化学与环境科学学院的化学教育专业始建于1952 年，是学院建设最早的本科专业，也是学院重点建设的学科之一，该学科为内蒙古地区培养了大批优秀的中学教师。2002 年学院开始招收课程与教学论（化学）专业的研究生，到2010年已经招收8届研究生，有20名学生按时完成学业获得硕士学位，本专业现有在读硕士研究生十几人。
本专业经过多年的建设，已形成了一支职称结构、学历结构和年龄结构均较合理的导师队伍。现有导师4人，全部为教授，其中具有博士学位的3人。另外，本专业还聘任省、市化学教研究员、中学特级教师多人为本学位点的兼职指导教师，共同指导本学位点的教学与科研工作。、
课程与教学论（化学)专业导师队伍中多人兼职担任中国教育学会化学教学专业委员会理事，内蒙古教育学会化学教学专业委员会理事长。中国化学会理事，内蒙古化学会副理事长、理事等职务，长期从事化学教育理论研究、教师教育培养模式研究、教师专业发展研究工作，参与或组织全国、内蒙古自治区的初中、高中化学优质课评比活动。近五年在学科建设与研究方面取得了丰硕成果，共出版个人专著 3部，在国家及省级刊物以上较有影响的刊物上发表专业科研论文 20 余篇，已完成国家十一五规划项目、自治区和校内研究项目8 项，并承担了自治区中学化学新课程教师培训任务。
本学科的培养目标为：
本专业培养的硕士研究生应当适应21世纪社会及教育发展所需要，具有现代教育观念和化学专业基本理论和实验技能，是服务于现代教育的高素质、高学历的、专门从事化学教学研究的高级专门人才。具体要求如下：
（1）认真学习并掌握马列主义、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想，坚持四项基本原则，热爱祖国，遵纪守法，品德优良，勇于追求真理和献身于科研及教育事业，积极为社会主义现代化建设服务。
（2）扎实掌握教育学、心理学、现代教育技术及化学专业的基本理论知识和实验技能；具有化学教学、教育研究和独立承担化学教学研究的能力。 （3）具有创新意识和创新能力；具有获取知识、运用知识和传递知识的能力；具有教育设计、教育实施和科学研究的能力；能够掌握和熟练应用计算机及现代教育技术；具有一定的竞争及人际交往等社会综合能力。
本专业的研究方向为：
1化学课程结构研究
化学课程结构改革是化学教学研究的重点。本研究方向的重点是根据化学学科的结构特点研究设计课程；课程结构的横向沟通和纵向衔接问题；初中化学、高中化学及大学化学课程结构和内容之间的衔接问题；以及如何利用课程结构改革推进素质教育和创新教育。
2化学实验研究
化学实验是化学科学赖以形成和发展的基础。本研究主要对中学化学实验进行改革，体现化学实验的微型化、绿色化、安全化、规范化和简单化。
3多媒体化学教学研究
充分运用多媒体手段辅助教学是当今教育改革的重点内容之一。本研究方向就是以现代教育教学理论为指导，以计算机等现代教学设备为工具，进行CAI化学课件理论和实践方面的研究
4化学教学设计研究
化学教学设计是连接教学理论和教学实践的桥梁。本研究方向的内容是把化学教学看作一个系统，以建构主义学习理论为主导，整合其它理论，构建教学设计的理论框架；同时结合化学学科特点，结合具体案例分析，进行教学设计基本模式的研究。