化学实验与研究是创新能力培养的必由之路,其作用是理论教学所无法取代的。化学实验有其自身的系统性与教学规律,也不同于理论教学。如何保持化学实验自身的独立性和系统性,更大程度地发挥它在人才培养中应起的作用,是目前化学实验课程改革的方向。教学改革的新形势,呼吁具有鲜明特色的化学实验新教材的问世。
为了适应新世纪人才培养的需要,强调现代工程技术人才化学素质教育与创新能力培养,我们将传统的《无机化学实验》、《有机化学实验》、《分析化学实验》和《物理化学实验》四门实验课融合为一门新的实验课程———《工科大学化学实验》。该课程以物质制备(含无机合成和有机合成)为龙头,将化学基本操作、物理化学实验研究方法和现代分析手段有机融合,呈现给学生一个完整的工科化学实验知识体系。
全书分三册出版,包括:《化学基本操作与物质制备实验》分册、《物理化学实验研究方法》分册和《现代分析化学实验》分册。三个分册既前后呼应又相对独立,体现了化学实验体系的网络性与模块性,不仅满足于“四大化学实验融合”的教学改革的需求,也适用于“四大化学分别设课”的传统教学的需求,并能兼顾不同专业学生对化学实验课程的不同需求。在编写方法上,改变了传统的以实验项目为线索的编写方法,而采用了以实验基本方法和手段为线索的编写方法,每一章先介绍有关的基本原理、基本手段和基本仪器,再配上可供选择的多个实验项目,增加了综合性、设计性实验内容。在实验手段的介绍上,强调了知识的完整性。而在实验项目的安排上,强调了内容的可选性。学生可以在完成基本要求的前提下,根据自己的能力和兴趣选做不同的实验内容,有助于提高学生学习的主动性,有利于学生能力和素质的培养。
《物理化学实验研究方法》分册包括:实验数据的测量与处理、热物理化学实验研究方法化学实验方法、平衡实验方法、化学动力学实验方法、电化学实验方法、表面及胶体化学实验方法和量子化学计算方法实验等七章共27个实验项目。本书编写特点如下:(1)在介绍各类具体实验内容之前,集中介绍了相应的实验原理、实验方法和实验手段,有助于学生全面掌握实验理论、实验技术技能和研究方法,触类旁通,培养创新意识。(2)突破学时的限制,提供了较为丰富的实验内容,为开放实验室提供条件,有助于培养学生学习的主动性。书中未附仪器使用说明,要求学生在使用仪器前仔细阅读实验室已准备的仪器说明书,有助于提高自学能力,也提高了教材的通用性。(3)将科研成果转化为教学实验内容,将经典实验与现代仪器实验相结合,并对传统实验仪器进行仪表化、数字化和智能化改造,提高了实验的技术水平,改善了实验环境,有助于学生理论联系实际,提高学习的积极性。(4)本书全面贯彻我国法定计量单位的名称和符号。
本书由李元高主编。参加本书编写工作的有:李元高(第一、二、五、六、七章);唐爱东(第三、四章)。全套书由关鲁雄负责组织编写。全书在构思过程中得到了张平民教授的大力帮助、指导,在编写过程中还得到了中南大学化学化工学院领导和教职工的大力支持,在此深表谢意。