学生对博士项目核心要素的看法：研究、课程、考试和研讨会

《Journal of Chemical Education》：Students’ Perceptions of Staple Elements of the Doctoral Program: Research, Courses, Exams, and Seminars

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几十年来，博士项目的核心要素（论文研究、课程、考试和研讨会）一直被用来培养独立的科学家并为他们的职业生涯做准备。尽管如此，由于缺乏系统性的工作成果数据以及学术市场的饱和，这些项目的有效性受到了主要组织的严厉批评。虽然之前的学生调查显示总体满意度较高，但它们未能提供关于每个项目要素实际好处的见解。本研究通过描述学生对这些核心要素的看法来填补这一空白，这对于评估其效果和理解学生的参与度至关重要。我们基于之前的定性研究开发了一项调查，以衡量化学博士生对四个关键项目组成部分的好感度。该调查共发放给6400多名学生，最终获得了837名参与者的定量分析样本，以及一部分用于对开放式评论进行定性编码的样本。定量结果显示，不同年级、不同研究方向或不同职业兴趣的学生在这些要素上的看法差异很小。定性分析表明，虽然学生们认识到这些要素能够帮助他们获得知识和技能，但他们的看法主要受这些要素与他们职业的相关性、教学质量以及考试带来的心理压力的影响。最终，研究发现学生们对项目总体上表示满意，但同时也持有一些怀疑态度。他们的看法主要集中在这些要素与他们具体研究和职业目标的相关性上，这进一步强调了博士学位教育往往更注重深度专业化而非广泛技能的重要性。

**引言**
博士项目的核心要素——论文研究、基础和高级课程、研讨会及论文答辩——已经存在了几十年。(1,2) 这些要素负责实现博士项目的主要目标，并在大多数博士项目中得到普遍认可。(3,4) 它们的共同使命是完成博士项目的主要目标，最新研究表明这些目标包括培养独立的科学家和/或使学生在未来职业中更具竞争力。(5) 就后一个目标而言，每年大约有3000个化学博士学位被授予，(6) 这已经使学术就业市场饱和，过去十年中化学领域的教学和研究岗位总数仅增长了约20,000个。(7,8) 目前没有系统地对化学博士毕业生的就业情况进行跟踪，因此很难准确评估新获得博士学位者的就业情况。这种就业市场的不确定性导致许多机构（如美国化学学会(ACS)、国家研究委员会(NRC)、研究生院理事会(CGS)、国家科学基金会(NSF)以及总统科学和技术顾问委员会(President’s Council of Advisors on Science and Technology)等)对博士项目能否充分培养下一代高级化学家提出了严厉批评。

**核心要素的结构和理论目标**
我们做了大量工作来明确现代化学博士学位项目中每个要素的具体目标。(30) 以下简要介绍了每个要素的主要目标，以说明教师期望学生从这些核心要素中获得什么：

- **论文研究**：导向论文的研究显然是博士学位项目中最具代表性的要素，大多数教师认为它有助于培养出能够在未来职业生涯中具有竞争力的独立科学家。学生的体验因指导老师而异，但从结构上看，学生需要在化学的某个特定领域发展专长，并进行并传播新的研究成果。多年来，学生从这项研究中获得的最常见好处包括化学知识、批判性思维和沟通技巧。值得注意的是，导师与学生之间的关系也可以被视为博士学位项目的一个核心要素，但在本研究中我们将其归入论文研究体验的范畴内。

- **课程**：学生修读基础和高级课程，这些课程在灵活性和要求上差异很大，主要目的是让学生掌握必要的技术知识，确保所有化学工作者具备相当统一的化学知识基础。这些课程不仅有助于学生的学位进展，还能帮助他们在未来求职时获得优势。

- **论文答辩**：教师认为正式的考试系统（包括书面和口头部分）有两个主要目的：一方面，可以通过考试决定那些表现不佳或未能充分掌握研究技能的学生的学位进展；另一方面，可以为学生提供评价性和可操作的反馈，以帮助他们提高沟通、规划和批判性思维能力。

- **研讨会**：研讨会分为两类：一类要求学生展示某种形式的研究成果或文献综述，另一类要求学生参加其他专家的研究报告。前者主要有助于学生提升沟通技巧，后者则有助于增加技术知识、沟通能力和建立人脉网络。

**学生对博士项目的看法**
评估博士教育的一个常见问题是缺乏证据来证明其有效性。(22,31,32) 在学生大约五年的学习期间，唯一能提供关于项目成功与否的正式数据可能包括课程成绩、单次书面/口头考试的反馈、年度评价以及论文。由于用于评估当前博士项目好处的信息有限，学生的主观看法成为了一个宝贵的信息来源。

此前美国化学学会(ACS)对化学研究生的调查显示，他们对整个项目的满意度很高（78%–79%）。(33,34) 同样，2015年的一项调查(35,36)显示，784名化学博士生平均认为他们对整个研究生教育感到满意。这种整体上的积极看法似乎与过去几十年来国家组织和数百名化学家的严厉批评相矛盾。(32) 然而，这些报告并未涉及学生对项目各个具体要素的详细看法，因为这并非最初的调查目的。我们认为，了解学生对博士项目核心要素的看法具有很大价值，因为当有效性数据稀缺时，这种看法可以为评估提供参考。此外，根据基本学习理论，(37) 要获得最大的教育效益，学生必须认同教学策略。我们预计学生的看法会有很大差异，并假设这些看法会因项目经验、研究方向的具体要求以及职业兴趣而有所不同。

**方法**
我们基于之前的一项关于研究生发展的纵向研究开发了这项调查。(38) 该调查旨在衡量美国化学博士生对博士项目中各个核心要素的好感度。在调查的第一部分，我们确认参与者是注册了化学博士项目的研究生，并收集了他们的当前职业兴趣、在项目中的年级、主要研究方向、所修课程、参加研讨会的频率以及已发表或提交的论文等信息。接下来，学生被要求在6点李克特量表（包括“不适用”选项）上对以下陈述表示同意或不同意：“我从这个项目中获得的知识和/或技能将对我有帮助。”六个选项分别是“强烈不同意”、“不同意”和“有些不同意”；同样的选项也用于表达同意的态度。

在陈述中，“这个项目要素”指的是博士项目的四个核心要素：课程、论文答辩、论文答辩（书面部分）、论文答辩（口头部分）、发表论文的要求、在本地或全国会议上发言的要求以及研究。虽然列表中包含了更多要素，但后续问题仅关注四个核心要素，因为调查内容已经过长，否则可能导致参与者疲劳。

**研究问题**
本研究探讨以下研究问题：
(1) 研究生在多大程度上认为从博士项目的四个核心要素（研究、课程、论文答辩和研讨会）中受益？
(a) 这些看法在不同学生的项目经验、所属研究方向和职业兴趣方面是否存在显著差异？
(2) 是什么因素影响了学生对这些核心要素的看法？

**调查开发**
这项调查基于之前的一项关于研究生发展的纵向研究。(38) 虽然调查具有多种目的，但在此部分我们主要关注美国化学博士生对博士项目中各个核心要素好感度的测量。在调查的第一部分，我们确认参与者确实是注册了化学博士项目的研究生，并收集了他们的当前职业兴趣、在项目中的年级、主要研究方向、所修课程、参加研讨会的频率以及已发表或提交的论文等信息。随后，学生被要求在6点李克特量表上对以下陈述表示同意或不同意（包含“不适用”选项）：

“我从这个项目中获得的知识和/或技能将对我有帮助。”
六个选项分别是“强烈不同意”、“不同意”和“有些不同意”；对于同意的选项也是如此。

在陈述中，“这个项目要素”指的是博士项目的四个核心要素，但这些要素被扩展为以下四个部分：课程、论文答辩、论文答辩（书面部分）、论文答辩（口头部分）、发表论文的要求、在本地或全国会议上发言的要求以及研究。这种扩展列表旨在涵盖更多内容，但后续问题仅集中在四个核心要素上，因为调查已经过于冗长，可能导致参与者疲劳。接下来的问题仅针对这四个核心要素提出，学生需要在相同的6点李克特量表上回答：
“这个要素对我来说是/将会是浪费时间。我宁愿把时间用在其他事情上。”
“我从这个要素中获得了/将会获得可转移的技能。”
“我从这个要素中获得了/将会获得有助于我实现职业目标的知识。”

选择这些问题是因为在之前的研究中，学生大多根据每个要素带来的好处或没有好处来表达他们的看法。(38) 此外，我们注意到案例研究中的所有学生都持有复杂且有时矛盾的看法，同时他们也认可博士项目的一些好处。因此，我们既采用了正面和負面的表述方式，也考虑了职业相关的角度。在回答每个问题后，参与者会被提醒他们的回答原因（通过开放式文本框）。这些评论被分别针对每个核心要素收集，并采用开放式编码方法进行定性分析。编码过程中，相似的观点会被提炼并记录下来。经过初步的数据分析后，形成了初步的代码集，在第二次定性分析中进行了完善。总共提出了14个表示积极看法的代码，13个表示消极看法的代码，还有两个代码捕捉到了不同的或模糊的态度。例如，一位参与者这样解释他们的看法：“很少有课程与我的研究相关，而且教授们在那几学期都在休假，我无法选修与我的研究相关的课程，因此我认为课程部分是浪费时间。”“我喜欢学习其他主题，但到目前为止我还没有找到这些知识的实际用途。” 这句引语被赋予了三种代码标签：

**负面标签：**
- 与领域不相关（“与我的研究相关的课程很少……”）
- 缺乏灵活性（“我无法选修这些课程……”）

**正面标签：**
- 获得了技能（“我喜欢学习其他主题……”）

完整的代码手册以及每个标签的详细定义可以在补充信息中的附录A找到。研究过程中没有遇到任何意外或异常高的安全风险，本研究已获得奥本大学IRB（STUY00000330）的批准。

### 调查的有效性和可靠性验证
我们通过以下方式来验证调查结果的解释是否有效和可靠：

#### 基于回应过程的证据
调查中直接引用了之前的案例研究中的语句，这是一种回应过程有效性的证据。我们使用了真实的研究生使用的词汇来构建问题（特别是强调“知识”、“技能”、“组成部分”和“益处”），以及相关选项（例如“浪费时间”、“获得知识/技能”、“可转移的技能”）。此外，我们还加入了一个开放式问题，以便参与者对调查中的问题提出反馈。在收到前100份反馈后，我们根据需要对文本进行了 minor 调整。定性反馈也证实了学生们理解了问题意图。

#### 基于内部结构的证据
在回答有关看法的研究问题之前，我们首先提供了证据来支持我们的假设：研究生对每个组成部分的看法都是独特且独立的，因此每个组成部分的看法可能存在差异。我们通过比较以下两种模型来验证这一假设：
1. **单一综合模型**（所有组成部分共享同一潜在结构）
2. **四个独立模型**（每个组成部分都有其独特的潜在结构）
结果证明，针对单一因素模型的解释是有效的，而不是试图测量一个统一的“对博士项目的看法”结构。事实上，研究生对每个组成部分的看法是不同的。

**表1. 五种模型的CFA结果**
| 模型 | 公式 | χ2 | p | CFI | TLIRM |
|-------------|-------------------------|---------|--------|---------|
| Research | 15h + 16a ? c | 5.49 | 0.06 | 1.00 | 0.99 |
| Courses | 15a + 16d ? f | 26.70 | 0.00 | 0.95 | 0.86 |
| Exams | 15c + 15d + 16j ? l | 18.77 | 0.00 | 0.99 | 0.98 |
| Seminars | 15e + 16g ? i | 4.13 | 0.13 | 0.99 | 0.97 |
| Omnibus | Research + Courses + Exams + Seminars | 59 | 1.41 | 0.00 | 0.89 | 0.86 |

我们检查了样本在三个分组（项目经历前/后、学科领域以及职业兴趣）中的测量不变性。与研究相关的是，由于收敛性问题、变量数量的局限性以及某些变量只有一个水平，没有一组数据支持构型的、度量的或标量的不变性。相比之下，课程在所有三组数据中都显示出了完全的测量不变性（构型的、度量的和标量的），这支持了该构想的等价性。对于资格考试，尽管部分后续步骤通过了检验，但所有组数据都未支持构型的不变性。关于研讨会的测量不变性仅在不同资格组之间得到了支持。

### 样本描述
在受邀参加调查的6489名化学研究生中，有1274人完成了调查。其中437人的回答被排除在外，因为他们要么没有攻读化学博士学位，要么不同意参与调查，要么还没有进入研究生第一年，或者有超过19个空白答案。最终剩下837名研究生作为有效样本。样本在年级分布上相对均匀（没有邀请第一年的学生，因为他们还没有足够的经验）。参与调查的学生学习了多种主题，其中13.5%–20.7%的学生选择了五个传统化学分支中的一个（表2）。我们还收集了参与者的个人信息（表2），以证明样本的代表性，避免出现不同的人口统计特征导致不同看法的假设。我们收到了252名参与者关于研讨会的开放式评论，213名关于课程的，204名关于考试的，以及169名关于研究的。

**表2. 样本人口统计信息**
| 年级 | 数量 | 百分比 |
|-------------|---------|---------|
| 第二年 | 167 | 20.0% |
| 第三年 | 184 | 22.0% |
| 第四年 | 171 | 20.4% |
| 第五年 | 169 | 20.2% |
| 第六年及以上 | 146 | 17.4% |

关于职业兴趣，样本中的学生对不同领域的兴趣如下：
- **分析化学**：113人（13.5%）
- **生物化学**：153人（18.9%）
- **教育学**：35人（4.2%）
- **无机化学**：127人（15.2%）
- **有机化学**：173人（20.7%）
- **物理/计算化学**：158人（18.9%）
- **其他**：78人（8.6%）

**性别身份**：
- **女性**：425人（50.8%）
- **男性**：362人（43.2%）
- **非二元性别**：13人（1.6%）
- **未披露**：36人（4.3%）

**职业偏好**：
- **工业**：301人（36.0%）
- **学术界**：215人（25.7%）
- **多重选择/未知**：200人（23.9%）
- **政府**：95人（11.4%）
- **未回答**：26人（3.1%）

**年龄**：
- **20–29岁**：709人（84.7%）
- **30–39岁**：101人（12.1%）
- **40–49岁**：101人（12.1%）
- **50岁以上**：121人（12.1%）
- **不愿回答**：50.6%

**种族**：
- **白人**：511人（16.1%）
- **亚洲人**：207人（24.7%）
- **拉丁裔或西班牙裔**：64人（7.6%）
- **不愿回答**：38人（4.5%）
- **非裔美国人**：36人（4.3%）
- **其他/未知**：26人（3.1%）

学生对不同职业的兴趣如下（图1）：
- **工业**：86%
- **政府**：84%
- **教学型教授**：60%
- **研究型教授**：54%

这些结果与之前的估计一致，即研究生对不同职业的兴趣较为普遍。

**图1. 研究生对职业的兴趣**
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### 结果与讨论
结果和解释按照研究问题进行组织。
- **研究问题1**（对核心组成部分的益处看法）通过李克特量表（Likert）回答。
- **研究问题1a**（不同群体之间的看法差异）通过开放式评论回答。

**研究问题1：对核心组成部分的益处看法**
直接对应这一问题的结果是每个组成部分的同意度分布（图2）。大多数化学研究生认为所有组成部分都有一定程度的益处，其中研讨会的同意度最低（85.3%），而研究的同意度最高（98.7%，图2A）。研究生普遍认为，从有助于实现职业目标的成分中可以获得知识（图2C），并且可以从课程中获得可转移的技能（图2D）。研究在所有陈述中获得了最积极的评价，超过90%的研究生表示强烈同意或比较同意研究具有益处、有助于职业成功且能提供可转移技能。

然而，也有相当数量的学生认为某些成分是浪费时间（图2B、图2C、图2D）。这些结果表明，尽管大部分研究生对研究有积极看法，但也有部分学生认为这些成分毫无价值或他们的时间可以用于其他更有意义的事情。

**研究问题2：不同群体之间的看法差异**
我们通过比较不同群体的回答分布来探讨这一现象（图2A）。例如，比较了通过综合考试前后的学生、不同学科领域的学生以及不同职业兴趣的学生在对待研究时的看法。尽管我们在某些后续步骤中通过了检验，但由于测量不变性的证据有限，我们的结论主要基于描述性数据。如果我们发现不同群体之间的分布较为相似，那么就没有证据表明某些特征决定了某个组成部分是否有益。

例如，比较通过综合考试前后的学生在书面和口头考试、最终答辩、发表论文和答辩要求等方面的回答分布时，发现几乎没有显著差异（附录表1）。此外，后者的单独组成部分（如研讨会）的同意度明显低于前者（图3）。这表明，除研讨会外，学生的总体体验对他们的看法没有显著影响。有些内容完全不相关，但某些学校却强制要求学生修满6门课程。这些负面反馈主要反映了学生在课程选择、课程与学习/职业目标的相关性以及教学质量方面的明显不满。建议：我们建议放宽课程要求，或提供更多灵活性，以满足某些要求。在博士学习过程中获得的大部分知识和技能并非来自课程本身，而是通过研究经历和与研究小组的互动获得的。此外，我们不应忽视教师在设计和开展研究生课程时的动机——这些课程可能（但不总是）比传统的本科课程更便捷、规模更小、教学时间更少。如果这些优势存在，那么就应该充分利用它们；而可以通过小型研讨班等活动来传授复杂的知识和技能，让学生能够接触到更多种类的课程。

许多学生还表达了对于教师质量的担忧：14.4%的学生直接表示教师质量较差，另有5.6%的学生表示教师的质量取决于个人体验：“有些课程只是为了完成学分要求；有些课程由年迈的教授授课，因此所教授的内容已经过时或不再实用；有些课程只是基于教授的个人观点（即使这些观点并不相关）。”诸如“[某大学]的教学质量很差”之类的评论表明，学生对教师设计和实施研究生课程的方式非常关注。建议：尚未接受过教学培训的教师应接受基本的教学方法培训。研究生课程的内容较为复杂，但这并不意味着其教学质量就一定低，教师应具备学习理论、教学策略、课堂管理和教学技术的基础知识。

课程也是评论中最常被提及的负面元素（占比3.1%），尤其是在学生强烈反对某个课程时：“但随后他们又要求我再选一门毫无意义的调查课程，而我的过往经历表明这类课程纯属浪费时间。”此外，学生还提到教授对课程的准备不足：“很明显，教授们并不重视课堂内容，很多时候没有准备好教学材料，也不愿意帮助遇到困难的学生……这些课程似乎只是形式而已，实际上是为了淘汰不合格的学生。”

关于资格考试，学生的看法与对课程的评价类似：82.5%的学生认为考试能帮助他们掌握相关技能，23.1%的学生认为考试与他们的专业或职业相关，15.6%的学生认为考试与专业无关；还有13.8%的学生认为考试质量差或种类繁多。对于学生而言，充分准备和了解资格考试要求非常重要。建议：资格考试的设计应当具有明确的目的；如果考试是为了评估学生的能力，教师应详细说明考核标准，以便学生能够做好准备。同时，评估委员会成员在评分时应始终遵循这些标准。如果考试是为了让学生从中学到东西，那么应降低考试的难度并减少压力。此外，学生通常需要独立完成考试，但我们质疑这一要求的合理性，因为他们在考试前很可能从未撰写过研究提案或完成过任何研究项目。

与课程和考试相关的另一个独特问题是考试带来的压力对学生心理健康的负面影响（占比11.9%）：“我认为资格考试已经变成了一种无意义的学术折磨……指导教师利用考试来淘汰他们不再想支持的学生。我从考试中学到的东西也可以通过其他方式学到，而且过程不会那么痛苦。”

在研讨会上，47.9%的学生认为研讨会对他们的专业或职业无关，只有28.4%的学生认为研讨会有帮助；只有43.7%的学生表示从研讨会上直接获得了知识和技能，远低于其他元素。16.8%的学生提到演讲者的表达能力较差，另有7.9%的学生认为不同演讲者的水平参差不齐。尽管如此，仍有16.8%的学生认为研讨会能带来学习收获：“尽管演讲者的水平有限，但可以从他们的报告中学到很多东西。”另外，5.8%的学生表示在研讨会上整天走神：“实际上，研讨会对我的收获很小。”

与课程和考试相比，学生对研讨会的评价普遍更为负面：47.9%的学生认为研讨会与他们的专业或职业无关；只有28.4%的学生认为研讨会有帮助；43.7%的学生表示从研讨会上获得了直接的知识和技能；16.8%的学生批评演讲者的表达能力，另有7.9%的学生认为不同演讲者的水平差异较大。值得注意的是，尽管部分学生认为研讨会效果不佳，但仍有人认为研讨会有一定价值：“可以从优秀的和糟糕的演讲中学习到东西。”

总体来看，学生对研究生教育各个方面的看法褒贬不一：一方面，他们认为某些方面（如课程、考试和研讨会）具有积极意义；另一方面，他们也指出其中的不足之处。因此，学校在制定教育政策时应充分考虑这些因素，既要保证教育的质量，也要考虑其对学生成长的影响。研究的新颖性要求明确地重视深度而非广度。（2）根据许多参与者的评论以及普遍的经验，研究生课程往往缺乏任何标准，学术自由使得教师和系部可以要求或提供仅涵盖某一特定学科子领域狭窄范围的课程。（3）从提供的评论来看，书面和口头考试都期望学生能够对极其具体的内容问题给出准确且条理清晰的答案，同时经常要求他们提出完全新颖（因此也高度具体）的项目。（4）大多数研讨会邀请或要求来自各个系部的学生参加演讲，但其通常只是进行技术性的讲解，而没有花大量时间确保听众熟悉相关的物理、计算、分析等技巧。在所有这些例子中，学生很容易产生这样的观念：要成为一名成功的科学家，就应该主要集中在某个非常具体的化学领域上，而将其他所有内容视为不相关或无价值的。我们并不是说高级科学不需要专业的知识，只是认为忽视其他领域的知识可能对学生不利，因为博士教育的目标是培养独立的科学家并为他们的职业生涯做准备。（5,46）因此，我们鼓励博士项目设计者（系主任、研究生项目负责人等）确保这些项目包含能够体现知识广度和技能多样性的内容。

本研究的一个关键发现是，我们和之前的研究（33,34）都发现博士生普遍对其项目有积极的看法，但这并不是全部情况。值得注意的是，这些先前的研究也报告了许多来自研究生的令人担忧的数据。我们本次讨论的重点是评估博士项目的具体措施。博士项目的一个主要挑战是它们往往缺乏评估项目各要素是否有效的方法。（31）如果正式的评估工作过于表面化，教师可能会误以为他们的主要项目要素按计划运行。在系部无法获取评估数据的情况下，教师更容易相信项目没有实质性问题，因为先前的研究表明，学生可能会犹豫或不愿意与导师讨论棘手的问题。（48）这项研究表明，如果询问研究生，他们会提供非常具体的理由来说明为什么某些项目要素对他们有益或无益。化学系在讨论博士项目设计时，如果考虑到这些看法，可能会对学生更有帮助。

**研究的局限性**
本研究最大的局限性在于，我们只收集了目前在读研究生的反馈，因此排除了已经退出项目的人。这可能导致“幸存者偏差”，使得对博士教育的看法显得更加积极，因为那些无论是否自愿退出项目的人所经历的情况可能与继续留在项目中的学生不同。与全国研究生分布相比，参与调查的样本在代表性上偏高。虽然我们没有理由认为不同国籍的研究生对这些基本项目要素的看法会有所不同，但这确实意味着，如果存在系统性的差异，我们的结果可能会掩盖更多研究生的真实看法。此外，我们对研讨会的处理仅关注了学生的出席情况，而不是他们是否进行了正式的演讲。我们这样做是因为不同参与者之间的要求、背景、频率和期待差异很大，而系级研讨会/学术报告会的出席要求及选择则相对一致。这意味着我们无法对那些需要进行某种形式演讲的项目中的学生的看法做出结论。

**结论**
目前在美国化学博士项目中就读的研究生普遍表示，他们从四个基本要素——研究、课程、资格考试和研讨会——中获得了知识和技能。然而，这些积极的看法与对这些要素的轻微到尖锐的批评并存。相当比例的研究生指出，教学质量的低下、课程与他们的研究领域和职业目标缺乏相关性、灵活性不足等问题，使得某些要素看起来更像是在浪费时间，或者实际效益不如表面上所显示的那么高。