国外高分子化学英文教材研究
Study on English Textbooks on Polymer Chemistry from Overseas
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收稿日期: 2019-11-6 接受日期: 2019-12-6
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Received: 2019-11-6 Accepted: 2019-12-6
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调查了国外近20余年来出版的与高分子化学相关的英文教材。介绍了这些英文教材的概况以及我国对这些教材的引进情况,并分析了这些教材的主要特点。这将对我们选取适当的高分子化学英文教材用于课堂教学以及编写高分子化学中文教材具有有益的启示。
关键词:
This paper aims to summarize the English textbooks on polymer chemistry published overseas over the last two decades. An up-to-date overview of the textbooks and importation are given, followed by a discussion of their features. This study is expected to be helpful for the selection of a proper polymer chemistry textbook in English for classroom teaching, as well as for writing a Chinese polymer chemistry textbook.
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邹华.
Zou Hua.
在为上海“四个中心”建设培养具有国际竞争力人才的背景下,上海市教委从2009年起开始了上海高校示范性全英语教学课程建设。上海理工大学材料科学与工程专业从开办之初就积极开展专业课程的全英文教学实践[1],迄今为止已有11门课程入选该项目,其中包括本人所负责的高分子科学基础课程。
1 国外高分子化学相关英文教材概况
表1 国外主要高分子综合类教材概况
| 序号 | 教材名称 | 版次 | 作者 | 作者单位 | 出版年 | 出版社 | 章/页数 | 适用对象 | 备注 |
| 1 | Fundamentals of Polymer Science: An Introductory Text | 2 | Michael M. Coleman, Paul C. Painter | 美国宾州州立大学 | 1998 | CRC Press | 11/496 | 未明确 | |
| 2 | Polymers | 1 | David J. Walton, J. Phillip Lorimer | 英国考文垂大学 | 2001 | Oxford University Press | 7/160 | 本科生 | |
| 3 | Polymers: Chemistry and Physics of Modern Materials | 3 | J.M.G. Cowie, Valeria Arrighi | 英国赫瑞瓦特大学 | 2007 | CRC Press | 17/518 | 本科生研究生 | 已引进注释版 |
| 4 | Introduction to Polymers | 3 | Robert J. Young, Peter A. Lovell | 英国曼彻斯特大学 | 2011 | CRC Press | 25/688 | 本科生研究生 | |
| 5 | Polymer Science and Technology | 3 | Joel R. Fried | 美国佛罗里达州立大学 | 2014 | Prentice Hall | 13/688 | 本科生研究生 | 已引进第2版原版 |
表2 国外主要高分子化学类教材概况
| 序号 | 教材名称 | 版次 | 作者 | 作者单位 | 出版年 | 出版社 | 章/页数 | 适用对象 | 备注 |
| 6 | Polymer Chemistry: An Introduction | 3 | Malcolm P. Stevens | 美国哈特福德大学 | 1999 | Oxford University Press | 18/576 | 本科生研究生 | |
| 7 | Introduction to Synthetic Polymers | 2 | Ian M. Campbell | 英国利兹大学 | 2000 | Oxford University Press | 10/232 | 本科生 | |
| 8 | Contemporary Polymer Chemistry | 3 | Harry Allcock, Fred Lampe Deceased, James Mark | 美国宾州州立大学,辛辛那提大学 | 2003 | Prentice Hall | 24/832 | 本科生研究生 | 已引进翻译版 |
| 9 | Principles of Polymerization | 4 | George Odian | 美国纽约城市大学 | 2004 | Wiley- Interscience | 9/832 | 本科生研究生 | 已引进翻译版 |
| 10 | Polymer Chemistry | 2 | Paul C. Hiemenz, Timothy P. Lodge | 美国加州州立理工大学波莫纳分校,明尼苏达大学 | 2007 | CRC Press | 13/608 | 本科生研究生 | |
| 11 | Principles of Polymer Chemistry | 3 | A. Ravve | 美国Continental公司 | 2012 | Springer | 10/820 | 研究生 | 已引进翻译版 |
| 12 | The Chemistry of Polymers | 5 | John W Nicholson | 英国格林威治大学 | 2017 | RSC Publishing | 11/210 | 未明确 | |
| 13 | Polymer Chemistry | 1 | Sebastian Koltzenburg, Michael Maskos, Oskar Nuyken | 德国BASF公司等 | 2017 | Springer | 22/584 | 本科生研究生 | |
| 14 | Introduction to Polymer Chemistry | 4 | Charles E. Carraher Jr. | 美国佛罗里达大西洋大学 | 2017 | CRC Press | 17/588 | 本科生为主 | |
| 15 | Carraher’s Polymer Chemistry | 10 | Charles E. Carraher, Jr. | 美国佛罗里达大西洋大学 | 2018 | CRC Press | 19/816 | 研究生为主 |
从教材作者所在国家来看,其中9本的作者来自美国,5本的作者来自英国,1本的作者来自德国。从出版社来看,包括CRC Press (6种),Oxford University Press (3种),Springer (2种),Prentice Hall (2种),Wiley (1种)和RSC Publishing (1种),均为世界知名的出版机构。
2 我国引进国外高分子化学相关英文教材情况
这些教材中的5种已先后以原版、翻译版或注释版的形式被我国引进。具体情况如下:化学工业出版社出版了一套国外名校名著(材料专业),分为翻译版和影印版两个系列,其中翻译版系列包括《当代聚合物化学》(对应《Contemporary Polymer Chemistry, 3rd edition》,张其锦等译,2006年)和《高分子化学原理》(对应《Principles of Polymer Chemistry, 2nd Edition》,张超灿等译,2008年)两种高分子化学类教材,影印版系列包括《Polymer Science and Technology, 2nd edition》(2011年)一种高分子综合类教材。此外,机械工业出版社在“时代教育∙国外高校优秀教材精选”系列中分别出版了高分子化学类教材《Principles of Polymerization, 4th edition》的翻译版《聚合反应原理》(龙军等译,2013年)和高分子综合类教材《Polymers: Chemistry and Physics of Modern Materials》的注释版《高分子化学与物理》(黄鹤注释,2014年)。
3 国外高分子化学相关英文教材的主要特点
3.1 内容丰富
从内容上看,高分子化学教材一般包括绪论、逐步聚合、自由基聚合、共聚、离子聚合、配位聚合、开环聚合、聚合方法、聚合物的化学反应等[5]。严格局限于这一范围的高分子化学类教材只有2004年出版的《Principles of Polymerization, 4th edition》。表3列出了几种代表性的高分子化学类教材的目录。从中可以看出,大部分高分子化学类教材的内容已不限于高分子的制备和反应,其往往还包括各种类型的高分子(常见高分子、天然高分子、无机高分子、液晶高分子、功能高分子等)的介绍、聚合物与环境、聚合物加工、高分子物理(表征、高分子溶液、结构、形态与性能等)以及发展趋势等方面的内容。例如,1999年出版的《Polymer Chemistry: An Introduction》包含3部分18章,其中第1部分共5章专门介绍了聚合物结构与性能;2003年出版的《Contemporary Polymer Chemistry, 3rd edition》包含5部分,其中第3–5部分(对应第14–24章)分别为聚合物的物理表征、聚合物的加工测试、分子结构性质与应用;2007年出版的《Polymer Chemistry, 2nd edition》包含13章,其中相应于传统的高分子化学的内容只有5章,其余均为高分子物理相关内容。
表3 国外几种代表性的高分子化学类教材目录对比
| 章 | #6 Polymer Chemistry: An Introduction, 3rd edition | #8 Contemporary Polymer Chemistry, 3rd edition | #9 Principles of Polymerization, 4th edition | #10 Polymer Chemistry, 2nd edition | #11 Principles of Polymer Chemistry, 3rd edition | #13 Polymer Chemistry | #14 Introduction to Polymer Chemistry, 4th edition |
| 1 | 基本原理 | 聚合物化学的范围 | 引言 | 链式分子介绍 | 引言和命名 | 基本概念介绍 | 引言 |
| 2 | 分子量和聚合物溶液 | 缩合聚合及其他逐步聚合反应 | 逐步聚合 | 逐步增长聚合 | 物理性能和物理化学 | 聚合物溶液 | 聚合物结构 |
| 3 | 化学结构和聚合物形态 | 自由基聚合 | 自由基链式聚合 | 链增长聚合 | 自由基链增长聚合 | 聚合物分析:摩尔质量的确定 | 聚合物的分子量 |
| 4 | 化学结构和聚合物性质 | 离子型及配位聚合反应 | 乳液聚合 | 可控聚合 | 离子链增长聚合 | 固态聚合物 | 天然聚合物 |
| 5 | 聚合物的评估、表征和分析 | 光聚合、辐射聚合及电聚合 | 离子链式聚合 | 共聚物,微结构和立构规整性 | 开环聚合 | 部分结晶聚合物 | 逐步聚合 |
| 6 | 自由基聚合 | 环状有机化合物的聚合 | 链式共聚 | 聚合物构象 | 普通的链增长聚合物 | 无定型聚合物 | 离子链反应和复杂的配位聚合 |
| 7 | 离子聚合 | 合成聚合物的反应 | 开环聚合 | 聚合物溶液的热力学 | 逐步增长聚合和逐步增长聚合物 | 作为材料的聚合物 | 自由基链聚合 |
| 8 | 使用复杂配位催化剂的乙烯基聚合物 | 生物聚合物及其反应 | 聚合的立体化学 | 聚合物溶液的光散射 | 天然聚合物 | 逐步聚合 | 共聚 |
| 9 | 乙烯基聚合物的反应 | 聚合物中的无机元素 | 聚合物反应 | 稀聚合物溶液的动力学 | 聚合物的有机反应 | 自由基聚合 | 有机金属和类金属聚合物 |
| 10 | 逐步反应和开环聚合 | 聚合及解聚的平衡 | 网络,凝胶和橡胶弹性 | 面向特种应用的聚合物 | 离子聚合 | 无机聚合物 | |
| 11 | 聚醚,聚硫化物和相关聚合物 | 缩合聚合反应动力学 | 线性粘弹性 | 配位聚合 | 聚合物的反应 | ||
| 12 | 聚酯 | 自由基聚合动力学 | 玻璃化转变 | 开环聚合 | 聚合物的测试和光谱表征 | ||
| 13 | 聚酰胺和相关聚合物 | 离子型聚合动力学 | 结晶聚合物 | 共聚 | 流变学和物理测试 | ||
| 14 | 酚,脲和三聚氰胺甲醛聚合物 | 绝对分子量的测定 | 链式聚合制备的重要聚合物 | 添加剂 | |||
| 15 | 杂环聚合物 | 分子量和分子量分布测定的相对方法 | 聚合物的化学反应 | 用于聚合物的反应物和中间体的制备 | |||
| 16 | 无机和部分无机聚合物 | 聚合物溶液热力学和无扰链 | 工业相关的聚合过程 | 聚合物技术 | |||
| 17 | 各种有机聚合物 | 形态学、玻璃化转变和聚合物结晶 | 塑料加工基础 | ||||
| 18 | 天然聚合物 | 聚合物构象分析 | 弹性体 | ||||
| 19 | 衍射、散射和光谱法测定聚合物结构 | 功能聚合物 | |||||
| 20 | 聚合物的加工 | 液晶聚合物 | |||||
| 21 | 聚合物的测试 | 聚合物和环境 | |||||
| 22 | 大分子结构与性质的关系 | 高分子科学的发展趋势 | |||||
| 23 | 电活性和光电聚合物 | ||||||
| 24 | 合成聚合物在生物医药方面的应用 |
从页码来看,上述15种教材,除去《Polymers》《Introduction to Synthetic Polymers, 2nd edition》和《The Chemistry of Polymers》三种外,其余不论开本大小,均超过400页,最多的高达832页,即上面提到的专注于高分子制备和反应的《Principles of Polymerization, 4th edition》。从章数来看,大部分教材都包含10章或以上,其中《Contemporary Polymer Chemistry, 3rd edition》一书多达24章。总之,大部分高分子化学相关教材内容都十分丰富,并且不局限于高分子制备和反应。
3.2 再版次数多
再版的教材能够及时更新内容以及消除之前版本中的错误。多次再版的教材往往历史悠久,读者群广泛,具有较大的影响力。从版次来看,上述15种教材中2种为初版,3种为2版,6种为3版,2种为4版,1种为5版,1种为10版,其中初版于2017年的教材《Polymer Chemistry》是由曾获奖的德文教材翻译而来。由此可见,大部分教材是已经出版3次或以上的经典教材。
新版教材在内容上普遍体现了高分子化学领域的最新发展成果。例如,随着可控聚合研究在21世纪初期的迅速发展,可控聚合内容一度成为衡量高分子教材新颖性的重要指标。例如,《Polymer Chemistry, 2nd edition》一书把可控聚合与逐步聚合、链式聚合并列,单独设为一章。又如,为反映近年来绿色化学和绿色材料的发展趋势,2017年出版的《Introduction to Polymer Chemistry, 4th edition》专门增加了一节“绿色材料”。
3.3 辅助内容齐全
除必不可少的前言、正文和参考文献之外,这些教材一般还配有作者介绍、习题、进一步阅读的内容、附录和索引等辅助内容。特别是,为突出教材属性,几乎所有教材均配有例题和习题。例如,《Polymer Chemistry, 2nd edition》一书提供了超过60道的例题,并且每一章末尾均附有15道以上的习题。《Introduction to Polymers》还提供了习题答案。此外,《Polymer Chemistry, 2nd edition》和《Introduction to Polymer Chemistry, 4th edition》在每一章末尾另附有若干条本章内容小结。《Introduction to Polymer Chemistry, 4th edition》在每一章末尾还附有词汇表,并在全书开头单独列出了两页的“怎样来学习高分子”的建议。
3.4 适用范围广
这些教材在其前言部分通常会说明其所面向的读者对象。根据作者的介绍,大部分教材既能适用于本科生也能适用于研究生,只有少数教材专门适用于本科生或研究生。特别是,Charles E. Carraher Jr.分别针对本科生和研究生编写了《Introduction to Polymer Chemistry, 4th edition》和《Carraher’s Polymer Chemistry, 10th edition》。这两套书籍都堪称百科全书式的高分子化学教材,其在整体架构上较为类似,但部分内容有所不同。例如,前者的天然高分子部分只有一章,后者将天然高分子分成了植物和动物两章分别进行阐述,后者还多出了一章“Selected Topics”供研究生深入学习。在实际教学中,教师可以根据教学目标和教学对象的不同来灵活选取内容。
3.5 注重读者友好性
一些教材在编写时注意以学生为中心。特别是重视使用插图来展示概念或实验结果,例如《Polymer Chemistry, 2nd edition》一书使用了约200幅插图。该书还注意对重要的方程和公式进行逐步推导,避免直接引入公式。
部分教材在出版形式上也注重了读者友好性(reader-friendly)原则。以2017年出版的大16开本《Introduction to Polymer Chemistry, 4th edition》为例,该教材突出了用户友好性,书中的各级标题、示意图、实物照片、公式和重点词汇均为彩色印刷,便于读者学习。同样出版于2017年的《Polymer Chemistry》也采用了彩色印刷。
4 结语
本文介绍了15种国外优秀的与高分子化学相关的英文教材并对其特点进行了简要分析。可以看出国外教材具有如下特点:内容丰富、再版次数多、辅助内容齐全、适用范围广、注重读者友好性等。对这些高分子英文教材进行深入了解将有助于我们根据实际情况选择合适的教材进行课堂教学,同时对我们编写高分子中文教材也具有有益的启示。
参考文献
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