《无机化学与化学分析》立体化教材建设体会*

杨奇 陈三平 谢钢 高胜利史启祯

(西北大学化学与材料科学学院 陕西西安710079)

《无机化学与化学分析》立体化教材建设体会*

杨奇 陈三平 谢钢 高胜利**史启祯

(西北大学化学与材料科学学院 陕西西安710079)

创建《无机化学与化学分析》立体化教材的实践表明,要强化新教材的思想教育功能、发挥培育创新思维的功能,要使教材具有鲜明的时代气息,就必须坚持开放、求新和个性化。

教材建设 无机化学与化学分析 立体化教材

西北大学化学与材料科学学院史启祯和高胜利等编写的《无机化学与化学分析》立体化教材包括主教材《无机化学与化学分析》、《无机化学与化学分析学习指导》、《无机化学与化学分析》(电子教材)和工具书《化学元素周期表》4部。由史启祯主编的主教材《无机化学与化学分析》于1998年在高等教育出版社出版,先后已作为“面向21世纪课程教材”和“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”出版了5个版本;由高胜利等主编的《无机化学与化学分析学习指导》和《无机化学与化学分析》(电子教材)由高等教育出版社出版了2个版本;工具书《化学元素周期表》由科学出版社出版了3个版本。立体化教材第2版被评为2007年陕西省普通高等学校优秀教材一等奖。以此为基础的无机化学与化学分析课程2007年被评为国家级精品课程,其成果被评为2007年陕西省普通高等学校教学成果奖特等奖。以首届国家级教学名师奖获得者史启祯教授为核心的“无机化学与分析化学基础课教学团队”遴选为首批国家级教学团队。回顾教材的建设过程,我们感到要推进教材与时俱进,必须坚持开放、求新和个性化。

1 要把教材建设作为教学研究去搞

我们认为,搞好教材建设就是要把教材建设作为教学研究去搞。我们在立体化教材建设中的具体做法是:组建强有力的课程组—提出教材改革创新点—申请各级教材研究项目—认真完成各项具体设计的任务—撰写研究论文、编著精品教材—在实践中使用、交流—与时俱进、着实提高教材质量。

1.1 着力建设素质良好、结构合理、充满活力的课程教学团队

教材由一线教师编写,课程组由3名教授、4名副教授、3名讲师和1名高级电教技师组成,其中7位教师具有博士学位,高水平的课程教学团队是教材编写的质量保证。我们通过对中青年教师教学和科研两个方面素质的提升来保证课程组战斗力:(1)吸引青年教师参加国家级科学研究任务,推出高水平科研成果;(2)组织课程组全体人员参加教学研究、课程和教材建设;(3)坚持青年教师随堂听课,讲授部分章节,组织教学观摩等活动。课题组教师积极参与教学研究,至今已获得国家级和省部级教学成果奖3项,1人获“国家级教学名师”称号、2人次获“省级教学名师”称号、1人获教育部青年教师奖、2人获省级“三五”人才称号、2人获陕西省有突出贡献专家称号。

1.2 积极申请校、省、国家三级教材研究项目立项

教学项目立项必须对研究项目进行必要性和可行性论证,包括项目研究在国内外同一领域的现状与趋势分析,项目研究的目标与解决的主要问题,项目研究的重点和创新点,项目研究的方案设计(包括研究思路、方法和时间安排),项目研究的预期成果,项目研究的理论及实践意义、推广价值及项目研究基础、保证措施等。这就是说,要把教材建设作为教学研究具体化,落在实处。我们在充分进行了《无机化学与化学分析》立体化教材编写的研究计划论证后,积极申请并获得了多项校、省、国家三级教材研究项目立项(包括3项国家基础科学人才培养基金资助项目和2项教育部高教司项目),这对于顺利完成编写任务和正确贯彻教育部质量工程精神是个推进。

1.3 更新教材改革的理念

自质量工程以来,国家相关部门引进了多种国外优秀教材为我们提供了新的营养要素,从而导致营养要素多元化。事实上,不同教育理念的碰撞与融合,催生了我国新一代优秀本土教材的编写和出版。显然,这个“引进”就是指教材编写要“开放”。它是新时期衡量精品教材的一个标志[1]。国外化学教材的引进带来了一股春风[2-6],与我们关于编写教材的理念发生了合理碰撞、显现了自然融合。

在此基础上,我们对新编教材的目标和原则有了深层次的认识:即教材建设的目标就要开放、创新,才能与时俱进;创新就要准确定位、定性、定标,要立足于“有利于教师使用、有利于学生学”;所谓“个性化”就是指特点。实践的心得发表在《中国大学教学》、《大学化学》与《高等理科教育》等期刊上,与国内同行的认识和实践相一致[1,7-10]。

2 教材建设的实践

2.1 主教材凸显“开放、个性化”

在主教材编写之前,史启祯教授主持翻译并出版了《无机化学》、《无机化学前沿》、《过渡元素金属有机化学》和《空气敏感化合物的操作》4本书。该项成果以“瞄准国际前沿,推动我国无机化学课程体系和教材内容的现代化”获得2001年国家教学成果二等奖。《无机化学与化学分析》主教材的定位把如何凸显基础扎实、知识面宽和科学思维活跃定为本课程创新改革的指导思想。在编写理念上发生了重大转变:从简单的“合并”转化到了“导论性”课程教材,使之不但要承担“铺就基础知识平台”的任务,还要发挥“培养专业学习兴趣”的任务:

(1)将基础无机化学和化学分析内容有机结合成新的课程,既较好解决了原有课程知识点相互交叉、重复多的问题,又便于在无机元素教学中渗入定性分析,在实验中引入“量”的概念,扩展对学生科学精神的培养。

(2)在个性化理念指导下,将教学内容划分为主篇和副篇。主篇包括以下3个知识模块:①基本化学原理部分;②化学分析部分;③元素化学部分。

(3)副篇内容大量吸收了国外一流教材的精彩内容,写法上则顾及中国学生的阅读习惯,条目精短,文字活泼。大部分条目为反映化学在现代科技和国民经济中的重要应用实例,一部分则介绍了化学发展中的标志性事件,凸显化学新概念、新知识、新发现和新技术。

(4)用英文编写词汇和习题,使之成为学生必读的英文阅读材料,以培养学生适应外语教学的能力。

主教材彰显了特色,在继承与创新之间取得了较好的平衡,内容有鲜明的时代气息,在众多教材中脱颖而出。郑兰荪院士撰文认为“教材不仅给学生带来知识,而且带来科学的思维方式,使教师和学生双方受益,不愧为一部精品教材。”[11]

2.2 电子辅助教材凸显“再创作、再提升”

有了精品的主教材,并不意味着就成了精品课程。教师授课不是“教教材”,而是“用教材教”[12],电子辅助教材就是促进这一转变的强有力工具。现代教育技术具备组织优秀教学资源、存储大容量教学信息和教学信息多样化的特点;能够实现教育信息资源的共享和自主选择,具有图、文、声、像并茂的优势。因此,电子辅助教材特别是多媒体课件在大学化学教学过程中具有举足轻重的作用[13-14]。

我们制作与主教材配套的电子辅助教材的原则就是源于教材,进行再创作、再提升。其创新点表现在:

(1)充分体现主教材开放、创新的基本理念,为教师和学生提供丰富的教学资料。内容包括对应于各章节的多媒体课件,各章使用的可供选择的图片,各元素性质图片,中国科学院无机化学院士简介和诺贝尔化学奖获得者简介。展现出丰富的无机化学与化学分析学科背景。

(2)在保证内容科学性的前提下,在电子教材中体现我们的教学观点和批判性思维。注意内容展开的条理、顺序和逻辑性;以提问式和探讨式铺陈、引导和解释,追求生动自然。有利于课堂上的互动、双向交流、教学相长。

(3)多媒体课件图文并茂。在CD盘中,有精美的多媒体幻灯片1000余张,力求准确、色彩鲜明、立体感强;多媒体化插图、模型及动画操作简单,便于选用;例题和问题便于课堂交流及活跃气氛,体现实用性。引入有代表性、启迪性的文字和图片,让学生从一些重大成就的来龙去脉中感受科学研究的艰辛和乐趣,以培养科学思维,学习获取知识的思路和方法。

该电子辅助教材为国内同类课程教学提供了一套从教材到教案,从课堂讲授到课外学习的完整、可行的教学模式,课程网络评价是“学习和讲授无机化学与化学分析课程的好帮手。”

2.3 学习指导书凸显“学习的自主性”

突出人本教育的基本思想是对学生自我意识的尊重和个性化发展。为此,我们配套主教材编写了学习指导书。它不同于一般的习题解答,而是为学生自学提供了一种思路,促使学生的学习自主性。在第2版中,我们更加注重了这种策略,让一年级学生有所学,走进化学、爱上化学。指导书的主要内容有:

(1)指导意见。将主教材的基本化学原理、化学分析、元素化学3块内容,从课程内容、教学原则、学习目的和授课方法4方面加以细化,作出具体的导读。内含丰富的教学理念和经验,是对一般的“教学指导”的一种创新。

(2)教学要点。按照主教材内容的顺序,用学生更易接受和理解的文字对基本概念、名词(与各章的“Glossary”相呼应)和公式作表述。元素部分则侧重于重点元素主要化学反应的提要。

(3)学生自测练习题。侧重于学生对概念的理解,通常是较为简单的练习,随手习之。常言道,“过手一遍,胜过过目千遍”,自测题提供了一个“过手”的机会,对学生加深印象有好处。各章自测题均有是非题、选择题、填空题或简答题。自测练习题配有答案供参考。

(4)课后习题及答案。教科书中的习题是用英文表述的;在教学指导书中将其译为中文并配有答案。这部分内容意在让学生更好地掌握主教材的内容。每章另配有5道英文习题和答案提示,以供学生选用。

(5)中文参考文献。让刚入大学的学生一开始就培养查阅化学文献的习惯,一直是我们加强素质教育和能力培养的重要举措之一。考虑到一年级学生的实际情况,这里引用的全是中文文献。

这本辅助教材对于解读主教材和开展“以学生为主”的教学方式有着推进作用,受到使用教师和学生的欢迎。

2.4 工具书凸显“实用性”

学习化学,工具书是必不可少的。针对低年级本科生的实际情况,编写适于其使用的教学工具书显得非常必要。常使用工具书可以提高学生的自学能力,有利于后续文献课的开设。为此,我们将化学元素周期表作为一个课题进行研究,每版使用权威的CRC Handbook ofChemistry and Physics中的新数据,获得了新解,扩展了使用。中国科学院院士徐光宪教授说:“这是我见到过的最新、最好的周期表,包含的信息量丰富。一定会被化学界同行所接受。”中国科学院院士申泮文教授说:“西北大学化学系高胜利等编著的《化学元素周期表》是我国当前的一套信息资料最为丰富的化学教学工具,我对此表示欢迎和支持,学化学课的学生可以人手一册作为学习参考书。”

教材的传统写法,造成教材的功能比较狭窄。编写新世纪的教材必须坚持开放、求新和个性化,更好地实现教材培养学生自学能力的功能,强化科学课程的思想教育功能,发挥培育创新思维的功能,具有鲜明的时代气息[15]。

[1] 邵敬敏.中国大学教学,2008(5):89

[2] 安胜姬,古今,徐家宁,等.大学化学,2012,27(3):26

[3] 卞江.大学化学,2004,19(2):63

[4] 卞江.大学化学,2004,19(5):61

[5] 苏勉曾.大学化学,2009,24(4):71

[6] 王宝珍,韩爽,周伟红,等.大学化学,2010,25(6):83

[7] 蒋宗礼.中国大学教学,2007(9):91

[8] 周范林.中国大学教学,2009(9):93

[9] 宋心琦.课程·教材·教法,2001(4):27

[10] 周琦,肖瑛.中国大学教学,2004(12):50

[11] 朱亚先,郑兰荪.大学化学,2006,21(3):71

[12] 肖全民.中国大学教学,2011(4):86

[13] 黄紫洋,吴华婷,林深.大学化学,2011,26(2):8

[14] 刘杰,龚孟濂,鲁统部,等.大学化学,2005,20(2):33

[15] 宋心琦,胡美玲.课程·教材·教法,2001(4):27

国家级精品课程(教高函[2007]20号);国家级教学团队(教高函[2007]23号);国家基础科学人才培养基金(No.J1210057)

**通讯联系人:E-mail:gaoshli@nwu.edu.cn