無(wú)機(jī)化學(xué)教材建設(shè)的探索與實(shí)踐

王莉?范勇?張麗榮?徐家寧?宋天佑

摘 要：介紹了吉林大學(xué)多層次、系統(tǒng)性、立體化的無(wú)機(jī)化學(xué)教材體系建設(shè)的歷史脈絡(luò)，結(jié)合當(dāng)時(shí)的時(shí)代背景，回顧了各版次教材的編寫(xiě)背景、教材特色和修訂的主要內(nèi)容等，總結(jié)了經(jīng)典教材建設(shè)中的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)兄弟院校的教材建設(shè)有啟發(fā)和借鑒意義。

關(guān)鍵詞：無(wú)機(jī)化學(xué);教材建設(shè);教學(xué)改革;多層次;立體化

教材是教學(xué)內(nèi)容最重要的載體，是教學(xué)工作的重要依托。構(gòu)建合理有效的教材體系對(duì)高素質(zhì)、創(chuàng)新性化學(xué)人才培養(yǎng)是十分重要的。從1978年起的40多年里，吉林大學(xué)的《無(wú)機(jī)化學(xué)》教材建設(shè)順應(yīng)時(shí)代脈搏，不斷發(fā)展完善，逐漸形成多層次、系統(tǒng)性、立體化的《無(wú)機(jī)化學(xué)》教材體系，可滿足不同專業(yè)、不同教學(xué)計(jì)劃的需求，在全國(guó)高校無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)中發(fā)揮著重要作用。

一、逐步完善的多層次、系統(tǒng)性無(wú)機(jī)化學(xué)教材體系

“文革”結(jié)束后，我國(guó)高等教育逐步走上正軌。1978年，由尹敬執(zhí)（山東大學(xué)）、申泮文（南開(kāi)大學(xué)）、李培森（武漢大學(xué)）和曹錫章（吉林大學(xué)）統(tǒng)稿，北京大學(xué)、南京大學(xué)、吉林大學(xué)、山東大學(xué)、中山大學(xué)、遼寧大學(xué)和武漢大學(xué)等8所高校分工協(xié)作編寫(xiě)的《無(wú)機(jī)化學(xué)》（上、下）問(wèn)世。這部《無(wú)機(jī)化學(xué)》教材是我國(guó)恢復(fù)高考招生制度后的第一部化學(xué)基礎(chǔ)課程教科書(shū)，填補(bǔ)了“文革”造成的教材空白。這部教材的特點(diǎn)是深入講解理論知識(shí)并注重探討無(wú)機(jī)化合物的性質(zhì)規(guī)律。1983年，這部教材第二版出版，吉林大學(xué)的曹錫章、杜堯國(guó)、劉學(xué)銘、屠昆崗參加了編寫(xiě)工作。1994年，吉林大學(xué)曹錫章、王杏喬、宋天佑完成這部教材第三版的編寫(xiě)。與第一版相比，第三版在內(nèi)容上有了很大的擴(kuò)充，既深入講解理論知識(shí)，又注重討論無(wú)機(jī)化合物的性質(zhì)規(guī)律。

21世紀(jì)之初，教育部啟動(dòng)了“高等教育面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革計(jì)劃”項(xiàng)目，拉開(kāi)了大規(guī)模高等教育教學(xué)改革的序幕。如何面向新世紀(jì)編寫(xiě)教材，成為教材建設(shè)的主要研究方向。2001年，受高等教育出版社委托，宋天佑教授組織吉林大學(xué)、武漢大學(xué)和南開(kāi)大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)一線主講教師編寫(xiě)新版《無(wú)機(jī)化學(xué)》教材。2004年，作為“十五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，新版《無(wú)機(jī)化學(xué)》（上、下）正式出版[1]。與原來(lái)吉林大學(xué)、武漢大學(xué)等校編寫(xiě)的《無(wú)機(jī)化學(xué)》（第三版，94版）相比，新版《無(wú)機(jī)化學(xué)》在知識(shí)內(nèi)容上注重?zé)o機(jī)化學(xué)與中學(xué)教學(xué)及大學(xué)其他后續(xù)課程的銜接，教材的可讀性和可講授性明顯提高;完善了化學(xué)動(dòng)力學(xué)內(nèi)容，給出了速率方程積分表達(dá)式，介紹了半衰期概念，詳細(xì)討論了反應(yīng)物濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系;引入姜泰勒效應(yīng)，完善了晶體場(chǎng)理論;增加元素及其化合物的重要性質(zhì)，并以一章的篇幅介紹無(wú)機(jī)化學(xué)新興領(lǐng)域。2009年，該教材完成第一次修訂，并立項(xiàng)為“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。新版《無(wú)機(jī)化學(xué)》第二版在保持教材知識(shí)體系與主流物理化學(xué)教材相一致的前提下[2]，對(duì)功的數(shù)學(xué)符號(hào)加以修正，并重點(diǎn)完成元素部分內(nèi)容的修訂。該教材在2011年被評(píng)為教育部“普通高等教育精品教材”，并于2012年入選首批“十二五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。2015年，在保持前兩版可讀性、可講授性和較完整資料性特色的前提下，宋天佑教授領(lǐng)銜、中青年教師參與編寫(xiě)的新版《無(wú)機(jī)化學(xué)》第三版修訂完成[3]。與前兩版相比較，第三版有較大的變化，如在章節(jié)框架上做出改動(dòng)，化學(xué)鍵理論概述一章分成分子結(jié)構(gòu)和共價(jià)鍵理論、晶體結(jié)構(gòu)兩章;依據(jù)CRC Handbook of Chemistry and Physics （93rd edition）和LANGEs Handbook of Chemistry （16th edition）兩本權(quán)威手冊(cè)重新編寫(xiě)附錄并核對(duì)全書(shū)的數(shù)據(jù);上冊(cè)的習(xí)題在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行了補(bǔ)充和修改，下冊(cè)的習(xí)題在編排上做了較大調(diào)整，按內(nèi)容分成名詞術(shù)語(yǔ)的解釋、完成化學(xué)反應(yīng)式、合成與制備、分離和提純、解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、推理判斷等題目?！靶氯妗钡摹稛o(wú)機(jī)化學(xué)》資料性強(qiáng)、信息量大，適合于長(zhǎng)學(xué)時(shí)的教學(xué)。

2007年，宋天佑教授受高等教育出版社之約編寫(xiě)的“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《簡(jiǎn)明無(wú)機(jī)化學(xué)》出版[4]。該教材脫胎于宋天佑教授從教數(shù)十年的無(wú)機(jī)化學(xué)課程講稿和電子教案，90學(xué)時(shí)的基本內(nèi)容，給主講教師留下了很大的空間。教師可以在教材的基礎(chǔ)上對(duì)元素部分的知識(shí)框架加以充填和豐富，以滿足更高層次教學(xué)的需要;還可以精簡(jiǎn)理論部分偏深偏難的內(nèi)容，使學(xué)時(shí)數(shù)降到60～70。因此，該教材在使用上具有較好的伸縮性，可滿足不同專業(yè)的教學(xué)要求。2007年，該教材被教育部網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)中心指定為無(wú)機(jī)化學(xué)培訓(xùn)教材;2008年，被教育部評(píng)為“普通高等教育精品教材”。2014年，宋天佑教授基于拔尖人才培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)班——唐敖慶班的教學(xué)實(shí)踐，修訂了《簡(jiǎn)明無(wú)機(jī)化學(xué)》以滿足應(yīng)用化學(xué)專業(yè)及近化學(xué)專業(yè)70學(xué)時(shí)左右的無(wú)機(jī)化學(xué)或普通化學(xué)課程需求?！逗?jiǎn)明無(wú)機(jī)化學(xué)》（第二版）在保持與課堂教學(xué)零距離的風(fēng)格不變的前提下，進(jìn)一步突出“簡(jiǎn)明”的特點(diǎn)[5]。

針對(duì)化學(xué)類專業(yè)教學(xué)，宋天佑教授又在《簡(jiǎn)明無(wú)機(jī)化學(xué)》一書(shū)整體框架基礎(chǔ)上編寫(xiě)了《無(wú)機(jī)化學(xué)教程》[6]，并于2012年在高等教育出版社出版。該教材在不脫離大學(xué)新生知識(shí)基礎(chǔ)的前提下，增加元素化學(xué)知識(shí)并大幅度重組化學(xué)原理的內(nèi)容，在重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)的處理上文字較多，著意講透，力爭(zhēng)做到深入淺出，同時(shí)保持與課堂教學(xué)零距離的特點(diǎn)。

做習(xí)題是學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)做題，學(xué)生不僅能檢查自身對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用程度，還能更準(zhǔn)確、牢固地理解和掌握無(wú)機(jī)化學(xué)課程的基礎(chǔ)知識(shí)和重點(diǎn)內(nèi)容，進(jìn)而建立正確的思維方式。因此，在編寫(xiě)理論課教材的同時(shí)，我們還撰寫(xiě)了配套的無(wú)機(jī)化學(xué)習(xí)題教材，如與“新三版”《無(wú)機(jī)化學(xué)》配套的《無(wú)機(jī)化學(xué)習(xí)題解答》和《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》[7]、與《簡(jiǎn)明無(wú)機(jī)化學(xué)》配套的《無(wú)機(jī)化學(xué)習(xí)題解析》及與《無(wú)機(jī)化學(xué)教程》配套的《無(wú)機(jī)化學(xué)教程習(xí)題解答》等。這些習(xí)題教材在編寫(xiě)上與相應(yīng)的主教材在知識(shí)體系上具有一致性，避免出現(xiàn)遠(yuǎn)離教學(xué)體系的偏題和怪題，盡可能地覆蓋教材的全部知識(shí)，并體現(xiàn)出重點(diǎn)和難點(diǎn)。由于這些配套教材面向剛剛步入化學(xué)殿堂的大一新生，在學(xué)習(xí)上他們正處于學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)換階段，我們?cè)诮o出習(xí)題答案的同時(shí)列出詳細(xì)完整的解析過(guò)程，希望學(xué)生能加以對(duì)照用于檢驗(yàn)自己對(duì)知識(shí)內(nèi)容的理解程度，以便查缺補(bǔ)漏，在深入淺出地學(xué)好無(wú)機(jī)化學(xué)課程中培養(yǎng)科學(xué)的思維方法和學(xué)習(xí)能力。其中，《無(wú)機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題》內(nèi)容豐富、知識(shí)點(diǎn)全、包含各類無(wú)機(jī)化學(xué)常見(jiàn)題型如選擇題、填空題、簡(jiǎn)答題和計(jì)算題等，而且對(duì)各類例題和習(xí)題均給出詳細(xì)解析，既可用于學(xué)生課下對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的理解掌握情況進(jìn)行測(cè)試，鞏固所學(xué)知識(shí)，又可作為廣大講授無(wú)機(jī)化學(xué)教師的試題庫(kù)和參考資料。

此外，我們還編寫(xiě)了配套的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材。2006年，與新版《無(wú)機(jī)化學(xué)》（上、下冊(cè)）配套的實(shí)驗(yàn)教材《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》在高等教育出版社出版。該書(shū)是“十五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容在其上冊(cè)中?！痘A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》合理選擇、巧妙編排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以增加教材的實(shí)用性。教材的內(nèi)容基本上是為學(xué)生開(kāi)出的實(shí)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上精心設(shè)計(jì)一些具有知識(shí)性、趣味性、實(shí)用性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使課堂實(shí)驗(yàn)貼近生產(chǎn)、生活和科研實(shí)際。同時(shí)剔除陳舊、過(guò)時(shí)、重復(fù)性差和一般實(shí)驗(yàn)室難以實(shí)施的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。為學(xué)生進(jìn)行綜合和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)酥磷呦蛏鐣?huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2007年，該書(shū)獲吉林省省級(jí)優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)。2015年，范勇、徐家寧等編寫(xiě)的《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)（第二版）（無(wú)機(jī)化學(xué)分冊(cè)）》在高等教育出版社出版[8]。該書(shū)為“十二五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，也是《無(wú)機(jī)化學(xué)》第三版（上、下冊(cè)）配套的實(shí)驗(yàn)教材，涵蓋普通化學(xué)和無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。學(xué)生可通過(guò)掃描教材相應(yīng)位置上的二維碼來(lái)觀看包括實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)基本操作、重要化合物的合成等在內(nèi)的實(shí)驗(yàn)視頻資源。

這幾套教材相輔相成，形成了多層次、系統(tǒng)性無(wú)機(jī)化學(xué)教材體系建設(shè)的主體，極大程度地滿足了多層次教學(xué)的需要，在全國(guó)高校無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)中發(fā)揮了重要作用。

二、與時(shí)俱進(jìn)的立體化無(wú)機(jī)化學(xué)教材體系建設(shè)

近年來(lái)，“質(zhì)量工程”和“本科教學(xué)工程”等一系列高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目，全面推動(dòng)了高等教育教學(xué)改革，實(shí)現(xiàn)了高等教育教學(xué)跨越式發(fā)展。其中，精品課程建設(shè)、國(guó)家精品資源共享課建設(shè)和在線開(kāi)放課程建設(shè)等項(xiàng)目都對(duì)教材建設(shè)提出了更高的要求。因此，在紙質(zhì)主教材編寫(xiě)的基礎(chǔ)上，建設(shè)適應(yīng)形勢(shì)要求的包括配套電子教案、實(shí)驗(yàn)視頻和網(wǎng)絡(luò)教育共享資源在內(nèi)的立體化教材成為無(wú)機(jī)化學(xué)教材建設(shè)的重點(diǎn)。

2008年和2012年，與“十五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《無(wú)機(jī)化學(xué)》和“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《無(wú)機(jī)化學(xué)》（第二版）配套的電子教案先后由高等教育出版社出版，并同期在吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂上線供廣大師生使用、參考。2015年，與“十二五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《無(wú)機(jī)化學(xué)》（第三版）配套的數(shù)字課程在高等教育出版社的數(shù)字課程網(wǎng)站上線，廣大師生可登錄該網(wǎng)站瀏覽與教材相關(guān)的電子教案、書(shū)中插圖、礦物標(biāo)本圖片等數(shù)字化資源。

2010年，宋天佑教授編制的與《簡(jiǎn)明無(wú)機(jī)化學(xué)》配套的電子教案在高等教育出版社出版。該課件是對(duì)6輪次無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)的電子教案的充實(shí)和完善，與課堂教學(xué)零距離。

2013年，由宋天佑教授領(lǐng)銜建設(shè)的無(wú)機(jī)化學(xué)精品資源共享課在愛(ài)課程網(wǎng)站上線。該課程以“十二五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《無(wú)機(jī)化學(xué)》（第二版）為依托，以吉林大學(xué)100學(xué)時(shí)的無(wú)機(jī)化學(xué)課程實(shí)景錄像為主體，配套文字簡(jiǎn)練、圖文并茂、內(nèi)容設(shè)置合理的多媒體課件資源和媒體素材庫(kù)（包含上百幅圖片、十幾個(gè)演示實(shí)驗(yàn)、結(jié)構(gòu)模型和動(dòng)畫(huà)），來(lái)幫助學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)，構(gòu)建系統(tǒng)的知識(shí)體系，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共享。自上線以來(lái)，該課程深受全國(guó)無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)一線教師和廣大學(xué)生的好評(píng)，2016年被評(píng)為國(guó)家精品資源共享課。2017年，以無(wú)機(jī)化學(xué)國(guó)家精品資源共享課為基礎(chǔ)制作的無(wú)機(jī)化學(xué)數(shù)字課程由高等教育出版社出版，成為無(wú)機(jī)化學(xué)紙質(zhì)教材內(nèi)容的有益補(bǔ)充和擴(kuò)展。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化、信息化的浪潮正深刻地影響著高等教育，一種突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的新型開(kāi)放課程在“中國(guó)大學(xué)MOOC”等平臺(tái)上線。這種完全以學(xué)生為中心開(kāi)展完整教學(xué)活動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式勢(shì)必引發(fā)課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式方法的變革。為了適應(yīng)新形勢(shì)的變化，我們確定MOOC資源建設(shè)和無(wú)機(jī)化學(xué)教材修訂相結(jié)合的建設(shè)思路，以做到教材建設(shè)的與時(shí)俱進(jìn)。2017年底，無(wú)機(jī)化學(xué)在線開(kāi)放課程在“中國(guó)大學(xué)MOOC”平臺(tái)上線。該課程具有以下特色：（1）多校聯(lián)合的授課模式。無(wú)機(jī)化學(xué)在線開(kāi)放課程的教學(xué)團(tuán)隊(duì)由吉林大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)、武漢大學(xué)、山東大學(xué)、中國(guó)海洋大學(xué)、北京化工大學(xué)和西北大學(xué)七所國(guó)內(nèi)著名高校的多名具有豐富無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)秀一線教師組成。這種多校聯(lián)合的授課模式可整合國(guó)內(nèi)高校無(wú)機(jī)化學(xué)課程的優(yōu)秀教學(xué)資源，形成具有“一流教學(xué)隊(duì)伍、一流教材、一流教學(xué)手段和一流教學(xué)內(nèi)容”的無(wú)機(jī)化學(xué)精品在線開(kāi)放課程體系，以滿足國(guó)內(nèi)大多數(shù)高校的無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)要求，擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)教育資源受益面。（2）課程內(nèi)容系統(tǒng)、全面?；诩执髮W(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)精品課程的幾十年教學(xué)實(shí)踐，無(wú)機(jī)化學(xué)在線開(kāi)放課程按“無(wú)機(jī)化學(xué)原理”和“無(wú)機(jī)元素化學(xué)”兩部分展開(kāi)，每部分又分為章、節(jié)、知識(shí)點(diǎn)三級(jí)結(jié)構(gòu)，將學(xué)科理論和概念的從屬關(guān)系清晰呈現(xiàn)給學(xué)生，有利于學(xué)生知識(shí)體系的構(gòu)建，把握知識(shí)點(diǎn)在課程體系中的位置和知識(shí)點(diǎn)間的相互聯(lián)系。此外，還為學(xué)生提供學(xué)習(xí)指南、學(xué)習(xí)重點(diǎn)與難點(diǎn)解析，使學(xué)生確立正確的學(xué)習(xí)方法;設(shè)置課堂提問(wèn)、隨堂測(cè)試、章節(jié)作業(yè)和單元測(cè)驗(yàn)等環(huán)節(jié)，使學(xué)生充分了解自身對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握程度;為學(xué)生提供必要的學(xué)習(xí)資源，包括教學(xué)課件、重要實(shí)驗(yàn)視頻等，讓學(xué)生自由地在線瀏覽，體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)上的主體地位。（3）知識(shí)點(diǎn)的“零損耗劃分”。為最大限度滿足智能手機(jī)學(xué)習(xí)者的需求，在線課程通常由多個(gè)3～15分鐘的知識(shí)點(diǎn)視頻組成，這可能導(dǎo)致學(xué)生對(duì)知識(shí)體系的連續(xù)性和整體性的把握不足，容易造成知識(shí)的碎片化。為徹底解決知識(shí)的碎片化問(wèn)題，我們采取知識(shí)點(diǎn)的零損耗劃分法?！盁o(wú)機(jī)化學(xué)原理”設(shè)計(jì)了161個(gè)知識(shí)點(diǎn)，“無(wú)機(jī)元素化學(xué)”設(shè)計(jì)了153個(gè)知識(shí)點(diǎn)，沒(méi)有任何“偷工減料”，做到知識(shí)點(diǎn)的完整呈現(xiàn)。課程上線后，學(xué)習(xí)者對(duì)我們這種知識(shí)點(diǎn)的零損耗劃分法也給予了較好的評(píng)價(jià)。除MOOC課程外，我們還將陸續(xù)完成配套無(wú)機(jī)化學(xué)教材、無(wú)機(jī)化學(xué)電子教案、無(wú)機(jī)化學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)解析、無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和配套的數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)，以形成一套更加完整和豐富的無(wú)機(jī)化學(xué)立體化教材體系，滿足新形勢(shì)下無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)的需求。

三、結(jié)語(yǔ)

無(wú)機(jī)化學(xué)教材建設(shè)是吉林大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)課程建設(shè)的重要組成部分。幾代無(wú)機(jī)化學(xué)教師順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，以不同時(shí)期國(guó)家高等教育的教育教學(xué)改革項(xiàng)目為依托，經(jīng)過(guò)幾十年堅(jiān)持不懈的努力，不斷完善和錘煉，打造了吉林大學(xué)多層次、系統(tǒng)性、立體化、高質(zhì)量的無(wú)機(jī)化學(xué)教材體系。這些教材在不同時(shí)期的無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)中發(fā)揮了重要作用，為我國(guó)化學(xué)化工人才的培養(yǎng)做出重大貢獻(xiàn)。回顧無(wú)機(jī)化學(xué)教材建設(shè)的歷史，可以看出教材建設(shè)不是一蹴而就的，也忌急功近利，好的教學(xué)傳統(tǒng)和合理的教學(xué)梯隊(duì)是教材建設(shè)的基礎(chǔ)和重要保證。此外，編者要立足高等教育的現(xiàn)狀，把握時(shí)代脈搏，敢于創(chuàng)新，才能保障教材建設(shè)不斷發(fā)展、完善。

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