无机化学教材建设的探索与实践

王莉?范勇?张丽荣?徐家宁?宋天佑

摘 要：介绍了吉林大学多层次、系统性、立体化的无机化学教材体系建设的历史脉络，结合当时的时代背景，回顾了各版次教材的编写背景、教材特色和修订的主要内容等，总结了经典教材建设中的经验，对兄弟院校的教材建设有启发和借鉴意义。

关键词：无机化学;教材建设;教学改革;多层次;立体化

教材是教学内容最重要的载体，是教学工作的重要依托。构建合理有效的教材体系对高素质、创新性化学人才培养是十分重要的。从1978年起的40多年里，吉林大学的《无机化学》教材建设顺应时代脉搏，不断发展完善，逐渐形成多层次、系统性、立体化的《无机化学》教材体系，可满足不同专业、不同教学计划的需求，在全国高校无机化学教学中发挥着重要作用。

一、逐步完善的多层次、系统性无机化学教材体系

“文革”结束后，我国高等教育逐步走上正轨。1978年，由尹敬执（山东大学）、申泮文（南开大学）、李培森（武汉大学）和曹锡章（吉林大学）统稿，北京大学、南京大学、吉林大学、山东大学、中山大学、辽宁大学和武汉大学等8所高校分工协作编写的《无机化学》（上、下）问世。这部《无机化学》教材是我国恢复高考招生制度后的第一部化学基础课程教科书，填补了“文革”造成的教材空白。这部教材的特点是深入讲解理论知识并注重探讨无机化合物的性质规律。1983年，这部教材第二版出版，吉林大学的曹锡章、杜尧国、刘学铭、屠昆岗参加了编写工作。1994年，吉林大学曹锡章、王杏乔、宋天佑完成这部教材第三版的编写。与第一版相比，第三版在内容上有了很大的扩充，既深入讲解理论知识，又注重讨论无机化合物的性质规律。

21世纪之初，教育部启动了“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”项目，拉开了大规模高等教育教学改革的序幕。如何面向新世纪编写教材，成为教材建设的主要研究方向。2001年，受高等教育出版社委托，宋天佑教授组织吉林大学、武汉大学和南开大学无机化学一线主讲教师编写新版《无机化学》教材。2004年，作为“十五”国家级规划教材，新版《无机化学》（上、下）正式出版[1]。与原来吉林大学、武汉大学等校编写的《无机化学》（第三版，94版）相比，新版《无机化学》在知识内容上注重无机化学与中学教学及大学其他后续课程的衔接，教材的可读性和可讲授性明显提高;完善了化学动力学内容，给出了速率方程积分表达式，介绍了半衰期概念，详细讨论了反应物浓度与反应时间的关系;引入姜泰勒效应，完善了晶体场理论;增加元素及其化合物的重要性质，并以一章的篇幅介绍无机化学新兴领域。2009年，该教材完成第一次修订，并立项为“十一五”国家级规划教材。新版《无机化学》第二版在保持教材知识体系与主流物理化学教材相一致的前提下[2]，对功的数学符号加以修正，并重点完成元素部分内容的修订。该教材在2011年被评为教育部“普通高等教育精品教材”，并于2012年入选首批“十二五”国家级规划教材。2015年，在保持前两版可读性、可讲授性和较完整资料性特色的前提下，宋天佑教授领衔、中青年教师参与编写的新版《无机化学》第三版修订完成[3]。与前两版相比较，第三版有较大的变化，如在章节框架上做出改动，化学键理论概述一章分成分子结构和共价键理论、晶体结构两章;依据CRC Handbook of Chemistry and Physics （93rd edition）和LANGEs Handbook of Chemistry （16th edition）两本权威手册重新编写附录并核对全书的数据;上册的习题在原有基础上进行了补充和修改，下册的习题在编排上做了较大调整，按内容分成名词术语的解释、完成化学反应式、合成与制备、分离和提纯、解释实验现象、推理判断等题目。“新三版”的《无机化学》资料性强、信息量大，适合于长学时的教学。

2007年，宋天佑教授受高等教育出版社之约编写的“十一五”国家级规划教材《简明无机化学》出版[4]。该教材脱胎于宋天佑教授从教数十年的无机化学课程讲稿和电子教案，90学时的基本内容，给主讲教师留下了很大的空间。教师可以在教材的基础上对元素部分的知识框架加以充填和丰富，以满足更高层次教学的需要;还可以精简理论部分偏深偏难的内容，使学时数降到60～70。因此，该教材在使用上具有较好的伸缩性，可满足不同专业的教学要求。2007年，该教材被教育部网络培训中心指定为无机化学培训教材;2008年，被教育部评为“普通高等教育精品教材”。2014年，宋天佑教授基于拔尖人才培养实验班——唐敖庆班的教学实践，修订了《简明无机化学》以满足应用化学专业及近化学专业70学时左右的无机化学或普通化学课程需求。《简明无机化学》（第二版）在保持与课堂教学零距离的风格不变的前提下，进一步突出“简明”的特点[5]。

针对化学类专业教学，宋天佑教授又在《简明无机化学》一书整体框架基础上编写了《无机化学教程》[6]，并于2012年在高等教育出版社出版。该教材在不脱离大学新生知识基础的前提下，增加元素化学知识并大幅度重组化学原理的内容，在重点和难点知识的处理上文字较多，着意讲透，力争做到深入浅出，同时保持与课堂教学零距离的特点。

做习题是学习的重要环节。通过做题，学生不仅能检查自身对知识的理解和运用程度，还能更准确、牢固地理解和掌握无机化学课程的基础知识和重点内容，进而建立正确的思维方式。因此，在编写理论课教材的同时，我们还撰写了配套的无机化学习题教材，如与“新三版”《无机化学》配套的《无机化学习题解答》和《无机化学例題与习题》[7]、与《简明无机化学》配套的《无机化学习题解析》及与《无机化学教程》配套的《无机化学教程习题解答》等。这些习题教材在编写上与相应的主教材在知识体系上具有一致性，避免出现远离教学体系的偏题和怪题，尽可能地覆盖教材的全部知识，并体现出重点和难点。由于这些配套教材面向刚刚步入化学殿堂的大一新生，在学习上他们正处于学习方式的转换阶段，我们在给出习题答案的同时列出详细完整的解析过程，希望学生能加以对照用于检验自己对知识内容的理解程度，以便查缺补漏，在深入浅出地学好无机化学课程中培养科学的思维方法和学习能力。其中，《无机化学例题与习题》内容丰富、知识点全、包含各类无机化学常见题型如选择题、填空题、简答题和计算题等，而且对各类例题和习题均给出详细解析，既可用于学生课下对所学知识点的理解掌握情况进行测试，巩固所学知识，又可作为广大讲授无机化学教师的试题库和参考资料。

此外，我们还编写了配套的无机化学实验教材。2006年，与新版《无机化学》（上、下册）配套的实验教材《基础化学实验》在高等教育出版社出版。該书是“十五”国家级规划教材，无机化学实验的内容在其上册中。《基础化学实验》合理选择、巧妙编排实验内容，以增加教材的实用性。教材的内容基本上是为学生开出的实验，在此基础上精心设计一些具有知识性、趣味性、实用性的实验内容，使课堂实验贴近生产、生活和科研实际。同时剔除陈旧、过时、重复性差和一般实验室难以实施的实验内容。为学生进行综合和设计实验乃至走向社会打下坚实的基础。2007年，该书获吉林省省级优秀教材一等奖。2015年，范勇、徐家宁等编写的《基础化学实验（第二版）（无机化学分册）》在高等教育出版社出版[8]。该书为“十二五”国家级规划教材，也是《无机化学》第三版（上、下册）配套的实验教材，涵盖普通化学和无机化学实验内容。学生可通过扫描教材相应位置上的二维码来观看包括实验指导、实验基本操作、重要化合物的合成等在内的实验视频资源。

这几套教材相辅相成，形成了多层次、系统性无机化学教材体系建设的主体，极大程度地满足了多层次教学的需要，在全国高校无机化学教学中发挥了重要作用。

二、与时俱进的立体化无机化学教材体系建设

近年来，“质量工程”和“本科教学工程”等一系列高等教育教学改革项目，全面推动了高等教育教学改革，实现了高等教育教学跨越式发展。其中，精品课程建设、国家精品资源共享课建设和在线开放课程建设等项目都对教材建设提出了更高的要求。因此，在纸质主教材编写的基础上，建设适应形势要求的包括配套电子教案、实验视频和网络教育共享资源在内的立体化教材成为无机化学教材建设的重点。

2008年和2012年，与“十五”国家级规划教材《无机化学》和“十一五”国家级规划教材《无机化学》（第二版）配套的电子教案先后由高等教育出版社出版，并同期在吉林大学化学学院网络学堂上线供广大师生使用、参考。2015年，与“十二五”国家级规划教材《无机化学》（第三版）配套的数字课程在高等教育出版社的数字课程网站上线，广大师生可登录该网站浏览与教材相关的电子教案、书中插图、矿物标本图片等数字化资源。

2010年，宋天佑教授编制的与《简明无机化学》配套的电子教案在高等教育出版社出版。该课件是对6轮次无机化学教学的电子教案的充实和完善，与课堂教学零距离。

2013年，由宋天佑教授领衔建设的无机化学精品资源共享课在爱课程网站上线。该课程以“十二五”国家级规划教材《无机化学》（第二版）为依托，以吉林大学100学时的无机化学课程实景录像为主体，配套文字简练、图文并茂、内容设置合理的多媒体课件资源和媒体素材库（包含上百幅图片、十几个演示实验、结构模型和动画），来帮助学生学习知识，构建系统的知识体系，实现优质教学资源的共享。自上线以来，该课程深受全国无机化学教学一线教师和广大学生的好评，2016年被评为国家精品资源共享课。2017年，以无机化学国家精品资源共享课为基础制作的无机化学数字课程由高等教育出版社出版，成为无机化学纸质教材内容的有益补充和扩展。

随着互联网技术的迅猛发展，网络化、信息化的浪潮正深刻地影响着高等教育，一种突破传统教学模式的新型开放课程在“中国大学MOOC”等平台上线。这种完全以学生为中心开展完整教学活动的网络教学模式势必引发课程结构、教学内容和教学方式方法的变革。为了适应新形势的变化，我们确定MOOC资源建设和无机化学教材修订相结合的建设思路，以做到教材建设的与时俱进。2017年底，无机化学在线开放课程在“中国大学MOOC”平台上线。该课程具有以下特色：（1）多校联合的授课模式。无机化学在线开放课程的教学团队由吉林大学、南开大学、武汉大学、山东大学、中国海洋大学、北京化工大学和西北大学七所国内著名高校的多名具有丰富无机化学教学经验的优秀一线教师组成。这种多校联合的授课模式可整合国内高校无机化学课程的优秀教学资源，形成具有“一流教学队伍、一流教材、一流教学手段和一流教学内容”的无机化学精品在线开放课程体系，以满足国内大多数高校的无机化学教学要求，扩大优质教育资源受益面。（2）课程内容系统、全面。基于吉林大学无机化学精品课程的几十年教学实践，无机化学在线开放课程按“无机化学原理”和“无机元素化学”两部分展开，每部分又分为章、节、知识点三级结构，将学科理论和概念的从属关系清晰呈现给学生，有利于学生知识体系的构建，把握知识点在课程体系中的位置和知识点间的相互联系。此外，还为学生提供学习指南、学习重点与难点解析，使学生确立正确的学习方法;设置课堂提问、随堂测试、章节作业和单元测验等环节，使学生充分了解自身对所学知识的掌握程度;为学生提供必要的学习资源，包括教学课件、重要实验视频等，让学生自由地在线浏览，体现学生学习上的主体地位。（3）知识点的“零损耗划分”。为最大限度满足智能手机学习者的需求，在线课程通常由多个3～15分钟的知识点视频组成，这可能导致学生对知识体系的连续性和整体性的把握不足，容易造成知识的碎片化。为彻底解决知识的碎片化问题，我们采取知识点的零损耗划分法。“无机化学原理”设计了161个知识点，“无机元素化学”设计了153个知识点，没有任何“偷工减料”，做到知识点的完整呈现。课程上线后，学习者对我们这种知识点的零损耗划分法也给予了较好的评价。除MOOC课程外，我们还将陆续完成配套无机化学教材、无机化学电子教案、无机化学重点难点解析、无机化学实验和配套的数字化教学资源的建设，以形成一套更加完整和丰富的无机化学立体化教材体系，满足新形势下无机化学教学的需求。

三、结语

无机化学教材建设是吉林大学无机化学课程建设的重要组成部分。几代无机化学教师顺应时代发展，以不同时期国家高等教育的教育教学改革项目为依托，经过几十年坚持不懈的努力，不断完善和锤炼，打造了吉林大学多层次、系统性、立体化、高质量的无机化学教材体系。这些教材在不同时期的无机化学教学中发挥了重要作用，为我国化学化工人才的培养做出重大贡献。回顾无机化学教材建设的历史，可以看出教材建设不是一蹴而就的，也忌急功近利，好的教学传统和合理的教学梯队是教材建设的基础和重要保证。此外，编者要立足高等教育的现状，把握时代脉搏，敢于创新，才能保障教材建设不断发展、完善。

参考文献：

[1] 吉林大学，武汉大学，南开大学. 无机化学（上、下）[M]. 北京：高等教育出版社，2004.

[2] 吉林大学，武汉大学，南开大学. 无机化学（上、下）：第二版[M]. 北京：高等教育出版社，2009-2010.

[3] 吉林大学，武汉大学，南开大学. 无机化学（上、下）：第三版[M]. 北京：高等教育出版社，2015.

[4] 宋天佑. 简明无机化学[M]. 北京：高等教育出版社，2007.

[5] 宋天佑. 简明无机化学：第二版[M]. 北京：高等教育出版社，2014.

[6] 宋天佑. 无机化学教程[M]. 北京：高等教育出版社，2012.

[7] 徐家宁，宋晓伟，张丽荣，等. 无机化学例题与习题：第三版（修订版）[M]. 北京：高等教育出版社，2016.

[8] 范勇，屈学俭，徐家宁. 基础化学实验·无机化学分册：第二版[M]. 北京：高等教育出版社，2015.

[责任编辑：余大品]