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化学类专业指导性专业规范
2010-08-02 化学类专业教学指导分委员会
一、化学类专业学科基础

化学是在原子、分子及分子以上层次研究物质及其变化过程的科学,是一门以实验为基础的、富有创造性的中心学科。在通过化肥、纤维、医药、农药、材料的研制和生产、能源及资源的合理开发与高效利用等为人类解决生存和发展问题做出巨大贡献,取得诸多具有里程碑意义成就的同时,化学已经发展成为人们认识世界、改造世界、保护世界的主要手段以及现代社会和科学技术进步的重要支撑。
1661年,波义耳在其著名论文"怀疑派的化学家"中提出元素的概念,从而把化学确立为一门学科。1803年道尔顿提出原子论,1811年阿伏加德罗提出分子的概念,1860年康尼查罗提出原子-分子论,1870年门捷列夫发现元素周期律,奠定了化学学科的理论基础。到19世纪末,化学的重要分支学科无机化学、分析化学、有机化学和物理化学等相继建立。
无机化学是研究单质及无机化合物的组成、结构、性质、制备、反应和应用的科学,是历史最悠久的化学分支学科。20世纪以来,无机化学从宏观到介观和微观、从合成到结构和性能不断丰富和发展,并与其他学科交叉与融合,形成了配位化学、无机固体化学、核化学、物理无机化学、有机金属化学、原子团簇化学、纳米材料化学、生物无机化学等分支学科。
分析化学是研究并运用各种原理、方法和仪器,获得物质的组成、结构、性质及其分布、变化等信息的科学。20世纪60年代以来,大量仪器分析原理、方法、技术的建立和应用及计算机和信息技术的发展,提高了分析化学在时空维度上的分辨能力,促进了分析化学与其他学科的交叉与渗透,形成了生化分析、材料分析、环境分析、食品分析、药物分析等分支学科。
有机化学是研究有机化合物的组成、结构、性质、合成与分离、反应与转化、功能与应用的科学。20世纪30年代以来,有机化学在合成方法学、反应机理、结构理论等方面取得重大进展,发现和合成了约2000万种化合物,逐步形成了有机合成化学、天然产物有机化学、物理有机化学、元素与金属有机化学、有机功能材料等分支学科,并成为分子生物学、化学生物学、药物化学等新兴学科的基础。
物理化学是研究化学体系中物质的结构和变化的基本规律的科学。20世纪以来,量子力学和现代物理方法的建立,使得物理化学在化学热力学、化学动力学、结构化学、电化学、胶体化学与界面化学、催化化学等领域取得了重要进展。物理化学为其他学科的发展提供了系统的理论和方法论基础,使化学不再是一门纯粹的实验科学。
20世纪20年代以来,由于塑料、橡胶、纤维、粘合剂等高分子合成材料的迅速发展,高分子化学已经发展成为一门新的化学分支学科。
目前,化学的研究内容涵盖了合成与反应、分离与提纯、分析与鉴定、性质与功能、结构与形态、剪裁与组装等。在化学已经高度发展的今天,化学家已不再满足于传统的、经验性的研究模式,而是力图通过模拟、设计和控制合成,实现对物质功能的优化和调控,并把化学研究从原子、分子层次,逐步推进到分子聚集体层次。
随着化学学科的发展,化学各二级学科之间,化学与其他一级学科之间交叉、融合,形成了一系列前沿交叉学科和领域。化学是这些交叉学科的基础和生长点,而这些交叉学科又为化学的发展拓展了空间,注入了活力。这种交叉与融合的趋势淡化了化学各传统二级学科间的界限,促使化学家和化学工作者越来越多地从化学一级学科层面思考化学的科研与教学。因此,在理解现代化学教育教学时,一方面要突破传统二级学科间的壁垒,站在一级学科层面上形成系统连贯的学科思维,解决以往割裂学科系统性和完整性的问题;另一方面,必须不为纷繁复杂的学科发展现象所迷惑,把握好作为学科生长点、创新出发点的基础知识、基本理论和基本技能,做到删繁就简、固本强基,保证基本内容的教学,提高教学质量;同时,还必须使学生在牢固掌握基础知识、基本理论和基本技能的同时,了解学科发展趋势,发展思维和创造能力。

化学学科是一门承上启下的中心科学,它以数学和物理学为基础,又在生命科学、材料科学、环境科学、医学、药学等相关学科的发展中起到了重要的基础和推动作用:化学既是这些学科发展的知识与方法论基础,又决定着这些学科发展的速度和水平。与此同时,相关学科的发展也为化学的发展提出了问题、提供了机遇、拓展了空间。
数学是研究数量、结构、变化以及空间模型的科学。通过数学的学习,不仅可以形成系统、严谨、量化的思维模式,而且培养应用数学思想和方法解决实际问题的能力。数学的教学对于保证化学类专业人才培养质量至关重要。
物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用以及转化规律的科学。研究化学现象和规律须借助物理学的原理和方法。物理学的基础知识、基本理论和基本