Требования к уровню теоретических и практических знаний и умений специалистов-аграриев с каждым годом повышаются. Химические дисциплины являются основой естественнонаучного образования будущих специалистов агропромышленного комплекса. Для повышения эффективности обучения студентами агроинженерных специальностей химических дисциплин предложено применить методы проектного обучения и кейс-технологии. Проанализированы образовательные возможности проектного обучения и кейс-технологии в контексте методологических психолого-педагогических концепций – структуры деятельности и логики развития личности. Установлено, что данные методы, применяемые в ходе преподавания химических дисциплин, позволяют задействовать все компоненты структуры деятельности: познавательный, ценностно-ориентированный, коммуникативный, преобразовательный, физический и эстетический. Показаны способы применения проектного обучения и кейс-технологий при изучении химических дисциплин студентами, обучающимися по специальности «Агроинженерия». Приведён пример кейса по определению качества питьевой воды методами титриметрического и потенциометрического анализа и подбора бытового фильтра для очистки питьевой воды. Детально рассмотрена методика выполнения работ. Определены критерии оценки результатов работы обучающихся. Проектное обучение и кейс-технологии должны соответствовать ряду требований, иметь систему критериев оценки, определённые цели и практико-ориентированную задачу, что позволит обучающимся сформировать способность и готовность к решению практических задач в их будущей профессиональной деятельности.