新农科背景下无机及分析化学课程教学改革实践

摘要" 在新农科建设背景下，基于农科专业人才培养需求，对农林高校农科专业无机及分析化学课程教学现状进行分析。基于OBE理念，以学生为中心，对该课程教学改革路径进行研究，包括优化教学内容，采用混合式教学模式，挖掘思政元素，优化考核评价体系。结果表明，该教学改革有效提升了学生解决农业生活与生产中实际问题的能力。为新农科背景下同类课程的教学改革、培养复合应用型人才提供参考。

关键词" 新农科；OBE理念；无机及分析化学；无土栽培；土壤肥料

中图分类号" G642.0；S132" " " "文献标识码" A" " " "文章编号" 1007-7731（2024）23-0132-03

DOI号" 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.23.027

Practice of teaching reform in Inorganic and Analytical Chemistry course based on talent cultivation under the background of new agricultural science

GAO Bo" " QU Nan" " WU Caixia

（College of Resources and Environment， Jilin Agriculture University， Changchun 130118， China）

Abstract" Under the background of the construction of new agricultural science， based on the demand for talent cultivation in agricultural science majors in agricultural and forestry universities， the current teaching status of Inorganic and Analytical Chemistry course was analyzed. Based on the OBE concept and student-centered approach， research was conducted on the teaching reform path of this course， including optimizing teaching content， adopting blended learning model， exploring ideological and political elements， and optimizing the assessment and evaluation system. The results indicated that the teaching reform effectively enhanced students’ ability to solve practical problems in agricultural life and production. This provided a reference for the teaching reform of similar courses and the cultivation of compound applied talents under the background of new agricultural science.

Keywords" new agricultural science; OBE concept; Inorganic and Analytical Chemistry; soilless cultivation; soil fertilizer

新农科强调科学技术与农业实际需求的深度融合，对农林高校化学基础课的教师教学和学生学习提出了新要求。无机及分析化学是农林高校涉农专业一门重要的基础课程，兼具理论和实验教学，在人才培养方面发挥举足轻重的作用。为提高该课程教学质量，部分院校进行了教学改革探索。汪快兵等[1]在理论课上采用小班化教学；王薇等[2]以创新型人才培养为导向进行实验课程教学体系改革实践；张蕾等[3]研究融入思政教育的教学改革并加以实践。李莎等[4]分析比较了线上线下教学方法，提出加强教学内容设计、交叉融合化学课程及专业课，满足学生个性化学习需求，以及加强课程思政建设等措施。

本文基于OBE理念，以学生为主体，重视培养学生的主动学习和自主探索能力，对无机及分析化学课程理论和实验教学进行改革实践。引导学生逐步转变学习习惯和思维方式，有效提升其自主学习能力和增强其创新意识。

1 无机及分析化学课程教学现状分析

该课程是农林类高校应用化学、农学、植物保护、环境工程、动物科学、医药工程和药学等专业的一门基础课。实践中，该课程教学目标及内容对专业的针对性有待进一步提升。课程学时较少，教学任务繁重，学生对知识的理解有待进一步深入。吕新等[5]研究认为，部分教学以课堂面授为主，学生学习的积极主动性有待进一步提升，对其创新精神和发散思维的培养力度有待进一步加大。同时，考核评价手段有待多元化，过程性和结果性评价有待进一步增加，以动态反映教学效果，培养学生综合能力。

2 基于OBE理念的无机及分析化学课程教学改革路径研究

2.1 优化教学内容

实验教学中，需注重对学生创新意识、动手能力、自主探索能力及团队协作等综合能力的培养。

2.1.2 与化学课程进行交叉融合 参考李瑞宁等[6]教学改革方案，积极利用预防化学污染的新思维、新方法和新技术，不断更新与完善实验教学内容，通过实验药品的绿色化、半微量化，以及改进实验方法等途径来加以实践。例如，对于磺基水杨酸法测定微量铁的实验，让部分实验小组减少50%的药品用量，与其他小组实验结果进行对比，以探究二者之间的区别。此外，还可讲解化学在农科专业领域应用的具体案例，引导学生以化学的视角来思考和解决农科专业的科学问题。例如，讲解稀溶液依数性知识时，引入植物耐寒、耐旱与植株高矮等问题；讲解利用脯氨酸、糖类小分子等物质使凝固点降低、饱和蒸气压下降以及渗透压调节等原理；在讲解氢键知识时，与学生讨论农业生产中利用活性水灌溉让水果更甘甜、蔬菜更鲜嫩以及土地更健康的原理；在讲解化学热力学焓变知识时，分析细菌与土壤黏粒矿物质相互作用的热力学原理。

2.1.1 统筹安排实验教学内容 合理调配理论课教学内容，将与农科专业相关的章节列为重点，精简与专业联系较少且较难理解的内容。例如，将沉淀滴定法列为课外补充知识，将部分简单易懂的知识（如化学平衡移动等）列为自学内容。尹带霞等[7]研究认为，教学需突出重点，科学分配教学时间，提高教学效率。此外，通过成立兴趣小组，设置与专业相关的实验内容，让学生查找文献资料、设计实验方案，教师参与指导，师生共同完成实验，培养学生理论联系实际、开展科学实验的能力，以及严肃认真的科学态度。

2.2 采用混合式教学模式

基于超星学习通平台，建设了该课程的线上教学，实现了自主、合作和探究型的线上线下混合式教学模式，有效激励和引导学生主动发现、分析和解决问题。

2.2.1 课前自主预习 魏超昆等[8]研究采用问题导学的方式，让学生带着问题在线观看视频进行预习。实践中，通过在线平台的测试题让学生进行自我检验，并通过线上讨论和互动，实现知识的第一层内化。教师在超星学习通平台及时了解学生的答题情况，把握其在预习阶段对所学知识的掌握程度。

2.2.2 课中讨论式教学 程曦等[9]研究采用启发式、探讨式教学方法，有效提升教学效果。教师创设学习情境，引入新课内容，强化知识点间的内在联系；利用相关理论知识，引导学生对情境中涉及的农林问题进行讨论，学以致用，实现知识的第二层内化。例如，在酸碱平衡和沉淀溶解平衡教学中，向学生展示无土栽培的相关视频和图片教学资源，引导学生围绕无土栽培所用的营养液含有什么物质、溶液的酸碱性有什么要求等问题展开讨论，由此引出相关理论知识。这有利于帮助学生了解无土栽培溶液的酸碱性控制范围，并学习调节营养液中酸碱性物质的配比。另外，营养液中常见的沉淀物为硫酸钙和金属盐，其可能会导致某些营养元素浓度下降，从而影响植物生长；利用沉淀溶解平衡的知识，有效避免沉淀物生成。

2.2.3 课后研究性学习 通过课后作业、调研报告等，帮助学生实现知识的第三层内化。丁同梅等[10]研究认为，教师充分利用超星学习通平台，对学生进行线上答疑辅导；根据具体章节知识，让学生以小组合作的形式，撰写解决农业问题的研究报告。例如，配制无土栽培营养液，测定土壤中的磷元素含量等。通过这类高阶性训练，培养学生的自主探究和创新能力。

2.3 挖掘思政元素

实践中，教师根据农科专业特点，向学生分析共享农业领域的重大科学研究成果和前沿技术，将科学家的创新敬业精神、工匠精神、“三农”情怀以及绿色发展等思政元素自然融入教学过程。例如，在化学键与分子结构部分，环保的离子液体可以实现废弃物木质素的高值化利用，符合低碳理念，有利于为学生树立保护环境的意识；在讲解缓冲溶液知识时，讲解土壤肥料专家探索提升土地肥力的典型事例，为学生树立艰苦奋斗意识，培养其工匠精神；阳杰等[11]研究认为，在讲解化学动力学催化剂知识时，引入近期有关催化剂的重要科研成果，如纳米金属催化剂、光催化剂等，有利于拓宽学生视野，激发其学习热情，并培养其创新意识。

2.4 优化考核评价体系

基于OBE教育理念，结合该课程特点，课程组设计了切实可行的考核评价体系。利用超星学习通平台，通过线上跟踪功能对学生课前预习情况进行评价。曹侃[12]研究指出，教师在课堂上发起线上讨论，平台记录学生课堂参与的详细数据，教师据此进行评价。另外，将课后作业以及专业调研结果计入考核评价体系；合理分配各部分考核分数所占比例，对学生学习成果进行有效评价，并根据评价结果及时调整教学内容。

3 教学改革效果分析

将2023—2024学年第一学期的农学专业2个班级和种子科学与工程专业2个班级学生的成绩进行比较，其中，农学1班和种子科学与工程1班作为对照班，采用常规教学方法；农学2班和种子科学与工程2班学生作为实验班，采用基于OBE理念的教学方法与评价模式。期末考试成绩占总成绩的70%，平时成绩占30%；对照班与实验班的平时成绩来源不同，所以将试卷成绩作为教学成果的评价标准。结果表明，实验班平均分（75.6分）、及格率（80%）和优良比例（36%）均高于对照班平均分（69.3分）、及格率（71%）和优良比例（29%），说明基于OBE理念的教学改革有效激发了学生的学习积极性，教学效果得到明显提升，为学生后续专业课程的学习奠定坚实基础。

综上，本文针对该课程教学现状，实施了基于OBE理念的教学改革，使学生的化学知识体系得到全面塑造，也培养了其创新实践能力，教学质量得到明显改善。为应用复合型新农科人才培养提供支撑，也为农林高校其他相近课程教学改革提供参考。

参考文献

[1] 汪快兵，吕波. 新农科背景下“无机及分析化学”基础课程教学与教法改革[J]. 中国农业教育，2023，24（3）：73-81.

[2] 王薇，董立军，吕东煜，等. 以创新人才培养为导向的无机及分析化学实验课程体系建设与实践[J]. 大学化学，2023，38（2）：90-97.

[3] 张蕾，张莉，张伟，等. 课程思政视角下无机及分析化学课程改革实证研究[J]. 中国教育技术装备，2024（1）：67-69.

[4] 李莎，陈琳，吴纯正，等. 农林高校无机及分析化学基础课教学改革探索与实践[J]. 大学化学，2023，38（12）：157-164.

[5] 吕新，张泽，侯彤瑜，等. “新农科” 背景下农学类专业创新人才培养模式研究[J]. 教育现代化，2019，6（68）：16-18，51.

[6] 李瑞宁，钱晶晶，要旭阳，等. 新农科背景下种子生物学课程教学改革探索[J]. 安徽农学通报，2024，30（8）：128-132.

[7] 尹带霞，叶文玲，李洁，等. “新农科” 背景下高校人才培养模式探索：浅谈农林院校的国际化人才培养质量提升策略[J]. 安徽农业科学，2024，52（6）：258-260.

[8] 魏超昆，潘琳，田晓菊，等. 食品学科人才培养中发酵工程课程的改革与实践[J]. 安徽农业科学，2024，52（6）：278-282.

[9] 程曦，卢莉，李远华. “新农科” 背景下《茶树栽培学》课程教学改革探索[J]. 武夷学院学报，2023，42（8）：92-96.

[10] 丁同梅，张卫，马荔，等. “无机与分析化学实验” 课程中的“学以致用”[J]. 大学化学，2023，38（5）：42-48.

[11] 阳杰，孙芹英，尹奇异，等. 基于“OBE” 原则的化学实验自主学习平台构建[J]. 合肥学院学报（综合版），2020，37（2）：136-139.

[12] 曹侃. 基于OBE和人工智能的专业基础课改革：以无机及分析化学为例[J]. 职业教育，2021，20（4）：14-17.

（责任编辑：杨欢）