美國一流高校研究生課程設置特點

李宇杰+李儉川+鄭春滿+潘亦真

（國防科學技術大學 a.航天科學與工程學院；b.軍事高科技培訓學院，湖南 長沙 410073）

摘要：本文主要介紹了斯坦福大學、麻省理工學院與加州理工學院這三所美國一流高校材料專業研究生課程的教育理念和設置情況，概述三所大學研究生課程設置的總體要求，列出它們具體開設的研究生課程，分析其課程設置特點。三所學校體現出了“重基礎—強交叉—個性化”三位一體的研究生課程設置理念，主要表現為：強調基礎理論和實驗課程學習，重視專業基本技能的培養；設置大量學科交叉課程，為學生提供多學科知識背景；鼓勵學生按興趣自主選課，突出自主性和創造性的培養。

關鍵詞：研究生課程；設置特點；斯坦福大學；麻省理工學院；加州理工學院

中圖分類號：G643 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）18-0005-07

一、引言

我國教育部在“面向二十一世紀教育振興行動計劃”中強調，全面推進素質教育，以培養學生的創新精神和實踐能力為核心，造就一批具有國際競爭能力的高層次創新型人才，是教育工作者的重要使命。對研究生來說，科研訓練無疑是培養創新能力的重要方面，而課堂教學對創新能力提升也發揮著重要作用。斯坦福大學（Stanford University，簡稱SU）被公認是最杰出的大學之一，蘊育了硅谷，在2015—2016年泰晤士高等教育世界大學排名中位列世界第二；麻省理工學院（Massachusetts Institute of Technology，簡稱MIT）被譽為“世界理工大學之最”，在2015—2016年泰晤士高等教育世界大學排名中位列世界第五；加州理工學院（California Institution of Technology，簡稱CIT）被公認為是最典型的精英大學之一，在2015—2016年泰晤士高等教育世界大學排名中位列世界第一。這三所名校的研究生課程設置理念和具體設置情況，對我研究國高校研究生課程設置具有很好的借鑒意義。

本文詳細調研斯坦福大學、麻省理工學院和加州理工學院這三所世界一流院校材料專業研究生課程的總體要求、開設情況和設置特點，基于課程體系的視角，進行分析研究，歸納其優勢和特點，以期對我國高校研究生的課程設置有所啟示。

二、斯坦福大學研究生課程設置情況

斯坦福大學成立于1891年，校訓為“the wind of freedom blows（讓自由之風吹拂）”。這句話來自富有濃厚批判精神的德國人類學家修頓，體現了斯坦福大學強調自由主義的立校精神[1]。在校訓的指導下，該校提出的教育目標是：培養對事業有著充分準備的文明而有用的人[2，3]。

斯坦福大學根據課程代號來區分本科生和研究生課程。課程代號前兩位為10—16的，主要為本科生開設；課程代號前兩位為17及以上的，主要為研究生開設。斯坦福大學的研究生課程主要由必修課和選修課兩部分組成。學生在修讀本專業課程之外，學校鼓勵他們選擇感興趣的外專業課程。必修課程與選修課程的靈活組合，既保證了學科專業的內在培養標準，又兼顧了不同類型學生的特點與興趣。另外，SU的專業課程中設有較多學科交叉課程，以鍛煉學生以不同的角度看待科學問題的能力。本文主要以材料專業碩士研究生課程為例進行分析。

按照斯坦福大學的培養要求，要取得材料科學專業碩士學位，學生須修滿45個學分（大約15門）的課。有些學生每學期會選擇5門課程（斯坦福大學一年分為秋、冬、春3個學期），1年畢業，但多數學生需要4—5（1.5年）個學期才能畢業。學校對碩士研究生沒有學位論文和科學研究的硬性要求，但許多碩士生會選擇跟隨導師在實驗室開展科學研究，撰寫學術論文，通過科學研究也可獲得6—9個學分。那些在碩士課程修讀中表現突出且有意在斯坦福大學攻讀博士學位的學生可以申請修讀博士課程[4]。

對于已參加工作無法全日制學習的人員，斯坦福大學開設“榮譽合作計劃”，幫助非全日制學生攻讀研究生學位，但學生必須保證一定量的在校學習時間。“榮譽合作計劃”研究生與全日制研究生遵循相同的入學錄取條件[4]。表1為斯坦福大學材料科學工程專業研究生課程列表，來自斯坦福大學官方網站。

三、麻省理工學院研究生課程設置情況

麻省理工學院創建于1861年，是一所綜合性研究型大學，校訓為“Mind and hand（既學會動腦，也學會動手）”。麻省理工學院設有6個分院，下屬31個系，其中研究生院有5所：建筑規劃研究生院、工科研究生院、管理學研究生院、自然科學研究生院、健康科學研究生院[6]。

麻省理工學院的研究生課程分為G等級或H等級（General or Higher level subjects）。G等級課程是滿足學生畢業要求所修讀的課程，H等級課程是為了獲取學位所需要的課程。研究生要取得科學碩士學位，至少要完成66個學分的G等級及H等級課程，其中至少要有42個學分是H等級的課程，同時需要開展科學研究，完成一篇得到系里認可的學術論文。每個系均設有研究生委員會，而且研究生的科研方向由研究生和導師根據專業基礎和個人興趣共同確定，但在開展之前必須經過系研究生委員會的審核與批準。麻省理工學院鼓勵研究生開展學科交叉研究，如果研究生需要開展學科交叉研究，由主管研究生教育的教務主任批準，不同系之間可以聯合建立學科交叉研究生委員會，負責監督交叉學科領域的研究[7]。這里具體以材料科學與工程系的碩士研究生課程為實例進行分析。

麻省理工學院材料科學與工程系規定：所有材料學科的研究生必修熱力學、動力學、材料結構、材料機電性能、生物高分子材料、材料加工等專業課程。學生可以根據個人興趣和職業規劃進行課程組合，這些組合可以側重工程技術、基礎科學，或兩者兼具。在學分要求方面，研究生需要至少修讀66個學分（6—8門課）的課程，要求在Course 3（Course 3表示材料科學與工程系開設的課程）中的H等級課程不少于42個學分[7]。

表2為麻省理工學院材料專業研究生課程列表，源于麻省理工學院材料科學與工程系官方網站[8]。課程代號中的首位數字3表示材料科學與工程系開設的課程，后面的數字表示課程代碼，H表示Higher等級，一些課程設置有選課條件（上課前必須修讀過的相關基礎課程），從而確保學習效果。

四、加州理工學院研究生課程設置情況

加州理工學院創建于1891年，規模不大，2013年的在校本科生為978人、研究生是1253人，是世界實力最強的研究型大學之一，形成了“小而精”的特色。該校校訓為：“真理使人自由（the truth shall make you free）”。它目前有生物學系、化學及化學工程系、工程與應用科學系、地質學與行星學系、人類學與社會科學系、物理學和天文學系等6個系或稱為學部[9，10]。由于秉承“小而精”的辦學特色，加州理工學院十分重視研究生教育質量，規定研究生在參加科研實踐的同時，必須修讀理論課程，同時設有課程顧問委員會，精心設置課程。學院的每門課程都有一個三位數的編碼，編碼100以下的課程主要供本科生修讀，從100到199的課程供本科生和研究生修讀，編碼為200及以上的課程主要供研究生修讀。通過課程編碼，可以看出學院本科生與研究生在課程設置時考慮了整體性與繼承性。與麻省理工學院類似，加州理工學院也設置了選課條件，從而保證學習效果。

學校注重加強理、工、文各學科之間的交叉滲透，避免知識結構單一導致研究生創新實踐能力不強的問題，規定碩士研究生必須修讀27個學分的外系課程。學校設立了學科交叉研究中心，建設和發展學科交叉課程，鼓勵學生跨專業、跨學科、跨系選課學習；注重課程結合工程實踐，每年邀請企業界、工業界和科研機構的專業人士加入課程顧問委員會，提供咨詢意見，及時調整研究生課程，幫助畢業生在激烈的科技、工商業競爭中保持競爭優勢[11，12]。由于學院沒有材料專業，化學與化學工程專業又和材料專業聯系密切，本文以化學與化學工程系的碩士研究生課程為例進行分析。

化學與化學工程系（Chemistry and Chemical Engineering，簡稱CCE）的歷史悠久，開設化學、化學工程、生物和分子化學三個專業，1925年便具有博士學位授予權。多名卓越的科學家在CCE任教，如創造化學鍵理論、揭示化學鍵本質的化學家鮑林。學校還設有先進計算研究中心、材料動態響應仿真中心、分子材料研究中心等與化學化工相關的研究中心[13，14]。

化學與化學工程系的研究生可以從化學、化學工程、生物和分子化學三個專業方向中選擇研究方向。化學專業為學生提供物理化學、有機化學、無機化學、電化學、有機金屬化學、生物化學和分子生物學等方面的課程，培養學生在這些領域的學術研究能力。化學工程專業為學生提供應用化學、數學、工程學、物理學、生命科學相關的課程，通過學習加深學生對化學反應和化工反應系統的理解。生物和分子化學專業是一個學科交叉專業，與加州理工學院的生物和生物工程系聯合開設。該專業的設置旨在使學生掌握生物大分子、分子組裝、生物化學和生物物理等領域的知識[15]。

表3為化學與化學工程系研究生的課程列表。化學與化學工程系碩士研究生畢業要求至少修讀7—8門課程，其中必修4門課程（物化反應速率過程、非均相反應動力學和反應工程、統計熱力學概論、化學熱力學）。同時，選擇1個課程組合（課程組合一般由3—4門相關方向的專業課組成）。此外，必須完成一個專業外的“輔科”（subject minor）學習，學生在選擇輔科課程時須咨詢導師。研究生輔科課程的修讀必須有一定體系，不能在非專業領域課程中隨機選擇。學校設立選課負責人，每名研究生的選課情況須得到選課負責人的審核批準[15]。

五、斯坦福大學、麻省理工學院和加州理工學院研究生課程設置理念

通過對三所學校材料及化學專業研究生課程設置情況的梳理，可以發現，它們十分重視課程在研究生培養過程中的作用，力圖通過課堂學習提升研究生的創新實踐能力。在課程設置理念上，三所學校均體現出“重基礎—強交叉—個性化”三位一體的設置理念。

（一）強調研究生課程學習的重要性，要求學生高度投入和重視

三所高校均十分重視研究生課程的修習，學分要求多，對學生的學習投入度要求高（碩士研究生最低課程數：斯坦福大學12—15門，麻省理工學院6—8門，加州理工學院7—8門）。美國高校研究生教育比較重視課程修習，因為其研究生包括課程型研究生（修讀課程取得學位）和科研實踐型研究生。在研究生課程設置方面，形成了較為成熟的課程設置理念，課程體系日趨科學完善，且注重不斷更新、調整。高品質的課程學習為研究生未來從事各項工作打下了堅實的知識基礎。

同時，嚴格淘汰制是美國名校研究生教育體制的重要組成部分。研究生課程學習達不到要求，會被淘汰。美國高校授課教師為了獲得學生的認可，往往使出渾身解數來提高課程質量，確保每個學生能學有所得。哈佛大學資深教授哈維·曼斯菲爾德說：“教授將溢美之詞毫無原則地送給學生，當時看來也許贏得了學生的關心。但是，學生并不是傻瓜，他們能夠分辨嚴格和敷衍，他們在給這些教授好評的同時不乏輕蔑。畢業后讓他們終身銘記的竟是那些在學業上給過他們挑戰的教授。”

（二）強調基礎理論課程學習，重視專業基礎技能的培養

學生基礎知識的積淀厚度，直接決定他們未來的發展潛力和創造能力，因此三所高校對專業基礎課程均十分重視。斯坦福大學為研究生開設的“熱力學與相平衡”、“固體的波和衍射”、“納米表征實驗”、“X射線衍射實驗”等課程均為材料專業基礎課程，麻省理工學院為研究生開設的“材料動力學過程”、“材料的光電和磁學性質”、“材料對稱性、結構和拉伸性質”等都是強調材料科學行為和特征的基礎理論課程，加州理工學院化學與化學工程系要求必修4門化學領域基礎課程：物化反應速率過程、非均相反應動力學和反應工程、統計熱力學概論、化學熱力學。必修課的設置表明，三所院校均重視專業基礎課程學習，期望通過此類課程確保研究生能掌握相關科研方向的基本理論知識和基礎實驗技能。

（三）設置大量學科交叉課程，提供多學科知識背景

交叉學科課程學習，可使學生了解更廣闊的學科領域，有助于打破專業局限，培養學生以不同學科角度看待科學問題，有利于更好地培養創新思維[17]。三所大學在研究生課程的設置上都力求體現學科交叉、多學科融合的思想。

斯坦福大學課程中的“電子和光子學材料與器件實驗”、“有機和生物材料”等融合了電子學、光學、有機化學、生物材料、生物醫學的內容；加州理工學院化學與化學工程系為研究生設置的“半導體光電化學的基本原理和應用”、“生物分子和系統的設計概論”、“生物分子細胞工程”等課程涵蓋了物理、化學、電子、生物等多個領域，呈現出極強的交叉學科特點；麻省理工學院材料科學與工程系強調“材料研究依據其行為和特征，而不是依據材料類型來進行”，這樣的培養理念在學科交叉課程設置方面得到體現。研究生課程中的“電子材料設計”、“集成微電子器件”、“光子材料與器件”、“生物材料：組織相互作用”、“分子、細胞和組織生物力學”等課程內容，涵蓋電子學、光學、生物材料、生物醫學等學科，充分鼓勵學生進行學科交叉領域學習。麻省理工學院設有考古研究方面的課程，此課程由材料科學與工程系以及考古學和人種學材料研究中心聯合開設，學科交叉性質十分突出。

麻省理工學院材料科學與工程系的課程設置說明中指出，“如今材料領域的進展一半取決于材料科學，一半取決于材料工程。滿足特殊應用材料的設計、制備和生產過程中，材料工程師必須掌握諸如熱力學、傳熱、傳質、化學動力學等基礎知識，而且必須要考慮經濟、社會和環境因素。今天的材料科學家和工程師已經做好充分的準備來解決人類面對的關鍵挑戰，包括能源生產和儲存、人類活動對環境的影響以及提升人類的身心健康[8]”。因此，麻省理工學院還開設了創新和商業化、材料制造、工業實踐等與工程及商業領域相關的課程，培養學生專業技能的同時，培養他們在經濟、商業、社會等方面的知識。

（四）鼓勵按興趣自主選課，突出自主性和創造性的培養

美國是地方分權制國家，許多高校為私立高校，享有很大的獨立自治權，能夠根據社會需求靈活設置課程。各高校院系及學術委員會、教授有較大的學術自主權，學生培養制度制定及出臺較為靈活，且能較好地得到貫徹。學生也能結合自身特點和需要，對教學計劃和課程提出相關建議。這些使研究生的課程體系設置比較靈活，能夠最大程度上考慮學生的個性需求，有利于創新能力的培養。這種開放、自由的課程設置理念，充分保證了學生課程體系的個性化。

斯坦福大學材料學科設置了碩士課題研究課程（6—9個學分），鼓勵研究生跟隨導師積極開展科學研究，注重突出學生科研自主性和創造性的培養。麻省理工學院材料學科研究生可以根據自身興趣選擇側重工程、側重科學或兩者兼具的課程組合。在科研方向確定方面，學生必須參與到科研方向的選擇中，充分尊重他們的意見。加州理工學院化學與化學工程系規定，學生可以結合自身興趣，以課程組合的方式自由選課，提升學生的學習主動性和靈活性。這些措施都體現出個性化培養的教育理念。

國情、校情不同，我們不能照搬美國一流高校的相關做法，但“他山之石，可以攻玉”。三所大學研究生課程體系設置理念和措施的優秀方面，我們可以有選擇地借鑒，結合國內高校研究生教育實際，優化研究生課程體系，體現課程對研究生創新實踐能力的培養價值。

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收稿日期：2016-12-01

基金項目：國防科學技術大學本科教育教學研究課題；國防科學技術大學研究生教育教學改革研究課題（編號：yjsy2014022）；國防科學技術大學研究生教育教學改革研究課題（編號：yjsy2013010）

作者簡介：李宇杰（1980-），男，山西忻州人，國防科學技術大學航天科學與工程學院材料科學與工程系講師，博士，主要研究方向為能源材料與研究生課程。