我国高校工科无机化学课程教材之来龙去脉

摘 要：本文从晚清至今，系统地介绍了各个历史时期我国高校工科无机化学课程代表性教材，并分析了目前教材存在的主要问题以及改革的动向。最后介绍了在现代高等工程教育理念导向下，全方位、多层次、立体化创建工科无机化学现代化“六合一”教材体系的初步成果。

关键词：工科无机化学；教材；高等工程教育；全方位；多层次；立体化

一、我国高校工科无机化学教材的历史沿革

1.晚清-民国时期

我国作为世界四大文明古国之一，早已有了丰富的经验化学知识和技艺。例如，明代科技泰斗宋应星的科技巨著《天工开物》18卷中有11卷均属化学工艺技术[1]。17世纪后该书相继被译成日、英、法、德文，成为世界科技名著之一。但是，由于种种原因，我国科技发展似乎存在一个历史的断层，近代化学知识、理论却是在19世纪中叶从欧洲传进来的。

1855年（[清]咸丰五年）上海出版了英国人B.Hobson（1816-1873年）所编《博物新编》第一集，在中国最早介绍了西方的近代化学知识。其后，我国近代化学的启蒙者徐寿（1818-1884年，江苏无锡）等人先后译出多部化学著作[2]，例如：

《化学鉴原》——概述化学基本原理和重要元素知识；

《化学鉴原補编》——无机化学；

《化学鉴原续编》——有机化学；

《化学考质》——定性分析；

《化学求数》——定量分析；

《物质遇热改易记》——物理化学初步知识。

晚清时期起，设有汇文书院（1888年）、自强学堂（1893年）、北洋西学堂（1895年）、四川中西学堂（1896年）、南洋公学（1896年）、求是学堂（1897年）、京师大学堂（1898年）、山东大学堂（1901年）、山西大学堂（1902年）、敬业学堂（1904年）、复旦公学（1905年）、清华学堂（1911年）。1903年清政府颁布《奏定学堂章程》规定，化学为必修科目。

这些学堂随着历史发展和社会变迁，后来依次升格为金陵大学（1910年）、武汉大学（1928年）、北洋大学（1921年）、四川大学（1903年）、上海交通大学（1921年）、浙江大学（1923年）、北京师范大学（1902年）与北京大学（1912年），山东大学（1926年）、山西大学（1918年）、南开大学（1919年）、复旦大学（1917年）、清华大学（1925年）。

这一时期的化学教学主要仿照西方的模式。例如，以工科为主的北洋大学[3]，建校伊始即以科技兴国为宗旨，以美国哈佛、耶鲁大学为蓝本，聘外籍专家、学者任教，用外文原版教材[4-10]，用外语授课。

工科类大一的化学基础课，即使是无机化学课程，有时也是采用普通化学教材，如北洋大学曾采用过1946年美国耶鲁大学Brinkley编的原版教材《普通化学原理》（Stuart R. Brinkley， Principles of General Chemistry， Tried Edition）。另外，也有些大学采用译著[11-15]，如严志弦先生1946年翻译的《谈明普通化学》（第5版）。

对于这个时期的高等教育，最近刘延东同志有过论述：从晚清到民国时期，高等教育在艰难曲折中不断前行，形成了许多好的传统和风气，即使在内忧外患的抗战时期，高等教育仍然向前发展，涌现了一批名家大师，为之后的发展奠定了良好基础[16]。

2.解放后的前17年（1949-1966年）

（1）1950-1951年。解放初期，千头万绪，教学改革一时还顾不上，高校数、理、化教材基本上各自选用。高校工科大一化学有的沿用《谈明普通化学》，其各章名如下：

化学之范围，质之一般特性，有关化学变化之定律，符号化学式及方程式，氧，燃烧，气体之一般性质，大气，水，液体，元素，电子与辐射能，原子内容，放射性·核反应，氢，酸，盐基与盐，滴定·当量·当量溶液，氢游子浓度，氯及其化合物，氧化与还原，卤素，硫与硫化氢，硫之氧化物与硫酸，以硫与食盐为基础之工业，氮·氨及铵盐，氮之氧化物·硝酸，氮族元素，反应速度，化学平衡，再论溶液，沉淀，水之软化与调节，胶体，固体，碳·燃料·碳之最简化合物，碳化氢，醇类·脂类·醣类，纤维素工业·爆炸物·塑料，弹性物·染料·药物，以菱苦土、石膏及石灰为基础的工业，水泥与混凝土，陶瓷工业，矽酸盐工业，轻金属及其合金，铁与钢，再论铁与钢，电化学，转移族元素，转移后金属。

（2）全面学习前苏联时期（1952-1957年）。1952年基于当时的国际形势和国家建设的需要，全面向前苏联学习。我国当时的高等教育部对推荐高等学校教材试用本作了说明：“充分学习苏联的先进经验，根据国家建设需要，设置专业，培养干部，是全国高等学校院系调整后的一项重大工作。在我国高等学校里，按照所设置的专业试用苏联教材，而不再使用以英美资产阶级教育内容为基础的教材，是进一步改革教学内容和提高教学质量的正确方向。”1952年9月24日人民日报社论也指出：“苏联各种专业的教学计划和教材，基本上对我们是适用的。它是真正科学的和密切联系实际的。至于与中国实际结合的问题，则可在今后教学实践中逐渐求得解决。我们希望：在教学过程中，对译本的内容和译文广泛地认真地提出修正意见，作为该书再版时的参考。我们并希望各有关教研组在此基础上逐步加以改进，使能结合中国实际，最后能编出完全适合我国需要的新教材来。”

当时由格林卡编写、苏联国营化学出版社于1948年出版的《普通化学》（第4版）被选为高校化工系大一化学试用本（由哈尔滨工业大学译出，1953年印刷，分上、下两册）[17]，其目录如下：

绪论，原子-分子学说，物质与能，门捷列夫周期表，原子构造，分子构成，固体物质的构造，化学动力学与化学平衡，氢，水溶液，溶液的性质，电离学说，空气·惰性气体，卤素，氧族，氮族，碳族，周期律的发展，金属的通性，一族，络合物生成学说，二族，三族，四、五族金属，六、七族金属，八族，原子核。

这套教材由于知识面窄、内容偏浅，再加上政治运动的影响，在我国使用寿命不长。例如，天津大学化工系仅五五级使用过，五六级改用自编讲义。

（3）1958-1966年。1958年“左”倾思想抬头，并逐渐取得统治地位，违反教育原则和教学规律，完全打乱了学校正常的教学秩序，片面否定教师和教材在教学中的作用。

1961年2月中央文教小组提出教材建设上要“从无到有、人手一册、课前到手、印刷清楚”等要求。为了解决高校工科无机化学课程教材的紧迫要求，高教部组织天津大学、大连工学院、华南工学院、浙江大学、华东化工学院、北京化工学院、西安冶金学院和成都工学院等学校有深厚业务功底的教师，在天津市河北宾馆，从部分学校的自编讲义和有关参考书中，用“剪刀+浆糊”的方法突击选编出一套《无机化学》（上、下册）（试用本）[18]，作为高校工科无机化学课程通用教材。1962年教育部所属高等工业学校普通化学及无机化学课程教材编审小组正式成立，颁布了高等工业学校本科五年制化工类专业“无机化学教学大纲”（试用草案），课程和教材建设开始走上正轨。但“左”的思潮、做法仍不时干扰，甚至越演越烈。

这一时期（1949-1966年）总的来说，尽管一段时期受到“左”的干扰破坏，但总体而言，化学教育的规模空前扩大，化学实验教学质量有所提高。

3.“文化大革命”时期（1966-1976年）

在那十年动乱里，基础课教研室大多被解散，除个别教师被下放农村安家落户、部分教师去农场劳动外，其余分到以专业教研室为核心的专业连队去，下厂开展所谓“典型产品带教学”。

4.拨乱反正、恢复整顿时期

“文革”后百废待兴。1978年大连工学院袁万钟教授受教育部委托3个月的时间编出一套《无机化学》通用教材[19]，供全国工科高校使用，以解燃眉之急。1979年教育部重新建立高校工科无机化学课程教材编委会。1980年教育部颁布了高等工业学校四年制无机化学教学大纲（草案），首次把热力学初步概念、近代酸碱理论、波函数、电子云、分子轨道理论等内容引入课程。

20世纪80年代初，工科院校如大连工学院、天津大学、华南工学院、清华大学、上海化工学院、成都工学院等陆续编写、出版了一批质量较高、影响较大的无机化学教材。这些教材一般具有符合课程教学大纲的基本要求、反映近代科技发展水平、重视理论联系实际、注意与中学化学教材衔接、采用国际单位等特点。教材质量有明显提高。

5.改革开放时期

1985年颁布的《中共中央关于教育体制改革的决定》是我国教育改革的里程碑，其主导思想是邓小平同志提出的“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”。

1985年国家教委把原编委会改为“课程教学指导委员会”，与原编委会比较，其职能扩大了。

在改革开放近30年中，工科无机化学教材各重点高校百花齐放，多次再版，硕果累累。这些教材在体系、内容上都有所创新，学术上逐步接近西方发达国家同类教材水平。另外，还编写出版了《无机化学教学参考书》I-Ш册[20]，翻译出版了格林伍德的《元素化学》[21]。

二、世纪之交，我国高校工科无机化学教材存在的问题及改革动向

1.普遍存在的问题

（1）课程结构：无机化学定位不妥。无机定位“大一”，不能充分应用化学理论和现代仪器技术，导致无机化学课程只能在较低水平下开出。

（2）教材体系偏旧，范围偏窄。

（3）教材理论部分经典内容过多，现代内容少；局部有所更新，总体是在老化。

（4）教材元素部分结合国情、联系实际、反映学科交叉内容少，有经院化倾向。

（5）工程教育意识薄弱，工科教材特色不鲜明。

（6）教材越编越厚，课时越来越少。

（7）实验内容偏旧，实验学时偏少，实验技术水平低。

（8）教学研究后继乏人、热情不足。

2.近十年改革动向

（1）课程结构性改革。在高校工科原来开设无机化学课程的专业中，有少数由于化学基础课程作了结构性调整，在“大一”改为开设广谱性的化学基础课程。其中有代表性的是华东理工大学，所用教材《现代基础化学》目录如下[22]：

第一部分 化学原理

原子结构和元素周期系，分子结构和分子间力，固体结构和固体性能，配合物结构和新型配合物，物质的聚集状态，热力学第一定律和热化学，热力学第二、第三定律和化学平衡，化学反应速率，酸碱和离子平衡，电化学基础和氧化还原平衡，配合物在溶液中的稳定性和配位平衡。

第二部分 化学概论

非金属元素通论和氮、硼、稀有气体，金属元素通论和铬、锰、稀土元素，碳及有机化合物，聚合物，环境与化学，材料与化学，信息与化学，能源与化学，生命与化学，核化学。

除工科外，理科化学专业中，南开大学申泮文院士主编的《近代化学导论》和南京大学傅献彩教授主编的《大学化学》均属于课程结构性改革的教材。

此外，还有部分院校编出过无机化学与分析化学合并课程的教材[23-25]。

（2）仍定位“大一”，立足于改革教材体系、内容。目前多数高校工科无机化学课程仍定位于“大一”，其教材着眼于体系、内容的变革。

无机化学教材原有的内容体系可归纳为“平衡态-水溶液体系-理想结构-简单无机物-热化学反应-元素周期系”。其中四大平衡的取材主要为化学定量分析中的四类滴定分析实验服务；无机物的性质及其应用内容的取材相当一部分是为化学定性分析作准备。随着科学技术的发展，仪器分析、测试技术突飞猛进，化学分析地位已经一落千丈；大量新发现、新成果载入无机化学新兴领域触动了化学教育工作者的视神经，开始注视介观态、非平衡态、非晶态、非化学计量化合物、非水体系、非热化学反应以及特殊条件下的化学反应等方面内容的教学；协同解决社会关注的热点问题（能源、材料、信息、环境）也应是化学工作者的历史使命。为此，原有的教材体系应该突破，教学内容应该拓宽、更新。

例如，天津大学编写的《无机化学》第4版的目录如表1[26]：

表1 天津大学编《无机化学》第4版目录

章 名拓宽视野

1.化学反应中的质量关系和能量关系

2.化学反应的方向、速率和限度

3.酸碱反应和沉淀反应

4.氧化还原反应与应用电化学

5.原子结构与元素周期性

6.分子结构与性质

7.固体的结构与性质

8.配合物的结构与性质

9.氢、稀有气体

10.碱金属和碱土金属元素

11.卤素和氧族元素

12.氮族、碳族和硼族元素

13.过渡元素（一）

14.过渡元素（二）

15.元素化学综述（自学为主）

16.无机物合成

17.生态环境与无机化学化学与化工

特殊条件对化学反应的影响

近代酸碱理论简介

无机非水溶液中的无机化学反应

微观物质的深层次剖示

分子概念的拓展与化学定义的演化

固相反应

配位化学发展前景

元素的起源和演化

我国盐湖资源的开发

海洋资源的综合利用

氮、碳元素在自然界中的循环

我国矿产资源

铜的冶炼、金的提取、银的回收

无机化学学科发展回顾与展望

三、天津大学工科无机化学教材建设现代化总体思路及初步实践——“六合一”教学包简介

1.背景与理念

近六年来我国高等工程教育越来越强调工程实践能力和创新能力的培养。尤其是2010年教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”，以适应“建设新型国家和人才强国战略”的需要。

在现代高等工程教育理念导向下，作为大学第一门化学基础课程的教材，工科无机化学教材应该具有全方位（面向课堂的理论教学和实验教学、面向教师和学生）、多层次（面向不同层次及其不同年级）、立体化（包括纸质教材及其配套辅导书，电子教案中的幻灯、动画、录像等多媒体资源）的现代教材体系。

2.总体思路

要转变教学理念，改进教学方法，培养学生学习兴趣；更新内容，拓宽基础，优化知识结构；联系实际，突出应用，培养创新能力；严控理论深度，渗透工程意识，体现工科教材特色；创新实验内容，提高实验技术水平，建立完整的实验教学体系。

同时，应该注意处理好“经典与现代、理论与实践、基础与前沿、深度与广度、知识与能力、讲授与自学、继承与创新”七个关系。全方位、多层次、立体化地逐步创建具有工科教材特色的无机化学现代化教材体系。

3.教材体系方案思维导图

在上述背景和理念驱动下，结合我们原来的工作基础，构思了一张全方位、多层次、立体化创建工科无机化学课程现代化教材体系的蓝图并予以实施（见下图）。

教材体系方案思维导图

4.工科无机化学“六合一”教学包展示

（1）《无机化学（第4版）》。2010年由高等教育出版社出版，杨宏孝、颜秀茹主编，全书17章68万字。

本版教材在继承前三版“系统性好、逻辑性强、利于教学”等优点基础上，在联系实际、突出应用、反映国情、与时俱进等方面刻意创新，并适度突破狭窄的传统教材体系，使年均发行量明显攀升（如表2所示）。

表2 天津大学编《无机化学》发行统计

版次1234

主编或

统稿人杨宏孝统稿

马福华复核杨宏孝修改、统稿

马福华、杨宏孝定稿杨宏孝主编杨宏孝、

颜秀茹主编

出版年月1984.51992.102002.72010.3

使用年数8106.52.25

累计发行量14万20万21.526万12.6096万

年均发行量1.75万2万3.31万5.6万

获奖情况获天津大学优秀教材奖1995年获国家教委级优秀教材二等奖2005年获国家级优秀教学成果二等奖

主要解决了全国大多数工科类院校无机化学课程在加强高等工程教育形势下的主教材需求。

本套教材28年来在国内工科同类教材中采用率一直居前列，社会效益好。

（2）《无机化学学习指导》。2010年6月由高等教育出版社出版，颜秀茹主编，全书37万字。对课程的性质、地位、目的、学习方法作了阐述；介绍了教学内容、基本要求、学习环节、学习策略及学时分配；对思考题、习题作了解析，疑难问题作了选析；最后还对学习效果设计了自我检测题，并为部分学生将来考研设计了测试题。

（3）《无机化学简明教程》。2010年12月由高等教育出版社出版，杨宏孝主编、王建辉副主编，全书14章50万字。包括化学反应基本原理、物质结构的基础知识和元素化学的核心内容等。力求简明实用，使教材具有科学性、实用性、基础性，主要解决在加强高等工程教育形势下全国少学时无机化学课程的教材需求。

（4）《无机化学简明教程学习指南》。2011年8月由高等教育出版社出版，王兴尧主编，全书28万字。含无机化学课堂教学基本要求和学习方法、思考题习题解析、学习效果自我检测、无机化学若干专题等内容。

把各章教学内容要求划分为“了解”、“理解”、“掌握”三个层次，并指出学习重点，以期学生能在较少的学时内掌握到最基本的核心内容。

（5）《无机化学实验》，2012年8月由高等教育出版社出版，杨秋华主编、秦学副主编，全书13章约43万字。本次新编无机化学实验，有几个大的动作：

①删去较陈旧的内容，精选典型的内容；

②开辟课堂演示实验、研究性实验两个新栏目，扩展实验类型；

③在突出应用前提下，大力增加制备、应用、综合、设计、研究性实验的数量；

④引入现代仪器分析方法及技术；

⑤把教师的科研成果（尤其是学科前沿的工作）转化为研究性实验。

由于实验类型齐全、内容丰富、数量众多、选择性强、技术较先进、教学实用，解决了多层次、不同年级实验教学所需。

（6）《无机化学电子教案》，2012年6月由高等教育出版社定稿，崔建中主编，鲁凡丽、马亚鲁、田昀参编。本电子教案具有1-17章全部电子课件，拥有233个课堂演示实验、动画录像，224幅物质结构图像和200幅矿物标本彩图以及175幅精美图表，成为我国无机化学课程教学资源最丰富的电子教案之一，可以强化教学效果、减轻教师的负担。

综上所述，我们已经初步编制出一套理念现代、体系完整、内容丰富、技术较先进、教学实用的高校工科无机化学课程综合教学包。期待再经过第5-8版的修订，到2040年后，能以崭新的面貌跨出国门，走向世界。

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[责任编辑：余大品]

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