇。指导动物药学、动物医学、动物科学专业本科毕业论文50余篇，指导学生考研、参加科技创新活动等200余人次，培训学生大型仪器设备使用500余人次。

为全面贯彻落实习总书记“三农”思想和生态文明思想，根据《教育部关于加快建设高水平本科教育 全面提高人才培养能力的意见》，教育部、农业农村部、国家林业和草原局在2018年启动实施卓越农林人才教育培养2.0计划。主要目标是经过5年的努力建立多层次、多类型、多样化的人才培养体系，建设一批具有中国特色、世界水平的一流专业，培养懂农业、爱农村、爱农民的一流人才。因此，根据卓越农林人才教育培养2.0计划，在前期改革的基础上，动物科学、动物药学、动物医学专业公共基础化学课程今后改革的重点主要包括以下4方面：①构建与卓越农林人才培养计划2.0相适应的公共基础化学课程体系，优化课程结构，开设与化学学科、专业相结合的前沿课程、交叉课程如化学生物学、生物无机化学等，拓展课程体系的广度和深度。②修订课程大纲、优化课程教学内容。开展课程大纲修订，强化育人导向，把思想政治教育和职业素养教育融入到公共基础化学各课程的教学内容中，激发学生学农爱农热情，培养深厚的 “三农”情怀。课程大纲的教学设计与教学安排围绕课程目标和卓越人才毕业要求的达成度进行修订。依据课程大纲优化和重组教学内容，建立内容更新机制，注重将与专业相结合的前沿知识、国内外最新研究成果、实践经验、教改教研成果融入到课堂教学内容中。③积极推进教学方法和教学手段改革。以现代信息技术为支撑载体，在现有开展的分层教学、问题教学、案例教学的基础上不断总结和提炼，逐步探索翻转课堂教学、探究式教学方法，提高课堂教学质量。同时，利用现代信息技术开展公共基础化学课程网络资源的建设和引进，鼓励学生课内课外、线上线下多形式多渠道学习。④改革课程评价体系。在目前开展的“过程性考核+标准答案考试”的基础上，逐步探索“过程性考核+标准答案考试+非标准答案考试”等相结合的多层次考核评价体系，定期评价学生对知识的掌握和应用程度以及课程目标达成度，达到以考促学、以考促教的目的。

参考文献

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