提高藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)課程教學(xué)效果初探

陳春麗++謝湘云++熱娜·卡斯木

摘 要：物理化學(xué)是藥學(xué)類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有理論性強(qiáng)，內(nèi)容抽象，概念多、公式多、計算多，公式的得出注重嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推導(dǎo)等課程特點，是一門學(xué)生普遍反映比較“難學(xué)”的專業(yè)基礎(chǔ)課。筆者針對目前物理化學(xué)教學(xué)中存在的問題，提出了幾點提高教學(xué)效果的體會：重視緒論課的講授、適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、強(qiáng)調(diào)知識的連續(xù)性和相關(guān)性、注重實驗教學(xué)、重視習(xí)題等，以期能調(diào)動學(xué)生積極性，提高學(xué)生的思維能力和認(rèn)知能力，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實踐能力，希望有助于該課程更好的開展。

關(guān)鍵詞：物理化學(xué) 存在的問題 教學(xué)效果 藥學(xué)專業(yè)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（c）-0199-02

物理化學(xué)是在物理和化學(xué)兩大學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它以豐富的化學(xué)現(xiàn)象和體系為對象，大量采納物理學(xué)的理論成就與實驗技術(shù)，探索、歸納和研究化學(xué)的基本規(guī)律和理論，構(gòu)成化學(xué)科學(xué)的理論基礎(chǔ)。物理化學(xué)的水平在相當(dāng)大程度上反映了化學(xué)發(fā)展的深度。

物理化學(xué)不僅是化學(xué)、化工專業(yè)學(xué)生的重要基礎(chǔ)課，同時也是藥學(xué)、食品科學(xué)、生物工程、建筑工程、材料工程等專業(yè)學(xué)生的理論基礎(chǔ)課[1～4]。該文中，筆者將針對目前藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)教學(xué)中存在的問題，提出了幾點提高該課程教學(xué)效果的體會。

1 物理化學(xué)在藥學(xué)專業(yè)的地位

藥學(xué)是連接健康科學(xué)和化學(xué)科學(xué)的醫(yī)療保健行業(yè)，它承擔(dān)著確保藥品的安全和有效使用的職責(zé)。藥學(xué)專業(yè)培養(yǎng)具備藥學(xué)學(xué)科基本理論、基本知識和實驗技能，能在藥品生產(chǎn)、檢驗、流通、使用和研究與開發(fā)領(lǐng)域從事鑒定、藥物設(shè)計、一般藥物制劑及臨床合理用藥等方面工作的科學(xué)技術(shù)人才。

物理化學(xué)與藥學(xué)密切相關(guān)。新藥設(shè)計、藥物合成路線的選擇、工藝條件的確定、反應(yīng)速率及機(jī)制的確定都需要化學(xué)熱力學(xué)及化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ)；藥物劑型的設(shè)計及研制，藥物的穩(wěn)定性及其在體內(nèi)的吸收、分布、代謝都與物理化學(xué)原理密切相關(guān)。近年來納米材料在藥學(xué)中受到廣泛重視，微粒分散系統(tǒng)在實現(xiàn)定時、定量、定位給藥中能夠發(fā)揮獨特的作用，表面化學(xué)、膠體化學(xué)是其重要基礎(chǔ)。事實上，從藥物的研發(fā)、生產(chǎn)、貯存到藥物的使用和吸收直至發(fā)揮作用，都與物理化學(xué)有關(guān)。物理化學(xué)也與藥學(xué)各專業(yè)課的學(xué)習(xí)密切相關(guān)，是前期化學(xué)課程的規(guī)律總結(jié)，也是后續(xù)藥學(xué)課程的理論和實驗基礎(chǔ)。

2 物理化學(xué)課程的特點及在教學(xué)過程中普遍存在的問題

我校的物理化學(xué)課程是藥學(xué)專業(yè)大二學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)了，根據(jù)大綱要求設(shè)置理論課72學(xué)時、實驗課27學(xué)時，要求學(xué)生在一學(xué)期的時間內(nèi)完成熱力學(xué)、動力學(xué)、化學(xué)平衡、相平衡等十章學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生普遍反映物理化學(xué)課程是“難學(xué)”的專業(yè)基礎(chǔ)課，究其原因，這與課程特點有關(guān)系。

（1）物理化學(xué)理論性強(qiáng)，內(nèi)容抽象，概念多、公式多、計算多，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往感到內(nèi)容繁雜，理解吃力。比如：熱力學(xué)狀態(tài)函數(shù)“熵S、吉布斯能G、亥姆霍茲能F”的導(dǎo)出及理解，學(xué)生普遍反映對于這類抽象的內(nèi)容在課堂上似乎聽懂了，但課后再看還是不理解。

（2）物理化學(xué)非常重視使用數(shù)學(xué)和物理方法，通過數(shù)學(xué)的嚴(yán)密推導(dǎo)得出系統(tǒng)各物理量間定量關(guān)系，進(jìn)而獲得過程變化的規(guī)律。學(xué)生往往被繁雜的公式推導(dǎo)過程所困擾，在講授功W的計算時，系統(tǒng)變化過程不同（等溫條件、等壓條件、絕熱條件），計算的公式也不同，對于高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生而言，往往糾結(jié)于公式推導(dǎo)中的積分、微分，而忘了推導(dǎo)公式的目的，導(dǎo)致盲目使用公式而得出錯誤的結(jié)論，久而久之，打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

（3）物理化學(xué)課程主要講授基礎(chǔ)知識，教材中涉及與藥學(xué)專業(yè)應(yīng)用的實例較少，所以學(xué)生一般很難將理論知識與藥學(xué)實踐聯(lián)系在一起，缺乏了學(xué)習(xí)興趣。

3 提高物理化學(xué)課程教學(xué)效果的幾點體會

3.1 重視緒論課的講授，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

托爾斯泰說過“成功的教學(xué)所需要的不是強(qiáng)制，而是激發(fā)學(xué)生的興趣。”只有當(dāng)學(xué)生對問題有了強(qiáng)烈的興趣，才可能對問題大膽的去探究。學(xué)生能否大膽思考，善于思考，決定著學(xué)生能否能對知識牢固掌握和靈活運用。緒論是每門學(xué)科教學(xué)的第一課，也是課程建設(shè)中的重要一環(huán)。上好緒論課對于物理化學(xué)課程而言顯得尤為重要。該課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課，通過緒論的講授，應(yīng)充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，營造學(xué)生主動學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)氛圍。

一般，緒論部分包含三方面的內(nèi)容：物理化學(xué)的任務(wù)和內(nèi)容、物理化學(xué)的發(fā)展及其與藥學(xué)的關(guān)系、物理化學(xué)的學(xué)習(xí)方法。在講授過程中，我們可以通過設(shè)疑、舉例、講解的方法凸顯物理化學(xué)的重要性。通過課堂提問“金剛石可以變成石墨，石墨能不能變成金剛石呢？如果想讓石墨變成金剛石，需要施加怎樣的外界條件呢？”，告訴學(xué)生這個問題可以通過化學(xué)熱力學(xué)的知識進(jìn)行預(yù)測，從而引出化學(xué)熱力學(xué)，告訴學(xué)生化學(xué)熱力學(xué)可以解決藥物合成工業(yè)中的能量衡算與能量的合理利用、設(shè)計新的反應(yīng)路線的可能性和反應(yīng)限度問題。通過提問“為什么有些藥物要求病人一天吃一次，而有些要求一天吃三次”，告訴學(xué)生類似的問題可以運用化學(xué)動力學(xué)的知識解答，告訴學(xué)生藥物生產(chǎn)工藝條件的優(yōu)化和工藝流程的選擇、藥物制劑的穩(wěn)定性和有效期預(yù)算、藥物在體內(nèi)的吸收、分布、代謝等過程都設(shè)計化學(xué)動力學(xué)知識，化學(xué)動力學(xué)是解決這些問題的理論基礎(chǔ)。

3.2 根據(jù)專業(yè)課程的要求，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，做到有所側(cè)重，適當(dāng)取舍

第一，根據(jù)專業(yè)特點選擇教學(xué)內(nèi)容。結(jié)構(gòu)化學(xué)是物理化學(xué)的重要組成部分，對于綜合性大學(xué)化學(xué)專業(yè)的學(xué)生，這是必修課，但對于藥學(xué)專業(yè)，結(jié)構(gòu)化學(xué)與后續(xù)課程及實際應(yīng)用聯(lián)系較少，所以藥學(xué)專業(yè)重點講授化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、電化學(xué)、表面化學(xué)、膠體與大分子系統(tǒng)。同時，電化學(xué)知識已在無機(jī)化學(xué)課程學(xué)習(xí)中有所涉及，應(yīng)避免重復(fù)講解。

第二，要求學(xué)生弱化對公式推導(dǎo)過程的掌握，重點把握公式的物理意義和使用條件。強(qiáng)調(diào)公式推導(dǎo)過程是為了更好的理解公式的物理意義及使用條件，完全掌握固然好，但如果無法掌握也不用過于糾結(jié)，重點是要把握公式的物理意義和使用條件，掌握各個公式的使用條件。endprint

第三，降低理論難度，重點教會學(xué)生物理化學(xué)的思維方法。物理化學(xué)的抽象化、理想化的思維方法是學(xué)生感到物理化學(xué)難學(xué)的原因之一，但這種思維方法是符合認(rèn)知規(guī)律的，學(xué)生通過物理化學(xué)的學(xué)習(xí)，應(yīng)了解和學(xué)會這種思維方法。比如：理想狀態(tài)是比較簡單、容易考察的狀態(tài)，物理化學(xué)往往從理想狀態(tài)入手，研究其內(nèi)在規(guī)律，在此規(guī)律的基礎(chǔ)上加以修正，使其適合非理想即實際條件的使用。比如：在講解化學(xué)反應(yīng)等溫方程式時，方程式的推導(dǎo)以理想氣體作為考察對象，壓力以PB表示，此公式可以推廣到實際高壓氣體，處理方法為：給PB乘以校正因子γB得到表征真實氣體壓力的物理量逸度fB，用fB來代替PB。

3.3 注重課程內(nèi)容的系統(tǒng)性和整體性講授，強(qiáng)調(diào)知識的連續(xù)性和相關(guān)性

物理化學(xué)的前后內(nèi)容有非常緊密的聯(lián)系，講授過程中應(yīng)強(qiáng)調(diào)知識的邏輯性和系統(tǒng)性，注重知識的歸納總結(jié)。教材中章節(jié)雖多，但主要內(nèi)容只涉及兩部分：化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動力學(xué)。除了化學(xué)動力學(xué)，其他章節(jié)均可理解為化學(xué)熱力學(xué)相關(guān)內(nèi)容：熱力學(xué)第一規(guī)律和熱力學(xué)第二規(guī)律是化學(xué)熱力學(xué)的基本規(guī)律，其他章節(jié)均為這兩個基本規(guī)律的應(yīng)用，比如將基本規(guī)律應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)就衍生出化學(xué)平衡的知識，應(yīng)用于多組分系統(tǒng)就衍生出多組分系統(tǒng)熱力學(xué)和相平衡，應(yīng)用于電化學(xué)反應(yīng)就衍生出電化學(xué)知識等。

3.4 注重實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生運用理論知識分析問題、解決問題的能力

課程的理論教學(xué)和實驗教學(xué)是相輔相成的，好的實驗課將有助于更好的理解理論知識，通過實驗操作學(xué)生也更能體會理論知識的作用。比如：通過“蔗糖水解”實驗，利用旋光儀測定蔗糖在酸存在下的水解速度常數(shù)，可以讓學(xué)生更好的理解一級反應(yīng)（或準(zhǔn)一級反應(yīng)）。要讓把實驗課與理論課放在同等重要的地位，要求學(xué)生課前預(yù)習(xí)實驗，課后對實驗數(shù)據(jù)做認(rèn)真處理，體會理論與實踐的結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力。

3.5 重視習(xí)題的重要性，通過學(xué)生課后練習(xí)，做到及時反饋對知識的理解程度

習(xí)題是學(xué)好物理化學(xué)的重要環(huán)節(jié)。雖然主張大學(xué)生的學(xué)習(xí)以自主安排為主，但對于物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，我們提倡教師每節(jié)課都應(yīng)根據(jù)所學(xué)知識挑選難度適中的習(xí)題作為課后練習(xí)布置給學(xué)生，通過習(xí)題強(qiáng)化對知識的鞏固。同時，對于學(xué)生普遍感覺困惑的習(xí)題，應(yīng)抽出時間講解，及時幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺。

4 結(jié)語

物理化學(xué)是藥學(xué)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門相對比較難學(xué)的課程，教學(xué)實踐任重道遠(yuǎn)。作為教師，我們應(yīng)在教學(xué)環(huán)節(jié)上采取切實可行的措施調(diào)動學(xué)生積極性，營造良好的教學(xué)環(huán)境，提高學(xué)生的思維能力和認(rèn)知能力，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實踐能力，為國家培養(yǎng)合格的藥學(xué)人才貢獻(xiàn)自己的微薄之力。

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