中美高校化學專業(yè)課程設置及教學內容比較（三）
——高等化學教育咨詢評議項目系列之三

朱亞先　林新萍　周立亞　鄭蘭蓀

（1廈門大學化學化工學院，福建廈門361005；2廣西大學化學化工學院，南寧530004）

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·教育專題·

中美高?；瘜W專業(yè)課程設置及教學內容比較（三）
——高等化學教育咨詢評議項目系列之三

朱亞先1，*林新萍1周立亞2鄭蘭蓀1

（1廈門大學化學化工學院，福建廈門361005；2廣西大學化學化工學院，南寧530004）

6　中、美化學教學比較

6.1化學課程設置與教學內容

我們調研了國內部分“985工程”高校、“211工程”高校以及普通院?；瘜W專業(yè)的教學計劃和教學內容，并與美國高校進行了對比；同時，也調研了10位曾在國內讀本科、美國讀博士并且做過美國課程助教的學生以及15位近幾年到美國參加本科生交流計劃、在美國高校修讀過課程的學生。根據調研與反饋的信息，總體歸納如下：

（1）中、美高校課程設置和內容都是遵循認知規(guī)律，按照知識的邏輯順序，從易到難，循序漸進，在低年級課程中，基礎理論、實驗所占的比重較大，高年級開設深層次、學科前沿類課程。

（2）中、美化學專業(yè)的基礎課程設置與內容基本相同，包括化學基礎理論課程和實驗課程，如“無機化學”、“有機化學”、“物理化學”、基礎化學實驗、化學專業(yè)實驗等。

（3）美國高校課程層次相對豐富。同類課程有不同層次，供學生根據自己的情況選修。從類型上有Lecture、Topic、Seminar，從內容上，分為初級、中級、高級等，一些課程沒有年級和學期的概念，只是按順序進行上課。

（4）中、美高?；瘜W專業(yè)選修課程的設置和內容差異較大，這類課程主要是和各校的科研優(yōu)勢相關，體現出各校的教學特色和風格。

（5）美國高校有些課程名稱與設置跟國內高校略有不同，具體見表9。

被調研的學生普遍認為在國內高校所學的基本理論、基礎知識更加扎實，而美國高校選修課內容更深、更豐富，實驗設計性更強，對思維能力、動手能力要求更高。

6.2研討課、研究型課程

美國高校十分重視討論型、研究型、拓展型等課程的設置，尤其是注重團隊合作共同完成探究任務的課程。所調研的高校中幾乎都明確列出了化學專業(yè)研討課和研究型課程，教學計劃包含多門該類課程。美國高校討論課大多分為兩種形式：一種是課堂授課和討論相結合的形式，另一種是專門開設討論課。學生參與此類課程的積極性較高，在其他人作報告時可隨時提問。

近年來，國內高校也逐漸重視此類課程的建設。國內多數高校都開設了化學研究前沿類課程或者講座，開展了本科生科研訓練，本科生參加科研課題的人數逐年增加。國內一些學校也開設了專門的研討課，如“新生研討課”等，北京大學“無機化學”課程大班上課后再分10個小班開設研討課，廈門大學主干基礎課程配備1學時/周的研討課。但是，多數國內高校還沒有形成“教師-學生”共同研討的氛圍，研討課上學生還不夠積極、活躍，不太善于、敢于提出問題，研討的氣氛不夠熱烈。

表9　中美高校課程設置與教學內容的部分差異

6.3教學方式與評價方式

本部分資料主要是通過咨詢曾在國內讀本科、美國讀博士并且做過課程助教的學生以及在美國參加過本科生交流計劃的學生而得到。根據他們的反饋，表10列出中美高校教學方式與評價方式的部分差異。

6.4其他

在調研中，受訪者還反饋了以下信息：

（1）美國高校學生在專業(yè)課程上投入的精力較多。例如，康奈爾大學一年級4學分的“普通化學”課程，每星期2小時理論課、4小時實驗，學生須參加1個助教的輔導班（40分鐘），完成若干課堂的練習題、課下作業(yè)以及實驗報告。每位本科生一般每學期要修4-6門這樣的課程。

（2）基礎理論、基本知識在國內授課中占的比例很大；教師上課講解詳細，恨不得把自己所知道的都教給學生，對概念、基本理論剖析嚴謹，便于學生理解，學生基礎知識掌握得較好。但是，教師在上課時給出的“問題、懸念”不多，即使給出“問題”，“問題”也比較簡單，或者教師自問自答；教師與學生探討問題的機會有限，討論少，習慣于填鴨式教學。而國內學生也習慣于老師講什么、聽什么、學什么，重復、機械性工作較多，缺乏學習主動性、缺乏自主設計空間，課下作業(yè)也多是“應付”完成。與國外學生相比，國內學生的優(yōu)勢在于基礎理論，不足在于動手能力，有時很清楚問題的原理，但卻不知道如何把問題解決，學生們很難將理論知識與具體的實踐應用相結合。

表10　中美高校教學方式與評價方式的部分差異

（3）美國高校授課班級學生人數差異很大，有十幾位學生的小班授課，也有100-200人、甚至近400人的大班授課（主要是“普通化學”或者“有機化學”），但大班授課后分為若干個小班或者小組，由助教負責，每個助教大約負責十幾到幾十人不等，助教要批改學生作業(yè)、課堂小測、試卷，指導實驗、檢查實驗記錄、批改實驗報告，每周上習題課、每周固定時間答疑（教師與助教每周都有固定的office hour作為答疑時間）等，對于“honor classes”學生，助教還需要指導學生設計、優(yōu)化實驗方案等。

（4）美國高校教師采取不同的授課形式，教室有黑板、實物投影儀、PPT等，教師可根據情況進行選擇或者同時使用。有的教師使用PPT上課，并攜帶筆記本電腦，經常一邊講一邊往PPT上寫字補充內容。有的教師上課完全不使用PPT，采取板書或者實物投影，在一張紙上列明要講的東西，并提前要求學生預習。

（5）美國高校的課堂氣氛也不盡相同。有的教師上課激情飛揚，能讓學生真切感受到他對這個專業(yè)的熱愛，使學生受到老師情緒的感染，對這門課程瞬間興趣盎然；有的課堂氣氛也很沉悶，教師上課隨性而平淡，學生缺課率高；有的課堂氣氛十分活躍，學生在課堂上可隨時發(fā)問，問題多種多樣，有的是針對教師正在講、自己沒聽懂的知識，更多是經過思考而提出的問題，有的問題十分尖銳、深刻。

（6）美國高校學生在選課時有充分的靈活性和自由度。例如：康奈爾大學學生跨系選課的權利較大，化學主專業(yè)的學生，可以自由選擇物理、生物、材料等專業(yè)的課程，來代替化學主專業(yè)的部分課程。芝加哥大學大一的“普通化學”課程，經常有哲學、經濟學等專業(yè)的學生修讀。同時，不少高校打通了本科生高年級與研究生低年級的課程，本科生在學有余力時，可以選修研究生課程。國內高校也十分重視學生交叉選課，鼓勵學生跨院系修課，但實施效果不夠理想，一是受到教學計劃要求的限制，二是在選課系統(tǒng)上學生一般看不到其他院系的核心課程，即使能看到，但因為課程開放名額有限，也很難選到。

7　建議

7.1因材施教，建立多元化、分層次的課程體系

高校首先要根據自身的辦學定位確立人才培養(yǎng)目標，按照“化學類專業(yè)質量國家標準”的要求設定化學類學生必修課程體系，并在此基礎上，根據學校的地域特色、行業(yè)特色、本專業(yè)的研究特點和學生的身心發(fā)展等積極探索研究型、技術技能型等不同的人才培養(yǎng)模式，建立多樣化、分層次的課程體系。特別是目前地方本科院校向以應用型為核心特質的新型大學轉型，課程體系的改革尤為重要。

（1）研究型人才培養(yǎng)課程體系：依據知識的內在邏輯順序和學生知識、素質、能力形成的規(guī)律設置系列課程，課程可分為初級、中級、高級等，分階段設置，循序漸進。在“無機化學”、“有機化學”、“分析化學”、“物理化學”等基礎課程之上，增加與之相關的拓展性課程。結合各?？蒲刑厣O置一些短、深、專等比較靈活的選修課。構建“本-研貫通”課程體系，部分研究生課程可作為專業(yè)選修課程向本科生開放。將科研訓練納入培養(yǎng)方案，為學生將來從事科學研究奠定良好的基礎。

（2）技術技能型人才培養(yǎng)課程體系：除主要的化學基礎課外，可適當減少化學類課程，特別是理論課程的學分，設置增加與生產、生活密切相關的課程與教學內容，加強實習、實踐環(huán)節(jié)，增設創(chuàng)業(yè)、就業(yè)類指導課程，開發(fā)創(chuàng)業(yè)、就業(yè)培訓課程，設立創(chuàng)業(yè)課題基金，推進創(chuàng)業(yè)教育實踐。

7.2更新教學內容，寬、精結合

本科教學強調的是基本知識、基本理論和基本技能，但是隨著科學技術和社會經濟的發(fā)展，各學科不斷交叉融合形成新的學科，化學與生命科學、材料、環(huán)境、藥學、醫(yī)學等學科的交融更是迅猛快速，基礎知識已經不能滿足學科發(fā)展、社會發(fā)展與人才培養(yǎng)的需求。因此，教學內容的更新就顯得尤為重要。

（1）各高?；瘜W專業(yè)應建立“教學內容更新機制”，根據學科發(fā)展情況，減少一些較為陳舊的內容，并及時將本學科領域的最新科研成果與應用需求引入課程教學，如增加固體化學、納米化學、生物化學、材料化學、環(huán)境化學以及應用專題、企業(yè)案例等相關內容。

（2）教學內容更新不僅指知識的增減，也包含教學內容的再組織。因此一方面鼓勵教師將學科前沿、科研課題、社會服務中的課題引入教學活動之中，另一方面要求教師對傳統(tǒng)的教學內容進行改造、活化和重組。

（3）課程內容應分級教學，建議將內容分為“基本模塊、拓展模塊、探索模塊”，每個模塊包含若干內容和選題。在完成基本模塊的基礎上，學生可根據自己的特點和興趣選擇拓展模塊、探索模塊。

（4）在拓寬學生知識面的基礎上，選擇一些內容或者某個專題進行深入挖掘、深度分析，既做到“寬”，又做到“精”。同時在教學內容上注意知識的呼應關系，讓學生學會融會貫通，靈活掌握并運用知識分析問題、解決問題。

7.3推進素質教育，豐富相關內容

注重大學生心理健康教育，培養(yǎng)他們的社會責任感、良好的科學文化素養(yǎng)，較強的學習、交流、協(xié)調能力和團隊合作精神。教育學生在學會如何做事之前，首先學會如何做人，如何面對社會、面對挫折。同時，素質教育應該貫穿于專業(yè)教育之中，建議各校開設“科研道德”、“科研素養(yǎng)”等相關講座或課程。

注重培養(yǎng)學生的人文素質和藝術修養(yǎng)。目前國內高校開設通識教育課程已有十余年，雖然取得了一些成績，但是該類課程也有不少“水課”，教師為了工作量而上，學生為了學分而選。建議：將通識教育分解為人文素養(yǎng)、社會科學素養(yǎng)、自然科學與技術素養(yǎng)、美學藝術素養(yǎng)、實踐能力素養(yǎng)等模塊，每個模塊開設系列課程，合理設置、強化管理，嚴格杜絕“水課”，逐步建成一批具有示范作用的高質量核心通識課程。

7.4激發(fā)興趣，促使學生主動學習

孔子說過“好學者不如善學者，善學者不如樂學者”。學生是學習的主體，學生是否能夠積極主動、有效地學習是關鍵，建議從以下幾方面提高學生的學習主動性，把“被動式學習”轉變?yōu)椤爸鲃犹剿魇健睂W習：

（1）增加研討模塊，設置以問題為中心、以設計為主線的課程。此類課程可以專門開設，也可融入常規(guī)教學，如采取大班上課、小班研討的方式。并應制定相應的管理規(guī)定，調動學生參與此類課程的積極性，使學生通過討論、辯論等方式相互學習。

（2）改變灌輸式的教學，創(chuàng)新教學方法，在課堂中增設問題，采用研究式教學、案例教學，充分利用國家精品資源共享課程、慕課、翻轉課堂等。

（3）多布置靈活的課下作業(yè)，特別是需要團隊合作完成的大作業(yè)，通過讓學生查閱資料、設計方案、社會調查、歸納總結、匯報討論，調動學生的學習積極性，培養(yǎng)學生的團隊精神和合作能力。

（4）尊重學生的個性發(fā)展，引導學生根據自己的學習狀況、特長以及興趣取向設計“個性化培養(yǎng)方案”，給學生以更多的選擇專業(yè)、選擇課程、選擇教師、選擇研究問題的機會，鼓勵跨專業(yè)選修課程，拓展其研究興趣，發(fā)展其個性特長，使學生的成長由“他人塑造”變?yōu)椤白晕宜茉臁保岳趯W生潛能的開發(fā)，以及創(chuàng)造力、自我激勵和自我約束能力的提高。

（5）不斷完善考核評價體系，應增加分析推理型等題目，考核分析、運用知識解決實際問題的能力、創(chuàng)造性思維的能力等。增加平時測試，注重過程評價，綜合運用筆試、口試、閉卷、開卷等形式，把學生的課堂表現、師生交流、小組討論等納入考核之中，綜合評價學生的學習狀況。

7.5突出實踐能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)

著名教育家陶行知先生曾說過“行是知之始，知是行之成”，實踐能力的獲得和增強是提升創(chuàng)造能力的前提和基礎。大學生的實踐能力提升一般通過兩方面，一是依照教學計劃完成的實踐教學環(huán)節(jié)所獲得，如實驗、實習等，二是借助學校提供條件或者自己與同學合作創(chuàng)造的條件，向社會生產、生活領域拓展所獲得。目前國內多數高?；瘜W專業(yè)比較重視實驗環(huán)節(jié)，但驗證性實驗較多，設計性實驗偏少；而實習、社會實踐鑒于條件的限制難以深入，存在重視不夠、措施不力、走過場等問題。建議：在實驗教學現有的“基礎-綜合-研究”的基礎上，增設“拓展實驗”、“探索實驗”；改變實驗前教師詳細地講授“原理、步驟、注意事項”等模式，讓學生帶著問題做實驗、獨立設計、大膽探索；建設校內外實習基地和各類模擬實驗室，加大與企業(yè)聯合，爭取更多的社會資源，為學生的課外實踐活動提供政策、資金和指導等方面的支持。

創(chuàng)新能力培養(yǎng)是人才成長的關鍵，創(chuàng)新能力包括創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新智慧。近年來，國內各高校都十分重視此項工作，不同程度地搭建了學科競賽平臺、科研訓練平臺等，使學生的創(chuàng)新意識與實踐能力得到了提升。但是，科研訓練的多數課題來源于教師的項目，不少教師缺少對本科生的系統(tǒng)指導，出現了部分本科生成為勞動力、為研究生“打下手”的現象，學生并沒有受到系統(tǒng)的科研訓練，挫傷了參加科研的積極性；同時有部分科技競賽過于重視包裝、重視文章等，帶來一些浮夸之風和功利現象。建議：結合自身的科研特色，通過案例、討論、項目等“發(fā)現、引導、培育”學生的科研興趣，構建“初級、中級、高級”科研訓練平臺，根據學生個性化特征及其專業(yè)基礎知識的積累狀況安排相關的科研訓練內容，如，文獻檢索、科研項目提出、課題報告書寫、研究路線設計、工作計劃安排、實驗操作、大型儀器使用、數據分析、歸納總結、研究報告及論文的撰寫、學術交流與表達等，使學生從“不知”→“入門”→“提高”，培養(yǎng)他們的自主學習能力、批判性思維能力、實踐能力，從而啟迪創(chuàng)新意識、開發(fā)創(chuàng)新思維、提高創(chuàng)新智慧。

致謝：本文在調研過程中得到了廈門大學學校領導、教務處及學院領導的支持；得到了兄弟院?；瘜W學院的幫助，如北京大學等10所高校的化學專業(yè)提供了教學計劃；美國田納西州立大學薛子陵教授、南開大學程鵬教授、廈門大學王世珍副教授提供了部分資料；廈門大學原本科生于英超、趙紫鵬、黃思宇、劉豪東、劉德宇、范鳳茹、高銘、沃亞琦、彭新星、黃京韜、倪開元、王清峰、鄧佳華，現本科生孫昕、安東、張亦偉、李哲、張瑞華等25位同學提供部分美國高校的資料，并反饋了中美教學差異方面的意見。在此一并致謝，感謝大家給予的幫助與支持！

［1］Undergraduate Professional Education in Chemistry-ASC Guidelines and Evaluation Procedures for Bachelor＇s Degree Programs. http://www.acs.org/content/dam/acsorg/about/governance/committees/training/2015-acs-guidelines-for-bachelors-degree-programs.pdf

［2］http://catalog.mit.edu/degree-charts/chemistry-course-5/

［3］http://chemistry.mit.edu/education/classes

［4］http://chemistry.berkeley.edu/ugrad/degrees/chem

［5］http://guide.berkeley.edu/courses/chem/

［6］http://exploredegrees.stanford.edu/schoolofhumanitiesandsciences/chemistry/#text

［7］http://exploredegrees.stanford.edu/schoolofhumanitiesandsciences/chemistry/#bachelorstext

［8］http://handbook.fas.harvard.edu/book/bachelor-arts-and-bachelor-science-degrees#one

［9］http://handbook.fas.harvard.edu/book/chemistry

［10］http://chemistry.cornell.edu/undergrad/standard-major.cfm

［11］http://chemistry.cornell.edu/undergrad/honors.cfm

［12］http://chemistry.cornell.edu/undergrad/index.cfm

［13］http://chemistry.cornell.edu/courses/advising-guide.cfm

［14］http://bulletin.columbia.edu/columbia-college/departments-instruction/chemistry/#text

［15］http://www.catalog.gatech.edu/programs/chemistry-general-bs/#requirementstext

［16］http://www-chem.ucsd.edu/undergraduate/majors-minor/chemistry.html

［17］http://www.ucsd.edu/catalog/courses/CHEM.html

［18］http://www.chemistry.ucla.edu/undergraduate-courses

［19］http://catalog.registrar.ucla.edu/uclacatalog2015-16-134.htm

［20］https://my.sa.ucsb.edu/catalog/Current/CollegesDepartments/ls-intro/chem.aspx？DeptTab=Undergraduate

［21］https://my.sa.ucsb.edu/catalog/Current/CollegesDepartments/ls-intro/chem.aspx？DeptTab=Courses

［22］http://depts.washington.edu/chem/undergrad/degreereqs.html

［23］http://www.washington.edu/students/gencat/academic/chem.html

［24］http://www.washington.edu/students/crscat/chem.html

［25］https://www.chem.utk.edu/undergraduate/courses

［26］https://www.chem.utk.edu/sites/default/files/pdf/page/Undergraduate%20Programs/ugrad%20ciriculum%20flyer.pdf

［27］http://sc.edu/study/colleges_schools/chemistry_and_biochemistry/docs/majors_pages/chemistry_acs_chemcklist2106.pdf

［28］http://guide.berkeley.edu/undergraduate/degree-programs/chemistry/#collegerequirementsbsdegreetext

［29］http://bulletin.columbia.edu/columbia-college/requirements-degree-bachelor-arts/

［30］http://guide.berkeley.edu/courses/math/

［31］http://guide.berkeley.edu/courses/physics/

［32］http://bulletin.brown.edu/the-college/concentrations/chem/

［33］http://www-chem.ucsd.edu/_files/CH25%20Chemistry%20CHEM%20Major%20Checklist.pdf

［34］https://my.sa.ucsb.edu/catalog/Current/Documents/2015_Majors/LS/Chem/Chemistry-BS-2015.pdf

［35］http://bulletin.columbia.edu/columbia-college/departments-instruction/chemistry/

［36］http://www.catalog.gatech.edu/courses-undergrad/chem/

［37］http://handbook.fas.harvard.edu/book/program-general-education

10.3866/PKU.DXHX201606018

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中國科學院咨詢項目——我國高等化學教育問題及對策；國家基礎科學人才培養(yǎng)基金（J1210014）