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简析国内外大学化学课程设置分析与比较

作者:2017-01-07 15:36文章来源:未知
  在自然科学中,化学是经典的学科,也是与人类社会发展关系最密切的学科之一。大学化学课程的目标是使学生有较强的化学基础理论、基本知识和化学基本实验技能,能运用化学的理论、观点、方法分析和解决地球、环境、材料、信息、能源等学科中的相关问题,成为能适应21世纪挑战的科学研究及工程技术人才。大学化学课程作为高校理工类专业的必修基础课,正逐步成为当代大学生知识结构中的基本组成部分。
  西方国家的化学教育起步较早,经过不断的变革和完善,已形成了较为成熟的培养方式和教学手段。在我国教学改革向纵深发展之际,认真分析研究发达国家化学课程设置的特点,无疑对我国高校化学教学体系改革具有重要的借鉴意义。
  一、部分国外大学的化学课程设置情况及特点
  通过搜集整理日、德、英等国家部分大学化学课程开设情况,了解当前发达国家大学化学教学发展水平。
  (一)日本一些大学的化学课程设置
  日本各大学化学系所设课程,虽无统一的规定,但大同小异,在具体作法上则各有特色。日本早稻田大学以培养具有广泛基础知识并能应用于实际的国民为宗旨,从而在日本形成与“京都派”不同的第二学派。早大是日本的名牌大学,学制四年。他们认为在校学生应学习包括自然科学、技术科学、人文及社会科学在内的现代科学技术。其中人文、社会科学与自然科学为一般基础教育,专业课教育中分必修与选修。该校在必修课中安排一门工业基础实验,在专业选修课中设置与化工有关的课程:化学工学、无机工业化学、有机工业化学、反应工学、化学工业论。在教师指导下,学生可在包括上述5门课的33门43个学分的选修课中进行选课,化工课约占总选课门数及总学分的六分之一。
  (二)德国一些大学的化学课程设置
  德国已经培养出一大批世界著名的化学家,并拥有许多诺贝尔奖金获得者。德国大学化学教育的培养目标是:“具有化学工艺的知识,解决化学应用问题时,能从经济观点及原材料的资源情况、环境保护等方面考虑”。德国大学化学专业学制为五年,划分为基础学习、主要学习、毕业论文三个阶段。两年的主要学习阶段是在两年基础学习阶段的基础上继续深化,并提高化学专业基础知识、实验技巧和能力,还要学习第四化学专业的课程(包括化学工艺、工业化学、生物化学、结构化学、高分子化学等,视各校条件而定)。在教学计划中第四化学专业课列为选修课,安排在第六、第七学期内来完成,周学时为20(实验∶讲课=4∶1),学生可通过以上化学专业或邻近专业的选修课,从中确定自己的专业重点。德国的课程设置层次化非常明显,在学期间分为两个阶段,基础阶段和主修阶段循环设课,这种课程设置适应了从中学到大学过渡,遵循由浅入深逐步提高的学习规律。
  (三)英国一些大学的化学课程设置
  英国大学化学系的培养目标很明确,即培养知识面广的科研人才。因此,他们的专业设置口径较广,一般以一级学科来划分,即化学、物理、生物。为了发展边缘学科,他们鼓励学生根据个人兴趣选学其他系的课程,因而出现了“化学+物理”、“化学+生物”、“化学+地质”、“化学十数学”等方向。
  剑桥大学课程设置十分特别。一年级学生按理科培养,学数、理、化、生四门课;二年级按化学系培养,化学课多一些;三年级才专门化,但仍主张学“有机化学+无机化学”或“有机化学+物理化学”。他们认为,只有这样才能发展边缘学科,才能在化学工作中有所突破。英国化学系的专门化不只是有机化学、无机化学、物理化学三门,根据教师的专长还设有分析化学、高分子化学、生物化学、理论化学或结构化学、化学物理、光化学和电化学等等。
  (四)国外大学化学课程设置的特点
  尽管各国课程设置有所不同,但仍可发现以下共同特点。
  1.课程设置多层次化将基础课内容分为多层次设课,有初级和中级,中级课程不同于我国的专业方向课,该特点在其课程计划中十分明显,如许多学校的无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、结构化学等基础课均分为I、II两个层次设课,然后就是选修课。
  2.实验学时比例大,内容现代化如德国Halle大学的化学专业基础实验课学时是讲授课的2~5倍,高中级学生在实验中可反复使用现代化大型仪器,这样不仅培养了学生的动手能力,而且对培养学生的分析问题和解决问题的能力也起到了很重要的作用。
  3.课程小型化、板块化课程小型化是指各门课程的学时大都少于我国的相同课程,这一特点尤其在高年级的课程中更为明显,这种做法表现出许多的优越性。课程小,可吸引一批从事科研的教师承担教学工作,集科研、教学于一身,使讲授方法到课程内容体现一个“新”字,剑桥为此编写了一系列小型教材,很有特色;学生选课跨度可以很大,有利于扩大知识面;增加了选课的灵活性,有利于实行真正的学分制;有利于促进教学手段的现代化,如CAI软件的研制及在教学中的推广应用。
  4.实验课自成体系与原来无机、分析、有机和物化课的联系减弱或几乎脱钩,主要设立三门实验课,分别为化学实验入门、中级化学实验、高等化学实验及仪器应用。
  二、国内高校大学化学课程设置状况及特点
  (一)国内高校大学化学课程设置情况
  国内高校化学教育课程改革推行多年,虽然已取得了可喜的成绩,但是由于办学条件、教育理念等因素限制,国内很多高校在课程设置、实验教学、培养理念等方面仍滞后于国外教育发达国家。
  1.清华大学化学系课程设置情况
  清华大学化学系化学专业毕业满学分是170学分,除去素质教育培养等所占的学分,理工科类基础课程110学分,数学、物理、化学、生物、化工和计算机六类必修和限选课程分别要求如下:
  (1)必修课程77学分数学设3门课程、11学分,主要包括微积分(1)、微积分(3)、几何与代数(1);物理设2门课程、8学分,主要包括大学物理B(1)、大学物理B(2);计算机3学分,主要是计算机程序设计基础。
  化学和化学工程共设20门课程、55学分,主要包括化学现状与未来、化学原理、无机化学实验A(1)、无机化学、无机化学实验A(2)、分析化学、分析化学实验、有机化学A(1)、有机化学实验A(1)、有机化学A(2)、有机化学实验A(2)、物理化学(1)、物理化学实验A(1)、物理化学(2)、物理化学实验A(2)、结构化学、仪器分析A、仪器分析实验A、高分子化学导论、化学工程基础。
  (2)限选课程≥33学分数学≥3学分,物理≥4学分,生物≥6学分,化学类≥20学分
  2.北京大学化学专业课程设置情况
  北京大学“加强基础,淡化专业,因材施教,分流培养”的本科生教育方针,自2003年开始,化学学院按化学大学科招生,化学专业不再分无机、有机等专业,入学三年后学生可根据兴趣和志向选择三个专业(化学、材料化学和应用化学)方向进一步学习,并在四年级下学期进入不同的研究方向做毕业论文,学制均为4年。
  北京大学化学专业毕业最低要求总学分为147学分,其中必修学分94.5学分(全校公共必修课32学分;专业必修课62.5学分),选修学分46.5学分(全校素质通选课16学分;专业选修课30.5学分),毕业论文6学分。专业必修课程包括普通化学及实验、分析化学(含仪器分析)及实验、有机化学及实验、物理化学及实验、无机化学、结构化学、高分子化学,化工基础和综合化学实验,以及生命化学基础(化学专业)、材料化学(材料化学专业)和化工基础(应化专业)等必修课程。
  北京大学化学学院鼓励学有余力的学生在学习好理论和实验课程的基础上,申请化学学院实验教学中心组织的开放实验项目和科研项目,经批准后,可在实验教学中心的实验室或教授的课题组开展科学研究。目前在校生中,大学二年级有50%、三年级有75%、四年级第一学期有90%的本科生在课外科研基金资助下从事大学生课外科研训练。许多学生本科阶段就在国内外学术刊物发表了高水平的研究论文。
  3.南开大学化学专业课程设置情况
  南开大学化学专业包括无机化学、分析化学、有机化学、物理化学及高分子化学等5个专业方向,主要课程有无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、结构化学、仪器分析化学、化工基础、高分子科学、生物化学等基础骨干课和基础化学实验、中级化学实验、综合化学实验等实验课程。为拓宽学生知识面,设置了配位化学、生物无机化学、材料化学、高等有机化学、量子化学、高分子化学、催化反应原理等30余门专业选修课。学生可根据自己的特点和爱好选学不同专业方向的课程。
  (二)国内大学化学课程设置特点
  以上三所国内著名高等学府的化学教学基本上代表了我国大学化学教育发展的最高水平,但不能代表我国高校化学教育的整体水平。我们应该看到,国内大部分高校,尤其是地方高校与前者仍有着不小的差距。将国内高校化学教育与国外大学比较可以看出有以下的特点和差距。
  1.课程内容陈旧,教学方法落后课堂教学内容比较陈旧,课程设置多年不变;由于缺乏先进的教材和师资力量,一些前沿交叉学科和边缘学科的课程很难引入到国内高校中去。教师大多仍采用传统的灌输式教育方法,学生学习的主观能动性下降。
  2.以理论课为主,实验教学内容几乎完全是围绕理论课程来设置实验的重心只是为了巩固和加深理论教学的内容,而不在于培养学生的动手能力、创新能力以及解决问题的能力;与欧美国家大学相比较,我国的理论课时过多,实验课时相对不足。
  3.实验教学条件不足,制约了学生的动手能力和创新能力的培养随着国内高等教育由精英教育模式向普及教育模式的转化,国内大部分高校在扩大招生规模的同时,教学仪器设备等硬性办学条件已显得滞后。很多高校在化学实验教学的安排上已是捉襟见肘,学生只能照着指导书的内容、方法、步骤以及老师安排好的实验细节,按部就班地完成实验。这对学生动手能力的提高与创新能力的培养非常不利。
  三、借鉴国外大学办学成功经验,深化我国化学教学课程体系改革
  针对国内高校化学教学发展的现状及特点,提出以下几点改革设想。
  (一)精选教学内容,注重基础,联系实际,突出重点
  不同专业类别开设课程的重点不同,如工科类化学有Chemistry,GeneralChemistry,ChemistryofEngineering等课程,这些课程紧密联系现代工业,追踪现代科技,快速传递科技成就,反映社会热点。因此,大学化学课程在教学内容上应结合学生所学专业各自的特点,对教学计划作相应的调整。首先确定该专业学生应该掌握的基本内容,在教学内容的取舍上注意与相关课程的衔接和联系,然后重点放在基本概念、基本原理和基本方法上,结合当前专业方向和本学科的最新发展动态和科学成果,适当介绍一些现代化学的前沿领域或重大发现或教师本人的科研课题,启迪学生思维,开阔学生眼界,激发学习兴趣。例如绿色化学教育、智能材料、纳米材料、液晶材料、新型陶瓷材料、光电转换材料等。总之内容的选取以真实问题为切入点,通过问题展开讨论,提高学生学习兴趣,提高大学化学课程的教学质量。
  (二)加强实验教学,提高学生创新技能和动手能力
  大学化学是一门以实验为基础的课程,实验是培养学生动手能力和创新精神的重要手段,是实施全面化学教育的有效形式。应从实验内容上作相应的改革,改变传统教学内容和教学模式,向开放型、主动性模式转变。应开设基础实验、综合实验、开放性实验。基础实验和综合实验主要是对学生进行基本实验技能训练和综合能力的培养。开放性试验面向全校学生开放,形式以学生自学和独立实验为主,教师辅导为辅。开放性实验的效果好,可以提高学生的学习兴趣。学生也可以自带课题到实验室来,实验室将在材料、仪器等方面给予支持,教师参与帮助他们完善设计方案,提高其创新和动手能力。
  (三)加大硬件设备投入力度,加强实践教学环节
  在化学专业教学过程中,实验教学是非常重要的一个环节,如果基本的实验条件都不能保证,培养具有创新能力和动手能力的应用型人才就只是一纸空谈。所以,高校应加大实验仪器设备的投入力度,以保证正常的实验教学。同时,高校应该积极主动地和科研院所、厂矿企业加强联系与合作,将“产”、“学”、“研”真正结合起来,保证实践教学的效果,为提高学生的实践技能和科研创新能力提供更多更好的锻炼机会。
  在借鉴国外大学成功办学经验的同时,我们也要根据国情、校情,逐步改革,稳妥发展。本着“宽口径、厚基础、重创新、强能力”的人才培养理念,对高校化学教学方法和教学内容进行改革和创新。
 

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