對西北農林科技大學基礎化學教育教學而言,2015年可謂碩果纍纍、令人振奮:獲批國家十二五規劃教材3本,佔全校當年50%;獲省級優秀教材一等獎1項、二等獎2項,佔全校當年75%;獲陝西省教學成果特等獎1項、一等獎1項,佔全校50%;成功主辦全國高等農林院校基礎化學教學創新與人才培養質量提升研討會,首屆全國天然產物化學教學研討會。秉承先輩治學精神,創新教育教學理念,改革教學方式方法,致力教材課程體系及師資隊伍建設,在全院合力而為下,新時期農林高校頗具特色的化學教育教學新體系構建而起,取得了合校建院以來基礎化學教育教學的最好成績。
循交叉融合發展之路 立特色教育教學理念
21世紀生命科學迅猛發展,化學與農林學科的交叉滲透日益深入。我國農業正從傳統向現代轉型,現代高科技農業的發展亟需基礎化學功底深厚、綜合素質高的複合型創新拔尖人才。如何發揮化學學科優勢,強化農林學生知識、能力和素質平衡發展,全面提升高等農林院校人才培養質量,成為教育教學的焦點問題。因此,必須創新教育教學理念,找到化學與農林學科的交叉結合點,創建特色鮮明的化學教育教學新體系。
二十世紀30年代,西北農林科技大學著名物理化學家和教育家虞宏正教授率先開設「土壤熱力學」課程,將物理化學知識融入到土壤學知識中,開創了「化學與農林專業相結合」的先河。80年代中期以來,化學教育教學工作者秉承先生教學理念和治學精神,以培養「複合應用型創新拔尖人才」為目標,立足農林基礎、創新教育理念、優化教學資源,逐步構建起農林專業化學教學新體系,為高等農林院校人才培養服務。值得一提的是,以尚仰震、白錦鱗等為代表的物理化學教授把熱力學原理應用到「土壤-植物-大氣連續體系水分運移關係分析」,在「土壤學報」上發表論文1篇,獲西北農林科技大學教學成果一等獎,成為教學典型案例。薛澄澤教授將無機及分析化學知識融入到農林資源與環境科學中,主持的「陝西農業土壤背景值研究」獲陝西省科學技術成果三等獎。西北農林科技大學於1996年開設農業環境保護碩士點,開啟了以化學為基礎的交叉學科複合應用型農林人才培養的新篇章。90年代以後,以秦巴山區藥用植物開發利用為切入點,充分發揮有機化學在天然產物研究利用方面的重要作用,從80年代瘋草毒素到90年代苦皮藤素等的發現應用並獲得國家科技進步二等獎,實現了化學與生物資源開發利用的有機結合。
西北農林科技大學化學教育教學工作者歷經數十載的辛勤耕耘,確立了「化學基礎課程與專業教學相結合,化學理論知識與實踐技能培養相結合,化學與生命相結合」的「三結合」教育教學指導思想,開啟了化學與農林學科交叉融合發展的新徵程。
創新基礎教學內容體系 強化課堂內外結合培養
多年來基礎化學一直堅持創新基礎化學教學內容體系,其中物理化學創建了「基礎+特色+前沿」融合發展的「三層次一體化」創新能力培養模式,構建了有效的研究性教學體系。無機及分析化學以「任務教學法」應用為創新內容,「化學分析技術與農業科學」相結合,探索培養學生創新實踐能力的教學新體系,利用「分析化學在農業科學中的應用」和「分析化學測定方法的比較」兩大主題12個具體任務開展「任務教學法」探索,顯著提高了分析解決農林生物學研究中實際問題的能力。
有機化學理論課將「構性相關分析」作為一條主線貫穿整個教學過程,增加生物學科前沿知識,構建以能力和素質培養為中心的知識模塊化新體系,在主編的有機化學教材及後續學習指導中得到系統推廣應用。有機化學實驗則結合農林生物學特色,構建5模塊3層次實驗內容教學新體系,強調「基本科學素質、實驗知識和實踐動手技能」三位一體的遞升性創新能力同步培養,加強了化學與生物諸學科的交叉,突出了創新能力的培養。
原西北農學院土壤農化系82屆畢業生、現任國際植物營養委員會主席、中國農業大學教授張福鎖評價認為,西北農林科技大學基礎化學「教育思想和教學理念先進,體系完善,成果內容豐富,為農林生物類學生打下堅實的基礎,成功地解決了困擾高等農林院校基礎化學教材體系建設與教育教學質量提升的根本問題,實踐成效顯著,具有重要應用價值和推廣意義」。
在第二課堂,通過實驗技能競賽的興趣誘導和競爭導向,強化實驗動手能力培養。組織校內大學生化學實驗技能競賽5屆,大學生物理化學實驗競賽2屆。承辦或組隊參加陝西省大學生化學實驗技能邀請賽6屆,並且在第5屆獲得了包括團體優秀獎在內4個獎項的最好成績。通過以上各類學科競賽以及近年開展的實驗室遊學等第二課堂活動,激發學生學習和從事科學研究活動的興趣,培養學生的實驗動手能力,提升農林生物類人才培養水平。
在抓好基礎化學公共課教學基礎上,應用化學專業則瞄準農林海洋等生物資源高效開發利用這一國家發展戰略領域,構建並實踐了基於化學與生物學交叉的應用化學專業創新人才培養體系,通過以下4項舉措強化高素質人才培養:一是對接國家發展戰略和社會需求,不斷修訂完善應用化學專業培養方案;二是通過數十載的教學實踐,構建植物化學理論課程體系、生物資源化學實驗課程體系、學研產結合創新平臺,形成了以「知識、能力和創新素質」為特質,符合創新人才成長特點的「三位一體」培養模式。三是出版了以《植物化學》省級優秀教材為代表的8部精品教材,建成了以國家精品課程《植物化學》為代表的10門成體系理論課程在線教學資源;四是堅持天然產物化學特色教育教學改革,發表相關人才培養教學改革論文20餘篇。
通過以上舉措,穩步提升了應用化學專業人才培養質量。在校生獲省級以上獎勵17人次;本科生初次就業率近10年提升15%,深造率提高10倍。到北大及國外名校深造率達8%。近3年每屆畢業生發表SCI論文10篇,校重點科創發表1.5篇/項,是卓有創新成效的領域之一。兩名畢業生在Nature Commun.發表論文2篇,1名獲陝西省優秀博士論文,1名獲全國優博提名等,用人單位對畢業生總體評價良好,湧現了一批理論功底深厚、實踐經驗豐富、創新思維能力和專業拓展能力強的企業老總、高管和技術骨幹、知名科研院所研究人員、高校教師和管理人員。在頂級期刊Nat. Commun.發表論文的北大博士生董婷同學說,她之所以能順利開展科研工作,離不開本科階段在西北農林科技大學應用化學專業打下的堅實基礎,使人終身受益。
發揮團隊優勢 加強教學資源建設
歷經數十名化學教學工作者的不懈努力,學院初步建立起了物理化學、無機及分析化學和有機化學教學團隊,其中有機化學系列課程教學團隊被評為省級教學團隊。在團隊教學的示範引領下,重新構建了系列課程的教學內容體系和教學資源,承擔課程18門,建成校級以上精品優質課程8門,省級精品共享課程2門;承擔教學改革研究項目31項,其中省級以上教改項目11項。持續推進基礎化學系列課程改革與教育教學創新實踐,發表教改論文44篇,獲省級教學成果獎6項,示範區1項,校級12項。呼世斌教授等主編的《無機及分析化學》,注重農林專業人才分析測試能力培養,在全國推廣使用超過20萬冊。傅建熙、王俊儒教授等主編的國家十二五規劃教材《有機化學》、《有機化學實驗》側重於有機化學在農林生物資源中的應用知識,建立了知識模塊化內容新體系,引入了國際最新科研成果和西北農林科技大學國家科技進步獎等典型案例,強調綜合素質和創新能力培養,推動農林人才創新創業。這些教材先後列入教育部面向21世紀教材、國家規劃教材等建設,均獲省級優秀教材獎。
近30年實踐,出版了基礎化學系列教材52本,2000年以來基礎化學系列教材已在11省區72所院校使用,用量超過40萬冊,形成了以教材為主體的豐富教學資源,在國內產生了重要影響。
腳踏實地潛心基礎教學 強基固本開創教學新篇
21世紀一流本科人才主要體現在創新素質和能力方面。知識是基礎,能力為驅動,素質鑄就創新人才夢想。2015年8月西北農林科技大學和高等教育出版社聯合主辦全國「新時期高等農林院校基礎化學教學創新與人才培養質量提升研討會」,17所院校70位代表齊聚一堂,共同研討交流化學教學經驗和成果。通過深入研討達成「建立教學聯盟、提升化學實驗中心功能、開展化學實驗競賽」等促進基礎化學教學創新和人才培養質量提升的4點「楊凌共識」;創辦首屆全國天然產物化學教學研討會,西北農林科技大學生物資源領域應用化學專業人才培養經驗,被吉林大學等4所院校借鑑;主辦《植物化學》課程教學研討會,同課異構模式獲得普遍歡迎;主辦天然產物化學教學研修班,浙江大學等5所高校30多名教師來校交流學習西北農林科技大學以化學和生物學交叉為特色的應用化學專業人才培養模式。此外,在10屆全國大學化學化工課程論壇上也頻頻出現化學教學團隊骨幹教師的聲音,加強了西北農林科技大學化學教學的影響力。
寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來。目前,西北農林科技大學基礎化學教育教學事業正處於蓬勃發展中。面對近年撲面而來的各種忽視教學的不良風氣,不少化學骨幹教師認為,基礎教學如萬水之源、育才之本,如果只重眼前功利,削足適履,忽視基礎素質和能力培養,那現在培養的人才在5-10年後的必將缺乏成長後勁。教師當擁有蠟燭精神,教育學生腳踏實際,具誠樸勇毅品質,志存高遠。省級教學團隊負責人王俊儒教授認為,作為一流大學教師,應該具備古人闡述的基本職責-傳道授業解惑,也就是塑造學生科學和人文素質為先,培養提升各種能力次之,傳授知識為末任。理學院院長高錦明教授講得更明白:如果一流大學的教授不站講臺,如何能獲得教職,又何談育一流人才,產出世界級成果。
展望未來,基礎化學教學將持續抓好精品教學資源、教學團隊、教學改革創新研究等建設,融入慕課、化學創新素質教育、國際化辦學等創新元素,深入改革課堂內外教學內容和模式,創建一流的教育教學理念和教學體系,同時加強教育教學成果的示範推廣,為我國農林高校創新拔尖人才培養譜寫新的更美篇章。
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