以知识融合和技术创新为主要特征的新经济崛起对高等教育人才培养提出了全新的挑战。我国高等教育的人才培养由于受传统专业教育模式、封闭办学等因素的影响,在课程目标、教学设计、学习评价等方面仍存在明显短板,难以有效地帮助学生形成适应新经济发展要求的跨学科素养、复杂问题解决能力和创新创造能力①邬大光《大学人才培养须走出自己的路》,《光明日报》2018年6月19日,第13版。。在高等教育发达国家,加强STEM 教育被认为是应对外部需求变化、提升教育教学质量的一条有效途径。2015年,《自然》(Nature)杂志在“培育21世纪的科学家”的专辑中指出,为解决健康、能源、安全和环境等领域复杂的、跨学科问题,有效的STEM 教育对于高素质科学人才培养至为关键②Stephen E.Bradforth，Emily R.Miller，William R.Dichtel，et al.，“Improve undergraduate science education，”Nature 523，no.7560（July 2015）:282.。自2011年起,美国大学联盟(Association of American Universities,简称AAU)发起了一项本科STEM 教育改革计划,众多研究型大学在实践中涌现出丰富的成果。其中,密歇根州立大学(Michigan State University,以下简称MSU)是AAU 挑选的试点学校,其基于核心概念的课程改革效果突出,成为一项经典案例。在全美化学学会(American Chemistry Society)组织的相关考试中,MSU 的学生并没有因为课程内容和知识点的减少而表现出成绩的下滑③Melanie M.Cooper et al.，“Organic chemistry，life，the universe and everything（OCLUE）:A transformed organic chemistry curriculum，”Journal of Chemical Education 96，no.9（August 6，2019）:1869.,同时在该校自主设计的围绕核心概念展开的实践性评价测验中表现出良好的设计推理能力①Ryan L.Stowe，Melanie M.Cooper，“Arguing from spectroscopic evidence，”Journal of Chemical Education 96，no.10（August 21，2019）:2082.。

本文围绕基于核心概念的课程设计,以MSU 为案例,重点探讨理工科课程改革为何需要聚焦核心概念、如何确定核心概念、如何以核心概念设计课程内容、如何实施基于核心概念的教学及评价等关键问题,以期为我国本科课程建设和人才培养提供经验参照。……