鮑威 黃月 劉乃嘉
摘要:課程改革在高校教學(xué)適應(yīng)社會需求、培養(yǎng)高等教育人才方面發(fā)揮著重要的作用。本研究在系統(tǒng)分析高等理科教育特征的基礎(chǔ)上,基于宏觀視角考察中關(guān)兩國高校理科教育課程設(shè)置的發(fā)展與變革,從中觀層面聚焦傳統(tǒng)三大理科之一的物理學(xué)科,通過中美兩國研究型大學(xué)的典型案例,即清華大學(xué)和哈佛大學(xué)物理學(xué)專業(yè)課程設(shè)置的目標(biāo)定位、學(xué)習(xí)內(nèi)容的規(guī)定、課程體系構(gòu)建的深入比較,透視兩國高等理科教育的發(fā)展特征與存在問題,為尋求未來高等理科教育改革路徑提供借鑒。
關(guān)鍵詞:高等理科教育;課程設(shè)置;國際比較
隨著知識經(jīng)濟時代、全球化和科技革命的深入,課程改革在高校教學(xué)適應(yīng)社會需求,培養(yǎng)高等教育人才方面發(fā)揮著重要的作用。綜觀全球,理科教育的推進(jìn)與改革是發(fā)達(dá)國家高等教育的共同訴求。從政府部門、專業(yè)組織、到高等院校都不遺余力地推進(jìn)相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的教育創(chuàng)新。同樣,當(dāng)前我國高等理科教育也處在迅速發(fā)展而挑戰(zhàn)重重的階段,新形勢下,高等理科人才的培養(yǎng)質(zhì)量受到各界的高度關(guān)注。探討人才培養(yǎng)模式改進(jìn)的過程中,作為核心環(huán)節(jié)的課程設(shè)置更是成為高等教育改革的重點議題。
本研究在系統(tǒng)分析高等理科教育特征的基礎(chǔ)上,首先從宏觀視角,考察中美兩國高校理科教育課程設(shè)置的發(fā)展與變革。其次從中觀層面聚焦傳統(tǒng)三大理科之一的物理學(xué)科,通過中美兩國研究型大學(xué)的典型案例,即清華和哈佛兩校物理專業(yè)課程設(shè)置的目標(biāo)定位、學(xué)習(xí)內(nèi)容的規(guī)定、課程體系構(gòu)建的深入比較,透視兩國高等理科教育的發(fā)展特征與存在問題。中美理科課程設(shè)置的案例比較,一方面可汲取國外優(yōu)秀高校理科教育的成功實踐經(jīng)驗,另一方面,可從中反思當(dāng)前我國高等理科教育中存在的問題,為尋求未來改革路徑提供借鑒。
一、高等理科教育的特征
自然科學(xué)的核心使命是認(rèn)識自然,該過程包括發(fā)現(xiàn)自然現(xiàn)象、解釋自然現(xiàn)象的規(guī)律,并預(yù)見新現(xiàn)象及其可能的應(yīng)用。由此,其根本任務(wù)在于,對學(xué)生科研能力與素質(zhì)的培養(yǎng)和塑造,幫助學(xué)生“掌握本學(xué)科扎實的理論基礎(chǔ)和技能,形成廣博的知識和開闊的視野,具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S和科學(xué)的抽象能力,以及豐富的想象力和創(chuàng)造精神”。
理科教育的內(nèi)涵外延決定了理科人才培養(yǎng)模式的定位與特點,作為人才培養(yǎng)的核心環(huán)節(jié),課程設(shè)置反映了學(xué)科的特性、知識體系、學(xué)術(shù)訓(xùn)練架構(gòu)。
首先從知識結(jié)構(gòu)而言,理科教育具有明顯的層次性和邏輯性,課程設(shè)置強調(diào)知識結(jié)構(gòu)由基礎(chǔ)到高深的層次遞進(jìn)。珍妮特·唐納德(JanetDonald)通過對不同學(xué)科的知識結(jié)構(gòu)的研究發(fā)現(xiàn),不同于社會科學(xué)的多數(shù)概念為抽象概念,自然科學(xué)涵蓋更多特定、明確而具體的概念。并且,自然科學(xué)領(lǐng)域中概念之間的聯(lián)系形式呈現(xiàn)突出的層次性,學(xué)生需要首先理解和掌握基本概念或觀點,只有在此前提之下,方能進(jìn)入更高層次的知識學(xué)習(xí)。為此,理科知識具有線性層次結(jié)構(gòu),概念之間聯(lián)系緊密、層層推進(jìn),課程設(shè)置從基礎(chǔ)課程到高階前沿課程,呈現(xiàn)出清晰的縱向?qū)哟巍?/p>
其次從知識類型來看,理科教育不僅強調(diào)理論知識的系統(tǒng)學(xué)習(xí),還高度重視實驗教學(xué)和科研訓(xùn)練。實驗教學(xué)可謂自然科學(xué)的重要基石。理論源于重復(fù)實驗與實踐探索,實驗先于理論。我國的理科教育往往將實驗教學(xué)簡單視為理論課的依附和補充,實驗淪為對理論的驗證。這種定位導(dǎo)致學(xué)生在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中缺乏積極主動探索、獨立思考和積極創(chuàng)新的動力。研究發(fā)現(xiàn),國外高校通常把實驗教學(xué)、課堂教學(xué)、畢業(yè)論文或設(shè)計視為大學(xué)教學(xué)的“三鼎足”,實踐教學(xué)課時通常占總課時的35%。
最后,理科教育高度重視基礎(chǔ)理論與方法的掌握。理科對于理論、規(guī)律的依賴決定了其在人才培養(yǎng)中對學(xué)生在基礎(chǔ)理論和方法掌握方面嚴(yán)格要求。理科學(xué)生的培養(yǎng)要求被定位于,掌握本學(xué)科的基本知識、基礎(chǔ)理論以及運用研究方法和工具的基本技能。因此,理科課程強調(diào)基礎(chǔ)課的比重,為學(xué)生今后繼續(xù)從事理科科研工作或者進(jìn)入其他產(chǎn)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,獨立承擔(dān)并解決實際問題打下扎實基礎(chǔ)。
二、中美高校理科教學(xué)課程的發(fā)展與變革
1.我國高等理科教育課程體系的歷史變革
新中國成立以來,我國高等理科教育課程體系的發(fā)展承襲了整個高等教育體系的模式演變,其起端可追溯至1952年的高校院系調(diào)整。當(dāng)時,高等教育體制在高度借鑒蘇聯(lián)模式的基礎(chǔ)上,為了在短期內(nèi)實現(xiàn)培養(yǎng)建設(shè)新中國人才的社會經(jīng)濟需求,建構(gòu)了以“專業(yè)性、統(tǒng)一性、計劃性、邏輯性”為特征的,計劃統(tǒng)一模式的高等院校課程體系。
院系調(diào)整合并了文科、理科,并將其與工科相分離,大幅削減綜合性大學(xué),開設(shè)理科專業(yè)18種,并將人才培養(yǎng)目標(biāo)定義為“培養(yǎng)在理論科學(xué)或基礎(chǔ)科學(xué)(自然和社會)方面從事研究或教學(xué)工作的專門人才”。各高校理科教育依據(jù)全國統(tǒng)一規(guī)定編排課程,突出業(yè)務(wù)課程,加強實習(xí)與實踐比重,縮減選修課。以蘭州大學(xué)為例,當(dāng)時理科專業(yè)基礎(chǔ)課的課時比例從65%調(diào)升至80-85%。院系調(diào)整后,我國高等理科教育初步實現(xiàn)了對舊有仿英美現(xiàn)代大學(xué)建制的課程體系改造,貫徹專才教育目標(biāo),課程設(shè)置主要圍繞專業(yè)、學(xué)科自身邏輯架構(gòu)的構(gòu)筑進(jìn)行定奪,形成由基礎(chǔ)到專業(yè)的“金字塔形”課程體系,課程內(nèi)容體現(xiàn)高度的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性特征。
雖然院系調(diào)整在短期內(nèi)培養(yǎng)了大量急需的師資和科研人員,但導(dǎo)致我國高等理科教育人才培養(yǎng)模式出現(xiàn)模式單一、文理割裂,專業(yè)與課程設(shè)置過于偏快、缺乏靈活性,過于強調(diào)基礎(chǔ)課程在課程體系中的地位,不利于對學(xué)生個性與能力的激發(fā)和綜合素質(zhì)培養(yǎng)等一系列問題,其負(fù)面影響甚至延續(xù)至今。
時至20世紀(jì)80年代,大學(xué)課程的計劃統(tǒng)一型范式面臨解體。隨著高校自主權(quán)的擴大,院校在課程決策方面的權(quán)力空間出現(xiàn)擴展。這種范式轉(zhuǎn)換,一方面強化了大學(xué)課程的校本性和差異性,推動了課程特色化的形成,另一方面也促進(jìn)了大學(xué)課程與社會經(jīng)濟需求之間的適切性。在此期間,部分院校的理科課程設(shè)置開始強調(diào)“理工結(jié)合”,即強調(diào)課程的應(yīng)用性,進(jìn)而發(fā)展出應(yīng)用理科的相關(guān)專業(yè)。
20世紀(jì)90年代之后,以通識教育的引入為標(biāo)志,高校課程設(shè)置注重學(xué)科交叉滲透,拓展邊緣、打破專業(yè)、系科之間的邊界,促進(jìn)多學(xué)科專業(yè)的融會貫通,同時注重知識轉(zhuǎn)化和聯(lián)系實際,克服基礎(chǔ)理科與科技前沿和社會發(fā)展脫節(jié)的問題。以清華大學(xué)和南京大學(xué)為代表的不少高校理科專業(yè)積極開展產(chǎn)學(xué)研一體化,促進(jìn)理工融合、培養(yǎng)復(fù)合型人才。
2.美國高等理科教育課程設(shè)置的變革
科技教育的不斷推進(jìn)與改革一直是美國社會各界共同的強烈訴求。與我國不同的是,美國在針對“高等理科教育”范疇界定方面,并未清晰劃分理工科之間的區(qū)分,而是將以自然學(xué)科和數(shù)學(xué)學(xué)科為主的理科教育與工程、技術(shù)學(xué)科置于同一范疇內(nèi)開展探討,建構(gòu)具有整體性、融合性的學(xué)科集成戰(zhàn)略視角。其中尤以美國在科學(xué)(SCIENCE)、技術(shù)(TECHNOLOGY)、工程(ENGINEERING)、數(shù)學(xué)(MATHEMAT-ICS),即STEM學(xué)科領(lǐng)域所作的探索和努力最為突出。
美國將STEM領(lǐng)域的發(fā)展與變革視為國家戰(zhàn)略發(fā)展與保持全球領(lǐng)導(dǎo)地位的重要支撐。1986年發(fā)表的《本科的科學(xué)、數(shù)學(xué)與工程教育》(Undergraduate Science,Mathematics and Engineering Education,又稱尼爾報告)成為美國STEM學(xué)科集成戰(zhàn)略的開端和相關(guān)領(lǐng)域教育改革的重要指針?!赌釥枅蟾妗分赋雒绹叩壤砉た平虒W(xué)課程中的現(xiàn)存問題:學(xué)生從科學(xué)課程中得不到了解科學(xué)本質(zhì)、塑造科學(xué)性思維的培養(yǎng)與鍛煉;過度重視事實性知識的灌輸,忽略過程與方法的建構(gòu);課程內(nèi)容的選編故意避開抽象內(nèi)容等?!赌釥枅蟾妗氛J(rèn)為STEM本科教育中應(yīng)建構(gòu)起富有活力的課程,在科學(xué)技術(shù)推動下加速知識更新與生產(chǎn),保持知識理論與時俱進(jìn)。
1996年美國國家科學(xué)基金會(NSF)發(fā)表對美國STEM教育現(xiàn)狀與問題的調(diào)查研究報告《塑造未來——對大學(xué)科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程與技術(shù)教育的新展望》(Shaping the Future-New Expectations for Undergraduate Education inScience,Mathematics,Engineering,and Technol-ogy)。該報告在肯定了《尼爾報告》之后美國STEM教育改革所取得的重要進(jìn)展,例如注重知識交叉與融合、重視課程內(nèi)容與時俱進(jìn)、強調(diào)知識與學(xué)習(xí)者日常經(jīng)歷的結(jié)合,提高學(xué)生興趣等,但同時也指出十年改革過程中凸顯的問題(參見表1)。
除了上述報告之外,近年美國相繼出臺了多項促進(jìn)STEM教育發(fā)展的研究報告。2005年美國國家科學(xué)院等機構(gòu)提交報告《駕馭風(fēng)暴:美國動員起來為更加輝煌的未來》(Risingabove the Gathering Storm——Energizing andEmploying America for a Brighter Economic Fu-ture),被視為21世紀(jì)美國科技教育發(fā)展的戰(zhàn)略性報告。該報告指出未來需要通過充實獎學(xué)金制度,并從強化院校領(lǐng)導(dǎo)力、目標(biāo)導(dǎo)向招生、促進(jìn)教師教學(xué)投入、充分關(guān)注學(xué)生個體學(xué)習(xí)需求、朋輩扶持、提供科研經(jīng)歷等方面,完善本科階段的理工科教育。
三、中美高校物理學(xué)科課程設(shè)置的案例比較
1.比較案例的選擇和分析步驟
以上分析可以發(fā)現(xiàn),借助政策措施的頂層設(shè)計,美國高等理科教育不斷推進(jìn)改革,形成了專業(yè)設(shè)置靈活、學(xué)科交融、強調(diào)知識的現(xiàn)實關(guān)聯(lián)性與應(yīng)用性等重要特征。然而需要留意的是,美國高校具有高度辦學(xué)自主權(quán),從專業(yè)設(shè)置到課程設(shè)置是院校、系科據(jù)其培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行決策與遵循學(xué)科內(nèi)在特征和學(xué)習(xí)規(guī)律共同作用的結(jié)果,不同院校、專業(yè)各具特色。為此,有必要進(jìn)一步聚焦具體學(xué)科,以便深入剖析中美兩國高校理科課程設(shè)置的特征。
美國高等理科教育專業(yè)設(shè)置可區(qū)分為單一學(xué)科、跨學(xué)科和問題中心三類,分別以學(xué)科、職業(yè)或?qū)W生個人需求為設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)。鑒于可比性的考量,本研究選擇哈佛大學(xué)與清華大學(xué)開設(shè)的理科單一學(xué)科——物理學(xué)專業(yè)作為案例分析。哈佛大學(xué)自1636年至今已經(jīng)歷多次本科課程改革,反映了該校對時代特征和社會發(fā)展趨勢的透徹分析和全面把握,適時調(diào)整教育使命和培養(yǎng)目標(biāo),保障該校的高水準(zhǔn)教學(xué)質(zhì)量及其在全球的引領(lǐng)地位。清華大學(xué)物理系是目前國內(nèi)發(fā)展最快、最好的物理系之一,擁有國內(nèi)頂尖的師資力量和高質(zhì)量的學(xué)術(shù)聲譽。作為中美兩國研究型大學(xué)的典型代表,兩校物理專業(yè)課程設(shè)置的系統(tǒng)比較,可為我國高等理科教育改革提供有益參考和啟發(fā)。
本研究具體將依托兩校物理專業(yè)的本科生培養(yǎng)方案,通過文本分析,比較課程目標(biāo)定位、規(guī)定學(xué)習(xí)內(nèi)容、課程體系建構(gòu)等,考察中美物理學(xué)科人才培養(yǎng)的取向和實踐的異同。
2.課程目標(biāo)定位的比較
培養(yǎng)目標(biāo)是對各學(xué)科在高校整體人才培養(yǎng)理念的指導(dǎo)下人才培養(yǎng)方向的具體表述。課程設(shè)置的內(nèi)容是培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)過程。院校根據(jù)課程目標(biāo)定位,合理安排課程結(jié)構(gòu)、規(guī)定學(xué)時與學(xué)分以及相應(yīng)的教學(xué)和評價方式,由此保障課程目標(biāo)的付諸實踐。
哈佛物理專業(yè)對人才培養(yǎng)目標(biāo)的表述為:致力于通過專業(yè)(concentration)培養(yǎng),為學(xué)生提供必要的本科物理學(xué)基本知識,給予學(xué)生充分的實踐,通過學(xué)習(xí)其他理科院系開設(shè)的相關(guān)課程來發(fā)展個人興趣愛好。物理專業(yè)為學(xué)生將來進(jìn)入物理學(xué)科繼續(xù)深造打下知識與理論基礎(chǔ),同時也為學(xué)生未來在天文學(xué)、生物物理、化學(xué)物理、工程和應(yīng)用物理,乃至地球物理、地質(zhì)學(xué)以及科學(xué)史等其他領(lǐng)域的學(xué)習(xí)和工作做好準(zhǔn)備,此外,培養(yǎng)學(xué)生在物理學(xué)科的科學(xué)思維態(tài)度——聯(lián)系、想象、預(yù)測、觀察和分析演繹等素質(zhì)與能力。
清華大學(xué)物理專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo):不同于哈佛對人才培養(yǎng)目標(biāo)的寬泛表述,清華物理專業(yè)培養(yǎng)方案的人才培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行了清晰明確的定位:培養(yǎng)具有扎實的理論基礎(chǔ)和較強的科學(xué)實驗?zāi)芰Φ母哔|(zhì)量的基礎(chǔ)研究型和應(yīng)用研究型物理人才。本科階段主要是打基礎(chǔ),強調(diào)給學(xué)生一個寬厚的物理基礎(chǔ),為學(xué)生在畢業(yè)后繼續(xù)進(jìn)入物理領(lǐng)域深造或憑借良好的物理基礎(chǔ)和理科素養(yǎng)進(jìn)入其他領(lǐng)域?qū)W習(xí)和工作做好準(zhǔn)備。
中美比較差異之一在于:培養(yǎng)目標(biāo)的專業(yè)中心Vs.學(xué)生中心。顯而易見,兩校物理專業(yè)目標(biāo)定位都以建構(gòu)專業(yè)基礎(chǔ)為核心,為學(xué)生在本專業(yè)或其他領(lǐng)域的學(xué)習(xí)和工作做準(zhǔn)備。清華的培養(yǎng)目標(biāo)更多體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)主義的課程觀,強調(diào)認(rèn)識事物的內(nèi)部結(jié)構(gòu),通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼n程設(shè)置和知識傳遞,重視學(xué)生掌握本學(xué)科的基本架構(gòu)、基礎(chǔ)理論與知識,反映出高度專業(yè)中心的特征。相比之下,哈佛的培養(yǎng)目標(biāo)體現(xiàn)三大表征:其一是培養(yǎng)目標(biāo)凸顯對學(xué)生學(xué)科興趣的激發(fā)與發(fā)展,以學(xué)生為中心;其二是鼓勵跨學(xué)科學(xué)習(xí),淡化專業(yè)鴻溝,為學(xué)生未來在其他學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展提供基礎(chǔ)和可能性;其三是在知識傳遞的同時,高度重視學(xué)生科學(xué)思維習(xí)慣的塑造。
3.專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格的比較
人才培養(yǎng)規(guī)格是各專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和方向的概況性描述,也是各專業(yè)培養(yǎng)人才質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)學(xué)習(xí)者應(yīng)達(dá)到的綜合素質(zhì)。人才培養(yǎng)規(guī)格為專業(yè)的課程設(shè)置、教學(xué)組織、教學(xué)質(zhì)量的評估提供了重要依據(jù)。
哈佛大學(xué)雖然未對人才培養(yǎng)的規(guī)格與要求提供具體明確表述,但通過其為學(xué)生提供的課程內(nèi)容,仍可窺其一二。物理專業(yè)介紹指出,學(xué)生通過專業(yè)學(xué)習(xí)獲得對相對論、量子力學(xué)和基本力學(xué)定律等,深刻理解基本的物理規(guī)律,通常學(xué)習(xí)涵蓋到物質(zhì)最小成分,包括分子、原子、核子和次核子顆粒。學(xué)生也將學(xué)習(xí)、探索和揭示物理規(guī)律如何引發(fā)了宏觀體系(如液體和固體)的多樣性。此外,學(xué)生可通過專業(yè)學(xué)習(xí),了解和探索大氣與海洋、恒星等更為復(fù)雜的自然科學(xué)系統(tǒng)。
清華大學(xué)清晰界定了人才培養(yǎng)規(guī)格:首先在知識結(jié)構(gòu)上,要求學(xué)生“扎實掌握物理學(xué)的基本理論和基本實驗方法;具備所需的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識;掌握化學(xué)、生物、信科等方面的基礎(chǔ)知識;能較熟練地運用外語閱讀專業(yè)期刊和進(jìn)行文獻(xiàn)檢索;具有一定的人文社會科學(xué)知識”。其次在能力結(jié)構(gòu)上,學(xué)生“具有獨立獲取知識的能力;具有從事物理學(xué)、應(yīng)用物理學(xué)及其相關(guān)領(lǐng)域的初步科研能力和一定的技術(shù)開發(fā)能力.具有較好的(外語)交流寫作能力”。此外在素質(zhì)結(jié)構(gòu)上,賦予學(xué)生“具有較高的思想道德和人文素質(zhì);具有健康的身體素質(zhì)和心理素質(zhì);具備良好的專業(yè)素質(zhì)”。由此可見,該專業(yè)人才培養(yǎng)注重對學(xué)生全面的知識、能力與素質(zhì)的培養(yǎng),專業(yè)基礎(chǔ)和能力素質(zhì)并重。
中美比較差異之二在于人才培養(yǎng)規(guī)格的綜合性VS.寬博性。清華物理專業(yè)對于人才培養(yǎng)規(guī)格有著比較清晰的藍(lán)圖,強調(diào)學(xué)生兼具專業(yè)知識與通識知識、專業(yè)能力與可遷移能力并重、專業(yè)素養(yǎng)與道德、人文、心理素質(zhì)共同發(fā)展,體現(xiàn)了對學(xué)生綜合全面發(fā)展的培養(yǎng)理念。哈佛雖沒有明確規(guī)劃人才培養(yǎng)規(guī)格,但對學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容的描述充分彰顯了,其致力于為學(xué)生打造具有寬博性的知識基礎(chǔ),給予學(xué)生選擇和探索興趣空間的特征。
4.專業(yè)課程體系的比較
課程體系是課程目標(biāo)的實現(xiàn)載體。課程內(nèi)部相互聯(lián)系的眾多要素構(gòu)成了課程體系這一有機體,課程體系內(nèi)部要素之間的組織形式是課程體系的核心所在,賦予各校各專業(yè)獨特的人才培養(yǎng)模式與特征。
哈佛物理系的課程設(shè)置要求首先以哈佛大學(xué)本科生教育的培養(yǎng)要求為基礎(chǔ):由專業(yè)教育(Concentration)、普通教育(General Educa-tion)和自由選修課(Electives)組成,學(xué)生要求完成32門學(xué)期課程方可畢業(yè),每門學(xué)期課程為4學(xué)時。(1)專業(yè)教育:學(xué)生入學(xué)后第三個學(xué)期確定專業(yè),基本要求是完成12門學(xué)期課程,約占學(xué)生所修課時的40%,專業(yè)課程由6門專業(yè)基礎(chǔ)課和6門專業(yè)附加課組成。其中,專業(yè)基礎(chǔ)課包括物理和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課兩部分,而專業(yè)附加課則要求在物理類課程中選擇2門(涵蓋應(yīng)用數(shù)學(xué)、應(yīng)用物理、天文學(xué)、化學(xué)、工程科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)等),另外可從物理或相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域(包括應(yīng)用數(shù)學(xué)、應(yīng)用物理、天文學(xué)、化學(xué)、計算機科學(xué)、地球與行星科學(xué)、工程科學(xué)、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計課程等)選課。(2)普通教育:要求學(xué)生在八大知識領(lǐng)域中至少選擇8門學(xué)期課程,每個領(lǐng)域至少選擇一門,此外第一學(xué)年需完成一門寫作課,并在第三學(xué)年之前達(dá)到一定的語言要求。普通教育課程、寫作和語言要求共計9-11門課程,約占總課時30%。八大領(lǐng)域包括:美學(xué)與審美、文化信仰、實證與數(shù)學(xué)推理、道德推理、生命系統(tǒng)科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、社會以及世界中的美國。(3)選修課程:該部分學(xué)時約占30%,課程數(shù)量根據(jù)專業(yè)或榮譽學(xué)位的要求而定,物理系未對此作硬性規(guī)定,主要由學(xué)生根據(jù)自身興趣和學(xué)習(xí)需求進(jìn)行選擇。學(xué)生可利用選修課程修讀第二學(xué)位、準(zhǔn)備留學(xué)、修讀某一領(lǐng)域高級課程或參與相關(guān)科研、準(zhǔn)備繼續(xù)深造讀研等。
通常,學(xué)生在專業(yè)教師的指導(dǎo)下,結(jié)合自身情況來制定個性化學(xué)習(xí)計劃。雖然,物理專業(yè)不對學(xué)生修讀輔導(dǎo)課(tutorial)、畢業(yè)論文做出要求。但該專業(yè)為學(xué)生提供選修的輔導(dǎo)課和學(xué)生自主研究項目。整體而言,物理專業(yè)新生與其他專業(yè)新生一樣,大一主要學(xué)習(xí)通識課程,在選定專業(yè)之后才進(jìn)入專業(yè)學(xué)習(xí),強調(diào)學(xué)生在低學(xué)年形成扎實基礎(chǔ),通過選修多種課程、師生交流咨詢明確自身興趣和學(xué)業(yè)規(guī)劃。
清華大學(xué)物理專業(yè)的課程體系結(jié)構(gòu):主要從課程類型和學(xué)分學(xué)時上予以規(guī)定。物理專業(yè)學(xué)生應(yīng)修總學(xué)分為171,其中春、秋季學(xué)期課程總學(xué)分為137,夏季學(xué)期實踐環(huán)節(jié)19學(xué)分,綜合論文訓(xùn)練15學(xué)分。課程體系包括8部分:(1)公共基礎(chǔ)課程(26學(xué)分):思想政治理論課、體育、外語;(2)文化素質(zhì)課(13學(xué)分):涵蓋哲學(xué)與人生、歷史與文化、語言與文學(xué)、藝術(shù)與審美、環(huán)境科技與社會、當(dāng)代中國與世界、基礎(chǔ)社會科學(xué)、數(shù)學(xué)與自然科學(xué)八個領(lǐng)域;(3)自然科學(xué)和信息科學(xué)基礎(chǔ)類課程(25學(xué)分):數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課、化學(xué)基礎(chǔ)課、生物基礎(chǔ)課、信息類基礎(chǔ)課程;(4)物理學(xué)專業(yè)相關(guān)課程(6l學(xué)分):學(xué)科基礎(chǔ)限選(≥20學(xué)分)、學(xué)科基礎(chǔ)課限選2(包括四組近代物理實驗課,≥6學(xué)分)、學(xué)科基礎(chǔ)課必修(共計7門,≥21學(xué)分)、專業(yè)限選課(4門,≥6學(xué)分)和專業(yè)任選課(≥8學(xué)分);(5)其他任選課(≥12學(xué)分);(6)科研訓(xùn)練限選(6學(xué)分),主要是專題研究課;(7)實踐環(huán)節(jié)(13學(xué)分),包括軍事理論與技能,外語強化訓(xùn)練,金工實習(xí)/電子工藝實習(xí),計算機編程訓(xùn)練/基礎(chǔ)英語強化訓(xùn)練,交叉學(xué)科前沿專題;(8)綜合論文訓(xùn)練(15學(xué)分)。
總體而言,中美兩校物理專業(yè)均建立了包括專業(yè)基礎(chǔ)課程、通識教育、跨學(xué)科知識的綜合性課程體系。兩校都將專業(yè)基礎(chǔ)置于人才培養(yǎng)的核心,并重視通識教育,注重提升學(xué)生綜合素養(yǎng)。此外,兩校均引入跨專業(yè)選課,豐富和拓寬學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)。中美物理專業(yè)課程體系差異主要體現(xiàn)如下三方面:
差異之一體現(xiàn)為通識教育的指導(dǎo)理念與實踐。哈佛大學(xué)在最近一次通識教育改革中摒棄了持續(xù)三十年的“核心課程”,著眼于尋求“學(xué)生自由教育與超越大學(xué)之外的生活之間的連接”,為學(xué)生進(jìn)入社會之后的公民參與做好準(zhǔn)備。通識教育的目標(biāo)在于,激發(fā)學(xué)生自我意識,賦予其適應(yīng)變化的能力,并培養(yǎng)其道德認(rèn)知。清華大學(xué)的通識教育主要體現(xiàn)在文化素質(zhì)課的推行上,涉及八個領(lǐng)域,致力于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科業(yè)務(wù)能力之外的人文素養(yǎng)和科學(xué)思維能力等。從兩校對通識教育的闡述來看,哈佛大學(xué)在推行通識教育的道路上正在實現(xiàn)一次新的拔高,其培養(yǎng)理念和具體施行體現(xiàn)了對教育的深刻反省、對知識建構(gòu)的審慎思考。清華大學(xué)對通識教育進(jìn)行了較為縝密的設(shè)計,主要包括公共基礎(chǔ)課和文化素養(yǎng)課。其通識教育目標(biāo)在于拓展學(xué)生知識面,幫助其建構(gòu)完整的知識架構(gòu),但相比之下,我國通識教育內(nèi)容較為薄弱,高校在通識教育推行上缺乏自主性和獨特性。尤其是作為通識課程主體的公共基礎(chǔ)課,由國家統(tǒng)一規(guī)定開設(shè),公共課內(nèi)容相對狹窄,模式略顯僵化,且忽視了對學(xué)生個性的挖掘和自我實現(xiàn)的激發(fā)。
差異之二在于課程體系中各教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置。清華大學(xué)對各項教學(xué)環(huán)節(jié)提供了全面嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊?guī)定。例如英語技能訓(xùn)練、專業(yè)理論學(xué)習(xí)和實驗教學(xué),特別強化科研訓(xùn)練、畢業(yè)論文訓(xùn)練和實踐環(huán)節(jié)等教學(xué)環(huán)節(jié)。由此可見清華物理專業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)的高度計劃性、目的性。相比之下,哈佛物理專業(yè)雖同樣涉及上述環(huán)節(jié),但環(huán)節(jié)設(shè)置并未表現(xiàn)出鮮明的計劃性,而以學(xué)生個性化選擇為原則。
差異之三體現(xiàn)為課程體系的架構(gòu)設(shè)置。哈佛在專業(yè)課程界定和表達(dá)上相較籠統(tǒng),著重突出了通識教育的重要地位,同時從制度架構(gòu)上為學(xué)生個性化選擇與發(fā)展提供了彈性空間。清華則遵循知識架構(gòu)邏輯,從課程性質(zhì)、課程學(xué)分、課程時序上做出了清晰規(guī)定。盡管表述不一致,但從內(nèi)容上仍然可以進(jìn)行相似的劃歸。
表2比較了兩校物理專業(yè)的課程結(jié)構(gòu)。從各類課程所占學(xué)分比來看,清華所規(guī)定的專業(yè)教育部分占比達(dá)50%,而哈佛對專業(yè)課程所規(guī)定的比例約為40%;哈佛給予通識教育的比重為30%,高于清華;從對任選課的規(guī)定來看,哈佛的自由選修課比例高達(dá)30%,給予了學(xué)生充分的自由選擇空間,而在清華物理專業(yè)的課程框架中,學(xué)生自由選擇的比例僅為7%。
專業(yè)基礎(chǔ)課程中,清華設(shè)置了一系列基于物理學(xué)科性質(zhì)、知識結(jié)構(gòu)的專業(yè)基礎(chǔ)課,包含小部分?jǐn)?shù)學(xué)必修基礎(chǔ)課;而哈佛的專業(yè)基礎(chǔ)課不僅涉及物理和數(shù)學(xué)兩大學(xué)科,更是通過設(shè)置專業(yè)附加課程,為學(xué)生提供跨學(xué)科學(xué)習(xí)的平臺與機會。對比兩校學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)的基本內(nèi)容,哈佛的專業(yè)附加課涵蓋范圍從應(yīng)用數(shù)學(xué)、應(yīng)用物理、化學(xué)到天文學(xué)、工程科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、計算機科學(xué)、地球與行星科學(xué)和統(tǒng)計學(xué)等與物理相關(guān)的學(xué)科領(lǐng)域,學(xué)科的延伸范圍極廣。而清華物理專業(yè)則主要通過自然科學(xué)和信息科學(xué)基礎(chǔ)課、專業(yè)限選和專業(yè)任選課程,涉及數(shù)學(xué)、化學(xué)、信息類、生物、天文學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域?qū)W科,體現(xiàn)了清華致力于培養(yǎng)學(xué)生寬厚的學(xué)科基礎(chǔ),但比較而言,可供學(xué)生自由選擇的課程的數(shù)量與范疇均低于哈佛。
在科研與實訓(xùn)環(huán)節(jié)上,清華通過科研訓(xùn)練、實踐環(huán)節(jié)和綜合論文訓(xùn)練等規(guī)定了高達(dá)20%的科研或?qū)嵺`學(xué)習(xí),而哈佛物理專業(yè)并未對此提出硬性規(guī)定,主要是為學(xué)生提供選修的輔導(dǎo)課和獨立研究項目“鼓勵”科研訓(xùn)練。此外,專業(yè)附加課中開設(shè)多門應(yīng)用性課程,加之理論課程中包含實驗教學(xué)環(huán)節(jié),彰顯了其在理論教學(xué)之外對學(xué)生知識實踐性的重視。
四、結(jié)論與政策性啟示
本研究聚焦高等理科教育課程設(shè)置,通過對中美高等理科教育課程設(shè)置的演變與發(fā)展的梳理,以及以哈佛大學(xué)和清華大學(xué)物理專業(yè)課程為代表案例的國際比較,系統(tǒng)考察了中美兩國高等理科教育的課程設(shè)置差異。以上分析表明,中美兩校物理專業(yè)課程設(shè)置均呈現(xiàn)綜合性、體系性的特征。清華物理專業(yè)的課程結(jié)構(gòu)涵蓋全面、規(guī)劃內(nèi)容翔實具體。相反哈佛物理專業(yè)的課程設(shè)置則呈現(xiàn)出彈性靈活的特征,學(xué)生自主選擇、自我發(fā)展的空間更大。
從課程設(shè)置目標(biāo)和內(nèi)容上來看,中美兩校物理專業(yè)呈現(xiàn)出共同的發(fā)展趨勢。兩校均重視學(xué)生的全面發(fā)展,在強調(diào)學(xué)科專業(yè)的堅實基礎(chǔ)的同時,關(guān)注學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的塑造、可遷移知識與能力的習(xí)得。在課程內(nèi)容的廣度與深度方面,兩校物理專業(yè)均重視跨學(xué)科知識的學(xué)習(xí),旨在培養(yǎng)學(xué)生廣博的知識基礎(chǔ),形成綜合全面的知識架構(gòu)。此外,理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,清華著重強調(diào)實驗教學(xué)和科研訓(xùn)練,對課程修讀和實踐、論文訓(xùn)練做出嚴(yán)格規(guī)定。相較之下哈佛沒有對科研論文訓(xùn)練、實踐課程等做出強制性的明確規(guī)定,而主要通過獨立的科研訓(xùn)練項目鼓勵學(xué)生出于興趣的自我知識探究和科學(xué)思維習(xí)慣的習(xí)得。
然而通過比較,也可從中發(fā)現(xiàn)中美兩校在專業(yè)課程設(shè)置方面的差異。哈佛大學(xué)物理專業(yè)的課程設(shè)置極富靈活性和多樣性,無論課程類型、課程內(nèi)容層次、選課方式均秉循了以學(xué)生為主體的理念,為學(xué)生主動學(xué)習(xí)提供極大的選擇空間。該校課程設(shè)置為不同水平、不同學(xué)習(xí)要求、不同興趣的學(xué)生可根據(jù)自身特點定制個性化專業(yè)學(xué)習(xí)方案提供了有效平臺。相較而言,清華大學(xué)在全面發(fā)展的培養(yǎng)目標(biāo)的指導(dǎo)下所制定的課程體系更為嚴(yán)格,強調(diào)穩(wěn)定性,結(jié)構(gòu)性、系統(tǒng)性,但略顯固定僵化。
兩校專業(yè)課程的差異清晰地折射了兩國高等教育的培養(yǎng)理念和課程范式的區(qū)別。由于深受歷史傳統(tǒng)與蘇聯(lián)模式的影響,中國高等教育在和課程設(shè)置上極為注重“傳授”與“灌輸”,認(rèn)為專業(yè)學(xué)習(xí)的首要重點在于打造學(xué)生完備的知識結(jié)構(gòu)和扎實的學(xué)科基礎(chǔ)。在課程范式方面,雖然近年我國高等理科教育范式經(jīng)歷了巨大變革,但依然停留于“院校(專業(yè))中心”的傳統(tǒng)范式。高等理科教育重視知識的傳授、累積和線性化發(fā)展。相比而言,美國高等教育課程設(shè)置呈現(xiàn)出高度的“學(xué)生中心”特征。這也充分體現(xiàn)了杜威(DeweV,1916)教育哲學(xué)在其中的影響和滲透。杜威教育思想認(rèn)為,校園生活應(yīng)該鼓勵學(xué)生主動與他人交往和構(gòu)建自己的世界,從而促使其實現(xiàn)學(xué)術(shù)成功。相反,被動參與則會妨礙學(xué)生學(xué)習(xí)動機和學(xué)習(xí)技能的形成。為此杜威之后的教育改革者強調(diào),無論是課堂內(nèi)還是課堂外,交流和主動學(xué)習(xí)都可以促進(jìn)有意識的接受學(xué)習(xí)。哈佛物理專業(yè)的課程設(shè)置體現(xiàn)了高度的建構(gòu)主義特征。將學(xué)生定位為主動的知識建構(gòu)者之一,通過選修課、跨學(xué)科修讀第二學(xué)位、出國交流、獨立研究多種形式,為學(xué)生創(chuàng)造多樣化學(xué)習(xí)平臺、賦予學(xué)生定制個性化學(xué)習(xí)規(guī)劃的自主權(quán),鼓勵學(xué)生開展主動性知識探究,重視學(xué)生科學(xué)思維習(xí)慣的習(xí)得,成為當(dāng)前美國理科高等教育的重要特征。
隨著近年我國高等教育規(guī)模的快速擴張,未來發(fā)展目標(biāo)模糊、專業(yè)興趣欠缺、學(xué)習(xí)主動性淡化的學(xué)生群體的比例不斷增長。面對學(xué)生群體的這一變化,傳統(tǒng)的“院校(專業(yè))中心”才培養(yǎng)模式無法激發(fā)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣,也無法有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力與科學(xué)探索精神。面對這一困境,以上哈佛大學(xué)的成功實踐經(jīng)驗對未來完善我國高等理科教育的課程設(shè)置具有重要政策意涵。
首先在課程設(shè)置的目標(biāo)定位方面,隨著理科畢業(yè)生的跨專業(yè)就業(yè)趨勢的加劇,相關(guān)專業(yè)需要合理調(diào)整目標(biāo)定位,將培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科專業(yè)發(fā)展的同時,淡化專業(yè)鴻溝,通過跨學(xué)科學(xué)習(xí),注重知識的寬博性,為學(xué)生未來在其他專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展提供基礎(chǔ)與可能性。
其次,根據(jù)高等理科教育的目標(biāo),相關(guān)專業(yè)需要合理調(diào)整專業(yè)教育、通識教育、選修課程等各部分課程的合理比例。理科專業(yè)的課程設(shè)置需進(jìn)一步強化通識教育,調(diào)整通識教育的培養(yǎng)理念與實施模式,在拓寬學(xué)生知識廣度的同時,更重要的是將激發(fā)學(xué)生自我意識,培養(yǎng)學(xué)生成熟的心智與道德、提升學(xué)生人文與科學(xué)素養(yǎng)納入通識教育的目標(biāo)。此外,賦予學(xué)生更多的課程選擇自主性,給予學(xué)生自由探索、個性發(fā)展的空間、激發(fā)學(xué)生投身專業(yè)領(lǐng)域的興趣和積極性。
最后在課程體系方面打破傳統(tǒng)的課堂場域局限,將學(xué)生課外參與獨立研究、出國留學(xué)等經(jīng)歷納入教學(xué)培養(yǎng)環(huán)節(jié),為學(xué)生提供多樣化、個性化的學(xué)習(xí)平臺,充分滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,從而激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與學(xué)術(shù)創(chuàng)新精神。