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中美化工本科课程设置的异同 精选

已有 3934 次阅读 2021-10-28 23:13 |系统分类:教学心得

由于教育背景的关系,经常会被问到“中国和美国化工专业的区别是什么”这样的问题。作为工科人士,还是习惯用数字来说明问题。读博士期间系里的一位老师Roman采用统计分析的方法总结了美国化工本科课程设置(https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1749772816300768)。他统计了全美148个化工专业(>90% 专业通过ABET认证)的总学分和核心课程学分,并进行了统计学的分析,进而得出了一些有关美国化工本科课程设置的一些共性和趋势。

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这给了我很大的启发,也酝酿采用同样的方法分析中国的化工课程设置,并与美国的进行定量对比。今年过年期间就开始安排学生在官网收集整理各个学校的课程设置或培养方案,中间还与多位同行进行了交流,获益良多。同时,阅读大量中文教研论文,其中的两篇更是受益匪浅(张凤宝,继往开来 传承创新 全面提高化工高等教育质量,化工高等教育,36 (2019) 6-10;王曼玲,夏淑倩,刘明言,程金萍,魏树红,陶卫静,李清萍,工业4.0背景下国际国内化工高等教育对比研究,化工高等教育,38 (2021) 20-27),后来成文中引用了两文的大量数据。暑假前,终于收集到了60家通过专业认证的化学工程与工艺专业的课程设置(截止目前,包括笔者所在的江汉大学共79家高校化工专业通过认证)。8月遇到疫情反复,只能在家待着,我们就把所有的课程数据做了整理分析,最后成文Comparison of undergraduate chemical engineering curricula between China and America universities based on statistical analysis(基于统计分析的中美化工本科课程比较)。8月25号投稿,9月21日回来审稿意见。两个意见都很正面,其中一个居然说我们的工作是super-interesting,还是第一次收到这样的评审意见。后面由于工作太忙,一直拖到国庆假期才回复,前几天接收,今天上线https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S174977282100049X

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在这项研究中,我们的主要发现有如下几点

  1. 中美两国均采用学分制,中国学分所用学时略低于美国;

  2. 中国的课程体系比美国复杂,相对于中国采用三个模块(课程教学、实践环节、创新创业),美国主要采用课程教学(含实验);

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  3. 中国(180.6±11.8)的总学分要求远高于美国(129.6±3.6),主要在于中国设置了一系列美国没有要求的必修课程(包括有各类实习、毕业论文、体育、英语等,合计60±8.1学分);

  4. 尽管使用不同的课程名称,但中美两国在化工核心课程设置上趋于一致(除了化工过程分析与合成这门课);

  5. 在核心课程的学分方面,中国所有的课程的学分要求均低于美国(见下面的Graphic Abstract);

  6. 在核心课程的普及度上,数值模拟是在所有12门课程中唯一一门美国的普及度明显高于中国的一门(见下面的Graphic Abstract);

  7. 化工安全课程在中国高校中100%开设,而在美国仅23%高校开设;

  8. 美国化工专业中50%设置了生物课程作为必修,与此相对,中国仅有15%,反映在美国处于上升趋势的生物在中国还未出现。

下面是我们这篇文章的Abstract和Graphic Abstract。作为一个化工教学新兵,对于教学各方面的理解难免有不全面的地方,欢迎批评指正。

最后,感谢这项工作的第一作者Zhenhua Yao和学生Tingxuan Yan,感谢她们付出的辛勤工作;感谢Maoliu Hu为本文部分图表所编的源代码;感谢给予此文诸多帮助的朋友们!

In this work, we first sketched out a representative China undergraduate chemical engineering (ChE) curriculum based on statistical analysis. The derived results were further compared with those of America ChE programs adopted from literature. It’s observed that China’s ChE curriculum (180.6±11.8) consisting of three course clusters requires much higher average Total Credits than that of America (129.6±3.6) since a number of required courses in China are barely listed as required in America. Programs in both countries have very similar core courses in spite of different courses names used while China requires fewer credits than America for each core course. Model/Numer. is the only course that America has a significantly higher course frequency than China among all 12 core courses while topics covered within the course in two countries are also completely different. Safety course is listed by nearly 100% of China ChE curricula while only 23% of America ChE departments offer it. Finally, the rise of bio- trend in the America ChE curriculum is unlikely in China. The results presented in this work may be used by ChE educators intending to improve their curricula in the future.

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