《Inorganic Chemistry》教材体系和内容的研究

娄珀瑜

【摘要】本文针对近年来国外较流行的无机化学教材《Inorganic Chemistry》的内容进行了介绍，分析了该书的体系结构，从教材内容、教材的表现形式等方面对其特点进行了讨论，同时总结了对我国无机化学教材建设的启示。

【关键词】无机化学教材 教材体系 教材内容 启示

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）01-0236-02

无机化学是化学、生物、医学等专业的一门基础课程，其教学目标除了让学生掌握一些化学的基本概念、基本原理之外，还应该让学生通过对无机化学的学习，了解化学在社会发展和社会进步中的地位和作用，了解与其他学科相互交叉、相互渗透的特点，了解化学的实验基础性和理论指导的重要性，以便在今后的工作中能够自觉地运用基本理论知识指导实践。随着科学技术的迅猛发展，无机化学的内容越来越丰富。如何在有限篇幅内，将无机化学的基础理论和元素及其化合物知识同最新的前沿知识融入教材中，一直是无机化学教学工作者关注的问题。英国Oxford University Press于2001年出版的《Inorganic Chemistry》（the third edition）较好地解决了上述问题，其内容和编排体系很有特色，将对我国无机化学教材的建设有所启示。

1.《Inorganic Chemistry》的编排体系

《Inorganic Chemistry》是由D. F. Shriver和P. W. Atkins编写而成的，在第二版的基础上有49名分别来自美国、加拿大、英国、荷兰等国家的学者对这本教材提出了宝贵的意见。可见这本书是一本国际性的教材，具有比较高的权威性。这本书介绍了无机化学领域中主要的内容。这本书包括了3部分，19章以及6个附录，其主要内容及编排体系如下：

Part 1 Foundations（第一部分 基础知识）

（1）Atomic Structure（原子结构）

（2）The Structure of Simple Solids（简单固体的结构）

（3）Molecular Structure and Bonding（分子的结构与成键）

（4）Molecular Symmetry（分子对称性）

（5）Acids and Bases（酸和碱）

（6）Oxidation and Reduction（氧化还原）

（7）d-Metal Complexes（d区金属化合物）

Part 2 Systematic Chemistry of the Elements（第二部分 元素化学体系）

（8）Hydrogen（氢）

（9）The Metal（金属）

（10）The Boron and Carbon Groups（硼和碳族）

（11）The Nitrogen and Oxygen Group（氮和氧族）

（12）The Halogens and Noble Gases（卤素和惰性气体）

Part 3 Advanced Topics（第三部分 拓展主题）

（13）The Electronic Spectra of Complexes（化合物的电子光谱）

（14）Reaction Mechanisms of d-Metal Complexes（d区金属化合物的反应机制）

（15）Main-group Organometallic Compounds（主族有机金属的化合物）

（16）d- and f- Block Organometallic Compounds（d区和f区有机金属的化合物）

（17）Catalysis（催化作用）

（18）Structures and Properties of Solids（固体的结构和特性）

（19）Bioinorganic Chemistry（生物无机化学）

这种编排体系基本上涵盖了目前无机化学研究的各个领域，理论与实际相结合，用化学基本原理解释化学反应现象，在Part 3 Advanced Topics（第三部分 拓展主题）中，将前两部分的知识和当前研究的成果相结合，使读者了解所学知识的实际应用。整个体系的逻辑性极强，整本书各个部分可以单独成章节，合并起来又是一个整体。

2.《Inorganic Chemistry》教材内容的特点

这本教材的内容丰富，除了无机化学本身的内容之外，与无机化学交叉学科和相关论题也屡屡涉及，因此篇幅较大，正文有763页。该书印刷精美，封面设计考究，书中大量的分子、晶体结构立体感强，层次分明，原子位置清晰可见。

它在教材内容上有以下特点：

2.1 重视基础

无机化学的研究领域广阔。在化学发展中，它一直处于基础和母体的地位。随着化学的发展以及与其他学科的交叉、融合，无机化学分化并产生了元素无机化学、固体无机化学、配合物无机化学、金属有机化学、生物无机化学等分支。但是元素及其化合物的制备、合成、结构、性质、反应及其应用依然是无机化学的中心和基础。强化基础既是强化作为化学学科基础的无机化学，也是强化作为无机化学中心的元素无机化学。在《Inorganic Chemistry》中，在Part 1 Foundations（第一部分：基础知识）中结合了元素化学的教学内容，在Part 2 Systematic Chemistry of the Elements（元素化学体系）从氢开始，按照周期表的顺序进行阐述，主族有机金属的化合物内容放在Part 3 Advanced Topics（第三部分 拓展主题）中进行说明，在第二部分每一个章节都以在第一部分介绍的原理为框架，注重化学原理的运用， 很好的实现了化学原理与元素化学的交叉融合。

2.2 精选内容

《Inorganic Chemistry》对一些经典无机化学原理部分进行了压缩，增加了很多无机化学的前沿性知识、热点问题以及今后发展方向的内容。如在Part 3 Advanced Topics（第三部分 拓展主题）中，编者提供了当前很多领域中研究的成果作为背景材料，包括电子光谱，反应机制，有机金属的化合物，催化作用，固体的结构和特性以及生物无机化学等内容的讨论。

2.3 拓宽知识

本教材较充分地反映了现代化学领域的新成果，删除了那些已经陈旧过时或者与现代无机化学发展不相适应的内容，令人耳目一新。为了开阔读者的视野，拓宽知识面，激发读者学习化学的求知欲望，在Part 3 Advanced Topics（进一步研究主题）介绍了与化学相关的最新研究成果，以及这些成果在高科技产业中的应用。

这些既是无机化学又不完全是无机化学的内容，使得教材体系处于开放状态，而且在每个知识点之后都有教学案例（Example）、案例的解答（Answer）和自我测试（Self-test）的试题，在每一章结束后有大量的练习（Exercises）以及为读者提供了很多可以进一步研究的于本章内容相关的文章（Further reading）。这些都为读者继续深入学习打下了一定的基础，也为其进一步拓宽知识留下了接口。这种编写教材的方法很有新意和创造性，与当前时代发展的潮流相吻合。

2.4 与信息技术相结合

《Inorganic Chemistry》编写组为读者还提供了配套的教学光盘，里面有大量的课程资源，几乎该书中所提到的分子结构示意图都可以在光盘中找到，该光盘还同时提供了许多不同类型的晶体结构以及大量的无机化合物的相关数据。整个光盘中的内容有着良好的导航功能，里面的课程资源以网站的形式呈现，读者可以通过“分子式索引”，“章节分子结构索引”和“章节图片索引”对课程资源的内容进行浏览。站点设计美观大方，编排体系与教材相同，有利于读者进行学习。

3.对我国无机化学教材建设的启示

通过以上的分析，笔者认为给我们在编写或者改变国内的无机化学教材时有如下的启示：

增加习题的数量，提高习题质量：与国外教材相比，我国现行教材中习题显得少而且形式单一，以验证和帮助记忆教材内容的习题为主，与实际生活相结合以及探索和思考性的题目比较少。因此，增加习题的数量和提高习题的质量特别是加强理论联系实际的题目是非常必要的。另外，在教材正文中还应安排一些能帮助理解和举一反三的例题。

在加强本学科知识的同时，注意吸收边缘科学的内容：随着科学技术的迅猛发展，学科之间的联系增多，两门或者多门学科交叉，形成边缘学科。新编教材应当考虑到这种发展。加强基本理论、基本反应和基础知识的同时，应当有与学科有关的边缘学科的内容。例如注意有机化学、分析化学、物理化学内容在无机化学中的交叉和应用，增加生物无机化学、有机金属化合物等内容使学生具备综合化的知识结构。

介绍无机化学新的研究成果和发展趋势，加强与实际应用和新材料开发的联系：由于无机化学学科发展很快，要使教材能跟上学科的发展速度还有一定的难度，而教材又要反映出无机化学的这种发展，反映前沿课题。这些新的研究成果一时难以在教材正文中安排妥当，可以在出版教材时建立与教材配套的网站，可以在网站中随时添加新的研究成果，读者可以在新版教材出版之前登陆该教材配套网站，下载前沿知识，从而加强教材与实际的联系。

4.结束语

从内容深度来讲，该教材比国内大学一年级的无机化学起点类似，在全书贯穿了分子轨道、对称性原理、各种谱学数据对化合物的表征分析。作为大学一年级的无机化学教材的参考书极为适合，同时该书对于改善教师和学生的知识结构，为提高无机化学教学水平有很高的价值。

参考文献：

[1]D. F. Shriver， P. W. Atkins. Inorganic Chemistry. Oxford University Press， 2001.

[2]廖哲勋，田慧生.课程新论.教育科学出版社.2003.

[3]薛天祥.高等教育学.广西师范大学出版社.2004.

[4]强亮生，徐崇泉，郝素娥，刘志刚，胡立江.大学化学课程建设的实践与效果.中国大学教学，2005（8）：15-16

[5]北京师范大学无机化学教研室，华中师范大学无机化学教研室，南京师范大学无机化学教研室.无机化学.高等教育出版社.2000.