第七节 19 世纪化学教育的特点

以上是 19 世纪法国、德国、英国、俄国、美国化学教育发展的情况。其实,近代化学教育在瑞典、意大利、荷兰等国家也有不同程度的开展。在瑞典,前面已提到的贝采里乌斯,1807 年被任命为乌普萨拉大学医学院(后改名为卡罗林娜学院)的化学和医学教授后,就开始在其私人实验室中对经他精心选择的学生加以训练。贝采里乌斯在他的自传中开列了曾在他的实验室中工作过的 24 名瑞典学生和 21 名外国学生。除了维勒、米契里希、马格努斯、罗斯之外,比较著名的还有瑞典人莫桑德尔(C.G.Mosander,1797—1858) 和俄国人盖斯(G.I.Gess)。莫桑德尔于 1832 年接替了贝采里乌斯成为卡罗琳娜学院的化学和药学教授,直到去世。这个职位后由其学生克来维

(P.T.Cleve, 1840—1905)担任。克来维也曾在斯德哥尔摩技术学院执教, 在 19 世纪最后几十年中,他一直是瑞典自然科学研究的核心人物。阿累尼乌斯最初的化学知识就是从克来维那里学到的。在意大利,19 世纪初的阿伏伽德罗在图林大学受的是法学教育,只是私下学习了数学和物理学,1809 年他被维切利学院聘为教授,所讲授的也只不过是自然哲学。意大利真正的化学教育是在 19 世纪中期之后由康尼查罗开展起来的。他先后在亚历山大里亚学院(1851—1855 年)、热那亚大学(1855—1861 年)、巴勒莫大学(1861

—1871 年)、罗马大学(1871—1909 年)讲授化学,特别是他在罗马大学还创立了意大利化学学院,并建有实验室。而在荷兰,能够提供良好的化学教学的应该是穆尔德。他最初是在阿姆斯特丹和罗特丹向药剂师和医学学生讲授植物学、化学、数学和药学,后来成了荷兰大学的化学教授(1840—1868 年),吸引了不少国内外的学生。19 世纪后期对荷兰化学教育做出贡献的是范霍夫。尽管范霍夫是在德国波恩大学凯库勒实验室中接受化学教育的,但他通过化学博士学位考试却是在荷兰大学(1873 年)。从 1877 年开始,范霍夫被任命为阿姆斯特丹大学化学、矿物、地质学以及古生物学教授,每周讲授 5 节无机和有机化学课,矿物学、地质学、结晶学、古生物学各 1 节,

并负责指导 100 名医学学生和 20 名理科学生的实验。1892 年,校方为他新建了一个实验室,范霍夫在实验室指导由各国聚集来的青年化学家的研究工作,并担任一些化学课程,而把古生物学、地质学、矿物学课程让给副教授担任。这样一直到 1896 年离开荷兰移居德国。总之,19 世纪化学教育在许多国家都获得了发展。

综合各国的情况可以看到,19 世纪化学教育发展有以下一些特点:

  1. 大学普遍开设了化学课程,并设置了越来越多的化学教授职位。最初的情况是,化学课程是在大学医学院或在哲学院以自然哲学的形式讲授, 例如贝采里乌斯是在乌普萨拉大学医学院中讲授化学课,美国许多大学也是在其医药学校中开设化学课的,而阿伏伽德罗和道尔顿则是作为自然哲学教授而讲授化学课的。随着大学教育改革,单独的化学教授职位分离出来了, 并走向了专业化。一个化学教授往往是一职兼授数门化学专业课,有些学校还把化学教授职位分成无机、有机、分析化学等若干教授职位。例如李比希一人就开出了有机化学、生理化学和农业化学课,而罗斯科和肖莱马在欧文斯学院则作为无机化学教授和有机化学教授进行了分工。

  2. 从私人实验室师徒制逐步走向了教学实验室的师生制。盖-吕萨克和贝采里乌斯是在私人实验室中接受若干名经过推荐或自己选择的学生加以传授的,是一种师徒式的传授方法。但李比希、维勒、本生、霍夫曼、凯库

勒、齐宁、布特列洛夫等则是在大学的教学实验室里接纳大量的程度不等的学生并加以培养的,而且奉行的是从学基础课到实验训练,再到独立实验研究的教学和研究相结合的师生制。杜马、杜威勒、罗朗、热拉尔、武慈是利用私人实验室但按师生制培养学生的典范。这种过渡使 19 世纪中期以后出现了许多化学研究学派。

  1. 在化学教育组织机构方面,既有教学实验室,又有化学教研室,例如贝采里乌斯曾于 1810 年担任乌普萨拉大学医学院的化学与药学教研室主任。在大学系科设置上,还出现专门培养化学化工人才的系。诸如欧文斯学院设置的先后由弗兰克兰、罗斯科和肖莱马负责的化学系、美国麻省理工学院于 1888 年成立的化学工程系。特别像英国皇家化学学院和意大利化学学院这样的专业化学教育机构也出现了。不过,应当指出的是,大学设置化学系科、成立专业化学教育机构在 19 世纪并不是普遍的,像教学实验室、化学教研室这样的化学教学组织多数是设在大学的医学院或理科院系中。

  2. 教学与生产相结合、基础与应用相结合,体现了化学教育的正确方向。在这方面最值得称道的是帕金(Sir.W.H.Perkin,1838—1907)。帕金在皇家化学学院受教于霍夫曼门下,在做从煤焦油中制取奎宁的课题时,发现了一种淡褐色物质,能将白布染成紫色(苯胺紫)。于是他申请了专利权。当时的染料全是天然的,价格昂贵,而从当时的工业废弃物煤焦油合成染料, 成本十分低廉,只有几十先令。所以,帕金决心弃学从工。1857 年在他父亲

(工厂主)支持下办成了第一个小合成染料厂。可是并不赚钱,因为保守的英国染坊对新染料信不过。帕金并未灰心,便到国外找市场。等到法国商人找到帕金谈生意的时候,这种染料才一举闻名于世。帕金在科研成果转化为生产力后,有了钱又卖掉工厂,将住宅改为实验室,又从事基础研究,取得了许多成果,如以他的名字命名的帕金反应等。但是,帕金的成功与其老师霍夫曼,更进一步说是与李比希的化学教育分不开的。李比希是一个集教学、科研、生产于一身的化学教育家。他站在当时化学领域的最前沿,对于化学研究迅速发展的形势具有敏锐的洞察力,并能够高瞻远瞩随时掌握化学发展的新动向。因此,当李比希注意到“化学已经涉及到农业生产”时,他便不失时机地从化学的观点去阐明农业的特点,并研制出了化肥,还亲自办了化肥公司。不仅如此,李比希还将这种方法灌输给了学生,他鼓励学生把自己的研究与实际生产中出现的问题挂钩,密切注视化学、化工发展的动态,从而使学生能够紧跟时代的脉搏去思考或选择自己未来的研究课题。霍夫曼正是受李比希之命分析德国一个工厂生产的轻油试验而最终在合成染料工业方面做出巨大贡献的。他在英国皇家化学学院任教时也像李比希那样教导学生把科研与工业生产结合起来。这样看来,帕金选择的道路也就并非事出无因了。此外,凯库勒、拜尔、费歇尔等在某种程度上也都是这样的化学教师。

  1. 化学出版物的出版发行,传播了化学知识,交流了学术研究成果, 丰富和补充了化学教育。首先,化学著作或化学教科书不仅促进了化学研究成果的交流和化学知识的传播,而且改变了化学在教育中的地位。拉瓦锡的

《化学纲要》一书自 1789 年出版后被译成各国文字,并多次再版,使氧化理论在许多国家得以流传,并被引入大学的课堂教学中。贝采里乌斯曾编著化学教科书 3 卷,这是一部最完整、最系统的化学教科书,曾再版 5 次,是 19 世纪初许多大学的化学教本。罗斯科的《基本化学教程》以英文版发行,是欧文斯学院低年级学生无机化学和有机化学的简明教科书,肖莱马在此基础

上改写并增添了许多新内容的《简明化学教程》先后以德文和英文出版,不仅作为欧文斯学院的化学教科书,而且也成为德国高级职业学校及大学广泛使用的参考教材,因而再版多次。此外,该书还被译成俄文、保加利亚文而在斯拉夫语国家大学里作为参考教材。更为有趣的是,马克思、恩格斯也对这部书产生了不少兴趣,并从中汲取很多化学知识。所有这些越来越改变了大学对化学学科的态度。在 19 世纪上半叶的德国和英国大学里,普遍盛行着反职业的自由教育思想。这一敌视态度的形成是与以下两个事实分不开的: 一是传统大学占主导地位的学科是古典文学、纯数学和哲学等,从职业角度是无用的;二是在自由教育者的眼里,实验科学尤其是化学不能像古典科目和数学那样锻炼人的理智。但随着 19 世纪许多高质量的大学教科书的出版,诸如凯库勒的《有机化学或化合物化学教程》,前面提到的罗斯科和肖莱马的化学教科书等,使原来的观点再也站不住脚了。

其次,化学期刊丰富和补充了化学教学。17 世纪,科学交流虽然主要还是依靠口述、私人信件、手稿和印刷作品,随着科学学会的建立,又出现了研究报告或记录的印刷品,但却涵盖所有科学学科领域。直到 19 世纪末,私人赞助的期刊杂志得以建立,专业的化学杂志得以创办。最早的化学杂志是由德国赫尔姆斯太特大学化学教授克瑞尔(Lorenz von Crell, 1744—1816) 创立的,它促进了德国化学共同体的建立。最初题名为《化学杂志:为有志于自然学说、料理家务技艺和制造的朋友》(1778—1780)、后更名为《化学最新发现》(1781—1783,季刊)、《化学年鉴:为有志于自然学说的朋友》(1784—1804,月刊)。该杂志的许多材料与燃素问题有关,这就导致了席勒(Alexander Nicolaus Scherer,1771—1824)于 1798 年创办以反对燃素理论为宗旨的化学杂志——《化学普及杂志》,后改为《化学新普及杂志》。当盖伦(A.F.Gehlen,1775—1815)成为编辑后,于 1807 年又将其名称改为《化学、物理、矿物学杂志》, 1811 年西韦格尔( Johann S.C.Schweiger,1779—1857)将标题中的矿物学去掉了。1834 年该杂志和

《农艺化学杂志》合并成为由埃德曼控制的《实用化学杂志》。然而,德国最为重要的化学杂志则是由李比希创立的。1831 年,他担任《盖格尔药学杂志》的编辑,重点撰写实验室评论。1832 年,李比希把该杂志与席勒于 1817 年创办的另一个药学杂志合并为《药学年鉴》,并担任总编辑,主要报导当时一些重要研究成果,特别是在有机化学方面。1839 年《药学年鉴》更名为

《化学与药学年鉴》,更加偏重于化学,杜马和格雷阿姆担任国外名誉编辑, 维勒则直接参与编辑工作。李比希通过编辑多种论文(作者往往是他自己及其学生,还有他的朋友们),以更广阔的知识来丰富自己的化学教学内容, 并激励学生用个人的名字发表论文,以增强他们从事化学研究的信心。李比希去世后,杂志又改名为《李比希化学年鉴》,到今天仍然是一家权威刊物。在法国,1789 年拉瓦锡创办了《化学年鉴》这一刊物,1815 年改为《化学与物理年鉴》。从 1840—1884 年,杜马一直是该杂志的主编,他学生的论文大

部分都发表在这个权威刊物上。直到 1914 年,《化学与物理年鉴》才分成《化

学年鉴》和《物理年鉴》两个刊物。在英国,尼科尔森于 1798 年创办《自然哲学、化学和工艺杂志》,其对手是《哲学会志》和《哲学杂志》。《哲学杂志》也是于 1798 年创办的,它是 3 份杂志最具竞争力的刊物,因而于 1814 年兼并了另外两个刊物。1813 年,汤姆森创办了以化学为主要内容的《哲学年鉴》,但遗憾的是在 1827 年也被并入《哲学杂志》。而在美国,前面曾提

到的米契尔主编的《医药库》(1797—1824 年)杂志对于传播氧化学说起了不小的作用,还有其他刊物包括《美国哲学会会志》、《美国工艺和科学院院报》等。1818 年,老西里曼创办了《美国科学杂志》,它在 19 世纪的美国科学中占有重要的地位,就是今天也是一份极富特色的私人出版物。可见, 英国、美国并没有专门的化学期刊杂志,这里提到的一些科学刊物虽然没有像德国、法国的化学年鉴那样直接由化学家用以激励学生,但对化学教育确实起到了某种程度的补充作用。

从上述可见,在 19 世纪,化学教育已成为社会教育的一个重要组成部分,一批又一批经过系统化学科学教育的化学、化工人才被培养出来,成了化工生产、科研和教学的骨干。由于化学教育的发展,从事化学化工研究和教学的人越来越多,他们不仅使化学研究成果不断涌现,并推动化学工业的迅速发展,而且对正处于全面进步的近代科学技术、工业、农业生产以及医疗卫生等各项社会福利事业产生了极大的影响,从而使化学越来越表现出其职业化的趋势,因而要求建立相应的组织来满足这种职业化的需求。由于原先已建立的一般科学学会或科学院已不能满足这种需要,于是,各国便成立了专业的化学学会,例如伦敦化学学会(1841 年)、法国化学学会(1855 年)、德国化学学会(1868 年)、俄国化学学会(1868 年)、美国化学学会

(1876 年)等。为适应化学职业化的要求,英国还成立了专门的化学职业组织,即皇家化学研究院。化学研究院在 1877 年诞生时,其宗旨是:第一,增进和鼓励化学及其相关科学在工艺、制造业、农业和公共健康方面的运用; 第二,对身为咨询化学家、分析化学家的人员进行化学培训,确保他们胜任其职;第三,制定维护化学职业所必要的标准①。皇家化学研究院在吸收成员时是根据候选人所受教育和工作经验进行的,即初级会员须受过 3 年理论化学和分析化学、物理、数学课程的训练;高级会员除具备这个条件外,还必须有 3 年化学工作经验。化学研究院借此可以让公众知道职业化学家应当受到哪些训练,这样就使社会对职业化学家产生信任感,也可增进化学家的职业地位。可见,在 19 世纪最后几十年中,化学教育在培养职业化学家方面的力量已到了必须借助于某些职业化组织来帮助化学家在农业、食品、医药等部门谋职、并维护化学职业地位的境地。

总之,19 世纪化学教育的发展及其作用是巨大的,不仅推动了化学化工乃至社会的进步,而且促进了化学的职业化。当 20 世纪现代化学体系形成之后,随着各国大学化学系、研究生院的普遍成立以及中等教育制度的改革, 19 世纪化学教育发展的成就便注入了现代化学教育中。

① 乔世德、王德胜主编:化学社会学,云南教育出版社 1991 年版,第 177 页。