基于对高等教育出版社、科学出版社和化学工业出版社三家出版社出版的化学类教材的调研,对国内主要化学类核心课程教材的建设历史、发展现状、技术进展等进行了分析,概括出我国化学类核心课程建设存在的优势与不足,指出今后教材改革与建设的重点,对今后我国化学类核心课程教材建设具有一定的借鉴意义。
本文详细回顾了新中国成立以来高等学校化学类专业基础课程教材编写与出版的历史,着重介绍了高等教育出版社所经历的教材建设阶段及具有代表性的建设成果。在此基础上,以高等教育出版社现有的教材为例,综合分析了多种教材出版形式对课堂教学模式的影响和信息技术的发展对传统纸质教材出版的影响与改变。文末,对今后如何有效提升国内同类教材的编写和出版质量,更好地服务于我国高等学校化学类专业的人才培养事业,提出了若干建议。
自1997年重启高等教育出版业务以来,科学出版社高教出版与中国高等教育事业同步发展,出版了一大批适合人才培养要求的特色精品教材。本文围绕教材建设现状、教材创新、教材建设成绩和未来建设思路等方面,详细阐述了科学出版社化学类核心课程教材建设的历史经验,分析了面临的问题与挑战,为今后化学类核心课程教材建设提供了新的思路。
化学工业出版社以服务工科院校本科教学为基础,理、工、农、林、医兼具,品种齐全,覆盖专业基础课和专业方向课。在销品种约300种,其中“十二五”规划教材20种,“十一五”规划教材24种,四大化学理论课教材约80种。目前,出版社已经借助云服务、公众号、教学平台等开展在线资源和新形态教材建设。未来我社将紧跟教改动态,积极利用信息技术,着重策划出版一批特色突出的高质量教材,同时加大对国外优秀化学教材的引进力度。
为了充分了解国外高等教育化学类教材建设情况,为我国化学教材建设提供借鉴依据,本文从化学外国教材中心的建设历史和建设内容出发,调研国外化学教材发展与现状,分析国外化学教材的建设情况、学科结构和教材技术特点等内容。揭示我国在进行国外化学教材建设过程中存在的问题,提出了推进国外教材建设的建议。
通过比较三十本国内外流行的无机化学类教材,分析国内无机化学课程的构成,找出能够与之对应的国际流行教材,发现我国的无机化学课程相当于国际上化学原理或普通化学课程与描述无机化学的叠加。在特色上,国内无机化学教材覆盖面广,内容较深,文字精炼,但不易自学;国外无机化学教材中化学原理教材通常内容较浅,图文并茂,循序渐进,理论与应用及前沿有很好的结合;国外描述无机化学教材有的覆盖面窄,有的覆盖面宽,同时紧贴前沿。这些好的地方值得我们在教材建设时借鉴。
Zumdahl夫妇和DeCoste合著的Chemistry是一本在国内外广受赞誉的化学原理类教材。本文以此教材为例,介绍了国外化学原理类的教材。Chemistry这本教材内容既有广度同时也具有深度,具有可读性强、适用面广和拓展性强的特点。教材编写紧扣其培养学生化学思维和知识应用能力的基本理念,在内容和形式设计上运用了多种策略培养学生分析解决问题的能力和批判性思维能力。
Catherine Housecroft和Alan G. Sharpe合著的Inorganic Chemistry是一本经历了时间检验的经典教材,其内容涵盖了无机化学的基础原理、元素化学、生物无机化学以及这些知识在催化、工业生产和材料等领域的应用。本文希望通过对该教材的介绍及其与国内教材的编写内容和排版等的对照分析,为国内无机化学的教材编写提供一些有价值的参考,同时为从事无机化学教学的教师提供一个选择参考教材的选项。
结合教材修订的时代背景,回顾总结了吉林大学等三校编写的各版次《无机化学》编写的背景、特色和主要修订内容,提出教材内容必须紧扣教学大纲要求,注意与高中化学课程的衔接,知识讲授上要照顾到大一学生的知识基础,始终保持可读性、可讲授性的教材建设理念,并对新时期新版《无机化学》教材修订进行了展望,以期能为“互联网+”时代的高校无机化学教材建设提供一定的参考。
“普通化学”是理工科大多数专业所必修的一门基础课程,而无论是课程建设,还是人才培养,都需要有高质量的教材做支撑。同济大学无机及普通化学教学科研团队几十年来对“普通化学”教材经过多版本、多形式、多维度的系统建设,使之推到《普通化学》(第二版)的新高度。这套教材的系统建设成果主要体现在如下三个方面:1) 针对不同人才培养模式的工科普通化学课程,系统建设了满足不同人才培养层次的知识结构教材体系,并布局了符合新工科要求的教材知识点;2) 建立了与基础扎实且视野广阔的高素质人才培养目标相适应的教材体系;3) 构建了紧跟时代发展步伐的动态更新机制。基于该教材建设体系的组织思路,能将基础知识、拓展知识和化学前沿讲座有机结合交融,体现了知识的先进性、交叉性和综合性的特色。总而言之,同济大学的《普通化学》(第二版)经过教材的系统建设,既符合当今学科交叉的时代特色,又适应了新工科人才培养的要求。
为适应“新工科”全新人才培养目标和化学类通识课程教学的诉求,本教研组在多年开设此类课程和编写相关教材的基础上,探索和实践了“新工科”视域下化学通识类新形态立体化教材建设的总体思路和主要举措,形成了“三个转变、四项措施、五个特色”的教材建设新范式体系。
介绍了北京大学化学分析教材《定量化学分析简明教程》的内容特色以及各版次的内容演进。从分析化学工作者解决问题思路的角度出发实现各版次内容的演进。在此过程中,强调解决分析化学问题的基础与基本工具,如系统深入介绍化学平衡以及增加对数据处理的内容,以应用实例为载体,阐释解决分析化学问题的思维方式。
本文比较了北京大学《定量化学分析简明教程》与国外主要分析化学教材中定量化学分析的一部分内容,主要涉及误差与分析数据处理、溶液中的化学平衡与容量滴定分析。各教材对化学分析部分的基本内容、方法与思路基本一致,对内容展示的方式、顺序、切入点有所不同,为读者提供了不同的视角。《定量化学分析简明教程》在保证阐明基本概念、原理与方法的前提下,保持简明特色。国外大部分教材对溶液中的化学平衡基本概念进行详细介绍,适合没有学过普化原理的学生学习。未来的分析化学教材中,化学分析的内容可能会因为学科前沿的发展、新方法的出现而精简,建议适当加强在建立分析方法中涉及的步骤或流程、误差与数据处理的内容,建议涵盖建立分析化学方法应考虑的问题(即分析化学语言)以及分析方法特性评价的部分,建议进一步凝练溶液中化学平衡问题处理的思想方法,因为这些构成了理解分析化学思路的基础,以及发展分析方法和实施认证新方法的保证。
梳理了部分国内综合性院校本科化学类实验的课程设置及所用化学实验教材,同时简单介绍了科学仪器的分类。针对各类化学实验教材中分析仪器部分的内容重复、更新不及时、深度不够等问题,提出了解决方案,希望能对今后化学实验教材的编写提供不同的视角和有益的借鉴。
对国内外14本具有代表性的有机化学教材进行了对比研究,对教材的主要教学内容、内容编排、信息化建设、教学目标和出版情况等方面进行了对比,分析了我国有机化学教材建设的优势与不足,为未来有机化学教材建设提出了一些建议。
回顾了北京大学有机化学教材建设的历程,介绍了《基础有机化学》第四版的主要内容和特色。指出教材的建设过程和教材内容、格式的渐进变化要紧跟时代步伐,不断推陈出新,为培养创造性的人才做出贡献。
介绍了《基础有机化学》(第三、四版)编写过程中的思考和体会,重点介绍了部分章节的编写理念,尝试说明教材建设与学科同步发展的重要性和必要性。
《基础有机化学反应》和《基础有机化学合成》两部教材将基础有机化学中的核心内容——有机反应和有机合成的知识点进行“模块化”,并采用“微课式”编排。本文介绍了此系列教材的编写情况。
为了提升化学学科本硕贯通高层次人才的培养质量,我们编写了实验课程“现代化学实验与技术”教材——《高分子结构与性能的现代测试技术》。本教材构建了本硕贯通实验课程教学的新模式,体现出夯实专业基础知识、面向高分子学科前沿性科学研究、注重“个性化”培养学生科研实践能力以及通识性和实用性的特色。
高质量的教材是支撑高水平教学的重要基础。本文对国内外15本具有代表性的物理化学教材进行了对比研究,对编写理念、教学内容、编排体系、教学目标以及教材的编写和出版情况等16个方面进行了对比研究,分析了我国物理化学教材的优势与不足,提出了十四五期间开展物理化学教材建设需要重视的7个方面建议,对教材的编写和出版具有一定的参考价值。
从编写指导思想、主要内容、章节编排、主要特色、存在的不足等多个维度,对国际著名的Atkins物理化学第11版英文教材进行了较为全面的介绍,对国内物理化学教材建设具有一定的启示和借鉴作用,也有利于国内物理化学相关课程师生了解、学习和使用该教材。
从编写指导思想、主要内容和章节编排、主要特色、存在的不足等多个维度,对Levine编写的Physical Chemistry (6th edition)以及McQuarrie和Simon编写的Physical Chemistry-A Molecular Approach两本英文教材进行了较为全面的介绍,对国内物理化学教材建设具有一定的启示和借鉴作用,也有利于国内物理化学相关课程师生了解、学习和使用这两本教材。
以物理化学教材中界面化学与胶体化学的内容编写为研究对象,详细比较了不同版本中英文教材中对该部分知识的概念表述、内容取舍、编排方式等,其中中文教材按照学科类别(如理科版、工科版、农林版等)和同一主编不同版本两种方式进行了比较,英文版物理化学教材比较了五个版本,其中对Atkins主编的教材进行了三个版次的分析。追溯、剖析了该部分内容编写方式的差异和演进变化,为相关学科的教材编写和课堂教学提供参考。
电化学是物理化学重要的三级学科,已成为物理化学教材中不可缺少的部分。本文对国内外13本具有代表性的物理化学教材中电化学部分的编写理念、教学内容的组织、教学内容的选择以及新知识的引入等几个角度展开对比研究,对物理化学教材中电化学部分的编写和教学具有一定的参考价值。
目前物理化学教学在“量子先行”和“热力学先行”两种策略的选择上依然存在争论,热力学是物理化学的重要组成部分,本文分析和比较了国内外10本典型教材在热力学教学内容安排上的现状,提出了发展方向和建议,希望对物理化学教学和教材建设提供依据。
回顾了新中国成立后物理化学教材建设的历史。根据作者建设物理化学教材40年的经历,认为要正确认识教材和讲课的关系,正确处理教材和科硏的关系。教材建设要紧跟时代步伐,力争做到教材建设的多元化和立体化。
在高等教育高质量、现代化发展的趋势下,对学生高阶思维能力的培养成为高等教育发展的重要方向。本文在对高阶思维能力与STS (Science, Technology, Society)教育内涵理解的基础上,梳理STS习题中实物条件、数量条件、特征条件、闲置条件等已知条件与高阶思维能力培养的关系,设计物理化学STS习题。以热力学基本定律为例,结合教学目标、学情、高阶思维能力培养的STS习题设计规划,建立其知识点与STS教育结合的双向明细表,考虑习题题型和难度,采用习题的筛选、改编、自编形式进行STS习题设计,并应用于物理化学教学实践,促使学生高阶思维能力的提升,为物理化学习题内容、形式的改进提供了新思路。
本文介绍在物理化学教材中,以化学势为主线,籍此系统而又完整地导出各类化学反应的等温式。一方面可进一步巩固和强化学生对各类物质化学势及其表达式的理解和应用,另一方面还可以非常直接地明晰各类化学反应等温式的来龙去脉,并帮助学生正确理解和计算各类化学反应标准摩尔Gibbs自由能ΔrGmϴ、标准平衡常数(又称热力学平衡常数) Kϴ和反应商Q,从而有助于取得较好的教学效果。
以高等教育出版社2022年出版的南京大学第六版《物理化学》为研究对象,借鉴Gkitzia等人开发的分析框架,运用内容分析法对教材中的视觉表征进行分析。从表征的类型、表征与文本的关联情况、合适的标题和表面特征注释四个维度对教材进行编码分析评价。研究发现:(1) 在表征类型方面,存在符号、宏观、微观、多种表征四种形式,但是没有出现多重、多类表征。其中符号表征(72.85%)比例较大,且超过其他几种表征类型的总和,而宏观表征(3.31%)、微观表征(5.63%)明显较少,其中多种表征(18.21%)主要是“宏观-符号”和“微观-符号”的组合。(2) 在表征呈现方面,总体质量较高。具体表现为98.34%的视觉表征和文本完全相关并有连接,98.34%的视觉表征有合适的标题,97.68%的视觉表征有清晰的表征注释。最后讨论了研究结果对于物理化学教学的启示。
选取具有代表性的10本国内外结构化学教材进行了教学内容对比研究。介绍了国内结构化学教材的发展历史和特点,从内容、习题和特色几方面比较了国内外教材的差异,并为今后结构化学教材的建设提出了相应的建议。
教材建设是课程建设的重要一环,本文重点对山东大学分子模拟实验国家一流课程的教材建设情况进行了介绍。从历史与传承、发展与创新、总结与展望三个方面对山东大学化学学科的教材编写历史、国内外分子模拟相关教材的建设情况、《分子模拟》教材的主要内容和特色之处,以及下一步的修订计划进行了详细介绍,以期对相关教材的编写与修订提供启发与借鉴。