美國(guó)本科化學(xué)教育雜談

孫莎莎

【摘 要】本科化學(xué)教育作為高等院校基礎(chǔ)教育課程的重要組成部分，是培養(yǎng)高素質(zhì)專業(yè)人才的基礎(chǔ)。不斷完善本科化學(xué)教育，國(guó)際間的交流合作非常重要。美國(guó)的本科化學(xué)教育，在課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)習(xí)方法等方面都有很多可取之處。適當(dāng)借鑒其教學(xué)模式，有利于我國(guó)培養(yǎng)更加專業(yè)和國(guó)際化的化學(xué)人才。

【關(guān)鍵詞】本科；化學(xué)教育；美國(guó)

中圖分類號(hào)： G642；O6-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）34-0162-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.34.066

【Abstract】Undergraduate chemistry education，as an important part of basic education curriculum in Colleges and universities，is the basis of training high-quality professionals.Continuous improvement of undergraduate chemistry education，international exchanges and cooperation is very important.Undergraduate chemistry education in the United States has many advantages in terms of curriculum，teaching content and student learning methods.Appropriate study of their teaching model will help us to cultivate more professional and international chemical talents.

【Key words】Undergraduate；Chemistry Education；The United States

隨著中國(guó)國(guó)際化程度的提高，中國(guó)的大門越來(lái)越向世界敞開，為世界的和平發(fā)展，人類的共同進(jìn)步作出了舉世矚目的貢獻(xiàn)。敞開胸懷，兼容并包，也是我們民族自信心的體現(xiàn)。與此同時(shí)，我國(guó)在很多方面都不斷地學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和理念，取其精華去其糟粕，綜合國(guó)力不斷增強(qiáng)。國(guó)內(nèi)的高等教育也是如此，高校在各方面不斷加強(qiáng)與國(guó)外高校的交流合作，提高教育和辦學(xué)水平。作為一名曾經(jīng)在美國(guó)留學(xué)和工作的高校教師，我對(duì)美國(guó)本科的化學(xué)教育略有了解，現(xiàn)總結(jié)值得借鑒的幾個(gè)方面，供國(guó)內(nèi)同行參考：

1 課程設(shè)置

美國(guó)的大學(xué)分為公立大學(xué)和私立大學(xué)。與公立大學(xué)相比，私立大學(xué)學(xué)費(fèi)較高，師生比例也相對(duì)較高。美國(guó)的私立大學(xué)很注重本科學(xué)生的教育，大部分課程都是二十人以下的小班級(jí)，甚至一些專業(yè)技術(shù)類的課程，學(xué)生人數(shù)常常在十人以下，一門課通常會(huì)設(shè)置不同時(shí)間的多個(gè)班級(jí)。這樣做主要是有兩方面的考慮，一個(gè)是小的班級(jí)，更容易使老師和學(xué)生互相熟悉，便于老師和學(xué)生進(jìn)行有效的互動(dòng)。另一方面是為了讓學(xué)生在上課時(shí)間上更加靈活，可以更自由地選擇自己感興趣和適合自己今后發(fā)展規(guī)劃的課程。學(xué)校很尊重學(xué)生的個(gè)人情況，更加鼓勵(lì)其自由地發(fā)展，這點(diǎn)從課程設(shè)置上便可見一二。每節(jié)課時(shí)間較短，每周上課次數(shù)比較頻繁，通常是每周三到四次課。例如筆者教過(guò)的一門大學(xué)普通化學(xué)課程，從周一到周四每天安排一節(jié)課，每節(jié)課五十分鐘，周五安排的是實(shí)驗(yàn)課。這樣少量多次的安排，一方面更能保持學(xué)生的注意力，另一方面留給學(xué)生大量的時(shí)間進(jìn)行自學(xué)和消化知識(shí)。因?yàn)槊看紊险n時(shí)間較短，老師也能更好地備課，避免了長(zhǎng)時(shí)間上課的疲憊。實(shí)驗(yàn)課和理論課安排同一個(gè)老師講授，既能保證理論課和實(shí)驗(yàn)課進(jìn)度一致，不會(huì)脫節(jié)，也能幫助老師全方位地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度。除了上課次數(shù)比較頻繁，考試也很頻繁，通常每學(xué)期中間會(huì)有四次考試，每學(xué)完兩到三章考一次，考試成績(jī)計(jì)入期末總成績(jī)。因此學(xué)生必須整個(gè)學(xué)期都集中精力緊張地學(xué)習(xí)，要想靠期末突擊完成考試是不可能的。

2 教學(xué)內(nèi)容

與國(guó)內(nèi)一樣，美國(guó)的化學(xué)課程也分為理論課程和實(shí)驗(yàn)課程，幾乎所有的化學(xué)理論課程都有配套的實(shí)驗(yàn)課程，實(shí)驗(yàn)與理論相輔相成。美國(guó)本科的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)精巧，既涵蓋了課程中所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)，又與人們的日常生活緊密結(jié)合，非常生動(dòng)有趣。例如在學(xué)習(xí)熱量的計(jì)算時(shí)，采用的是以薯?xiàng)l為燃料，加熱冷水，通過(guò)薯?xiàng)l質(zhì)量的變化和冷水溫度的升高計(jì)算熱量的釋放和吸收。看到自己平常是食物和日用品竟然蘊(yùn)藏著這么重要的化學(xué)原理，同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)熱情大大提高。利用日常生活中的物品為實(shí)驗(yàn)原料，使得原本“高冷”的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課變得平易近人，更容易理解，改變了學(xué)生們對(duì)化學(xué)的認(rèn)知，使學(xué)生們對(duì)實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)涉及的化學(xué)知識(shí)點(diǎn)產(chǎn)生了深刻的印象。實(shí)驗(yàn)課有提前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生們?cè)谡n前就對(duì)要做的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)習(xí)，并會(huì)設(shè)置幾個(gè)問題讓學(xué)生作答，保證學(xué)生預(yù)先了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

美國(guó)化學(xué)課程的教材多采用經(jīng)典教材，各個(gè)學(xué)校所用教材類似。課本往往很貴，但是設(shè)計(jì)精美，有很多插圖，并把大量的科學(xué)前沿和生活實(shí)例應(yīng)用于知識(shí)點(diǎn)的拓展和解釋上。因?yàn)榧堎|(zhì)教材偏貴，出版商往往也會(huì)提供電子版，價(jià)格便宜很多。為了便于學(xué)生學(xué)習(xí)，圖書館也會(huì)提供一些教材課本，供同學(xué)們借閱。而除了課本，出版商也會(huì)設(shè)計(jì)配套的課后作業(yè)系統(tǒng)。大部分化學(xué)課程的課后作業(yè)是用的網(wǎng)上作業(yè)系統(tǒng)。網(wǎng)上作業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)得很科學(xué)，可以根據(jù)學(xué)生的答題情況設(shè)置題目，重點(diǎn)練習(xí)學(xué)生掌握的薄弱的環(huán)節(jié)，答題之后可以看詳細(xì)的解答步驟，并且同一道題目常常會(huì)提供不同的解答思路。另一個(gè)很好的方面是，老師可以看到班級(jí)每個(gè)學(xué)生的答題情況，系統(tǒng)會(huì)統(tǒng)計(jì)學(xué)生對(duì)不同類型題目的掌握程度，每次作業(yè)的得分情況，答題時(shí)間等信息，供老師參考，并且得分計(jì)入總成績(jī)。學(xué)生可以通過(guò)多練習(xí)做錯(cuò)的題目得分。這種作業(yè)系統(tǒng)不僅僅是一個(gè)練習(xí)的平臺(tái)，也是一個(gè)學(xué)生自學(xué)的平臺(tái)。很多知識(shí)學(xué)生通過(guò)作業(yè)系統(tǒng)掌握，提高自學(xué)能力。不僅節(jié)省了老師的時(shí)間，也能夠使老師更加直觀地看到教學(xué)情況。但是這個(gè)系統(tǒng)也有一些缺點(diǎn)，比如因?yàn)槭蔷W(wǎng)上答題和系統(tǒng)批改，題目只能是選擇題或者填空題，在題型設(shè)計(jì)上不夠靈活自由。批改系統(tǒng)也比較死板，會(huì)出現(xiàn)學(xué)生同類型題目一直錯(cuò)，一直通不過(guò)，無(wú)法進(jìn)行下一部分的作業(yè)等情況。有時(shí)候令學(xué)生很苦惱。

3 教學(xué)方式

美國(guó)大學(xué)老師對(duì)所教課程擁有更多的自主權(quán)，上課形式也更加多樣化。老師可以根據(jù)學(xué)生的情況安排上課形式。例如可以通過(guò)視頻課程或者網(wǎng)上課程授課。學(xué)生或者老師遇到無(wú)法到學(xué)校上課的情況，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上課。學(xué)校設(shè)置了專門的視頻教室，可以讓學(xué)生到視頻教室進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)上課。學(xué)校也有專門的教學(xué)視頻錄制影音室，老師們可以去錄制專業(yè)的教學(xué)視頻。學(xué)校會(huì)安排任課老師作為學(xué)生的學(xué)業(yè)導(dǎo)師，除了與老師交流課程問題，學(xué)生的選課，職業(yè)發(fā)展規(guī)劃，甚至一些生活感悟都可以與學(xué)業(yè)導(dǎo)師進(jìn)行交流。這種緊密的溝通，使老師能對(duì)學(xué)生提供更有效的幫助，針對(duì)學(xué)生的情況協(xié)助他們制定發(fā)展規(guī)劃。也能使老師發(fā)現(xiàn)學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)并進(jìn)行正確的引導(dǎo)。例如我們化學(xué)系的一位老師，在跟一個(gè)學(xué)生交流的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生不僅對(duì)化學(xué)很有興趣，也很喜歡電子機(jī)械。于是指導(dǎo)學(xué)生發(fā)明了一個(gè)可以用化學(xué)試劑檢測(cè)海水pH的電子裝置，使學(xué)生在本科期間就獲得了很多獎(jiǎng)項(xiàng)，畢業(yè)之前就拿到了大公司的工作邀請(qǐng)。而這位學(xué)生的自信心，也在這個(gè)過(guò)程中得到了很大的提高。

課堂上，學(xué)生有不懂的地方可以隨時(shí)打斷老師提問，老師針對(duì)問題進(jìn)行解答。有時(shí)候?qū)W生問的問題很簡(jiǎn)單，但反應(yīng)了大部分同學(xué)的知識(shí)水平。有時(shí)候的問題很發(fā)散，常常會(huì)令老師也感覺耳目一新，收到啟發(fā)，這種有效的互動(dòng)反饋，對(duì)學(xué)生和老師都很有利。在上課過(guò)程中，每講完一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，老師會(huì)設(shè)計(jì)一兩個(gè)練習(xí)，通常是選擇題，對(duì)所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行鞏固。老師會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生說(shuō)出自己的答案和想法，若學(xué)生答題情況不好，老師再對(duì)知識(shí)點(diǎn)重新講解。課堂最后的十分鐘做一兩個(gè)練習(xí)題，學(xué)生分為兩人或三人一組，可以互相討論。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，同學(xué)們相互交流討論，取長(zhǎng)補(bǔ)短，最終得到問題的答案。既鞏固了知識(shí)，又提高了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作的能力。一學(xué)期下來(lái)，同一個(gè)小組的人往往會(huì)成為很好的朋友，在以后的學(xué)習(xí)和發(fā)展中互相幫助。這樣的小班教學(xué)，大量的互動(dòng)使老師更容易了解課程中的難點(diǎn)，也更能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。當(dāng)然，我國(guó)現(xiàn)有的教育資源與美國(guó)比還有些差距，高校的師生比例還不夠合理，但我們既然已經(jīng)意識(shí)到這個(gè)問題，那么通過(guò)不斷加大教育投入，增加高校教師數(shù)量等手段，相信我們?cè)谶@方面一定會(huì)越做越好。

總體來(lái)說(shuō)，由于美國(guó)和我國(guó)的國(guó)情不同，大學(xué)化學(xué)教育存在很多差異。由于中國(guó)的國(guó)情，中國(guó)由于高校教師較少，教學(xué)班級(jí)往往很大，導(dǎo)致老師和學(xué)生缺乏有效的溝通交流。我國(guó)的化學(xué)本科教育還是以老師講授為主，這樣學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)很扎實(shí)，但學(xué)習(xí)積極性得不到調(diào)動(dòng)，但創(chuàng)新和合作意識(shí)有待提高。美國(guó)更注重引導(dǎo)式的教學(xué)，讓學(xué)生明白，老師教的只是知識(shí)中的一小部分，大部分的知識(shí)需要靠自學(xué)得到。但是中國(guó)的高校已經(jīng)意識(shí)到我們存在著這些方面的不足，也一直在努力改善。例如很多大學(xué)近年來(lái)實(shí)行的學(xué)業(yè)導(dǎo)師制度，加強(qiáng)老師和學(xué)生之間的交流。學(xué)院也鼓勵(lì)學(xué)生們積極參與到科研項(xiàng)目中，在大二或大三就進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展研究課題。學(xué)校也不斷加強(qiáng)與國(guó)際高校間的交流與學(xué)習(xí)，例如與國(guó)外高校建立合作關(guān)系，開展聯(lián)合培養(yǎng)項(xiàng)目。同時(shí)引進(jìn)一些國(guó)外先進(jìn)的課程體系，緊跟國(guó)際化學(xué)教育發(fā)展的最新理念和技術(shù)，設(shè)計(jì)適合我國(guó)國(guó)情的化學(xué)教育發(fā)展思路和創(chuàng)新模式，為我國(guó)培養(yǎng)更多優(yōu)秀的化學(xué)專業(yè)人才。

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