一、我国化学人才培养基础与新需求

化学是在原子、分子及分子以上层次研究物质及其变化过程的基础科学，是最具创造力的中心学科之一。化学以数学和物理学为基础，是化工、生命、能源、资源、材料、环境、医学、药学等学科发展的基础，为人类的健康和发展做出了巨大贡献，在国家安全与发展中占据战略支撑地位。随着社会对化学人才需求的不断变化，化学教育也在不断适应新的挑战。19世纪，化学教育强调实践技能的培养。进入20世纪，教育更关注创新型人才培养，以应对科技发展带来的挑战；化学教育的目标从传授知识，逐渐转向培养学生科学思维、创新能力和解决实际问题的能力^[1-2]。通过实验室实践、项目研究等方式，使学生能够将所学理论知识应用于科研和生产实际，培养学生动手能力和创新思维^[1-2]；而化学与工程学、材料科学等其他学科的交叉融合，为化学专业的学生提供了更广阔的视野^[3]。

中华人民共和国成立以来，特别是经过改革开放的长期建设，我国化学人才培养已完成了从知识与技能导向的服务型人才，到能力与素质导向的支撑性人才的转变，当前正在向批判与创新导向的引领性人才转变，目标是培养一流科学家级别的拔尖创新人才^[4]。在人才培养规模上，高校开办的化学类专业达836个，涵盖传统专业及新增交叉复合和新工科专业，年招生超5.7万，在校生约22万，基本满足国家需求^[4]。基础学科拔尖人才是国家和人类社会的重要战略资源^[5]，自1992年“基础科学研究与教学人才培养基地”建设启动，至2009年“基础学科拔尖学生培养试验计划（以下简称拔尖计划1.0）”、2018年“基础学科拔尖学生培养计划2.0（以下简称拔尖计划2.0）”、2020年“强基计划”实施及2023年启动的基础学科领域本科教育教学改革试点工作计划，国家以培养基础学科拔尖创新人才为目标，以课程、教材、教师、实践项目等核心要素为“小切口”^[6]，牵引解决人才培养“大问题”，推进包括选拔^[5]、学科竞赛、书院制^[5]、学术大师引领^[5]、大中学育人深度对接合作^[7] 、本研一体化培养、课程与实践融合^[8]、政产学研用协同育人等培养模式改革。这些措施在学科建设、专业布局、招生规模及教学质量提升上成果斐然。我国已经具备了相对系统完善的化学化工研究与应用体系和一支数量庞大、素质精良的人才队伍^[9]，专业数量和招生规模适配产业需求，众多高校化学专业入选一流专业建设点^[4]。化学学科实力强劲，入选“双一流”建设计划的专业众多，建有国家重点实验室和工程技术研究中心，培育了大量创新人才，产出了具有国际影响的原创成果，论文发表及引用排名世界领先，从“跟跑”到“并跑”，并在部分领域实现了“领跑”，为人才培养提供了强势支撑。但化学教材知识更新不足^[10]、实验实践不足^[11]、选拔机制不畅^[12]、大学生源质量偏弱^[10]、大学教师教学投入不足^[10] 、对化学学科存在偏见^[13]等问题依然存在。

面对当今世界科技竞争的新挑战、我国强国建设的新任务、社会高质量发展的新需求，不同行业对化学创新人才培养的新要求^[14]，需重点培养三类人才：一是能做出原创性、源头性贡献，引领科学研究前沿方向的拔尖创新人才^{[4- 5, 8- 9]}；二是能推进技术转化的高端应用型人才，他们关注国家战略急需，破解前沿关键领域“卡脖子”问题^[15]，推动化学化工行业产业信息化、绿色化、高端化发展；三是能助力下游学科和产业高质量发展的复合型人才，他们具有宽广的学科视野，能够强化多领域自主创新能力，支持新学科建设，从而有利于保障国家安全和支撑经济社会发展^[9]。为充分了解化学学科人才培养现状，本研究开展了问卷调查，以期为加强化学教育和人才培养改革决策提供参考。

二、数据与方法 1. 问卷设计

通过召开数学、物理学和化学学科院士和相关领域专家座谈会，化学专题组收集到了一系列目前可能存在的问题，并据此编制了问卷，随后开展预调查，并依据专家建议，对问卷做了进一步修改。

调查问卷包括三部分：第一部分，聚焦于从业者对我国现阶段化学学科教育所面临问题的判断，具体细分为面向中学、中高考、人才选拔、高等教育等25个问题，旨在全面、精准地摸清化学学科教育在各学段的现状与挑战；第二部分，着重于从业者对化学学科人才培养与教育发展建议的调查，主要围绕招生政策、学科建设、中等教育、高等教育等维度设置了31个问题；第三部份为被调研者的基本信息。

其中，前两个部分共计56个问题，其中49个问题依据认知程度划分为“很小”“较小”“不清楚”“较大”“很大”五个层次，以精确衡量从业者对相关问题的认知深度与态度倾向；5个问题设置为多选形式，以拓宽信息收集的完整性；2个问题设定为开放问答形式，便于获取从业者更为深入、全面且具有创新性的观点与建议。

2. 问卷发放及回收

2021年7月2日至7月14日间，依托化学学会及相关学科/专业委员会、工作委员会，向相关研究及交流群发送问卷链接，开展不记名调查。调查对象为全国化学教师及其他从业者。

本次调查共收到问卷1.97余万份，其中包含4000余条文本建议。问卷填写耗时平均超过9分钟，说明调查对象能够认真填写问卷，从侧面印证了问卷的有效性。

调查对象的基本特征如表1所示。填写对象来自31个省份，表1呈现了主要省份的参与人数。从填写对象所在机构类型看，来自化学学科教育领域（中学、高校）的人员占绝对多数，来自科研机构和企业等化学研究和应用领域的相对较少，符合针对“化学基础学科教育若干问题”开展研究的要求，说明本次调研具有良好的职业代表性。调查对象中有632人曾担任过教学指导委员会（以下简称教指委）委员、学会会长、国际组织等要职及处级以上行政职务，2416人担任过教学管理人员。

3. 统计分析

基于从问卷星平台导出的原始数据，去除空值占比大于50%的样本，本研究对剩余的19494份样本进行了分析。对选项“很小”“较小”“不清楚”“较大”“很大”计数资料采用百分比统计，并分别赋值1、2、3、4、5进行定量统计。计量采用均数、标准差进行描述，两组间比较采用威尔科克森（Wilcoxon）符号秩和检验，多组间采用F检验。

三、调查结果 1. 总体概况

24个问题事项的取值范围处于3.11±1.26至4.39±0.95之间（见图1）。

23个建议事项的值则介于3.76±1.19至4.22±0.91之间，如图2所示。

在此基础上，本研究制定了评判标准。针对问题事项，若其取值高于3.8，同时有70%及以上的调查对象判定该问题的严重程度处于“比较严重”或“很严重”等级，则判定为“主要问题”；对于建议事项，当取值高于3.9，且70%及以上调查者认可该建议的作用为“较大”或“很大”时，则判定为“有效建议”，具体内容详见表2。

下面将对所筛选出的主要问题与有效建议进行重点分析。

2. 中、高考选考

有88%的调查对象认为“部分省市高考（3+1+2）的模式弱化了中学化学的教育地位”；有86%的受访者认为“选考化学的学生数量减少，大学部分理工类学科没有硬性要求选考化学科目”；认为“中学选科过早，影响学生基本化学知识掌握和基本科学素养培养”的占77%。由于我国各地教育政策存在差异，该问题在湖南（有88%的受访者认为该问题较严重）、广西（86%）、北京（85%）和湖北（85%）等省市较为突出；在海南（64%）、宁夏（66%）、青海（69%）和山东（69%）等地相对较好。同时，78%的受访者建议“将初二作为起始年级开设化学课程”，74%的受访者建议“高校面向中学开设以兴趣引导为主的先导课程，发展中学生学科兴趣，打牢化学基础”。

以上结果表明，选科的功利性导致了化学基础不牢的问题。虽然自由选科被视作满足学生与学校个性化发展的需要，但大量高校出于满足招生人数的考量而未能合理设定理工类招生专业选考科目要求，学生出于利益最大化的考量纷纷避选难度较大的物理、化学科目^[16]。首先，尽管2021年教育部发布了《普通高校本科招生专业选考科目要求指引（通用版）》，要求超过90%的理工医科专业选科化学，在一定程度上匡正了选考科目设置的功利性行为，然而，中考选科政策所带来的影响却依旧存在^[12]。受访者认为，学生的特长与兴趣并没有成为选考和选科的主要依据，致使近年来选考和选科化学的人数明显下降，进而导致中学生的化学基础受到削弱。有73.3%的受访者认为“化学专业就业前景不明确，工资待遇缺乏竞争力”是影响学生不选考化学的主要原因之一（见图3）。其次，化学学科在初三才开始开设，而此时正处于中考备考的关键时期，不少学校为了应对中考，仅仅利用半年左右的时间便仓促地完成了化学课程的讲授。以北京为例，2021年的中考政策规定，学生仅需在化学和生物中选取成绩较高的一门计入中考总成绩，在此情况下，多数学生选择了生物。究其原因，主要是生物学科在初二开设，学生在初二阶段即可完成生物考试；而且相较于化学，生物更容易获得高分。高中阶段化学选修模块的设置，又使得部分学生对基本的有机化学和物质结构等基础知识缺乏足够的了解，长此以往，极有可能导致国民整体化学素养降低的后果。由此，受访者建议更早开设化学课，以打牢化学基础。

3. 科普与宣传

如图3显示，有74.3%的受访者认为“公众对化学对人类生存发展的重要贡献缺乏基本了解和重要性的误解”，这一观点在所有影响公众对化学学科重要性认识的可能原因中占比居首位。它反映出化学在科普宣传、教育普及等层面存在不足。同时，86%的受访者建议“化学家定期进入中小学做科普，引导学生热爱化学”，建议“加快建立青少年科普基地、鼓励出版各类科普书籍、影像资料等”。

以上结果表明，公众对化学的认知存在误区，需加强科普。近年来，学生选科化学的人数和学习化学的兴趣均呈现下降趋势，这可能与公众对化学的贡献和重要性缺乏基本认知以及舆论的不当宣传有关。社会舆论存在偏见和误导问题，在报道安全责任不落实、监管不到位所导致的化学品滥用、误用、乱排及发生中毒、火灾、爆炸等责任事故时，多数媒体习惯于弱化安全管理责任，而将事故责任简单推卸到化学本身，误导公众将“污染”“有害”“危险”与化学联系在一起，导致公众对化学产生负面认知甚至排斥，甚至出现了“我恨化学”的心理^[13]。此外，由于化学科普和对化学学科的重要性宣传不足，很多家长和学生存在化学不好学、没意思的观念。

4. 实验实践教学

有75%的受访者认为，“学生使用大型科研仪器机会少，不利于培养学生的创新能力”；有75%的受访者认为“化学基本实验教学条件不足，训练不够，导致学生的实验能力弱”。该问题在山西（83%的受访者认为该问题严重）、广西（80%）、贵州（79%）等中西部省份表现尤为突出；在北京（63%）、上海（64%）和山东（64%）虽相对较好，但仍不理想。同时，有88%的受访者建议“强化中学化学实验室建设，重视动手能力培养，保证实验教学要求全面落实”，89%的受访者建议“加强课堂演示实验制度，安排学生参与，培养学生兴趣和技能”。

以上结果表明，化学实验实践教学存在严重不足的问题。化学实验教学对学生科学精神、创新能力、批判性思维的培养以及科学素养的形成具有十分重要的作用，是激发学生热爱化学的关键环节^[11]，是化学人才培养和科技创新的重要基础。尽管教育部2019年出台了《关于加强和改进中小学实验教学的意见》，但调研表明，该文件远远没有落实到位。一些学校特别是中学的实验实践教学弱化严重，甚至完全缺失，阻碍了学生化学兴趣和素养的培养。究其原因，首先是实验教学条件问题，不少学校没有实验室或者实验室面积不足，实验室设施不全、管理不严、安全环保不到位、实验技术人员缺乏等问题突出。特别是在中学，实验教学学时少且经常被理论课挤占，一些学校出于成本和学生安全考虑，不愿安排学生亲自动手实验，而是用课堂演示实验甚至观看实验录像代替。其次，地方政府管理缺位，没有设法帮助中学加强化学实验室建设和管理，解决实验教学面临的难题，而是单纯强化试剂管理和环保要求，造成试剂购买困难，废液无法处理，教学实验无法开设等问题，实验室陷入只能关门的窘境；第三，实习是大学促进知识学习和实际应用的重要桥梁，但由于国家缺乏支持学生开展见习和实习的相关政策要求，片面强调企业安全生产责任却忽视育人责任，导致企业接受学生实习的意愿不足，工业实习教学难以为继。

5. 拔尖人才培养

（1）特长学生选拔通道有限

76%的受访者认为“缺乏大学主动发现和早期介入化学特长学生培养的机制”；72%的受访者和80%的处级以上教学管理人员认为“高考选拔的普及化与精英选拔之间的矛盾，和绝对公平与因材施教之间的矛盾影响拔尖人才的发现与培养”。同时，有72%的受访者建议“构建基于竞赛和推荐考核的化学杰出人才选拔直通通道”。

伴随着毛入学率的不断提升，高考的功能定位已从选拔精英转变为大众接受高等教育的底线门槛。2020年，国家取消自主招生，人才选拔重回“唯分数”的“绝对公平”，大学失去了“主动发现和早期介入化学特长学生培养的机制”，特长学生选拔通道不够畅通。

（2）人才培养政策连贯性及系统性有待提升

73%的受访者建议“设立拔尖人才培养基地交流培养的机制，搭建国内交流平台，促进基地大学生创新交流，拓宽学生的学科视野”；74%的受访者建议“‘双一流’高校在中学设立化学人才培养基地，对接中学生科技后备人才培养计划（中学生英才计划），参与化学特长学生的发现和培养”；71%的受访者建议“推进拔尖基地认证工作，推动基地培养理念更新和培养质量提升”。

从“基础科学研究与教学人才培养基地”到拔尖计划1.0，再到拔尖计划2.0和“强基计划”，教育部一直在推进人才基地建设和拔尖人才培养。“十年树木、百年树人”，人才培养需要长期稳定的政策支持和资源投入，将“一张蓝图绘到底”，同时建立基地日常管理和监督机制、强化基地考核、实施滚动发展，才能持续提升办学水平和人才培养能力。目前基地建设政策的系统性不强，缺乏相关标准要求、考核机制和滚动发展机制，导致部分基地驱动力不足、活力下降。

（3）大学拔尖人才培养模式不能适应多样化的需求

80%的大学教师认为“大学管理模式缺乏灵活性，不适应个性化需要”；81%的大学教师认为“不同生源的新生其化学基础差距过大，大学课程的多样化设计不足，不适应学生多样化需求”。该问题在综合性院校中尤为突出。有71%的大学教师和76%的研究生导师认为“大学教学的挑战性与高阶性不够”，此问题在师范类院校中更加突出。同时，90%的大学老师建议“完善科教协同育人计划，利用国内优质资源开展培养”；75%的受访者建议“吸引最优秀的学者去培养出下一代最优秀的学者”；74%的受访者建议“推进培养模式和课程教学的多元化，适应学生基础差异和多样化发展需要”。此外，教学目标不能与时俱进，教学内容更新较慢，教学手段不先进，高阶性和挑战度不足的问题也比较突出。

由此看出，由于目前选拔、培养模式和体系不适应拔尖人才培养，大学课程体系和教学内容更新不足、学时学分要求过高、选修课占比偏低，管理刚性有余而弹性不足的问题比较突出，难以满足学生个性化、特色化发展的需要。

6. 教师教学

（1）中学教师的培训提升

有78%的初中教师和80%的高中教师希望“‘双一流’高校推出针对中学教师知识更新的网络课程，促进中学教师化学知识更新和专业能力提升”。有81%的初中教师和83%的高中教师希望“将学科进展纳入中学教师周期性培训，促进中学教师化学知识更新和专业能力提升”。尤其是在贵州、湖南、河南、山西、广西等中西部省份，这种需求更加迫切。

虽然目前国家已推出了“国培计划”和中学教师年度培训计划，着力推进中学教师的知识和理念更新，但调查显示，这些措施尚无法满足中学教师知识更新的需求。

（2）大学教师的教学投入

有91%的大学教师认为“现有的评价机制不利于引导大学教师积极投入教学和人才培养”。92%的大学教师建议“改变教师评价考核标准，制定政策，鼓励教师积极投入教学，鼓励和推动高水平教授和专家为本科生上课”。

中共中央、国务院下发的《深化新时代教育评价改革总体方案》，对学校和教师的评价做出了明确规定，但目前中学教师评价看分数、看排名、看升学率，大学教师评价看科研项目和科研产出的问题仍未得到根本性扭转，“五唯”现象还未从根本上被破除。

四、建 议

（1）重视化学学科地位，强化基本素养教育

从国家安全、社会发展、人民幸福等宏观角度出发，充分认识到化学作为国家安全发展的战略支撑地位和对于国民基本科学素养提升的关键作用，进一步推动化学基本素养教育覆盖全体学生，筑牢化学学习的根基；明确中学化学学业水平考试的目标、内容及具体要求，切实将各项要求贯彻落实到位，为学生化学知识的深入学习与高层发展奠定坚实基础。

（2）加强化学科普与宣传引导，消除社会舆论的偏见与误导

国家和省级媒体要发挥舆论导向作用，避免将责任事故与化学简单挂钩，针对一些典型公共事件，及时安排专家解读和辟谣，及时引导舆论，纠正误解。

落实国务院《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035 年）》，推动各省、市依托高校和研究机构建立化学科普基地，定期面向中小学生和社会公众开展化学科普教育。各高校和研究机构要出台政策，积极引导教师、研究人员和大学生、研究生深入中小学和社区开展化学科普。

中国科学院、中国化学会牵头制订并落实化学科普规划。具体包括立项支持化学科普图书、影像资料和虚拟软件的出版和推广；利用各类媒体和专题活动，定期宣传和推广化学的历史功绩和重要进展，让公众更多了解化学的重要地位和作用；引导开发安全环保、中小学生和社会公众可亲手操作的化学科普实验和厨房实验并加以推广；设立相关项目和奖项，引导各类市场主体积极参与化学科普工作。

加快建立青少年化学科普基地，强化对基地的考核，充分发挥基地的作用，鼓励各基地积极出版各类科普书籍、影像资料等。

（3）聚焦化学实验实践条件建设，系统破解实验实践难题

提出系统方案，集中解决中学化学实验室建设和管理、安全设施建设与运行、试剂购置与管理、废液废渣收集处理等机制，为实验室建设和实验教学开展奠定政策和条件基础；联合中学教研部门推进中学化学实验的安全化、绿色化改造；明确实验教学要求，开展专项督导，确保中学开足、开好学生化学实验。

建设和推广化学实验慕课、虚拟仿真实验等信息化教学资源，进一步规范学生实验操作，全面培养学生的安全意识和科学素养。强化课堂演示实验要求，做到演示实验应做尽做。

加强政策引导，鼓励产学研合作，推进中学化学教学仪器设备的研发生产并强化推广。

出台相关政策，引导企业在保证安全生产的前提下，积极承担育人责任。对企业与高校合建的“实践教学基地”进行评估和认定，完善国家级-省级-校级实践教学基地体系，并对认定基地的企业给予政策支持和税收倾斜。

（4）完善选拔、培养的模式和体系，促进拔尖人才培养

完善特长学生选拔机制。建立拔尖计划2.0基地和“强基计划”高校在高考基础上自主选拔学科特长生的机制。完善中学推荐、中学和高校公示、面试结合操作考试、政府和社会共同监督、问题追责问责等系统化机制，保证自主选拔工作合法合规、公开公正进行。支持拔尖计划2.0和“强基计划”高校在中学设立化学人才培养基地，带动中学化学课程与实验教学改革，实现与中学生学科竞赛和中学生科技后备人才培养计划的有效衔接，参与化学特长学生的早期发现、引导和培养。

加强基地交流与评价机制建设。设立拔尖计划2.0基地和“强基计划”专业间的工作交流和交换培养机制，利用国内优质资源开展培养；基地高校共同搭建交流平台，促进基地学生开展创新交流，拓宽学生学科视野。建立拔尖基地2.0和“强基计划”评估标准、评估机制和滚动淘汰机制，引导基地开展质量文化建设，推动基地持续更新培养理念和提升培养质量。

进一步健全“强基计划”本硕博贯通培养和交叉培养的体制机制，健全拔尖人才分流培养机制。

（5）强化政策与考核引导，促进教师更好教学

促进中学教师的知识更新。依托拔尖计划2.0基地和“强基计划”高校建设中学教师知识更新平台和机制，建立高校与中学教师和中学化学教学对接的机制，结合中学教学和中学教师知识更新和指导学生创新的需要，搭建线上和线下结合的平台、建设线上课程和线上资源，建立线上线下结合的知识更新和能力提升机制，开展周期性轮训。依托“国家基础教育云平台+”，推进中学与高校的一流学科和名师名课进行共建，推进相关优质教育教学资源在中西部中学的可及性，缩小地区和城乡差别，推进教育公平，助力教育振兴。在大学方面，建议进一步突出教学工作量和教学质量在聘任、晋升和考核中的核心地位，引导教师将主要精力投入教学研究、教学建设和人才培养，尤其是强化名师为本科生上基础课等制度的落实。

志谢：本研究得到周建中、陆靖、王磊、魏锐老师的指导与支持。衷心感谢每一位回答问卷并提出宝贵意见的专家和老师。