刘俊吉 李松林
摘 要:介绍了天津大学工科《物理化学》教材开展的前史头绪,以版次为主线,结合其时的年代布景,回忆了各版次教材的编写布景、思路、修订的首要内容、教材特征等。最终进行了经历总结,某些经历对兄弟院校教材的传承与建造赋有启发性,值得学习。
关键词:工科;物理化学;教育变革;教材建造;传承
物理化学是化学学科的理论根底,前史上也曾被称作“理论化学”,它归纳运用数学、物理等学科的理论和办法研讨化学改变进程遵从的普遍规则及这些规则与微观结构的联系,有人描述它是化学学科的魂灵。物理化学课程是化学、化工、资料、轻工、制药、环境、生物(生命)等专业的必修主干课程。
天津大学物理化学教研室编写的工科《物理化学》教材有着悠长的前史。1961年,在其时高教部的组织下,由天津大学物理化学资深教授刘云浦先生牵头和掌管,七所高级院校(天津大学、华南化工学院、华东化工学院、大连工学院、浙江大学、成都工学院、北京化工学院)联合编写了工科《物理化学》教材,由公民教育出书社出书,这是新我国建立后第一套高校工科物理化学课程通用教材。这以后,1963年和1965年两次修订。这些教材立论谨慎,内容精练,浅显易懂,联系实践,在其时被作为化工、轻工、冶金类专业运用的通用教材,影响深远,深受全国工科院校师生的欢迎。
“文革”完毕后,天津大学从头组织事务功底深沉的教师编写了《物理化学》(第一版,1979年)。之后在此根底上,历经5次修订,把教材打造成了经典教材。教材发行量长时刻居全国同类教材首位,累计发行量已达数百万册,为我国化学化工类人才的培育做出了杰出奉献。
一、逐渐开展完善的前五版教材回忆
“文革”完毕后,我国高级教育逐渐走上正轨。为了习气高级院校教育教育的需求,课程教材建造也火烧眉毛。详细到工科化学教材建造,1977年召开了全国高级学校工科化学教材会议,1979年教育部从头建立了高校工科化学课程教材编委会(教指委前身),辅导、标准工科化学教材建造。在这种布景下,天津大学物理化学教研室由李竞庆、宋世谟、李宜泉、杨光中、廖兴树、庄公惠、王正烈组成精干的教材编写团队,根据1977年全国高级学校工科化学教材会议拟定的《物理化学》教材编写纲要,编写了奠定根底的《物理化学》第一版,由公民教育出书社出书发行。第一版教材分上下两册,内容包括气体的pVT性质、热力学第一定律、热力学第二定律、化学平衡、核算热力学、相平衡、溶液的热力学、电化学、表面现象、化学动力学、催化作用与光化学、胶体化学等12章。这些内容基本能满意其时工科院校化学化工类各专业物理化学课程的教育需求。第一版教材很好地习气了其时物理化学课程的教育需求,深受广阔工科院校师生的欢迎。教材自1979年1月出书后,到1982年11月不到四年时刻累计发行近20万册,这一发行量在其时的高级教育招生规划下是非常可观的。
20世纪80年代是我国变革开放的初期阶段,各行各业都焕发了芳华,开展一日千里,高级教育事业也不破例。作为高级教育人才培育重要的条件支撑,教材建造也迎来了重要的开展机会。天津大学物理化学教研室紧紧抓住了这一可贵的机会,在《物理化学》第一版教材的根底上,参照1980年审订的高级工业学校“物理化学教育纲要(草案)”,结合兄弟院校的宝贵意见,编写了《物理化学》第二版。该版教材对系统结构进行了优化,将溶液热力学一章精简后与相平衡一章兼并,将化学动力学拆分为根底部分和特别反响部分,核算热力学一章后移至下册,愈加有利于教育。在教材内容的处理上,融入了编者多年的教育经历,要点愈加杰出,叙说愈加简练明晰。可以说,这一版教材创始了天津大学工科《物理化学》教材的新局面,确立了教材在全国同类教材阵地中的领先地位。教材在1987年国家教委举行的全国优异教材评选中获优异教材一等奖。自1982年11月出书,到1992年5月,近九年半时刻累计发行超越40万册,很好地满意了变革开放初期我国高级教育化学化工类人才培育的需求。
在第二版教材运用期間,国外的物理化学教材不断更新。与国外教材比较,其时国内的干流的物理化学教材在ISO世界标准的遵循方面显着滞后,表现在物理化学概念与术语、物理量的表明及运算等方面不谨慎,有关标准态压力仍习气采用旧的规则101.325 kPa,而国外教材已改为100 kPa。以宋世谟教授领衔的天津大学物理化学教材编写团队在第三版的修订进程中,首先严厉执行了ISO世界标准关于物理量的表明及运算的规则,使得相关内容愈加科学、谨慎。一起,首先采用了标准态压力100 kPa的新规则,基于此新规则,教材中相应的根底热力学数据(如标准摩尔生成焓、标准摩尔熵、标准摩尔生成吉布斯函数)、例题、习题等都要做相应的调整,修订作业量巨大。修订完结的《物理化学》第三版成为其时国内遵循世界标准的模范。该教材1997年获得国家级教育效果二等奖。自1992年5月出书,到2001年12月,九年半时刻累计发行57万册。
世纪之交,教育部出台了“面向21世纪教育复兴行动方案”,发动了“高级教育面向21世纪教育内容和课程系统变革方案”项目,拉开了大规划高级教育教育变革的前奏。详细到教材建造,对教材系统与内容提出了更高的要求,怎么面向新世纪编写教材成为首要研讨方向。由王正烈教授领衔、中青年教师参加的物理化学教材编写团队在充沛酝酿、重复评论的根底上构成了修订一致。在教材系统方面,增加了量子力学根底部分,这样就使得物理化学课程系统愈加完好、科学。对工科学生而言,恰当介绍量子力学的基本概念、原理,利于这以后续的开展。在选材上深广度适合,利于教育。详细内容的处理上,融入编者多年的教育变革效果与教育经历,有显着立异。《物理化学》第四版2001年由高级教育出书社出书,该教材为一般高级教育“九五”国家教委要点教材、面向21世纪课程教材,2005年获国家级教育效果二等奖。2003年教育部发动高级学校教育质量与教育变革工程精品课程建造作业,以教材为依托,物理化学课程2005年被评为国家精品课程,教材建造与课程建造彼此促进。教材自2001年11月出书,到2009年5月,七年半时刻累计发行64万册。
通过近三十年的变革开放,我国发生了天翻地覆的改变。我国也由高级教育大国向高级教育强国跨进。在世纪之交有关高级教育一系列教育教育变革办法(如“质量工程”)根底上,教育部、财政部决定在“十二五”期间持续施行“高级学校本科教育质量与教育变革工程”(“本科教育工程”),其间“杰出工程师教育培育方案”、国家精品资源共享课程建造等项目都对教材建造提出了更高的要求。通过顺畅传承、由中青年主干组成的教材编写团队精心组织,制订了建造习气新局势要求的立体化物理化学教材的建造规划,即在纸质主教材根底上,编写包括简明版教材(以满意少学时物理化学课程教育需求)、配套的电子教案、配套的教育参考书(物理化学解题攻略)、物理化学试验、配套的网络教育共享资源等一系列内容充分丰厚、习气培育具有立异才能的杰出工程人才需求的立体化教材及教育资源。纸质主教材方面,教材选材深广度适合,处理繁简妥当,契合高校工科物理化学课程教育的要求。结构上每章后增加了小结,对各章的重要思维、办法及内容间的逻辑联系等进行了总结,有利于读者在学习时对内容作全体掌握。教材中多处内容的处理有立异,并运用了世界最新的物理化学数据。《物理化学》第五版教材为面向21世纪课程教材、一般高级教育“十一五”国家级规划教材、“十二五”一般高级教育本科国家级规划教材。以立体化教材为依托,物理化学课程2012年被评为国家精品资源共享课程。教材自2009年5月出书,到2017年8月,8年时刻累计发行90万册,发行量再立异高。
二、新局势下与时俱进的《物理化学》第六版
跟着互联网的迅速开展,人们的生活方式发生了很大的改变,资讯的获得、沟通、购物、付出等更为高效便利。相同对高级教育,也产生了革命性的影响,如科研文献的获得愈加及时便利,论文的投递、评定变得愈加简略便利,慕课(MOOC)的出现使得传统教育方式受到了很大的冲击。国外Coursera,Udacity,edX等MOOC渠道以及国内的我国大学MOOC渠道等,为网络信息化年代高级教育课程教育供给了无限或许。为了习气新局势的改变,做到教材建造与时俱进,咱们的教材建造团队明晰了新修订教材要与MOOC资源建造相结合的建造思路。在仔细修订、完善纸质版主教材的一起,注重配套的MOOC课程建造。2017年完结了纸质主教材《物理化学》第六版的修订,由高级教育出书社出书。与其配套的“物理化学”MOOC也同步完结,2018年已正式由“我国大学MOOC”渠道上线开课。咱们的MOOC课程具有以下特征:(1)课程内容系统、全面,利于学生系统学习。课程内容按《物理化学》第六版教材的次序逐步打开,包括了一切知识点,《物理化学》(上)规划了98个知识点,《物理化学》(下)规划了94个知识点,每个知识点包括视频(一般少于15分钟)、视频弹题、ppt文档、测验题等,每一章最终还有单元测试、单元作业。可以说,在知识点的组织上咱们没有“偷工减料”,做到了完好出现。(2)知
识点的从头组织、教育、各种测试题的编写等反映了咱们的教育水平。相同一个知识点,如摩尔定压热容 ,有的MOOC课程仅仅简略介绍一下其界说就算完事,而在咱们的MOOC中,则对教材中触及这一概念的有关内容进行从头组织、整合,最终出现给学生的是一个“不一样”的知识点——为什么要引进摩尔定压热容、它是怎么界说的、凭借它怎么核算单纯pVT改变进程的焓变、它怎么随温度改变等。关于咱们的处理,学生给予高度肯定。咱们的MOOC课程第一次开课,学习人数已达6 400多人,深受学生欢迎。除了MOOC课程外,还将连续出书简明版教材、配套教辅书(物理化学解题攻略、物理化学学习辅导)、配套的物理化学电子教案、物理化学试验、配套的数字化教育资源等,将构成一套愈加完好、丰厚的立体化教材及教育资源,更好地满意新局势下物理化学课程教育的需求。
新修订的纸质版《物理化学》第六版,由几位多年从事物理化学一线教育、有着丰厚教育经历的教师编写。教材传承了前五版教材几十年沉淀的精华,恰当介绍了反映学科前沿的内容,融入了编者多年教育变革的效果、教育经历与领会,出现给读者的是一套教育适用性杰出、特征显着的优异工科《物理化学》教材。其显着的特征体现在以下几个方面:(1)系统及结构组织科学、系统。教材系统完好,包括了化学热力学(微观层次)、量子力学(微观层次)、核算热力学(微观与微观桥梁)、化学动力学(微观层次)四部分,以十二章方式编列,各章节间彼此联接,结构组织科学谨慎。每章内前有序文、后有小结及开放性思考题,对该章的重要思维、办法及内容间的逻辑联系画蛇添足,系统性显着加强,契合学生认知规则,利于学生全体掌握及才能的培育。(2)内容及言语精练、简明。教材内容选材精粹,深广度适合,契合化工與制药类等各专业新局势下高质量杰出工程人才培育目标及高校工科物理化学课程教育的要求,一起统筹了根底与前沿、理论与实践、微观与微观三个维度。对基本概念及原理论说明晰、精确,言语简练、明晰,教育适用性杰出。(3)界说、符号、单位及图表标准、漂亮。遵循国家标准和SI制严厉完全,界说、公式、图表、符号、计量单位等契合标准,插图谨慎标准、印刷明晰漂亮。《物理化学》第六版教材为“十二五”一般高级教育本科国家级规划教材。期望该版教材能为我国化学化工类人才的培育做出更大奉献。
三、启示与展望
天津大学《物理化学》教材走过的几十年,正是我国变革开放不断获得巨大成就的几十年,也是我国高级教育由教育大国向教育强国迅猛开展的几十年。顺应年代开展需求,掌握年代脉息,注重并积极参加不一起期国家高级教育的教育教育变革是天津大学《物理化学》教材不断开展的根底。
做好传承与开展是打造经典教材的法宝。天津大学几代物化人代代相传,他们在不一起期为教材的开展做出了重要奉献。老先生们不计名利,很有远见地将教材版权归属天津大学物理化学教研室集体一切,避免了经典教材因署名个人有或许带来的版权胶葛后患。老先生们高风亮节,做好教材编写团队的传帮带后当令退出,保证了教材的与时俱进与可持续开展,他们的奉献不可磨灭。愿后来者都能以老先生为典范,持续做好传承与立异,将天津大学的《物理化学》教材传承下去,使之发扬光大,为我国化学化工人才的培育做出更大的奉献。
未来的工科物理化学教材,在教材内容大将愈加丰厚。跟着物理化学学科的迅速开展,新的学科前沿内容、新的研讨办法应该被引进,以拓宽学生的视界;一些理论联系实践的内容应该加强,以习气新局势下杰出化工人才培育的需求。未来的工科物理化学教材,在教材方式(形状)大将愈加多样,除了传统的纸质教材,数字化资源、数字化教材、MOOC、SPOC教材等会跟着信息技术与高级教育的不断交融与开展而变得越来越重要。但不管局势怎么改变,教材建造有必要安身国情,有必要结合我国高级教育的现状,只要这样,编写出的教材才会有生命力。
教材建造最忌急于求成,最忌为了个人利益编写升职提升教材。教材建造在注重经典优异教材的一起,也欢迎勇于斗胆立异、有理念、有特征的高水平新教材。愿我国的物理化学教材在百家争鸣的一起,升职提升等名利教材越来越少,经典教材越来越好,理念特征新教材越来越多,共同为我国物理化学学科及课程的开展做出奉献。
[责任编辑:余大品]