剖析中美两国高校理科课程设置的特征。
美国高等理科教育专业设置可区分为单一学科、跨学科和问题中心三类，分别以学科、职业或学生个人需求为设置标准。鉴于可比性的考量，本研究选择哈佛大学与清华大学开设的理科单一学科——物理学专业作为案例分析。哈佛大学自1636年至今已经历多次本科课程改革，反映了该校对时代特征和社会发展趋势的透彻分析和全面把握，适时调整教育使命和培养目标，保障该校的高水准教学质量及其在全球的引领地位。清华大学物理系是目前国内发展最快、最好的物理系之一，拥有国内顶尖的师资力量和高质量的学术声誉。作为中美两国研究型大学的典型代表，两校物理专业课程设置的系统比较，可为我国高等理科教育改革提供有益参考和启发。
本研究具体将依托两校物理专业的本科生培养方案，通过文本分析，比较课程目标定位、规定学习内容、课程体系建构等，考察中美物理学科人才培养的取向和实践的异同。
2.课程目标定位的比较
培养目标是对各学科在高校整体人才培养理念的指导下人才培养方向的具体表述。课程设置的内容是培养目标的实现过程。院校根据课程目标定位，合理安排课程结构、规定学时与学分以及相应的教学和评价方式，由此保障课程目标的付诸实践。
哈佛物理专业对人才培养目标的表述为：致力于通过专业（concentration）培养，为学生提供必要的本科物理学基本知识，给予学生充分的实践，通过学习其他理科院系开设的相关课程来发展个人兴趣爱好。物理专业为学生将来进入物理学科继续深造打下知识与理论基础，同时也为学生未来在天文学、生物物理、化学物理、工程和应用物理，乃至地球物理、地质学以及科学史等其他领域的学习和工作做好准备，此外，培养学生在物理学科的科学思维态度——联系、想象、预测、观察和分析演绎等素质与能力。
清华大学物理专业的培养目标：不同于哈佛对人才培养目标的宽泛表述，清华物理专业培养方案的人才培养目标进行了清晰明确的定位：培养具有扎实的理论基础和较强的科学实验能力的高质量的基础研究型和应用研究型物理人才。本科阶段主要是打基础，强调给学生一个宽厚的物理基础，为学生在毕业后继续进入物理领域深造或凭借良好的物理基础和理科素养进入其他领域学习和工作做好准备。
中美比较差异之一在于：培养目标的专业中心Vs.学生中心。显而易见，两校物理专业目标定位都以建构专业基础为核心，为学生在本专业或其他领域的学习和工作做准备。清华的培养目标更多体现了结构主义的课程观，强调认识事物的内部结构，通过严谨的课程设置和知识传递，重视学生掌握本学科的基本架构、基础理论与知识，反映出高度专业中心的特征。相比之下，哈佛的培养目标体现三大表征：其一是培养目标凸显对学生学科兴趣的激发与发展，以学生为中心；其二是鼓励跨学科学习，淡化专业鸿沟，为学生未来在其他学科领域的发展提供基础和可能性；其三是在知识传递的同时，高度重视学生科学思维习惯的塑造。
3.专业人才培养规格的比较
人才培养规格是各专业人才培养目标和方向的概况性描述，也是各专业培养人才质量标准和专业学习者应达到的综合素质。人才培养规格为专业的课程设置、教学组织、教学质量的评估提供了重要依据。
哈佛大学虽然未对人才培养的规格与要求提供具体明确表述，但通过其为学生提供的课程内容，仍可窥其一二。物理专业介绍指出，学生通过专业学习获得对相对论、量子力学和基本力学定律等，深刻理解基本的物理规律，通常学习涵盖到物质最小成分，包括分子、原子、核子和次核子颗粒。学生也将学习、探索和揭示物理规律如何引发了宏观体系（如液体和固体）的多样性。此外，学生可通过专业学习，了解和探索大气与海洋、恒星等更为复杂的自然科学系统。
清华大学清晰界定了人才培养规格：首先在知识结构上，要求学生“扎实掌握物理学的基本理论和基本实验方法；具备所需的数学基础知识；掌握化学、生物、信科等方面的基础知识；能较熟练地运用外语阅读专业期刊和进行文献检索；具有一定的人文社会科学知识”。其次在能力结构上，学生“具有独立获取知识的能力；具有从事物理学、应用物理学及其相关领域的初步科研能力和一定的技术开发能力.具有较好的（外语）交流写作能力”。此外在素质结构上，赋予学生“具有较高的思想道德和人文素质；具有健康的身体素质和心理素质；具备良好的专业素质”。由此可见，该专业人才培养注重对学生全面的知识、能力与素质的培养，专业基础和能力素质并重。
中美比较差异之二在于人才培养规格的综合性VS.宽博性。清华物理专业对于人才培养规格有着比较清晰的蓝图，强调学生兼具专业知识与通识知识、专业能力与可迁移能力并重、专业素养与道德、人文、心理素质共同发展，体现了对学生综合全面发展的培养理念。哈佛虽没有明确规划人才培养规格，但对学生学习内容的描述充分彰显了，其致力于为学生打造具有宽博性的知识基础，给予学生选择和探索兴趣空间的特征。
4.专业课程体系的比较
课程体系是课程目标的实现载体。课程内部相互联系的众多要素构成了课程体系这一有机体，课程体系内部要素之间的组织形式是课程体系的核心所在，赋予各校各专业独特的人才培养模式与特征。
哈佛物理系的课程设置要求首先以哈佛大学本科生教育的培养要求为基础：由专业教育（Concentration）、普通教育（General Educa-tion）和自由选修课（Electives）组成，学生要求完成32门学期课程方可毕业，每门学期课程为4学时。（1）专业教育：学生入学后第三个学期确定专业，基本要求是完成12门学期课程，约占学生所修课时的40%，专业课程由6门专业基础课和6门专业附加课组成。其中，专业基础课包括物理和数学基础课两部分，而专业附加课则要求在物理类课程中选择2门（涵盖应用数学、应用物理、天文学、化学、工程科学、物质科学等），另外可从物理或相关学科领域（包括应用数学、应用物理、天文学、化学、计算机科学、地球与行星科学、工程科学、数学、统计课程等）选课。（2）普通教育：要求学生在八大知识领域中至少选择8门学期课程，每个领域至少选择一门，此外第一学年需完成一门写作课，并在第三学年之前达到一定的语言要求。普通教育课程、写作和语言要求共计9-11门课程，约占总课时30%。八大领域包括：美学与审美、文化信仰、实证与数学推理、道德推理、生命系统科学、物质科学、社会以及世界中的美国。（3）选修课程：该部分学时约占30%，课程数量根据专业或荣誉学位的要求而定，物理系未对此作硬性规定，主要由学生根据自身兴趣和学习需求进行选择。学生可利用选修课程修读第二学位、准备留学、修读某一领域高级课程或参与相关科研、准备继续深造读研等。
通常，学生在专业教师的指导下，结合自身情况来制定个性化学习计划。虽然，物理专业不对学生修读辅导课（tutorial）、毕业论文做出要求。但该专业为学生提供选修的辅导课和学生自主研究项目。整体而言，物理专业新生与其他专业新生一样，大一主要学习通识课程，在选定专业之后才进入专业学习，强调学生在低学年形成扎实基础，通过选修多种课程、师生交流咨询明确自身兴趣和学业规划。
清华大学物理专业的课程体系结构：主要从课程类型和学分学时上予以规定。物理专业学生应修总学分为171，其中春、秋季学期课程总学分为137，夏季学期实践环节19学分，综合论文训练15学分。课程体系包括8部分：（1）公共基础课程（26学分）：思想政治理论课、体育、外语；（2）文化素质课（13学分）：涵盖哲学与人生、历史与文化、语言与文学、艺术与审美、环境科技与社会、当代中国与世界、基础社会科学、数学与自然科学八个领域；（3）自然科学和信息科学基础类课程（25学分）：数学基础课、化学基础课、生物基础课、信息类基础课程；（4）物理学专业相关课程（6l学分）：学科基础限选（≥20学分）、学科基础课限选2（包括四组近代物理实验课，≥6学分）、学科基础课必修（共计7门，≥21学分）、专业限选课（4门，≥6学分）和专业任选课（≥8学分）；（5）其他任选课（≥12学分）；（6）科研训练限选（6学分），主要是专题研究课；（7）实践环节（13学分），包括军事理论与技能，外语强化训练，金工实习/电子工艺实习，计算机编程训练/基础英语强化训练，交叉学科前沿专题；（8）综合论文训练（15学分）。
总体而言，中美两校物理专业均建立了包括专业基础课程、通识教育、跨学科知识的综合性课程体系。两校都将专业基础置于人才培养的核心，并重视通识教育，注重提升学生综合素养。此外，两校均引入跨专业选课，丰富和拓宽学生的知识结构。中美物理专业课程体系差异主要体现如下三方面：
差异之一体现为通识教育的指导理念与实践。哈佛大学在最近一次通识教育改革中摒弃了持续三十年的“核心课程”，着眼于寻求“学生自由教育与超越大学之外的生活之间的连接”，为学生进入社会之后的公民参与做好准备。通识教育的目标在于，激发学生自我意识，赋予其适应变化的能力，并培养其道德认知。清华大学的通识教育主要体现在文化素质课的推行上，涉及八个领域，致力于培养学生学科业务能力之外的人文素养和科学思维能力等。从两校对通识教育的阐述来看，哈佛大学在推行通识教育的道路上正在实现一次新的拔高，其培养理念和具体施行体现了对教育的深刻反省、对知识建构的审慎思考。清华大学对通识教育进行了较为缜密的设计，主要包括公共基础课和文化素养课。其通识教育目标在于拓展学生知识面，帮助其建构完整的知识架构，但相比之下，我国通识教育内容较为薄弱，高校在通识教育推行上缺乏自主性和独特性。尤其是作为通识课程主体的公共基础课，由国家统一规定开设，公共课内容相对狭窄，模式略显僵化，且忽视了对学生个性的挖掘和自我实现的激发。
差异之二在于课程体系中各教学环节的设置。清华大学对各项教学环节提供了全面严谨的规定。例如英语技能训练、专业理论学习和实验教学，特别强化科研训练、毕业论文训练和实践环节等教学环节。由此可见清华物理专业教学环节的高度计划性、目的性。相比之下，哈佛物理专业虽同样涉及上述环节，但环节设置并未表现出鲜明的计划性，而以学生个性化选择为原则。
差异之三体现为课程体系的架构设置。哈佛在专业课程界定和表达上相较笼统，着重突出了通识教育的重要地位，同时从制度架构上为学生个性化选择与发展提供了弹性空间。清华则遵循知识架构逻辑，从课程性质、课程学分、课程时序上做出了清晰规定。尽管表述不一致，但从内容上仍然可以进行相似的划归。
表2比较了两校物理专业的课程结构。从各类课程所占学分比来看，清华所规定的专业教育部分占比达50%，而哈佛对专业课程所规定的比例约为40%；哈佛给予通识教育的比重为30%，高于清华；从对任选课的规定来看，哈佛的自由选修课比例高达30%，给予了学生充分的自由选择空间，而在清华物理专业的课程框架中，学生自由选择的比例仅为7%。
专业基础课程中，清华设置了一系列基于物理学科性质、知识结构的专业基础课，包含小部分数学必修基础课；而哈佛的专业基础课不仅涉及物理和数学两大学科，更是通过设置专业附加课程，为学生提供跨学科学习的平台与机会。对比两校学生跨学科学习的基本内容，哈佛的专业附加课涵盖范围从应用数学、应用物理、化学到天文学、工程科学、物质科学、计算机科学、地球与行星科学和统计学等与物理相关的学科领域，学科的延伸范围极广。而清华物理专业则主要通过自然科学和信息科学基础课、专业限选和专业任选课程，涉及数学、化学、信息类、生物、天文学等相关领域学科，体现了清华致力于培养学生宽厚的学科基础，但比较而言，可供学生自由选择的课程的数量与范畴均低于哈佛。
在科研与实训环节上，清华通过科研训练、实践环节和综合论文训练等规定了高达20%的科研或实践学习，而哈佛物理专业并未对此提出硬性规定，主要是为学生提供选修的辅导课和独立研究项目“鼓励”科研训练。此外，专业附加课中开设多门应用性课程，加之理论课程中包含实验教学环节，彰显了其在理论教学之外对学生知识实践性的重视。
四、结论与政策性启示
本研究聚焦高等理科教育课程设置，通过对中美高等理科教育课程设置的演变与发展的梳理，以及以哈佛大学和清华大学物理专业课程为代表案例的国际比较，系统考察了中美两国高等理科教育的课程设置差异。以上分析表明，中美两校物理专业课程设置均呈现综合性、体系性的特征。清华物理专业的课程结构涵盖全面、规划内容翔实具体。相反哈佛物理专业的课程设置则呈现出弹性灵活的特征，学生自主选择、自我发展的空间更大。
从课程设置目标和内容上来看，中美两校物理专业呈现出共同的发展趋势。两校均重视学生的全面发展，在强调学科专业的坚实基础的同时，关注学生科学素养的塑造、可迁移知识与能力的习得。在课程内容的广度与深度方面，两校物理专业均重视跨学科知识的学习，旨在培养学生广博的知识基础，形成综合全面的知识架构。此外，理论学习的基础上，清华着重强调实验教学和科研训练，对课程修读和实践、论文训练做出严格规定。相较之下哈佛没有对科研论文训练、实践课程等做出强制性的明确规定，而主要通过独立的科研训练项目鼓励学生出于兴趣的自我知识探究和科学思维习惯的习得。
然而通过比较，也可从中发现中美两校在专业课程设置方面的差异。哈佛大学物理专业的课程设置极富灵活性和多样性，无论课程类型、课程内容层次、选课方式均秉循了以学生为主体的理念，为学生主动学习提供极大的选择空间。该校课程设置为不同水平、不同学习要求、不同兴趣的学生可根据自身特点定制个性化专业学习方案提供了有效平台。相较而言，清华大学在全面发展的培养目标的指导下所制定的课程体系更为严格，强调稳定性，结构性、系统性，但略显固定僵化。
两校专业课程的差异清晰地折射了两国高等教育的培养理念和课程范式的区别。由于深受历史传统与苏联模式的影响，中国高等教育在和课程设置上极为注重“传授”与“灌输”，认为专业学习的首要重点在于打造学生完备的知识结构和扎实的学科基础。在课程范式方面，虽然近年我国高等理科教育范式经历了巨大变革，但依然停留于“院校（专业）中心”的传统范式。高等理科教育重视知识的传授、累积和线性化发展。相比而言，美国高等教育课程设置呈现出高度的“学生中心”特征。这也充分体现了杜威（DeweV，1916）教育哲学在其中的影响和渗透。杜威教育思想认为，校园生活应该鼓励学生主动与他人交往和构建自己的世界，从而促使其实现学术成功。相反，被动参与则会妨碍学生学习动机和学习技能的形成。为此杜威之后的教育改革者强调，无论是课堂内还是课堂外，交流和主动学习都可以促进有意识的接受学习。哈佛物理专业的课程设置体现了高度的建构主义特征。将学生定位为主动的知识建构者之一，通过选修课、跨学科修读第二学位、出国交流、独立研究多种形式，为学生创造多样化学习平台、赋予学生定制个性化学习规划的自主权，鼓励学生开展主动性知识探究，重视学生科学思维习惯的习得，成为当前美国理科高等教育的重要特征。
随着近年我国高等教育规模的快速扩张，未来发展目标模糊、专业兴趣欠缺、学习主动性淡化的学生群体的比例不断增长。面对学生群体的这一变化，传统的“院校（专业）中心”才培养模式无法激发学生的专业学习兴趣，也无法有效培养学生的创造力与科学探索精神。面对这一困境，以上哈佛大学的成功实践经验对未来完善我国高等理科教育的课程设置具有重要政策意涵。
首先在课程设置的目标定位方面，随着理科毕业生的跨专业就业趋势的加剧，相关专业需要合理调整目标定位，将培养学生的学科专业发展的同时，淡化专业鸿沟，通过跨学科学习，注重知识的宽博性，为学生未来在其他专业领域的发展提供基础与可能性。
其次，根据高等理科教育的目标，相关专业需要合理调整专业教育、通识教育、选修课程等各部分课程的合理比例。理科专业的课程设置需进一步强化通识教育，调整通识教育的培养理念与实施模式，在拓宽学生知识广度的同时，更重要的是将激发学生自我意识，培养学生成熟的心智与道德、提升学生人文与科学素养纳入通识教育的目标。此外，赋予学生更多的课程选择自主性，给予学生自由探索、个性发展的空间、激发学生投身专业领域的兴趣和积极性。
最后在课程体系方面打破传统的课堂场域局限，将学生课外参与独立研究、出国留学等经历纳入教学培养环节，为学生提供多样化、个性化的学习平台，充分满足不同学生的学习需求，从而激发学生的自主学习与学术创新精神。
