中美典型分析化學(xué)教材比較研究

黃文瑜

（湖北中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，湖北 武漢 430065）

中美典型分析化學(xué)教材比較研究

黃文瑜

（湖北中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，湖北 武漢 430065）

選取兩套中美典型的分析化學(xué)教材，從組織結(jié)構(gòu)、內(nèi)容、培養(yǎng)學(xué)生能力等角度比較其差異，以期對分析化學(xué)教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)提供幫助。

分析化學(xué)；教材；差異

分析化學(xué)對于藥學(xué)專業(yè)學(xué)生來說，是非常重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。筆者將美國和中國兩套典型的分析化學(xué)教材進行了對比，從中得到很多啟示，現(xiàn)報告如下，希望可以起到拋磚引玉的作用，為我國分析化學(xué)課程改革添磚加瓦。

美國的迪堡大學(xué)戴維·哈維教授編寫的《Modern Analytical Chemistry》是一本非常經(jīng)典的分析化學(xué)教材，同樣，武漢大學(xué)主編的《分析化學(xué)》（高等教育出版社出版，第五版）也是國內(nèi)認(rèn)可度相當(dāng)高的一本教材。因此，選擇這兩套非常優(yōu)秀的教材進行對比，希望可以找出中美教育理念、教育主體方面的差異，以借鑒和吸取美國教材的一些先進經(jīng)驗，提高我國分析化學(xué)教學(xué)水平。

1 教材組織結(jié)構(gòu)差異很大

武漢大學(xué)主編的《分析化學(xué)》教材和我國大多數(shù)教材的編寫思路相似，上冊除了“緒論”和定量分析化學(xué)概論外，第二至五章介紹了四大滴定分析法及重量分析法，第六章介紹了儀器分析中的吸光光度法，最后介紹數(shù)據(jù)處理（第七章）、常用的分離和富集方法（第八章）、復(fù)雜物質(zhì)的分析示例（第九章）。顯然，該教材的重點在于數(shù)據(jù)處理方法、滴定分析法及重量分析法。下冊以光譜分析、電化學(xué)分析、色譜法與毛細(xì)管電泳法、質(zhì)譜、核磁共振波譜法為主，對其他儀器分析方法，包括表面分析、熱分析、各種聯(lián)用技術(shù)、流動注射分析、微流控技術(shù)等也做了適當(dāng)介紹。重點放在儀器分析方法、技術(shù)的基本原理與應(yīng)用。全書共26章，各章順序依次為譜學(xué)、電化學(xué)分析、分離分析方法。而美國的教材則不太拘泥于分析方法的差異，將相關(guān)分析方法放入同一章，強調(diào)方法之間的相似點，鼓勵學(xué)生從聯(lián)系的角度看問題。章節(jié)內(nèi)容平衡覆蓋各種分析技術(shù)，如將四大滴定全部放在第九章“滴定分析法”中講授；而且將最常用的方法放在每章的最前面進行介紹，如第九章就是先介紹酸堿滴定的。至于儀器分析，則是按照大類分為光譜法、電化學(xué)、色譜、動力學(xué)4章進行介紹。全書共15章，包括化學(xué)分析及儀器分析。此教材的重點不是全面介紹各種分析技術(shù)，而是向?qū)W生介紹分析化學(xué)的基本方法，在此基礎(chǔ)上注重學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng)，其目的在于“授人以漁”而非“授人以魚”。

2 教材內(nèi)容編排有很大不同

《Modern Analytical Chemistry》中將典型方法單獨列出，把前面所講的理論知識與實際分析過程相結(jié)合，還配有注解鼓勵學(xué)生主動思考這一分析過程是如何設(shè)計的，并進一步考慮如何實施。書中的重要原理都給出各種應(yīng)用途徑。如紫外可見分光光度法的定量測定，書中不厭其煩地列出了其在環(huán)境檢測、臨床、工業(yè)分析、法醫(yī)鑒定等領(lǐng)域如何應(yīng)用，還給出了如何用紫外可見分光光度法測定水和廢水中的鐵含量，并將其列為典型方法。又如介紹酸堿滴定法時，為了說明有機物含氮量的測定，將面包中蛋白質(zhì)含量測定作為實例列出，非常貼近生活。當(dāng)然這個實驗也作為典型方法列出。教材正文旁邊留出一塊空白，用于給出“邊緣注解”，即對于正文中的重要概念進行解釋。關(guān)鍵概念如滴定分析、滴定標(biāo)準(zhǔn)液等在正文中以粗體字出現(xiàn)，其定義在“邊緣注解”中列出，既方便學(xué)生學(xué)習(xí)時查閱，也方便復(fù)習(xí)時快速回顧。書中還有代表性例題，每道例題有詳細(xì)的解題過程，幫助學(xué)生將知識與實際問題相結(jié)合。這些例題非常貼近生活，有具體的題設(shè)情景，很多是由文獻(xiàn)中的數(shù)據(jù)改編而來，而不是為了說明某個公式或原理編出來的。英國皇家化學(xué)會倡導(dǎo)將分析化學(xué)作為解決實際問題的科學(xué)進行教授［1］，該教材確實做到了這一點。每章后有一章內(nèi)容的小結(jié)，對于學(xué)生復(fù)習(xí)和回顧非常有幫助。在章節(jié)末尾，將本章節(jié)中的關(guān)鍵術(shù)語列表，并標(biāo)出其所在頁碼。章節(jié)末還有“建議實驗”，這些代表性實驗由《the Journal of Chemical Education》提供，比較新穎。這些實驗可能僅僅是一些學(xué)生實驗，也可能是開啟個人或團隊科研計劃的起點。如“酸堿滴定法”一章后列出這樣的實驗：測定碳酸飲料中的二氧化碳，藥片中的碳酸氫鈉還有二氧化碳的分子量。書中只簡單描述了這個實驗，具體步驟則需要學(xué)生自行查閱。“建議閱讀”中有著作，也有期刊論文，對于章節(jié)中介紹的主題，給學(xué)生提供平臺進行廣泛閱讀，可以開闊學(xué)生視野。“參考文獻(xiàn)”也是一樣，不僅有著作也有期刊論文，讓學(xué)生知道當(dāng)年的研究者對于這些方法曾經(jīng)進行過哪些探討。最后列出問題，這些多樣化的問題多是基于文獻(xiàn)中的數(shù)據(jù)，作為實例提供給學(xué)生進行研究。

而這些很有特色的內(nèi)容在武漢大學(xué)主編的《分析化學(xué)》教材中幾乎沒有，也沒有典型方法、邊緣注解和章節(jié)小結(jié)。書后的確有常用術(shù)語索引，但是每章后面是沒有的。雖然有例題，但是比例很小。例題和習(xí)題都不太貼近科研工作與生活，參考文獻(xiàn)都是以前的教材，幾乎沒有期刊論文。整體感覺，武漢大學(xué)主編的《分析儀學(xué)》教材沒有從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度來編寫，更沒有引導(dǎo)學(xué)生去結(jié)合科研實踐學(xué)習(xí)。教材中不涉及實驗部分，而是單獨有實驗指導(dǎo)。這當(dāng)然也無妨，但是這些實驗比較陳舊，與科研工作差異很大。因此盡管很多學(xué)生本科階段都做過相關(guān)實驗，在進入研究生階段學(xué)習(xí)時，科研經(jīng)驗卻非常欠缺。

3 從培養(yǎng)學(xué)生能力的角度比較兩套教材的差異

《Modern Analytical Chemistry》教材更注重批判性思維能力的培養(yǎng)。書中會提問為何要在分析過程中包含某些步驟，所謂“知其然并知其所以然”，讓學(xué)生從被動接受知識變?yōu)橹鲃铀伎紗栴}。如配位滴定法中講到如何測定水和廢水的硬度，書中在測定方法之后列出幾個問題，包括：（1）為何要將樣品pH值調(diào)節(jié)至10？更高或更低的pH值會導(dǎo)致什么問題？（2）為什么要將少量的鎂與EDTA的配合物加到緩沖溶液中？（3）為何特別強調(diào)實驗過程不能超過5分鐘？所有問題都有非常詳細(xì)的解釋，而不僅僅是提問。這樣的問題顯然可以啟發(fā)學(xué)生動腦思考，從而培養(yǎng)其批判性思維能力。一些重要的知識點，書中會從多角度闡述如何應(yīng)用于實際。該書是站在讀者的角度編寫的，非常有親和力。而武漢大學(xué)主編的《分析化學(xué)》教材似乎更顯得高高在上，更注重傳授，不注重互動。徐光憲院士在《大學(xué)化學(xué)》發(fā)表的《對分析化學(xué)教學(xué)的兩點初淺看法》一文中提到要培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力［2］，并認(rèn)為學(xué)數(shù)理化的最好方法是多做習(xí)題［2］。《Modern Analytical Chemistry》教材例題和習(xí)題的數(shù)量、質(zhì)量明顯優(yōu)于武漢大學(xué)主編的教材。也許學(xué)生可以找來習(xí)題集做，但是教材習(xí)題更有針對性，對學(xué)生更有裨益。徐光憲院士所說的“培養(yǎng)學(xué)生做科學(xué)研究的能力”這一點在《Modern Analytical Chemistry》教材中體現(xiàn)得淋漓盡致。前面也說到，美國教材的例題、習(xí)題、實驗、參考資料多是從期刊中來、從實踐中來，這也就是在學(xué)習(xí)理論知識的同時學(xué)習(xí)怎樣解決科研實踐問題，對于學(xué)生思維的鍛煉也是顯而易見的。不能不說，這就是應(yīng)試教育和素質(zhì)教育的差距所在。為什么會出現(xiàn)“高分低能”的學(xué)生？這不是學(xué)生的錯，而是教育者的教育理念沒有貼近生產(chǎn)生活實際，而科研工作又必須貼近生產(chǎn)生活實際導(dǎo)致的。但這不是某一個或某一群教育者的問題，而是整個教育體系的觀念問題。所以改變是一個長期的過程。筆者認(rèn)為本科教育的基礎(chǔ)作用不可忽視。因為碩士生也好，博士生也好，教授專家也好，都是從本科生培養(yǎng)出來的。如果在學(xué)習(xí)分析化學(xué)之初，在本科教育階段就注重學(xué)生批判性思維和科研能力的培養(yǎng)，是不是更利于學(xué)生的深造，更利于我國科研人才的培養(yǎng)呢［3］？

本文的初衷并非批評國內(nèi)教材不好，武漢大學(xué)主編的《分析化學(xué)》顯然是一本經(jīng)典教材，內(nèi)容翔實，通俗易懂，覆蓋面很廣，編者也都是各個領(lǐng)域的專家教授。只是本文的宗旨在于找出兩本教材的差異，并進行一些思考，希望能為國內(nèi)教材建設(shè)提供一些建議，促進中外分析化學(xué)教學(xué)交流。

［1］俞汝勤.漫談分析化學(xué)教學(xué)改革與課程建設(shè)［J］.大學(xué)化學(xué)，2008，23（5）：1-6.

［2］徐光憲.對分析化學(xué)教學(xué)的兩點初淺看法［J］.大學(xué)化學(xué)，2008，23（2）：1-10.

［3］許邁進，杜利平.美國研究型大學(xué)本科教育的變革與創(chuàng)新［J］.浙江大學(xué)學(xué)報：人文社會科學(xué)版，2004，34（4）：29-35.

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1671-1246（2015）11-0023-02