新農科背景下“無機化學”理論課程教學改革與實踐

摘 要：“無機化學”是化學專業學習的一門重要基礎學科，其為學生提供了理解物質基本性質和反應機制的基礎。然而隨著社會飛速發展，傳統的“無機化學”課程教學存在滯后性，難以滿足新時代對人才的需求。在深入分析“無機化學”的課程特點基礎上，結合新農科背景下化學學科理念，分析“無機化學”課程教學中存在的問題，在教學內容、教學模式和考核模式等方面對課程進行探討和改革，旨在努力構建一個符合新時代中國特色涉農學科體系，培養新時代創新型人才。

關鍵詞：新農科；學科交叉；教學改革

Abstract：\"Inorganic Chemistry\" is an important basic subject for chemistry majors，and its position is selfevident.It provides students with the basis to understand the basic properties and reaction mechanisms of matter.However，with the rapid development of society，the traditional \"inorganic chemistry\" teaching lags behind，and it is difficult to meet the demand for talents in the new era.On the basis of indepth analysis of the course characteristics of \"Inorganic Chemistry\"，combined with the philosophy of chemistry subject under the background of new agricultural science，the problems existing in the teaching of inorganic chemistry course were analyzes，the course in the aspects of teaching content，teaching mode and assessment mode were discussed and reformed，aiming at building a system of agriculturerelated subjects with Chinese characteristics in the new era and cultivating innovative talents in the new era.

Keywords：new agricultural science；interdisciplinarity；teaching reform

大學“無機化學”課程是高等院?；瘜W、化工、材料、環境等諸多專業的關鍵基礎課程之一，對學生后續專業課程的學習有著重要的引領作用。該課程理論知識深厚，實踐性突出，主要包含元素化學、化學熱力學、化學動力學、物質結構等基本理論，又牽涉配位化學、無機材料化學等專業知識。在“無機化學”課程教學中，將無機化學基礎知識拓展至專業課程知識，對學生科學素養的形成、創新能力的增強具有關鍵意義［1］。然而，隨著社會的進步，傳統無機及分析化學實驗存在一些嚴重的弊端。本文通過對“無機化學”教學內容、教學模式和考核模式的弊端進行分析，并提出自己的一些創新與改革的建議。

1 新農科背景下“無機化學”理論課程教學內容改革的必要性

1.1 適應農業領域的新需求

隨著農業現代化的推進，對農業相關人才的知識和技能要求發生了變化［2］。“無機化學”作為基礎課程，其教學內容需要與農業領域的新應用相結合，如新型肥料的研發、土壤改良技術、農產品質量檢測等，以培養能夠解決實際農業問題的專業人才。

1.2 融合多學科知識

新農科強調跨學科的融合，無機化學需要與生物學、生態學、環境科學等學科交叉。傳統的“無機化學”教學內容相對獨立，缺乏與其他學科的有機聯系，改革能促進知識的整合，培養學生的綜合思維和解決復雜問題的能力。比如，在講解化學反應原理時，結合生物體內的無機化學反應，如光合作用中的電子傳遞和能量轉化。

1.3 培養創新和實踐能力

為了推動農業科技創新，學生需要具備創新意識和實踐動手能力。當前的“無機化學”教學內容可能側重于理論知識的傳授，改革可以增加實驗設計、研究性學習等環節，讓學生在實踐中深化對理論的理解，并培養創新能力。例如，設計與農業生產相關的實驗項目，如探究不同無機化合物對種子萌發的影響。

1.4 緊跟科學前沿

無機化學領域不斷有新的研究成果和技術出現，教學內容如果不及時更新，學生將無法接觸到最新的知識和發展動態。改革能夠引入前沿的研究成果，激發學生的學習興趣和探索欲望。比如，介紹無機納米材料在農業藥物傳遞、傳感器等方面的最新應用。

1.5 提升學生的綜合素質

新農科人才不僅要有專業知識，還需要具備良好的社會責任感、環保意識和可持續發展觀念［3］。改革后的“無機化學”教學內容可以融入這些思政元素，培養學生的全面素質。例如，在講解化學肥料時，引導學生思考過度使用化肥對環境的影響，以及如何實現農業的可持續發展。

2 新農科背景下“無機化學”理論課程教學內容改革

2.1 教學內容存在的問題

（1）教學內容陳舊，與農業實際結合不足?，F行無機化學教材內容未能及時更新，內容滯后。缺少與農業領域緊密相關的案例和應用，如土壤養分化學和化肥農藥使用，缺乏農業相關性。未充分展現農業生產中無機化學問題，缺乏深入探討，教學內容不足。缺少將無機化學知識與實際農業問題相結合的教學場景和應用場景。過于側重理論，未能有效結合實踐和應用，影響學生理解和應用能力，教學模式單一。考核未能全面評價學生對無機化學在農業領域應用的理解和掌握，考核方式局限。

（2）實踐教學環節薄弱。實驗課程數量有限，不足以滿足學生實踐操作的需求。實驗內容主要為驗證性，缺少綜合性和創新性實驗，實驗類型單一。學生在實驗過程中只是按照既定的步驟進行操作，缺乏對實驗的獨立思考和創新能力的培養［4］。實驗教學與農業實踐的聯系不緊密，學生難以將理論知識應用于實際問題解決，實踐聯系不足。實驗內容未能深入探討如何將實驗結果轉化為實際應用，例如土壤化學分析實驗缺乏對測定結果應用的深入討論，實驗內容淺顯。學生未能通過實驗學習將無機化學知識應用于農業實踐，如土壤改良和施肥策略，應用能力缺失。

（3）教師隊伍的素質和能力有待提高。部分教師在新農科背景下知識結構單一、缺乏農業相關領域知識和實踐經驗，以及教學理念和方法相對滯后，難以滿足創新型人才培養的需求。

2.2 教學內容改革措施

（1）優化教學內容。首先，結合新農科的發展需求，對無機化學的教學內容進行更新和調整。在保留基礎理論知識的同時，增加與農業生產密切相關的內容，如農業環境化學、農產品質量安全與化學等。例如，在講解元素周期律時，可以引入農作物中必需元素的分布規律和作用，以及土壤中微量元素的缺乏與補充等內容。其次，引入農業領域的前沿研究成果和實際案例，將抽象的化學知識與具體的農業應用相結合，激發學生的學習興趣和探究欲望。比如，介紹新型綠色農藥的研發中涉及的無機化學原理和技術，讓學生了解無機化學在農業科技創新中的重要作用。

（2）加強實踐教學。課堂中增加實踐教學的課時比重，設置綜合性和設計性實驗項目，培養學生的實踐能力和創新精神。比如，讓學生設計一個實驗方案，測定某種農產品中的重金屬含量，并提出相應的污染防治措施。在實踐中加強與農業企業和科研機構的合作，建立校外實踐教學基地，讓學生有機會參與到實際的農業生產和科研項目中。例如，組織學生到農業園區進行土壤檢測和改良的實踐活動，使學生在實踐中鞏固所學知識，提高解決實際問題的能力。

（3）提高教師隊伍的素質和能力。鼓勵教師參加農業相關的培訓和學術交流活動，拓寬知識面，增強農業實踐經驗。學?？梢远ㄆ诮M織教師到農業企業和科研機構進行掛職鍛煉，了解農業生產中的實際需求和最新技術。支持教師開展教學改革研究和實踐，更新教學理念和方法，提高教學水平。例如，設立教學改革項目，鼓勵教師探索新農科背景下“無機化學”課程的教學新模式和新方法。

3 新農科背景下“無機化學”理論課程教學模式改革

3.1 教學模式存在的問題

（1）教學方法單一，缺乏創新性。目前，“無機化學”理論課程的教學仍以傳統的課堂講授為主，教師在講臺上單方面地灌輸知識，學生被動地接受［5］。這種教學方法難以激發學生的學習興趣和主動性。同時多媒體教學手段的應用也不夠充分和靈活，很多時候只是將書本內容簡單地搬到屏幕上，缺乏生動的演示和互動環節。比如，在講解化學反應速率和化學平衡時，僅僅通過靜態的圖片和文字來解釋抽象的概念，學生難以理解和掌握。

（2）實踐教學環節較為薄弱。實驗課程數量有限，且實驗內容與農業實踐的結合不夠緊密。學生進行的實驗多為驗證性操作，缺乏對農業實際問題的探索和解決能力的培養。比如在化學分析實驗中，針對農產品質量檢測相關的實驗設計較少，學生無法切實體會無機化學在保障農產品安全方面的重要作用。

3.2 教學模式改革措施

（1）線上線下混合式教學。建設在線課程平臺，上傳教學視頻、課件、習題等資源，供學生自主預習和復習。例如，教師錄制關于原子結構、化學鍵等重點難點內容的講解視頻，學生在課前觀看，為課堂教學做好準備。利用在線平臺開展互動討論，解答學生的疑問，促進學生之間的交流。比如在學習無機化合物的性質時，學生可以在平臺上分享自己的見解和疑惑，教師及時給予指導。

（2）項目式教學。設計與農業相關的項目任務，讓學生以小組形式完成。例如，“探究某種新型無機肥料對農作物生長的影響”，學生需要查閱資料、設計實驗、收集數據、分析結果。組織項目成果匯報和展示，培養學生的表達能力和團隊協作精神。

（3）案例教學。收集農業生產中的無機化學案例，如土壤污染治理、農產品保鮮等。比如在講解酸堿平衡時，可以引入土壤酸化治理的案例。引導學生分析案例中的問題，運用所學知識提出解決方案。

（4）翻轉課堂。讓學生在課前自主學習基礎知識，課堂上進行重點難點的討論和拓展。比如學生課前學習無機化學的基本概念，課堂上針對這些概念在農業中的應用展開討論。教師從知識傳授者轉變為引導者和組織者，提高學生的自主學習能力。

（5）實踐教學強化。增加實驗課程的比重，提高學生的動手操作能力。安排更多與農業相關的實驗，如土壤成分分析，建立校外實踐基地，讓學生參與農業生產實踐活動。

4 新農科背景下“無機化學”理論課程考核模式改革

4.1 考核模式存在的問題

（1）考核內容側重基礎理論。考核內容缺乏對學生實踐技能的評估，偏重理論記憶。對學生將理論知識應用于解決實際農業化學問題的實踐能力考查不足，現有考核方式很少涉及實際問題，應用能力檢驗缺失?？己藘热菖c新農科領域的實際需求脫節，未能反映無機化學在農業中的廣泛應用。

（2）考核評價方式不完善?？己朔绞街饕云谀┛荚嚦煽優橹?，易導致學生重視期末突擊，忽略日常學習，平時成績比重小，且平時成績評定缺乏科學合理的標準?？荚嚻乩碚摚缁瘜W方程式書寫和計算，理論重于實踐，對應用無機化學解決實際農業問題的能力考查不足。

4.2 考核模式改革措施

（1）多元化考核內容。減少純理論知識的考核比重，增加對實踐應用能力的考查。例如，設置與農業生產實際相關的問題，讓學生運用無機化學知識進行分析和解決。納入思政元素的考核，例如學生對農業可持續發展、科學倫理等方面的理解和認識。考查學生的創新思維和研究能力，如要求學生提出一個基于無機化學的農業創新方案。

（2）多樣化考核方式。傳統考試與開放式考核相結合。除了閉卷或開卷考試外，增加開放性作業、課程論文等形式。例如，讓學生撰寫一篇關于無機化學在新型農業材料研發中的應用的論文。①加強實踐操作考核。在實驗室中設置實際操作題目，考查學生的實驗技能和數據處理能力。比如考核學生對某種土壤成分的測定方法和結果分析。②引入小組項目考核。學生分組完成一個與農業相關的無機化學研究項目，通過項目報告、展示和答辯進行評估。

（3）過程性考核。增加平時成績的占比，包括課堂表現、作業完成情況、小組討論參與度等。例如，對于在課堂上積極回答問題、提出創新性觀點的學生給予加分，定期進行小測驗和階段性測試，及時反饋學生的學習情況，促進學生的持續學習，記錄學生在實驗課程中的操作規范、團隊協作和問題解決能力等方面的表現。

（4）企業參與考核。邀請農業企業的專家參與課程考核，提供實際工作中的案例和問題，讓學生進行分析和解決。企業專家根據學生的表現給出評價和建議，使考核更貼合實際工作需求。

（5）動態化考核。根據教學內容和學生的學習情況，適時調整考核的重點和難度。對于學生在學習過程中取得的顯著進步或創新成果，給予額外的獎勵和加分。

通過以上改革，能夠更全面、客觀、準確地評價學生在新農科背景下“無機化學”理論課程中的學習效果和能力素質，促進學生的全面發展和適應新農科的人才需求。

結語

在新農科背景引領下，本文對“無機化學”理論課程的教學改革與實踐進行了深入的探索。在未來的教學中，將繼續緊跟時代步伐，不斷優化教學內容，創新教學方法，加強實踐教學環節，完善考核評價體系，以培養更多具有創新精神和實踐能力的高素質農業人才。同時，積極關注學科發展的前沿動態，將最新的科研成果融入教學中，激發學生的學習興趣和探索欲望。教學改革只要秉持以學生為中心的教育理念，不斷探索和創新，“無機化學”理論課程的教學質量必將不斷提升，為新農科的發展注入源源不斷的活力，為我國農業現代化建設貢獻更多的智慧和力量。

參考文獻：

［1］原弘，王運，馬忠華.高等農業院校化學類公共基礎課研究型教學的探索與實踐［J］.大學化學，2017，32（05）：3539.

［2］董維春，劉芳，劉曉光.基于結構功能模型的高校產教融合問題與對策研究：以新農科建設為例［J］.中國大學教學，2022（07）：7480．

［3］臺玉萍，黃新輝，張長水，等.新農科發展背景下“大學基礎化學”課程思政教學改革［J］.化工時刊，2021，35（04）：5962.

［4］吳秋華，趙影，王俊敏，等.新農科背景下“無機及分析化學”創新教學與實踐［J］.大學化學，2022，37（08）：5055.

［5］李莎，陳琳，吳純正，等.農林高校無機及分析化學基礎課教學改革探索與實踐［J］.大學化學，2023，38（12）：157164.

項目：本文系2022年湖南省級一般項目“新農科背景下學科交叉在無機及分析化學課程改革中的模式構建與推廣”（項目編號：HNJG20220640）的系列成果之一

作者簡介：夏茂（1986— ），男，漢族，河南信陽人，博士研究生，教授，主要從事發光材料設計、制備及在光學農業中的應用。

*通信作者：周智（1982— ），男，漢族，湖南益陽人，博士研究生，教授，主要從事作物生長環境與環境調控。