普通高等学校本科化学专业规范05版0320.docx

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普通高等学校本科化学专业规范05版0320

普通高等学校本科化学专业规范

化学与化工学科教学指导委员会

一、化学专业教育的历史及现状

1．萌芽时期（1865—1910）

    在化学成为一门学科之前，我们的祖先在陶瓷、冶金、酿造、炼丹、医药、火药、造纸、纺织等方面就创造了灿烂的化学文明，然而近代化学则是在鸦片战争前后从欧洲传入我国的。

    我国近代化学教育始于19世纪60年代中期，京师同文馆（北京）、江南制造局（上海）开创了近代化学的教学活动，并翻译了一批化学教材。

    1903年清政府颁布的《奏定学堂章程》是近代教育第一个新学制的政府法规（“癸卯学制”），规定了各级各类学制，大学堂制3～4年，分8科，化学是必修课。

格致科（即理科）设有化学门，工科设有应用化学门，农科设有农艺化学门，各门设有相应的化学课程。

    1897年南洋公学设立师范院，开设格致（物理及化学）课，拉开了近代师范教育的序幕。

1902年京师大学堂附设“师范馆”，开中国近代高等师范教育之先河，1903年的《奏定学堂章程》第一次确立了独立的师范学制。

2．开创时期（1910—1937）

    1910年京师大学堂设立化学门，这是我国最早的正规高等化学教育机构，至1930年全国有近40所大学设立化学系，设有无机化学、有机化学、分析化学、化学实验、应用化学、理论及物理化学课程，并要求提交毕业论文或毕业设计。

    这一时期基本体制是仿照西方近代教育，我国的化学专门人才开始成长时，他们一般在国内接受基本的化学教育，然后出国深造，在回国后对我国化学工业及化学教育发挥了先驱者作用。

    这一时期留学回国的化学家都从事化学基础课教学，提出“重视理论和实验教学，重视能力培养”（戴安邦）。

提出“国内已有若干学校（如清华大学、北京大学等校），在化学教育上的物质设备较之西洋之第二流大学已无愧色，在研究精神上有过之而无不及”，并认为“赶上日本不是难事了。

”（曾昭抡）

    存在问题是全国没有统一的要求，完全取决于任课教授，不同学校之间教学水平相差较大；招生规模小，师生比约为1∶6，有限的师资力量没有充分利用。

3．巩固时期（1937—1949）

    抗战爆发后，各校历尽艰辛迁出沦陷区，如北大、清华、南开合并为西南联大,名师云集，学术气氛浓厚，培育了一批优秀人才，为后来新中国的建设和化学教育打下了一定的基础。

其间，化学教育渗透到生物、地质等其他学科领域，其地位得到了巩固和提高，并开始自编了一些化学教材。

抗战胜利后，各校又纷纷迁回原地。

4．发展时期（1949—1976）

    1952年全国院系调整，保留综合大学13所、高等师范院校33所，均成立了化学系，翻译出版了大批苏联教材，培养目标、教学计划和大纲受前苏联影响很大。

由此建立的化学教学体系影响我国化学教学近40年之久。

    1953年全国综合性大学会议提出，要培养在理论和基础学科方面从事研究工作和教学工作的专门人才，强调较深博的专门理论教育。

在此期间为培养骨干教师，举办了“物质结构”、“结晶学”等讨论班，并编写了新中国的第一批化学教材，如黄子卿的《物理化学》、徐光宪的《物质结构》……，1952年到1958年教学秩序基本稳定，教学质量有所提高。

    1958年“教育大革命”受“左”倾思潮的影响，打乱了正常的教学秩序，削弱了基础理论教学，造成了不良后果。

    1961年党中央及时提出“调整、巩固、充实、提高”八字方针，制定颁布了《高教六十条》，恢复了正常的教学秩序，培养目标调整为“教学、研究人才及其他工作者”，制定了第二套教学计划和教学大纲。

    1963年成立了化学教材编审委员会，负责制定计划、编写、审查和评价教材工作。

出版了一大批我国自己的化学教材，大学教学质量有显著提高，培养了一批骨干教师，实验教学得以加强，教学研究气氛活跃。

    1966年，“文化大革命”开始，高等教育处于停顿状态。

5．改革时期（1977—）

    1977年恢复了高考和正常的教学秩序，同年10月召开了全国理科化学基础课教材编写会议，1978年9月召开了中国化学会会议，专门研究化学教学问题，成立化学教育工作委员会，并决定出版《化学教育》杂志。

1979年10月恢复高校理科教材编审委员会，1980年在长春召开了“全国理科基础课教学大纲审订会议”，制定了化学基础课教学大纲及五年教材建设规划，这一系列会议和活动推动了化学教育的稳步发展。

    1981年教育部批准成立“理科化学课程结构研究小组”，开展了教学质量调查及课程结构研究，提出“精选课程内容，适当减少授课学时，加强实验训练，注重能力培养”，有力地推动了各校化学教学改革。

各校普遍加强了基础理论和实验教学，增加了选修课，增设了反映现代科技新发展的课程（如仪器分析），拓宽知识，使知识结构逐步多元化。

    1985年高等学校化学教育研究中心成立，1986年《大学化学》创刊，“中心”通过立项，组织校际合作开展大学化学教学研究和实践，如毕业生跟踪调查和社会反馈信息的研究，国内外化学教育比较研究、培养规格和课程结构研究等，为以后在全国大规模的化学教学研究打下了良好的基础。

其中“大学化学实验课系统改革研究”课题组，开展了大量的、艰苦而卓有成效的工作，进行了“大、中、小”三种改革试验，出版了《大学化学实验改革论文集》、《大学化学新实验》，对我国大学化学实验教学质量的提高产生着深远影响，获得了全国优秀教学成果特等奖。

而由近60所学校、200名教师参加研制的《高等化学试题库》是我国第一个涵盖全部化学基础课的多功能试题库，深受教学第一线的基础课教师，尤其是青年教师的欢迎，获得了全国优秀教学成果二等奖。

《大学化学》在21世纪80年代末开展了“培养什么样的理科人才”的大讨论。

讨论中普遍认为：

一是理科应培养少而精的基础研究人才，二是应培养大量基础扎实、知识面宽、有较强实际工作能力的实用型人才，为“兰州会议”的召开作了思想准备。

    1990年全国高等理科教育工作会议（兰州）召开，提出要建设“面向21世纪、规模适宜、布局合理、结构优化、加强基础、重视应用、分流培养、水平较高的具有中国特色的社会主义理科教育体系”。

提出要培养基础性和应用性理科人才，重新修订专业目录，重新修订基本培养规格和教学计划。

这次大会对理科化学教育改革产生了深远的影响。

（1）有步骤地进行大学化学教育结构调整——应用化学专业的建立与发展

    相当长时期内，化学类专业多数设在二、三级学科中，多达27种，专业面太窄，毕业生适应性差。

1979年及1987年教育部二次组织修订专业目录，化学基础性专业只设化学专业一种。

“兰州会议”上明确提出处理好培养基础性人才和应用性人才的关系，20世纪90年代，在专业目录修订中，确立为化学和应用化学两个专业，并在理科化学学科教学指导委员会下设应用化学教学指导组。

明确了应用化学专业在应用性人才培养中的地位和作用，认为应用化学专业是介于理科化学专业和工科化工类专业之间的“接口”专业，属应用理科。

（2）开展了教育思想大讨论，为开展大规模教学改革打下了思想基础

    通过讨论取得了许多共识，主要为：

就人才培养而言，高等学校应培养基础坚实、知识面宽、能力强、素质高的创新性人才。

具体而言，大致包括由强调专业教学向强调基础教学转变；由人才培养模式的单一化向多样化转变；由一次教育完成论向终身教育观念转变。

为了实现这些转变，必须对目前的教学内容、方法、评价方式等进行改革。

   （3）开展教学研究

    1994年，教育部“面向21世纪教学内容和课程体系研究”立项，经由各高等学校申请、专家评审、教学指导委员会认真讨论和推荐、教育部批准，理科化学教育改革方面设立了三个项目：

    02-03-7 理科非化学类专业基础化学教学内容和课程体系改革研究

    02-03-8 化学类专业教学内容和课程体系改革研究

    02-03-9 应用化学类专业教学内容和课程体系改革研究

    在这三个项目下各自分设若干子项目，采取联合进行和分项负责等多种方式，组织了全国近50所大学中的600多位老师直接参与了有关研究。

历经五年，通过审视化学学科的发展，对国内外化学教育现状进行分析和比较，结合我国实际探讨化学教学改革指导思想，提出三类（非化学专业，化学专业，应用化学专业）化学教学改革方案。

现在这些方案已在不同类型的学校实施并取得初步成果，这是建国以来规模最大、涉及面广，又有一定深度和成效的化学学科教学研究活动。

其成果收集于“化学专业教学改革研究报告”（即白皮书）中。

    1997年教育部启动了全国“高等师范教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”，设立了高师人才培养模式、教学内容和课程体系、实验教学改革等4个重点项目和10个一般项目进行了研究。

其成果发表于“高等师范教育面向21世纪教学内容和课程体系改革成果”丛书（第十卷化学分卷）中。

    进入21世纪后，教育部又启动了“新世纪高等教育质量工程”项目，目前正在进行中。

   （4）建立一批“基础科学研究和教学人才培养基地”

    90年代国家教委提出高等理科教育应“加强基础、重视应用、分流培养”，这是理科办学指导思想的一个转变。

为了保护一批培养高质量基础人才的理科专业，分批设立“基础科学研究和教学人才培养基地”，化学基地共14个，它们是南京大学、南开大学、厦门大学、北京大学、吉林大学、复旦大学、兰州大学、武汉大学、浙江大学、中山大学、西北大学、郑州大学、福州大学、中国农业大学。

理科“基地”的建立大大推动了化学专业教学改革。

   （5）建立理科化学教学指导委员会

    兰州会议后，成立了第一届高校理科化学教学指导委员会。

负责提出宏观指导性的意见供有关领导部门参考，并指导各校化学专业及应用化学专业教学改革。

制定了高等学校化学专业和应用化学专业“基本培养规格和教学基本要求”的文件。

    第二届化学教学指导委员会指导和参与了“面向21世纪教学内容和课程体系研究”中三个化学方面项目的研究工作，结合研究成果及教学改革的形势，认为不应以统一的课程结构及教学大纲束缚学校的手脚，应让各校在统一的基本要求下自主的进行改革，据此制定了“理科化学专业及应用化学专业的化学教学（含实验教学）基本内容”，文件鼓励各校根据具体情况制定各具特色的教学改革方案，并进行教学探索和教材建设。

    2001年成立了“化学及化工学科教学指导委员会”，下设化学类专业、化学工程与工艺专业、制药工程专业、非化学化工类专业基础课程等教学指导分委员会，撤销了各分学科的教学指导组。

由于自1999年我国高等学校有一个大的发展，化学专业点达198个，应用化学专业点达224个，在这大好形势下，本届化学教学指导分委员会负责编写了“理科化学专业发展战略研究”报告并制定了“理科化学和应用化学专业规范”。

二、化学专业的培养目标和规格

1．本科化学专业的培养目标

    培养具有良好人文和科学素质，具有社会责任感，创新意识和实践能力强，掌握化学基本知识、基本理论和基本技能，能胜任化学及相关领域科研、教学及其他工作的人才。

2．本科化学专业的培养规格

（1）掌握科学的世界观和方法论，正确认识科学与社会的关系，热爱祖国，遵纪守法，诚信、求实，为民族振兴而努力工作。

（2）掌握本专业所需的数学、物理、计算机等相关学科的基本知识。

   （3）系统地掌握化学专业的基础理论、基本知识和基本的化学实验方法与技能。

   （4）了解应用化学及与化学相关的交叉学科的知识。

   （5）熟练掌握一门外国语。

   （6）掌握获取和应用科学研究信息的方法。

   （7）心理素质好，身体健康。

    实现上述培养目标和培养规格，必须规定本科化学教学的基本任务，制定相应的教学措施：

（1）执行“化学专业教学基本内容”和“化学专业实验教学基本内容”。

（2）打好基础、拓宽知识面，培养学生掌握知识、获取知识和应用知识的能力，为进一步发展奠定基础。

   （3）注重现代化学学科发展前沿知识介绍，使学生基本掌握现代化学的知识体系，理解化学学科认识世界、改造世界和保护世界的基本思路和方法，正确认识化学作为现代生活物质基础学科的重要性。

   （4）培养学生对化学的兴趣，激发学生热爱化学、学习化学和研究化学的积极性。

   （5）加强基础研究和应用研究训练，掌握科学研究和创新性思维方法，为进入化学及相关领域的教学、科研和其他工作奠定良好的基础。

   （6）积极参与体育锻炼，强健体魄、磨炼意志、健康心理，培养团队与协作精神，养成良好的生活习惯，为长期工作打好基础。

3．化学专业教育教学内容和知识结构

（1）设计本专业教学内容及知识结构的理论依据

    根据本专业人才培养目标和培养规格，为使学生达到知识、能力和素质的协调发展，本专业教学内容包含通识教育、专业教育和综合教育三部分。

通过通识教育，使学生具备较高的人文科学、社会科学、自然科学、外国语、艺术、体育和计算机信息技术等基础，并在思想素质、心理素质、身体素质和综合能力等方面得到提高。

通过专业教育，使学生系统地掌握化学专业的基础理论、基本知识和基本的化学实验方法与技能；增强对化学在认识世界、改造世界和保护世界中的作用的认识，从而培养对化学的兴趣，激发学生热爱化学、学习化学和研究化学的积极性。

通过综合教育，培养学生良好的综合素质以及创新能力、自我学习和发展能力等。

三个部分的教育是一个整体，要综合考虑，统一进行。

（2）本专业教育教学内容及知识结构的总体框架

    通识教育 主要包括相关的人文科学、社会科学、数学、自然科学、外国语、计算机信息技术、体育和艺术等。

    专业教育 主要包括化学专业的基础理论、基本知识和化学实验方法与技能以及综合知识等内容，科学研究方法训练及科学研究实践。

    综合教育 包括思想教育、诚信教育、学术交流、科普活动、社会实践、文化艺术活动等。

    根据四年学制计，通识教育和专业教育的总学分为140～160学分，总学时2500～2800，各学校可根据具体情况适当调整。

应适当安排综合教育学分和毕业论文以外的科学实验训练内容，但不作规定。

    专业课程 包括专业基础课程（必修课）和选修课程。

（1）专业必修课程包括化学学科的基础知识、理论和原理。

化学学科是一个实验占有重要地位的学科，实验课程与理论课程的学时比不小于1.1。

（2）选修课程包括化学学科各分支学科的基础知识、理论和实验方法，介绍学科交叉及前沿知识，使学生扩大知识面，加深对化学的了解和理解，适应个性发展的需要。

    也可开设一些介绍性课程，例如讲座和知识介绍，通过这些课程，让学生了解化学研究的前沿和社会需求，成为有责任心、有理想的化学工作者。

    依据教育部化学及化工专业教学指导委员会制订的“化学专业教学基本内容”和“化学实验教学基本内容”构建本专业的教学内容、课程体系和知识结构。

三、化学专业教学基本内容

   “化学专业教学基本内容”是高等学校化学及化工学科教学指导委员会为化学专业（4年制）本科教学提出的建议规范。

化学专业本科教学总时数以2500～2800学时（不含军训、各类实习和毕业论文）为宜，课程分为公共基础课、专业基础课和选修课三个层次。

公共基础课约1100学时；专业基础课约1100～1400学时，其中实验教学学时占专业基础课学时的52%左右；选修课约300学时。

    20多年来，我国普通高校化学教学改革经历了几个阶段。

1978年全国普通高等教育处于拨乱反正时期，有必要对全国大学化学教学进行统一规范。

为此，曾制定了各门化学课程的教学大纲，规定了课程结构、课程内容的要求和学时数。

1992年第一届化学教学指导委员会根据教学改革和化学学科发展的需要，为了有利于各学校根据实际情况进行教学内容和方法的改革，同时又在较宽松的范围内统一全国普通高校的化学教学，制定了“化学专业和应用化学专业基本培养规格和教学基本要求”，未作大纲式的规定。

第二届化学教学指导委员会在教育部“面向21世纪教学内容和课程体系研究”02-03-8项目“化学类专业教学内容和课程体系改革研究”课题中，通过审视化学学科的发展，对国内外化学教育现状进行了分析和比较，结合我国实际，在2000年制定了《化学专业教学基本内容》和《化学专业实验教学基本内容》。

近年来由于我国本科教学发展迅速，创新意识的培养已成为本科教学的重要内容。

在许多高校对化学课程设置、教学内容进行改革探索的基础上本届教学指导委员会重新修订了《化学专业教学基本内容》和《化学专业实验教学基本内容》（以下简称“基本内容”）。

修订的指导思想是：

（1）从终身教育的观点出发，本科教育是其中一个特定阶段，其前有中学教育为基础，其后又有研究生教育和职业再学习。

尽管研究生教育在国内已普遍实施，但多数本科毕业生将直接走上工作岗位，因此本科教育必然应带有专业教育成分，但是不应要求通过本科教育就培养出该专业的专家，本科教学应着力培养具有宽广知识基础和基本技能，能够适应未来发展需要的专业人才。

因此本科基础课教学的基本内容应着眼于为学生今后发展奠定基础，强调的应是本科教学中最基础的内容（不是专业选修课，更不是研究生课程内容的下放）。

（2）本科教学不只是传授知识（基础的，前沿的），更要传授获取知识的方法和思想，培养学生的创新意识和科学品质，使学生具备潜在的发展能力和基础（继续学习的能力，表述和应用知识的能力，发展和创造知识的能力）。

从这个意义上讲，本科教学带有研究性，担任本科教学的教师应有良好的从事科学研究的素质（经验和能力）。

    （3）基础知识（包括基本技能）必须充分重视，但其内涵也必然会随着时代的演进、科技的进步、学科的发展、社会的需要而有所变化。

过去认为是基础知识的内容有的应该进行更新，有的是非本科教学阶段必须掌握的专业知识也应予以精简。

“基本内容”的选择不应只从知识的完整性和知识是否有用作为出发点。

为此，本文件删除了部分过去认为属于“基本”的教学内容。

    （4）课堂教学不是本科基础教学的唯一形式。

此文件所列内容不等于课堂讲授内容，应提倡因材施教，课堂内外相辅相成，适当减少课堂讲授，辅以讨论、讲座等丰富多彩的课外活动。

应该充分重视实验教学，化学实验教学是培养学生创新能力和优良素质的有力手段。

化学实验教学不应只为验证已知而设，而应该是多层次的训练（包括基本操作，综合实验，设计型实验和研究型实验）。

    （5）文件所列内容不与课程设置挂钩（例如文件中I、Ⅱ、Ⅲ，不应该理解为三门基础课），其顺序更不是教学顺序。

这种安排给各院校在考虑课程结构改革时留有充分的余地。

实际教学应该既有基本统一要求而又不加过多约束，因地制宜，因材施教，适应学生个性发展，富有弹性。

“基本内容”只列出了最基本的教学要求，希望各院校在完成“基本内容”教学前提下，能根据自己的具体状况制定各具特色的教学方案，并精心进行教学探索和教材建设。

化学专业化学教学基本内容

   *说明：

供各院校根据专业特色自行选择

   I

   1.气体

   理想气体与实际气体 气体分子运动论

   2.化学热力学

（1）热力学基本概念 状态函数 平衡态  可逆过程

（2）热力学基本定律

   热力学第一定律 功 热 热力学能 焓 热容

   热力学第二定律 熵及熵变计算 熵增加原理 *非平衡态简介

   热力学第三定律 规定熵

   （3）热力学基本方程

   吉布斯自由能和亥姆霍兹自由能及其改变量的计算 过程性质的判据 热力学函数间的关系及相互转化

   特性函数

   （4）热力学基本定律的应用

   偏摩尔量 化学势及化学势等温式 组成可变体系热力学基本方程 吉布斯-杜亥姆方程 平衡条件

   *平衡稳定性判据

   在多组分体系中的应用：

混合物（气态、液态）热力学 溶液热力学 逸度 活度 标准态

   在相平衡中的应用：

相律 单组分体系相图 二组分体系相图 *超临界状态及二级相变简介

   在化学反应中的应用：

热化学 化学反应亲合势 标准平衡常数及化学平衡等温式 化学平衡（沉淀溶解平衡、氧化还原平衡、酸碱平衡、配位平衡）及其计算方法 化学反应平衡移动原理

   3.统计热力学基础

（1）基本概念：

统计分布 统计平均 玻耳兹曼统计分布律

（2）熵的本质及玻耳兹曼公式

   （3）配分函数及其热力学函数的统计计算

   *（4）统计热力学应用——平衡常数计算及其他应用

   4.化学动力学基础

（1）基本概念：

化学反应速率 速率方程  基元反应

（2）简单级数反应动力学规律 反应级数的测定及速率常数之求算

   （3）复杂反应动力学 稳态近似和平衡假设方法 反应历程

   （4）反应速率与温度的关系 活化能

   （5）基元反应速率理论——碰撞理论 过渡态理论 单分子反应速率理论简介

   （6）*分子反应动态学简介 链反应

   （7）弛豫动力学及其他快速反应动力学研究方法简介

   5.电化学

（1）电解质溶液理论 电导 电迁移

（2）电化学热力学 电极电势 能斯特方程 可逆电池电动势及其应用

   （3）电化学动力学初步 电流密度 超电势

   （4）化学电源 电解

   *（5）金属腐蚀热力学（E-pH图）及动力学

   6.界面及胶体化学

（1）表面自由能（表面张力） 表面热力学 溶液表面吸附 表面活性剂

（2）溶胶的性质及其稳定性

   （3）单分子膜、LB膜简介

   *（4）纳米粒子的制备

   7.光化学

（1）基本概念：

基本定律 量子产率 激光

（2）单分子电子激发态衰变的相关光物理过程

   （3）光敏与猝灭 光化学反应动力学

   8.催化作用

（1）催化剂与催化作用

（2）均相酸、碱催化和配位催化

   （3）酶催化作用

   （4）复相催化 化学吸附与物理吸附 吸附等温式 比表面及其测定 表面反应历程

   9.量子力学基础

（1）微观粒子的波粒二象性

（2）测不准原理

   （3）量子力学的基本假设

   （4）箱中粒子

   l0.原子结构和性质

（1）H原子及类氢离子的薛定谔方程 量子数的物理意义 原子轨道图

（2）电子自旋和旋轨函数

   （3）多电子原子的结构简介

   *（4）原子光谱项

   11.分子结构和性质

（1）H2+的线性变分法处理及其结果

（2）分子轨道理论和双原子分子的结构

   *（3）多原子分子的离域分子轨道和定域分子轨道

   （4）多中心键和缺电子分子结构

   （5）离域π键和共轭分子的结构

   （6）H2的海特勒-伦敦处理和价键理论

   （7）杂化轨道理论

   （8）分子轨道的对称性和反应机理

   12.分子对称性

（1）对称元素和对称操作

   *

（2）群的表示

   （3）分子的立体构型和分子的点群

   （4）对称性与性质的关系：

偶极矩 旋光