農林高?；A化學多層次課程體系和教學內容的改革與實踐

陸冬蓮　梁建功　劉永紅　王　運

（華中農業大學理學院，武漢430070）

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農林高?；A化學多層次課程體系和教學內容的改革與實踐

陸冬蓮*梁建功劉永紅王運

（華中農業大學理學院，武漢430070）

以農林高?；A化學課程體系和教學內容改革為抓手，構建了農科特色鮮明的多層次課程體系，優化設計了教學內容，增強了教學的針對性，突出了學生個性的發展，為農科院校創新人才的培養奠定了重要的化學基礎。

理農結合；多層次；立體化；教學改革

高校課程體系和教學內容的改革與創新是高等教育永恒的主題，歷來備受重視［1］。因為課程體系和教學內容直接關系到人才的培養，根據全國教育工作會議和《國家中長期教育改革與發展綱要（2010-2020年）》精神，“十二五”高等教育改革的任務是在前期“質量工程”的基礎上，實施“質量提升工程”，核心是創新人才的培養。對于農林高校來講，如何構建符合學校實際的特色鮮明的課程體系和教學內容，是實施“質量提升工程”的重要舉措，也是創新人才培養的重要途徑。

近年來國內的一些農林高校在基礎化學教學體系與教學內容方面進行了各種改革與實踐，例如南京農業大學以強化化學實踐為宗旨，建立了包括基礎化學實驗、化學實訓、化學實習及畢業論文設計四大部分的基礎化學實踐教學新模式，以“基礎-綜合-設計-開放”的化學實驗教學實踐課程體系和教學內容為主線，深化化學實驗教學改革與創新［2］。華南農業大學提出了“三模塊、三層次、五結合”的立體化教學模式，形成以教師為主導、學生為中心、實現以學生自我訓練為主的教學理念，由淺入深、由簡單到綜合的教學體系［3］。河南農業大學構建了具有“基礎、提高、綜合、創新”特點的基礎化學實驗課程新體系，將實驗教學內容分成基本知識與基本操作訓練，物理量測定，物質的提取、分離、提純、化學合成以及設計性實驗等幾部分，建立相應的網絡教學平臺，形成立體化實驗教學的新體系，引入開放管理模式的創新訓練型實驗內容，編寫了配套創新實驗教材，對學生實驗成績實行量化考核［4］。東北農業大學對6門基礎化學實驗課程進行整合，建立了基礎化學系列實驗課程的網絡教學平臺和電子課件資源，構建了“一體化、多層次、開放式”的基礎化學系列實驗課程教學新體系和立體化教學模式，推進綠色實驗，開設開放式綜合實驗［5］。福建農林大學為了充分利用有限的學時，將生物類各專業原有的51學時的無機化學和34學時的分析化學合并成64學時的新課程“化學導論”。該課程在教學內容上主要包括基本化學原理、溶液平衡、化學分析和元素化學與化學交叉學科4個部分［6］?；A化學系列課程是華中農業大學的重要公共基礎課，每年共有生命科學技術學院、食品科學技術學院、園藝林學學院等9個學院的學生學習此類課程。本文結合華中農業大學多年來基礎化學系列課程教學改革的體會及經驗，就基礎化學課程體系和教學內容的改革與實踐提出幾點改革措施，供大家參考與討論。

1　課程建設中存在的主要問題

新世紀以來，高校課程建設進入了大發展的時期，課程門數越來越多，涉及的門類越來越廣，建設了包括必修、選修、通識等課程的課程體系，但仍然存在一些問題。一是課程體系、結構的趨同性，不僅農林類高校所開設課程相近，且與綜合性高校相比區別也不是太大，各高校的獨有特色不顯著；二是培養模式的一致性，所有學生不管其基礎如何、特長怎樣，都是同一課程、同一大綱、同一教學內容、同一教學模式，教學過程實際是在做“模型”的過程，更談不上因材施教，極大地限制了學生個性的發展［7］；三是課程內容與學生專業實際相脫節，學生沒有體會到學習這些課程的意義，激發不起學生學習的興趣，因而學習的積極性和主動性不高；四是課程的重復脫節問題，必修基礎課程經過長期的建設相對比較成熟，但近5-10年新開設的一系列選修課程（包括通識類、前沿類課程）彼此之間，存在內容重復、知識脫節、重點不突出等問題；五是課程的層次性不明顯，針對性不強，這實際反映了課程建設缺乏系統性和統一規劃，主要原因是我國各高校所開設課程門數嚴重不足，尚處于數量發展階段，這顯然不是課程建設的初衷。

2　打破傳統誤區，促進基礎化學課程的全面改革

長期以來，由于化學課程只是農林高校的基礎課程，人們普遍認為只要把普通化學、有機化學、物理化學及其實驗等幾門傳統的基礎課教好了即可，而培養學生能力和素質是各相關專業的事情，在如何進行系統性改革方面關注不多、力度不大［8］。進入新世紀以來，特別是教育部不斷推進質量工程建設以來，相關教學管理部門，以及長期從事一線教學的教師普遍認識到問題的嚴重性。因為化學是農科院校重要的基礎課，在培養學生能力和素質等方面一直發揮著重要作用，對培養學生的科學思維、實踐動手能力和學習習慣等具有無可替代的作用，且隨著學生逐漸進入專業學習，以及碩士、博士階段的學習，更體現出化學作為基礎學科的重要性。

通過打破認識上的誤區，面向全校本科生的系列基礎化學課程改革進入了大發展的階段，從2002年至今，基礎化學課程從原來的無機及分析化學、有機化學、物理化學、基礎化學實驗I、基礎化學實驗II、物理化學及膠體化學實驗等6門課程發展到今天已達到近20門，新增了工程化學、儀器分析、儀器分析實驗、化學與人類文明、納米科技、化學研究進展、現代分離科學與技術、綜合創新訓練實驗、環境分析化學、生物電化學、生物啟發性材料、化學生物學等12門課程。同時，還建立了有機化學國家精品課程1門，無機及分析化學和物理化學湖北省精品課程2門，并建立了相應的網絡課程，以及國家資源共享課程和精品視頻課程各1門。

3　構建多層次立體化的課程體系

經過系統建設，已初步建成層次分明、結構合理、內容優化的課程體系。

（1）按課程類別分。建立了必修、選修、通識3個層次的課程體系。必修類包括無機及分析化學、有機化學、物理化學、基礎化學實驗I、基礎化學實驗II、物理化學及膠體化學實驗等課程；選修類包括工程化學、儀器分析、儀器分析實驗、現代分離科學與技術、生物電化學、生物啟發性材料、化學生物學等課程；通識類包括化學與人類文明、納米科技、化學研究進展等課程。

（2）按專業類別分。建立了理科、工科、農科3個層次的課程體系。理科類課程如“無機及分析化學A、有機化學A、基礎化學實驗IA、基礎化學實驗IIA、物理化學及膠體化學實驗、儀器分析、儀器分析實驗、現代分離科學與技術、生物電化學、生物啟發性材料、化學生物學”等12門課程；工科類課程如“無機及分析化學B、有機化學B、基礎化學實驗IA、基礎化學實驗IIA、物理化學及膠體化學實驗、工程化學、環境分析化學”等10門課程；農科類課程如“無機及分析化學B、有機化學C、基礎化學實驗IB、基礎化學實驗IIB”等8門課程。而通識類課程理、工、農3個層次均可任選。

（3）按人才培養規格分。建立了基礎、應用、創新3個層次的課程體系?；A類課程包括無機及分析化學、有機化學、物理化學、基礎化學實驗I、基礎化學實驗II、物理化學及膠體化學實驗、工程化學等；應用類課程包括儀器分析、儀器分析實驗、現代分離科學與技術、生物電化學、生物啟發性材料、化學生物學、環境分析化學等；創新類課程包括綜合創新訓練實驗、化學研究進展等。

通過多層次課程體系的建設，一是充分滿足了不同層次學生的需求，實現了人才培養從統一的模式向個性化方向轉變，有利于促進學生知識、能力、素質的協調發展；二是充分體現了課程的農科特色，其中專門針對農科類專業開設的課程有6門，其他課程在內容上也體現了農科特色。同時，所建設的課程體系具備立體化特征，有多種層次、多種類型，如有資源共享課程、精品視頻課程、國家和省精品課程以及網絡課程等，應該說，初步建成了多層次立體化的基礎化學課程體系。

4　改革課程教學內容，突出理農結合特色

面向全校開設的基礎化學課程已經呈現層次化、立體化特征，如何整合和優化課程內容成為關鍵問題，對于比較成熟的系列必修課程，經過前期的教學改革已基本理順相互之間的關系，但后期開設的課程與前期開設的課程以及后期開設的各課程之間的相互關系需要進一步厘清。因此，在教學內容建設方面，必須著手解決以下5個方面的問題。一是如何避免內容上的重復脫節，可以交叉，但不能重復，也不能脫節，這就需要弄清楚哪些課程是基礎和先導，哪些課程是深化和提高；二是解決化學各學科之間的交叉融合問題，雖然所有的化學課程都是化學，但各自的側重點和主題不一樣，這個問題和第一個問題也是相關聯的，交叉不好會變成重復，融合不好會脫節，這些問題在選修課程和通識課程中較為突出；三是解決系列化學課程與各相關專業的交叉融合問題，必須了解各相關專業的背景，尋找結合點，只有交叉融合才能使傳統化學課程產生活力；四是教學內容的層次化問題，針對不同專業開設的課程內容在難易程度上應有所區別，如生命科學專業與園林專業需要化學知識的深度和廣度是不一致的，因此，必須設置不同層次的課程內容，以便各取所需；五是基礎性、應用性、創新性教學內容在不同課程中的比重問題，必須根據對人才培養的要求和不同課程功能的基礎上解決這一問題。

4.1堅持“一體化”思路改革課程教學內容

“一體化”是指在化學一級學科基礎上進行課程教學內容的改革，將所有化學課程作為一個整體進行系統的整合，這樣既可以消除重復脫節的現象，又可以加強不同學科間的交叉與融合，還可以科學處理基礎、先導與后續課程的關系。如熱力學、動力學等在無機化學、物理化學中都有，顯然在無機中是基礎和先導，是學好物理化學的基礎，該部分內容在無機化學中簡寫，在物理化學中更注重理論詳寫；同樣，無機化學中的物質結構理論、酸堿理論、平衡理論等都是學習有機化學的基礎，該部分內容在無機化學中詳寫，在有機化學中簡寫。而無機化學和分析化學同樣有很多的交叉，為此，我們早在上世紀末即進行了改革，將普通化學和分析化學整合為無機及分析化學，進入新世紀又進行了兩次大的改革，將無機化學和分析化學有機地融合在一起，既消除了內容上的重復脫節現象，又節約了教學學時。堅持“一體化”改革思路，較好地解決了上述存在的主要問題，為后續教學內容的改革奠定了基礎。

4.2強化與相關專業的交叉融合，建設特色課程教學內容

除了在課程建設上體現了理農結合特色，在課程教學內容上也充分體現了理農結合特色。在不同的理論課中均有大量的理農結合的教學內容，如熱力學中介紹生化平衡、涉及生命現象的耗散結構理論，分析化學中的生物電化學、生物芯片，有機化學中的糖、蛋白質、氨基酸、核酸等更是與生命科學緊密相連，以及化學與農藥、化肥、環境的關系等等?？傊?，化學與農業科學、生命科學等緊密相連，能夠很自然地實現交叉融合。同樣在實驗課程教學內容中也有大量的理農結合實例，如實驗項目“EDTA的標定及蛋殼中鈣含量的測定”、“醬油中氨基酸總量的測定”、“食用碘鹽中碘含量的測定”、“有機磷農藥的薄層色譜”、“從煙葉中提取煙堿”、“紙上電泳分離氨基酸”、“從紅辣椒中分離辣椒紅色素”、“菠菜中維生素B2的分子熒光測定”、“果膠的提取和果醬的制備”、“卵磷脂的提取、鑒定和應用”、“食品抗氧劑BHT的合成及其抗氧性能測試”等，這些與農業科學交叉融合的實驗項目幾乎貫穿在每一門實驗課程中。

4.3教學內容的層次化是促進學生個性發展的關鍵

教學內容的層次化是課程層次化的具體體現，不同專業不同層次的學生均有相應層次的課程，具體表現在以下幾個方面。一是同一門課程按專業需求不同分為不同層次，如無機及分析化學分為A、B、C 3個層次，學時分別為72、64、56；有機化學分為A、B、C 3個層次，學時分別為56、48、40；基礎化學實驗I分為A、B 2個層次，學時分別為75和60；基礎化學實驗II分為A、B 2個層次，學時分別為38和30。二是根據人才培養規格的要求，同一門課程在教學內容上又分為基礎、綜合、創新3個層次，這在實驗教學方面體現得尤為清晰，如我們在基礎化學實驗中設置了基礎性、綜合性、研究性3個實驗模塊，通常園林、園藝等專業修完基礎性實驗模塊即可，生物學理科基地班及環境類、食品類、動科類等專業修完基礎性、綜合性實驗模塊即可，而研究性實驗模塊是完全供學有余力、且對化學實驗確實感興趣的學生選修的，是一類自主研究型實驗。在理論課程中有星號標注的內容、有課外擴展的內容等?？傊?，在課程教學內容設置方面，盡可能滿足學生的需求。三是在夯實基礎的同時，突出應用與創新能力的培養，在教學內容設置上以應用與創新為主，如暑期集中開設的選修課程“綜合創新訓練實驗”，即是以項目為依托，開展應用型創新訓練，要求每個項目限選30人，2-3人一組進行實驗，如“果品無損檢測研究”實驗項目，以化學方法測定單糖、酸、纖維素等的含量，同時測定硬度、果型等數據，取得大量數據后，利用軟件技術建立近紅外測定單糖、酸、纖維素等含量的方法，再用數學方法建立模型，通過檢驗、校正等措施，最終達到以近紅外方法進行快速無損檢測的目的。

通過多層次教學內容的設置和實踐，突出了學生個性的發展，實現了差異化教學的目標，為學生的全面發展提供了舞臺。

綜上所述，通過多層次課程體系和教學內容的改革，構建了多層次立體化的課程體系，建立了農科特色鮮明的教學內容，形成了多層次的教學模式，增強了教學的針對性，學生各有所得，個性得到較充分的發展，“腿長”的學生跑得更快更遠。啟發式、問題式、探究式等教學方法得以廣泛運用，提高了學生自主學習的能力，學生能夠運用化學知識解決專業中的實際問題，學生的創新意識和創新能力也普遍得到提升。

［1］楊紅，楊春龍，蘭葉青，陳道文，楊明敏.中國農業教育，2005，No.1，30.

［2］楊紅，楊春龍，蘭葉青，陳道文，呂波，楊明敏，周剛.大學化學，2010，25（4），19.

［3］董先明，倪春林，羅志剛，楊樂敏，黃鶴.實驗室研究與探索，2013，32（6），315.

［4］徐翠蓮，蘇同福，黨玉麗，蘇惠，萬鄭凱，李鑫，潘振良，崔淑敏.河南教育學院學報（自然科學版），2011，20（4），59.

［5］付穎，葉非.大學化學，2013，8（2），25.

［6］楊桂娣，潘景微，李家玉，何海斌.中國林業教育，2012，30（2），76.

［7］王建惠.我國高校課程價值取向與課程體系構建研究［M］.蘭州:蘭州大學，2010.

［8］王日為，曲祥金，付蕾，劉連偉，孫衍華，耿玉珍.中國農業教育，2004，No.5，32.

Reform and Practice of the Multilevel Curriculum System and Teaching Contents of the Basic Chemistry for Agricultural and Forestry Universities

LU Dong-Lian*LIANG Jian-GongLIU Yong-HongWANG Yun
（College of Science，Huazhong Agricultural University，Wuhan 430070，P.R.China）

Based on the reform of the basic chemistry courses system and teaching contents in agricultural and forestry universities，a distinctive multilevel agricultural-based curriculum system was built in which optimally-designed teaching contents，enhanced teaching pertinence，and the highlighted personality developments of students have laid an important chemical foundation for cultivating innovative talents of agricultural colleges.

Integration of science and agriculture；Multilevel；Three-dimensional；Teaching reform

O6；G642

10.3866/PKU.DXHX201509016

，Email:ludonglian@mail.hzau.edu.cn

湖北省教學改革項目（2012170）；華中農業大學教學改革項目（2011D16）