作者 | 邵利民（中國科學技術大學化學系）
為什麼寫
我上科大時學分析化學，留校後教分析化學，分析化學始終以其獨特的魅力吸引著我。然而這似乎是單向吸引，我的分化成績並不理想。
大學期間我不是不努力，也不是沒興趣，只是記不住那麼多公式，記住的也經常張冠李戴。雖然學得雲裡霧裡，我始終覺得應該存在簡潔的理論和統一的模式。課程結束後，我沒有停止思考。
大學畢業前，我發現CBE在很多情況下可以代替PBE，PBE似乎不是獨立條件。興奮之餘就寫了一篇論文；論文只有實例，缺乏證明，被拒。PBE不獨立的理論證明和發表是多年後的事了。
沒有經過檢驗的新想法、新思路不能用於教學，所以早期教學中，我仍然沿用舊課程體系。但是，我無法用「公式方便、容易計算」去說服學生背公式，因為軟硬體的飛速發展使得計算不再困難。另外，我認為教學重心在於原理和思路，而不只是套用公式，況且公式無法解決複雜化學平衡問題。
隨著教研的深入，我發現組分濃度計算、終點誤差計算、準確滴定判別、滴定曲線繪製等問題都能夠脫離公式，而且可以納入一個統一簡潔的理論框架。「去公式化」課程體系的脈絡逐漸清晰。
隨著新課程體系的完善，我感覺應該動筆寫教材了。同時，科大學生給了我極大鼓勵，他們非常喜歡新體系，只是遺憾沒有教材。
怎麼寫
「去公式化」新課程體系，別人接受固然好，反對也不是壞事。我最怕讀者沒反應，而沒反應的原因可能是佶屈聱牙的文字。所以，動筆前我就給自己立了一個規矩：易讀。為此，我在教材中使用短句、小段落、多例、多圖。
我給自己立的另一個規矩是深入，儘量把每個重要知識點的來龍去脈解釋清楚。學習的樂趣在於思考，對學生而言，知識來源和推理過程也許比知識本身更為重要。
為了完整呈現「去公式化」思路，教材例題解題過程比較詳細。出版後，學生也注意到這一點：「……例題解析詳盡，編者註解非常精髓，看的時候甚至有互動的感覺。」
教材斷斷續續寫了近五年。有時枯坐良久，不能成句；有時奮筆疾書後卻感覺面目猙獰，只好刪去；有時苦思數日不得，一朝豁然開朗，幸福得不可言狀。確如杜工部所言「得失寸心知」。
教材第一版於2016年出版，成為中國科學技術大學分析化學課程的主教材。後來一些國內院校也開始使用這本教材，有的高校把它用作教輔材料。
教材出版後，我覺得可以歇口氣了。但是，學生很快就反映缺少一本新課程體系的題解：「不刷題，感覺不踏實」。沒辦法，庶竭駑鈍，接著寫！
題解和教材第二版
有了教材寫作經驗，題解倒不難寫。繼續遵循「易讀」的規矩；例題標註難度，按照知識點分類成節，每節的結構是「知識要點+解題技巧+代表性例題」。
例題的選取、難度的設定、多解法的設計費時耗神，題解斷斷續續寫了近三年。2019年8月，《分析化學題解——基於去公式化計算策略》由科學出版社出版。
編寫題解是大量、多類型題目的集中求解，這為我提供了一個極好的機會去檢驗、反思和提升「去公式化」課程體系。此外，需要補充不少新的教研成果，採納很多教師和學生讀者的寶貴建議。所以，教材再版與題解撰寫同時進行。
我原以為教材再版只是修補增刪，然而事實並非如此。修補增刪是常事，「傷筋動骨」也不得不做，特別是第2章的數理統計部分。得益於題解的編寫，全書不少例題增加了多種解法，更有助於學生拓展思路、加深理解。
教材的文本修改也不容易。再次逐字逐句反覆細讀，我發現第一版中個別表述真是令人臉紅，急忙修改，直到臉上溫度恢復正常。
寫在最後
至此，分析化學「去公式化」課程體系有了教材、題解、課件、軟體和可掃碼觀看的教學視頻，算是比較完整了。回顧過去這九年，或無遺憾，倍感幸運。
很幸運遇見科學出版社化學與資環分社的編輯們，她們精益求精、熱情細緻，既尊重作者的創作，又給出專業的編輯意見。很幸運，教材成為科學出版社「十三五」規劃教材。
很幸運能夠與其他高校教師不斷交流，讓我受益匪淺。
尤為幸運的是遇到了眾多能夠進行批判性學習的學生。我收到過大量學生反饋，除科大化學院和少年班學院的學生外，還有兩位學生讓我印象深刻。
2020年4月8日，上海交通大學的趙同學發來郵件：「邵老師，您好。我有幸在疫情期間閱讀了您主編的《分析化學》一書，對比國內其他教材，深感早早發現本書之幸。我想向您請教『準確滴定判別』這一概念……」
科大物理學院的一位15級本科生選修我的分析化學課，其中的化學知識讓他頗感頭疼，但是「……專業壁壘從另一個方面看可能就是專業優勢。以CBE、MBE等基本方程為出發點，應用於具體化學系統中，求得基本變量。這種分析思路和物理學方法是異曲同工的。」
看來只要激發起學生的熱情，我們就能收穫最大的驚喜。
編輯推薦
得到一本相當整齊的原稿，那真是如沐春風，邵老師交來的原稿就給人這種感覺，語言流暢，深入淺出，一字一點皆考究。這本教材帶給我們的驚喜遠不止此，邵老師利用自身深厚的數學功底，幫助讀者撥開分析化學繁雜的公式，探尋其背後的分析本質，讀來頗有撥雲見日之感。最過癮的是各題知識點環環相扣，一題多解，帶領讀者解題之旅好比解鎖九連環，是一場有趣的探險。
END
相關圖書
《分析化學》（第二版）
邵利民 編著
書號：9787030655707
出版時間：2020年07月
內容簡介
本書的主要內容包括酸鹼平衡、配位平衡、氧化還原平衡和沉澱平衡體系的定量計算，以及相應的滴定分析方法。不同於經典的分析化學教材，本書採用「去公式化」解析策略，注重化學平衡體系的分析和算式的推導，數值計算和方程求解則通過軟體完成。相關軟體的Matlab代碼附於書後。
本書還介紹了常見數理統計方法及其在分析化學中的應用，特別強調方法的正確使用和結果的合理闡釋。本書包含數量眾多、難度不同的例題，並且給出解題思路和分析過程。每章最後包括習題並附有答案。
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《分析化學題解——基於去公式化計算策略》
邵利民 編著
書號：9787030613387
出版時間：2019年08月
內容簡介
本書覆蓋化學平衡計算、滴定分析和數理統計應用的主要知識點。題解基於「去公式化」計算策略，不再使用數量眾多的傳統導出公式，以減輕記憶負擔並實現精確求解。例題按照知識點分類，總結知識要點和解題技巧。解題過程詳細、循序漸進，以呈現解題思路和分析歷程。有些例題提供多種解法，有些例題在解後深入討論。
本書強調數理統計方法的正確使用和結果的合理闡釋。本書還介紹了方程的常見數值解法，相關軟體的Matlab代碼附於書後。為幫助讀者快速掌握軟體使用方法，配套錄製了軟體安裝及應用的教學視頻，可掃描書中的二維碼觀看。
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