藥學(xué)專業(yè)《物理化學(xué)》教學(xué)方法改革的探索與實(shí)踐

薛運(yùn)生，楊宜華

(徐州醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，江蘇徐州 221004)

藥學(xué)專業(yè)《物理化學(xué)》教學(xué)方法改革的探索與實(shí)踐

薛運(yùn)生，楊宜華

(徐州醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，江蘇徐州 221004)

《物理化學(xué)》作為藥學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課，與藥學(xué)專業(yè)課和藥學(xué)研究關(guān)系密切。通過加強(qiáng)理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用，特別是藥學(xué)實(shí)踐的聯(lián)系和融合，不斷推進(jìn)教學(xué)方法改革，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。

物理化學(xué)；藥學(xué)專業(yè)；教學(xué)方法；教學(xué)質(zhì)量

物理化學(xué)是從研究物理變化和化學(xué)變化的聯(lián)系入手，探求化學(xué)變化的基本規(guī)律的一門科學(xué)[1]。對(duì)于高等醫(yī)藥院校藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，物理化學(xué)是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程和必修課程，是繼無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)之后的一門理論化學(xué)課程。其內(nèi)容除了涉及無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)的知識(shí)外，還與物理學(xué)、高等數(shù)學(xué)和生物化學(xué)等知識(shí)密切相關(guān)。同時(shí)，又為后繼課程如藥物化學(xué)、藥劑學(xué)等的學(xué)習(xí)提供方法和理論指導(dǎo)，它在基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程之間起著橋梁和紐帶的作用，并且藥學(xué)研究的整個(gè)過程都與物理化學(xué)密切相關(guān)。由于該課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)時(shí)少內(nèi)容多的矛盾較為突出，同時(shí)物理化學(xué)理論性強(qiáng)、公式多、邏輯性強(qiáng)，教師感到難教，學(xué)生覺得難學(xué)。學(xué)生覺得難學(xué)、枯燥的原因很大程度上在于在教學(xué)的過程中，教學(xué)內(nèi)容缺乏與實(shí)際應(yīng)用特別是藥學(xué)實(shí)際的密切聯(lián)系，致使學(xué)生覺得不能學(xué)以致用，導(dǎo)致缺乏學(xué)習(xí)的興趣。因此要提高教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，就必須改進(jìn)教學(xué)方法，加強(qiáng)物理化學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用特別是藥學(xué)實(shí)踐的聯(lián)系和融合是至關(guān)重要的。

1 理論聯(lián)系實(shí)際，強(qiáng)化藥學(xué)特色

1.1 與藥學(xué)實(shí)踐相結(jié)合

物理化學(xué)理論抽象、概念多、公式多，初學(xué)者不易掌握。如果在授課時(shí)僅僅是教會(huì)學(xué)生如何應(yīng)用概念、公式去解題，學(xué)生往往會(huì)感到課程既難學(xué)又似乎沒有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。因此在教學(xué)中應(yīng)注重理論聯(lián)系實(shí)際，注重結(jié)合藥學(xué)方面的實(shí)際問題進(jìn)行講授，把抽象的物理化學(xué)原理與藥學(xué)實(shí)踐相結(jié)合，注意用理論知識(shí)去分析和解決實(shí)際問題，使學(xué)生達(dá)到學(xué)懂會(huì)用，學(xué)以致用的目的。

第一，物理化學(xué)可為藥物新劑型的開發(fā)提供理論指導(dǎo)?；鞈乙?、乳狀液、膠體等劑型的藥物配制都需要應(yīng)用表面化學(xué)和膠體的知識(shí)點(diǎn)。例如，固體分散體是提高藥物吸收效果和生物利用度的有效方法，利用物化中的低共熔相圖原理，使藥物與載體以低共熔比例共存時(shí)，制成的藥物具有均勻的微細(xì)分散結(jié)構(gòu)，可大大改善其溶出速度。如灰黃霉素-酒石酸低共熔混合物的溶出速度比純灰黃霉素的大2.7倍；48%尿素與52%磺胺噻唑制成的低共熔混合物的溶出速度是純磺胺噻唑的12倍[2]。微乳作為新的給藥系統(tǒng)之一，近年來被用于多種藥物制劑的開發(fā)，其突出優(yōu)點(diǎn)有增溶，促進(jìn)吸收，提高生物利用度，減少過敏反應(yīng)等。如抗腫瘤藥喜樹堿在微乳中的溶解度提高23倍[1]。在介紹膠體分散體系時(shí)，通過給學(xué)生引入“微乳”的實(shí)例，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也加深了學(xué)生對(duì)物理化學(xué)中枯燥概念的理解和掌握。

第二，為藥物研究和病變檢驗(yàn)提供實(shí)驗(yàn)方法。人的體液均為膠體，利用膠體粒子帶電的特點(diǎn)，通過電泳方法可分離體液，判斷某器官是否病變等。例如在電場(chǎng)作用下，可將唾液中的消化酶分離出來，這對(duì)單獨(dú)研究酶的活性提供了方便。又如當(dāng)人體的脂質(zhì)代謝遭到破壞時(shí)，血液中紅細(xì)胞的電泳率就會(huì)低于正常值，通過電泳的測(cè)定就可判定人體的肝功能是否正常[3]。這些實(shí)際應(yīng)用均與膠體知識(shí)相關(guān)。

第三，為新藥的研發(fā)提供理論指導(dǎo)?；瘜W(xué)藥物中合成路線選擇、工藝條件確定，反應(yīng)速率及機(jī)制的分析,這些都需要化學(xué)熱力學(xué)及化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ),而產(chǎn)品的分離和純化又需要相平衡的理論知識(shí)；相平衡中結(jié)晶、蒸餾和精餾、萃取等方法為天然有效成分的分離純化提供了很好的理論指導(dǎo)基礎(chǔ)等。

第四，為專業(yè)課程學(xué)習(xí)和研究提供理論基礎(chǔ)。實(shí)際上物理化學(xué)各章節(jié)的內(nèi)容,都與藥學(xué)專業(yè)主要專業(yè)課如藥物化學(xué)、天然藥物化學(xué)、藥理學(xué)和藥劑學(xué)有千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。藥理學(xué)中有關(guān)藥物的穩(wěn)定性及體內(nèi)代謝等直接與化學(xué)動(dòng)力學(xué)規(guī)律相關(guān)；藥劑學(xué)中溶膠的性質(zhì)需要電化學(xué)知識(shí)；在藥代動(dòng)力學(xué)研究中，首先要確定模型是一室、二室還是三室，應(yīng)用的則是化學(xué)動(dòng)力學(xué)中一級(jí)反應(yīng)和零級(jí)反應(yīng)的知識(shí)等。

1.2 與教師科研相結(jié)合

高校中的教學(xué)與科研是相輔相成、相互促進(jìn)、缺一不可的,堅(jiān)持教學(xué)與科研相結(jié)合,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的主要途徑，也是理論聯(lián)系實(shí)際的重要環(huán)節(jié)。將教師成熟的科研成果及時(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,編寫為教材,保證實(shí)驗(yàn)內(nèi)容新穎,既有廣度,又有深度。學(xué)生把掌握的理論知識(shí)融會(huì)貫通地運(yùn)用到實(shí)際中,把枯燥、抽象的知識(shí)變成了生動(dòng)易懂的實(shí)驗(yàn),激發(fā)了學(xué)生的求學(xué)欲望,增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力。筆者在教學(xué)中，結(jié)合有關(guān)抗氧化劑的構(gòu)效關(guān)系研究與設(shè)計(jì)方面的科研工作，將化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)等理論內(nèi)容與科研實(shí)際結(jié)合起來，收到了良好的教學(xué)效果。課外，通過布置課程小論文，以物理化學(xué)原理知識(shí)在藥學(xué)方面的應(yīng)用為題，讓學(xué)生主動(dòng)搜尋資料，閱讀參考書，促使他們?cè)谡撐淖珜懼懈M(jìn)一步地理解理論知識(shí)和相關(guān)方法，同時(shí)也培養(yǎng)了他們基本的科研素養(yǎng)。

1.3 與學(xué)科發(fā)展前沿相結(jié)合

物理化學(xué)作為基礎(chǔ)理論化學(xué)，往往給人一種遠(yuǎn)離科技前沿的錯(cuò)覺。實(shí)際上，物理化學(xué)原理是許多高新技術(shù)的基礎(chǔ)，且在高新技術(shù)領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。因此，教師要密切關(guān)注物理化學(xué)領(lǐng)域的最新發(fā)展，結(jié)合學(xué)生專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)校的科研特色，介紹基礎(chǔ)知識(shí)在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用趨勢(shì)，引導(dǎo)學(xué)生思考，要站在學(xué)科發(fā)展的前沿反觀基礎(chǔ)、改造基礎(chǔ)、重建基礎(chǔ)。如在學(xué)習(xí)拉烏爾定律時(shí)，將拉烏爾定律與滲透、反滲透方法結(jié)合，講解其在宇航員制造太空水過程中的應(yīng)用，使學(xué)生了解了科學(xué)技術(shù)和社會(huì)的關(guān)系，激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望和學(xué)習(xí)熱情[4]；又如在學(xué)習(xí)表面現(xiàn)象這一章時(shí),結(jié)合舉例2007年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者埃特爾有關(guān)一氧化碳在金屬鉑表面的氧化過程的研究，催生了汽車尾氣凈化裝置，從而了解表面化學(xué)的研究領(lǐng)域?qū)χ扑帯⒒ぎa(chǎn)業(yè)影響巨大,物質(zhì)接觸表面發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)作至關(guān)重要，加深學(xué)生對(duì)表面化學(xué)在物理化學(xué)學(xué)習(xí)中的相關(guān)內(nèi)容的理解。通過這些前沿概念性的介紹,使學(xué)生在開闊眼界的同時(shí)啟發(fā)了創(chuàng)新性思維。通過在教學(xué)中不斷滲透前沿科學(xué)知識(shí)，不僅使物理化學(xué)教育富有生命力、感染力與時(shí)代感，而且培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，使他們的學(xué)習(xí)目標(biāo)更加明確。教師在介紹前沿科技時(shí)表現(xiàn)出的熱愛化學(xué)、崇尚科學(xué)的情感和價(jià)值觀，也會(huì)對(duì)學(xué)生科學(xué)精神的形成產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響[5]。

1.4 與生活實(shí)際相結(jié)合

比如我們?cè)趯?shí)際生活中遇到的氣泡，液滴，肥皂泡為什么都是球形的？在江河入海處為什么能夠形成三角洲等，通過與這些生活實(shí)際相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生在物理化學(xué)的學(xué)習(xí)中得到解答。

2 實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐融合的途徑與手段

2.1 加強(qiáng)藥學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)，提高教師藥學(xué)知識(shí)水平

要實(shí)現(xiàn)物化理論知識(shí)與藥學(xué)專業(yè)的融合，教師的業(yè)務(wù)水平至關(guān)重要。教師只有具備深厚的藥學(xué)和生命科學(xué)方面的專業(yè)知識(shí)，才能理解物化課程在藥學(xué)中的作用，在教學(xué)中將物理化學(xué)與藥學(xué)融為一體。目前從事物理化學(xué)教學(xué)的教師大多畢業(yè)于化學(xué)專業(yè)，缺少必要的藥學(xué)知識(shí)背景，而藥學(xué)專業(yè)的物理化學(xué)教學(xué)是要能更好地服務(wù)于藥學(xué)專業(yè)課的學(xué)習(xí)和藥學(xué)科學(xué)研究。這就要求教師除了花費(fèi)大量的時(shí)間和精力備課外，還需要對(duì)藥學(xué)知識(shí)有所了解和掌握，需要教師不斷加強(qiáng)藥學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)，提高自己的藥學(xué)知識(shí)水平。有的學(xué)校要求化學(xué)基礎(chǔ)課教師必須聽完一輪藥學(xué)專業(yè)的相關(guān)課程，甚至參與某些專業(yè)課程的教學(xué)[6]，這的確是非常有效的舉措。物化教師一旦了解和掌握了藥學(xué)專業(yè)知識(shí)，對(duì)于自身知識(shí)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)物理化學(xué)與藥學(xué)專業(yè)的融合都有十分重要的作用。

除了不斷提高自身的藥學(xué)知識(shí)水平外，加強(qiáng)與藥學(xué)專業(yè)課教師的聯(lián)系和合作也是實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐融合的重要途徑。筆者在教學(xué)中，經(jīng)常與藥劑學(xué)等專業(yè)課程教師交流，開展集體備課，了解物化基礎(chǔ)知識(shí)和理論在藥劑學(xué)中的應(yīng)用，從而明確了教學(xué)中的重點(diǎn)，加強(qiáng)了理論與實(shí)踐的融合，突出了物理化學(xué)的基礎(chǔ)課地位和作用，取得了良好的教學(xué)效果。

2.2 設(shè)立專題講座

結(jié)合藥學(xué)特點(diǎn)，開設(shè)與藥物化學(xué)、天然藥物化學(xué)、藥理學(xué)、生物電化學(xué)、藥劑學(xué)等藥學(xué)專業(yè)密切相關(guān)的系列知識(shí)講座，也是加強(qiáng)物理化學(xué)與藥學(xué)融合的一個(gè)重要途徑。

2.3 開設(shè)綜合性、開放性實(shí)驗(yàn)

理論知識(shí)與藥學(xué)專業(yè)的融合也體現(xiàn)在融合藥學(xué)特色的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)上。通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，開設(shè)綜合性、開放性實(shí)驗(yàn)，體現(xiàn)面向藥學(xué)專業(yè)的特色。例如，根據(jù)旋光法測(cè)定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率常數(shù)實(shí)驗(yàn)，可增加研究藥物有效期的實(shí)驗(yàn)；將凝固點(diǎn)降低法測(cè)萘的分子量改為測(cè)葡萄糖的分子量，同時(shí)利用該實(shí)驗(yàn)的原理和方法測(cè)定中藥注射液的滲透壓等[7]。在學(xué)習(xí)化學(xué)動(dòng)力學(xué)章節(jié)時(shí)，教師結(jié)合藥學(xué)專業(yè)特色，參考藥物穩(wěn)定性和代謝動(dòng)力學(xué)知識(shí)，給出學(xué)生明確的提綱，讓學(xué)生查閱文獻(xiàn)，師生共同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，開設(shè)開放性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在開放性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、完成過程中，將物理化學(xué)理論知識(shí)更好地運(yùn)用到藥學(xué)研究中，同時(shí)也可以培養(yǎng)學(xué)生基本的科研思維。

2.4 吸納學(xué)生參與科研項(xiàng)目

大學(xué)生在校期間參加科學(xué)研究，可以提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力，也是將物化理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的一條有效途徑?？蒲袑?shí)踐是在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)習(xí)，是應(yīng)用科學(xué)理論的具體行動(dòng)，有利于開發(fā)和鍛煉大學(xué)生獨(dú)立思考能力、隨機(jī)應(yīng)變能力和分析解決問題的能力。結(jié)合我們的科研課題，吸納學(xué)生參與進(jìn)來，由老師提出研究項(xiàng)目，學(xué)生和老師雙向選擇，課題確定后由學(xué)生自己查找資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、按方案完成實(shí)驗(yàn)、發(fā)表科研論文。這種方式可以讓學(xué)生提前進(jìn)行科研實(shí)踐活動(dòng)，在科研實(shí)踐中體會(huì)基礎(chǔ)理論知識(shí)與實(shí)踐的聯(lián)系與融合，進(jìn)而提高學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力。

總之，物理化學(xué)已經(jīng)滲透到藥學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，未來的藥學(xué)工作者應(yīng)具備扎實(shí)的物理化學(xué)基礎(chǔ)。因此，在物理化學(xué)教學(xué)中應(yīng)通過提高教師藥學(xué)知識(shí)水平，設(shè)立專題講座，開設(shè)綜合性、開放性實(shí)驗(yàn)，吸納學(xué)生參與科研等途徑和手段，加強(qiáng)物理化學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用特別是與藥學(xué)實(shí)踐的聯(lián)系和融合，不斷推進(jìn)教學(xué)方法的改革，為培養(yǎng)適應(yīng)21世紀(jì)藥學(xué)科學(xué)發(fā)展與醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化建設(shè)需要的人才發(fā)揮其重要的基礎(chǔ)作用。

[1]侯新樸.物理化學(xué)[M].6版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2007.

[2]魯純素.物理化學(xué)[M].3版.北京:人民衛(wèi)生出版社,1996.

[3]田青平,丁紅,邢桂琴.物理化學(xué)在藥學(xué)中的作用[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào):基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版,2003,5(4):360-361.

[4]李琳.由適應(yīng)性學(xué)習(xí)向生成性學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變的思考——藥學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課物理化學(xué)現(xiàn)代教學(xué)的幾點(diǎn)做法[J].西北醫(yī)學(xué)教育,2005,13(5):553-554.

[5]劉慧瑾,劉俠.提高物理化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的實(shí)踐與體會(huì)[J].新課程研究,2009,(159):44.

[6]田青平,石恩嫻,丁紅.以評(píng)估為契機(jī),全面推動(dòng)藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)教學(xué)改革[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版),2007,9(6):660-662.

[7]胡潤(rùn)淮,袁珂,李玉賢,等.中藥專業(yè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2000,(1):28-30.

Exploration and practice on the teaching method reform in physical chemistry for the speciality of pharmacy

XUE Yunsheng,YANG Yihua
(School of Pharmaceutical Science,Xuzhou Medical College,Xuzhou 221004，China)

Physical chemistry as a pharmacy-based subject,is closely related to specialized courses of pharmacy and pharmaceutical research.This paper presented the viewpoint that teachers should strengthen the linkage and integration of theoretical knowledge and practical application,especially pharmacy practice,and continuously push forward the reform of teaching methods so as to stimulate students'interest,and improve teaching quality.

Physical chemistry;Speciality of pharmacy;Teaching methods;Teaching quality

R913 G642.0

C

1673-7210（2010）01（c）-137-03

2009-10-04）

徐州醫(yī)學(xué)院教學(xué)改革與研究課題基金資助項(xiàng)目 （編號(hào)：XZY0080319）。

薛運(yùn)生（1977-），男，江蘇徐州人，物理化學(xué)碩士，講師，主要從事物理化學(xué)教學(xué)與科研工作。