吕琪妍 王伟宸 於兵

[摘 要]工程教育认证对于课程的授课、考核均提出了更为明确的要求。物理化学课程是生物工程专业的培养体系中的重要基础课程，所涉及的知识和方法具有广泛应用。基于工程教育认证背景下，针对生物工程专业的特点，探讨了物理化学课程的教学大纲制订，通过引导式教学提升学生的学习兴趣。在成果导向的理念指导下改革课程的评价体系，健全教学成果的反馈机制。这些措施将有助于教学质量提升和高水平工程师的培养。

[关键词]物理化学;工程教育认证;生物工程;课程改革

[作者简介]吕琪妍（1986—），女，河南郑州人，博士，郑州大学生命科学学院讲师，主要从事纳米分析化学研究;王伟宸（1985—），男，黑龙江人，博士，郑州大学生命科学学院讲师，主要从事天然产物分离及应用研究;於 兵（1987—），男，湖北黄冈人，博士，郑州大学化学学院教授，主要从事绿色有机合成研究。

[中图分类号] G642[文献标识码] A[文章编号] 1674-9324（2020）45-0-02[收稿日期] 2020-05-11

工程教育专业认证是专业机构对高等教育中工程类专业实施的一种认证，是当前工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础[1]。工程教育专业认证中的“工程教育专业认证标准要求”对我国工程教育培养的模式和质量提出了更高的要求。在此背景下，必须重新审视每门课程的内涵，调整教学目标和手段，服务于新时代高等工程教育。

“物理化学”是生物工程专业的重要专业基础课程[2]。本课程的学习，将为学生从事工程研究工作奠定良好的化学理论基础。由于课程难度大，知识的基础性和融合性强，“物理化学”在大多数高校均作为生物工程专业最后一门开设的化学类基础课程。

作为非化学类专业，在生物工程专业开展的物理化学课程教学，除了课程本身的特点外，还存在一些其他问题。首先，课程理论性强，学习难度大。其次，课程内容与生物工程专业其他课程的内在联系不强。再次，课程的考核形式过分单调。最后，课时少，内容多，教学计划紧张。针对这些存在的问题，顺应本专业积极筹备生物工程教育认证的发展趋势，在专业认证的理念指导下，遵循“产出导向（Outcome-based Education，OBE）”的教育理念，对照本专业的毕业要求，授课团队重新梳理了课程内容和知识点，制订了新的教学大纲和授课计划，同时在成绩考评中增加了学生自主思考与团队协作相结合的比重。以期对生物工程专业物理化学课程的教学进行改革和探索。

一、梳理教学理念与知识内容，制订教學大纲

在“工程教育专业认证标准要求”的指导下，我们确定了课程的教学目标为运用物理和数学的有关理论和方法进一步研究物质化学运动形式的普遍规律。在大纲中贯彻理论联系实际与少而精的原则，使学生能系统地掌握物理化学的基本知识和基本原理，加深对自然现象本质的认识，为后续专业课程的学习奠定必要的基础。通过对物理化学知识体系的梳理，针对生物工程专业特点，授课团队选取了化学热力学、电化学、化学动力学为主要教学内容，界面现象，胶体为拓展知识内容。同时，将教学目标进行了拆分，便于与毕业要求形成相对应的矩阵关系。通过知识框架的明晰，教学团队能够从总体上把握教学安排和目标，方便老师掌握教学进度，理清重点，合理安排，充分利用授课时间。

二、理论知识与生物工程问题相结合，引起学生的学习兴趣

物理化学课程偏重理论性和基础性，同时知识体系相对独立。对于生物工程系的本科学生而言，与他们之前学过的课程之间联系不算紧密，对本专业的知识体系贡献也并不明晰。因此，就需要授课教师在教授过程中着力解决课程本身与生物工程问题之间的联系，激发学生的学习热情。在本课程的授课过程中，我们采用了几个策略解决该问题。第一，讲好绪论。绪论是一门课至关重要的起始，也是有一个相对完整的时间来给学生们阐述学习这门课程的目的和意义。在本课程绪论的课时内，我们准备了一些实际的问题给大家思考。比如，在一个发酵工厂中，你作为技术总监，如何确定发酵产物提纯的流程工艺，才能够实现产能最大化？在现代生物学研究中，我们是如何对生物大分子进行结构解析的？我们将问题归纳到具体的授课章节，鼓励同学们带着问题去进行学习。第二，例题选取。在知识点、公式的讲授过程中，我们会选取与生物问题联系紧密的问题，优先进行演示。例如，在化学热力学的中，我们专门向大家提出“生物能学”的概念，带领同学们演算糖酵解过程，转化为ATP的能量效率。有很多同学表示，这是一个新颖的思考生物问题的角度，非常感兴趣。通过这些做法，能够在教学过程中不断地将物理化学的知识与生物问题加以联系，学生会感到这些公式不再遥不可及，而是有用的，能够解决问题的，这样才能使得学生提高学习热情，主动获取知识。

三、探索建立新型教学评价体系，建立反馈和持续改进机制

以往的教学评价体系中，试卷成绩所占比重很大。这导致有的同学仅仅在复习考试周努力记住一些公式、例题，甚至请老师帮忙“划重点”以节省复习时间和精力。这样应试型的学习模式导致的一个结果就是，考试结束后，这些学过的知识点就被迅速遗忘，无法有效增加学生的知识体系。根据“工程教育专业认证标准要求”，以成果为导向（OBE），对接学校的专业毕业要求与社会人才需求。物理化学的课程教学，我们尝试引入多维度的课程评价体系，鼓励学生开展探索、自主获取知识，开展团队合作。经过反复研究和探索，目前逐步形成了具有专业和课程特点的多元化评价体系。平时成绩的比例逐步提高，其中包含考勤、课堂作业、课程小论文和团队合作作业。期末成绩为笔试，在试卷中针对性的体现知识要点，同时灵活加入主观题，从而鼓励学生进行自主思考。例如，在课程小论文中，我们仅仅给出一些选题的提示，但并不限制学生的思考范围。学生可以自行选择自己感兴趣的物理化学小问题，或者结合自己在参与科研实践中遇到的实际问题中的物理化学知识展开分析和讨论。这样一来，通过物理化学课程学习这一过程，学生们更多的学到了一种思考问题的角度和方法。这也符合我们建立新工科教育模式的本来目的。我们在课程结束后，会开展座谈，邀请班级的同学们畅所欲言，发表自己的意见和建议。授课团队全体参加，认真听取和记录同学们的意见，并记录归档。在教学工作总结中加以体现，并真正将这些宝贵的反馈意见运用到下一个周期的教学中去，建立持续改进的机制。紧接着，我们还会不断地降低试卷考核的成绩比重，更多地把课堂教给学生，由学生和教师共同来完成这一学习过程。

四、結语

工程教育认证是一个不断建设和改进的过程。对于参与其中的每一门课程来说，这都是一个不断进步的机会。新的授课模式和评价体系的建立，对我们来说既有机遇，也有挑战。授课团队需要保持在一个持续接受新知识，新事物的状态，而不能因循守旧，故步自封。“十年树木，百年树人”。我们将会在以后的物理化学教学工作中，发扬传统教学体系的优势，引入新的授课和考核模式，提升教学质量，服务于国家的新工科建设。

参考文献

[1]林建.工程教育认证与工程教育改革和发展[J].高等工程教育研究，2015（2）：10-19.

[2]谭英之，王峥，何福林，等.生物制药工程专业物理化学课程考试改革与实践[J].广州化工，2016，44（6）：163-164.

Reform and Exploration of Physical Chemistry Course in Bioengineering Specialty

under the Engineering Education Certification System

L? Qi-yana， WANG Wei-chena， YU Bingb

（a.School of Life Science; b. College of Chemistry， Zhengzhou University，

Zhengzhou， Henan 450001， China）

Abstract： Engineering education certification puts forward clear requirements for the teaching and assessment of each courses. Physical Chemistry course is an important basic course in the training system of bioengineering major. The knowledge and methods involved are widely used. In this paper， the teaching reform of Physical Chemistry is discussed， including curriculum syllabus formulation， evaluation system reform， and the feedback mechanism improvement. These measures will improve the quality of teaching and help train qualified engineers.

Key words： Physical Chemistry; engineering education certification; bioengineering; course reform