《基礎(chǔ)化學(xué)》與《物理化學(xué)》課程合并教學(xué)的探討

魏涌標(biāo) 王雅萱 葉勇 董敏 馮潔

[摘要]《基礎(chǔ)化學(xué)》和《物理化學(xué)》是藥學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，現(xiàn)階段多數(shù)藥學(xué)類高校開(kāi)設(shè)了這兩門課程，且大都是分開(kāi)教學(xué)。為了讓學(xué)生有更多的時(shí)間學(xué)習(xí)專業(yè)課，建議壓縮基礎(chǔ)課的課時(shí)。要保證在有限的課時(shí)內(nèi)將兩門化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課知識(shí)學(xué)好，本文討論了將《基礎(chǔ)化學(xué)》與《物理化學(xué)》兩門課程合并教學(xué)的必要性、合并教學(xué)的方法、課程體系優(yōu)化、教學(xué)手段改進(jìn)及兩門課程合并后的教學(xué)效果評(píng)價(jià)體系。

[關(guān)鍵詞]基礎(chǔ)化學(xué);物理化學(xué);合并;少課時(shí);課程改革

[中圖分類號(hào)] O640? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1674-4721（2019）1（c）-0169-03

隨著高等教育改革的進(jìn)行，為了培養(yǎng)出具備綜合素質(zhì)高的應(yīng)用型人才，必須對(duì)各門課程的課時(shí)進(jìn)行重新調(diào)整[1]：增加專業(yè)課的課時(shí)，壓縮基礎(chǔ)課的課時(shí)。要讓學(xué)生在課時(shí)縮水的情況下系統(tǒng)的掌握化學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)，建議進(jìn)行教學(xué)改革，將《基礎(chǔ)化學(xué)》和《物理化學(xué)》里重復(fù)的內(nèi)容進(jìn)行合并，使這兩門課程緊密聯(lián)系。這樣合并不但可減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，同時(shí)也可減小任課教師的工作量和節(jié)省學(xué)校教學(xué)支出。

1 《基礎(chǔ)化學(xué)》和《物理化學(xué)》合并的必要性

目前，我國(guó)對(duì)高校藥學(xué)專業(yè)所開(kāi)設(shè)的《基礎(chǔ)化學(xué)》和《物理化學(xué)》的基本現(xiàn)狀是獨(dú)立開(kāi)課、分開(kāi)教學(xué)[2-3]。以我學(xué)院為例，目前使用的教材是魏祖期等主編的人民衛(wèi)生出版社出版的基礎(chǔ)化學(xué)（8版）主要包括電解質(zhì)溶液、緩沖溶液、熱力學(xué)及應(yīng)用、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、氧化還原電極電位、膠體化學(xué)、原子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵與分子間作用力、配位化合物、滴定分析及核化學(xué)幾大塊。由于該課程被安排在大學(xué)一年級(jí)第一學(xué)期，在32個(gè)學(xué)時(shí)內(nèi)沒(méi)法將整本書的內(nèi)容講授，一般情況下教學(xué)重點(diǎn)主要放在電解質(zhì)溶液、緩沖溶液、熱力學(xué)及應(yīng)用、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、氧化還原電極電位、原子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵與分子間作用力和配位化合物這幾章中的部分重要的節(jié)，其他部分無(wú)法深入教學(xué)。而且如果全都深入教學(xué)將會(huì)產(chǎn)生大量的重復(fù)性工作，浪費(fèi)寶貴的教學(xué)資源和學(xué)生有限的時(shí)間。為了提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，有必要將兩個(gè)課程中重復(fù)的內(nèi)容合并，且學(xué)生也有很強(qiáng)烈的合并意愿。

2 《基礎(chǔ)化學(xué)》和《物理化學(xué)》合并教學(xué)的課程體系優(yōu)化

《基礎(chǔ)化學(xué)》和《物理化學(xué)》是高等院校藥學(xué)院課程中聯(lián)系非常密切的兩門基礎(chǔ)課程。基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)以知識(shí)的銜接和實(shí)際應(yīng)用為主，而物理化學(xué)教學(xué)則要側(cè)重知識(shí)點(diǎn)的挖掘和提升[4]。如在教學(xué)的內(nèi)容、方法及知識(shí)的應(yīng)用等方面加以協(xié)調(diào)、相互滲透、彼此貫通，構(gòu)成一個(gè)組合課程，則將在各方面為學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提高、自主學(xué)習(xí)積極性的提升等帶來(lái)諸多意想不到的效果[5]。合并教學(xué)不是將兩門課合并一門課的教學(xué)，而是在各自的教學(xué)中互相融會(huì)貫通，各自有所偏重。用物理化學(xué)的基本理論解釋基礎(chǔ)化學(xué)的一些知識(shí)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，在物理化學(xué)講解過(guò)程舉基礎(chǔ)化學(xué)的例子，使兩門課程的內(nèi)容相互促進(jìn)，相互依托。如在基礎(chǔ)化學(xué)第二章第三節(jié)溶液的滲透壓會(huì)講解到滲透壓的作用和生理意義[2]。人體血漿滲透壓力約為773 kPa，由血漿晶體滲透壓力和血漿膠體滲透壓力兩者構(gòu)成。由于細(xì)胞膜和毛細(xì)血管壁通透性不同，所以晶體滲透壓力與膠體滲透壓力表現(xiàn)出不同的生理作用。而在物理化學(xué)第九章膠體分散系統(tǒng)[3]中講到，1861年，英國(guó)化學(xué)家格雷厄姆在研究不同物質(zhì)水中的擴(kuò)散速度時(shí)發(fā)現(xiàn)有兩類物質(zhì)，他把擴(kuò)散速度慢的、不易結(jié)晶的、易成黏稠狀的一類物質(zhì)稱為膠體（colloid），而把擴(kuò)散速度快的、易結(jié)晶的、不易成黏稠狀的物質(zhì)稱為晶體（crystal）。結(jié)合物理化學(xué)中的相關(guān)理論知識(shí)如膠體及晶體的粒徑的區(qū)別、擴(kuò)散、Donnan平衡以及物質(zhì)在毛細(xì)管細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)特性等進(jìn)行深入解釋血漿晶體滲透壓力和血漿膠體滲透壓力的異同。

構(gòu)建培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生自我學(xué)習(xí)能力及綜合素質(zhì)的理論課案例教學(xué)方法。在保證執(zhí)行教學(xué)大綱要求的基礎(chǔ)上，增加真實(shí)案例或標(biāo)準(zhǔn)化案例，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新整合。當(dāng)學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)在《基礎(chǔ)化學(xué)》和《物理化學(xué)》理論課中化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)、膠體表面化學(xué)及大分子溶液等內(nèi)容重復(fù)出現(xiàn)，如魏祖期等主編的基礎(chǔ)化學(xué)中第五章是膠體、第六章是化學(xué)反應(yīng)熱及反應(yīng)的方向和限度、第七章是化學(xué)反應(yīng)速率、第八章為氧化還原反應(yīng)與電極電位;而對(duì)應(yīng)在李三鳴主編的物理化學(xué)教材中第一章、第六章、第七章和第九章分別為熱力學(xué)第一定律、電化學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、膠體分散系統(tǒng)。這些內(nèi)容在《基礎(chǔ)化學(xué)》和《物理化學(xué)》中都要重點(diǎn)講授，從而就有可能造成相關(guān)內(nèi)容的重復(fù)講解[2，4-6]。因此，《物理化學(xué)》必須認(rèn)真地與《基礎(chǔ)化學(xué)》協(xié)調(diào)，可將重復(fù)的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容，收到相互促進(jìn)的效果。如對(duì)這幾部分中重復(fù)的內(nèi)容合并，即《基礎(chǔ)化學(xué)》中講電化學(xué)的內(nèi)容，而在《物理化學(xué)》中講解講膠體分散系統(tǒng)、化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)的知識(shí)。這樣合并后，課時(shí)得到保證，講課效率提高，為學(xué)生全面發(fā)展提供更多的時(shí)間。

3 《基礎(chǔ)化學(xué)》和《物理化學(xué)》合并后的教學(xué)方式和教學(xué)手段的改進(jìn)

《基礎(chǔ)化學(xué)》和《物理化學(xué)》合并后，對(duì)任課教師在授課能力、技巧及對(duì)兩門課程體系內(nèi)容的熟悉程度的要求上都有所提高。因此為了提高課程教學(xué)效果，同教研室的老師得經(jīng)常集體備課，說(shuō)課。在將該兩門課程部分內(nèi)容合并后，應(yīng)在教學(xué)過(guò)程到廣泛的使用多媒體課件，充分利用多媒體的便攜性、信息量大、容易修改等優(yōu)點(diǎn)[7-8]。物理化學(xué)特點(diǎn)在于內(nèi)容抽象、數(shù)學(xué)公式較多等，這些對(duì)學(xué)生物化知識(shí)的學(xué)習(xí)造成了不少困難，使得期末考試過(guò)關(guān)率普遍低，致使一部分同學(xué)對(duì)物理化學(xué)產(chǎn)生厭學(xué)情緒，對(duì)物理化學(xué)的學(xué)習(xí)有畏懼心理。應(yīng)用多媒體教學(xué)可讓學(xué)生更直觀的理解抽象的知識(shí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量[8]。例如在講緒論時(shí)可考慮讓學(xué)生看一些經(jīng)典的無(wú)機(jī)藥物在臨床上應(yīng)用及抗生素、重金屬（如汞、鉛、鎘及有機(jī)金屬化合物等）、放射性元素、多環(huán)芳香類化合物等對(duì)大氣、水和土地的污染及這些污染最終對(duì)人們身體危害的視頻;在膠體這一章時(shí)可利用靶向藥物的視頻解析膠體在藥物研發(fā)中的應(yīng)用;在講解原子結(jié)構(gòu)這一章時(shí)可利用化學(xué)結(jié)構(gòu)繪圖軟件及計(jì)算機(jī)輔助藥物分子設(shè)計(jì)軟件將原子軌道及分子的三維結(jié)構(gòu)甚至其動(dòng)畫繪制出來(lái)，展現(xiàn)給學(xué)生。這樣不僅可使學(xué)生沒(méi)有了枯燥乏味感，同時(shí)使其實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力得到提高。

化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果的好壞直接影響后續(xù)的專業(yè)學(xué)科的學(xué)習(xí)。大學(xué)本科教育應(yīng)以學(xué)生為本，關(guān)注學(xué)生內(nèi)在需求，但現(xiàn)階段大學(xué)化學(xué)教學(xué)仍停留在重理論知識(shí)的傳授，而輕實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)的傳統(tǒng)教學(xué)模式上[9]。這種教學(xué)方法存在不靈活，容易導(dǎo)致學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)及學(xué)生綜合素質(zhì)低等缺點(diǎn)。因此教師在課程教學(xué)過(guò)程應(yīng)改進(jìn)教學(xué)手段，應(yīng)用一些先進(jìn)的教學(xué)方法，如幕課[10]、微課[11]、“互聯(lián)網(wǎng)+教育”[12]、和基于問(wèn)題學(xué)習(xí)（PBL）[13]、翻轉(zhuǎn)課堂[14-15]、手機(jī)課堂[16-17]等。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”在教育領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，線上線下混合式教學(xué)、微課教學(xué)進(jìn)行學(xué)習(xí)，這些都極大地改變了傳統(tǒng)教育的運(yùn)行規(guī)則?？梢越⒁恍┚氛n程、教學(xué)資源庫(kù)等信息化教學(xué)體系為學(xué)生提供一個(gè)自主學(xué)習(xí)平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與自主學(xué)習(xí)的有機(jī)結(jié)合。不再拘泥于傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)里的豐富學(xué)習(xí)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，提高了學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性、獨(dú)立思考和自我學(xué)習(xí)能力。對(duì)于一部分不好意思當(dāng)面請(qǐng)教老師的學(xué)生，可以采用由學(xué)生提出問(wèn)題，教師解答問(wèn)題的方式在線實(shí)時(shí)交流互動(dòng)。在線交流是文字交流，不用擔(dān)心表達(dá)不好而在他人面前丟面子，會(huì)使學(xué)生感到輕松。同時(shí)通過(guò)回答學(xué)生的問(wèn)題，教師也可更加全面地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，進(jìn)而調(diào)整進(jìn)度和采用更合理的教學(xué)方式以適應(yīng)大多數(shù)學(xué)生的需求?，F(xiàn)代化的教學(xué)方法可使學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力得到提升，學(xué)生更容易接受知識(shí)，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，有效提高了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果[18]。PBL教學(xué)法在臨床教學(xué)中應(yīng)用較為普遍，在基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也應(yīng)該推廣[13]。PBL教學(xué)法是以問(wèn)題為主線，將抽象枯燥的理論知識(shí)與學(xué)生感興趣又覺(jué)得很實(shí)用的日常生活、臨床問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力從而引導(dǎo)學(xué)生把握學(xué)習(xí)內(nèi)容的教學(xué)方法。這種教學(xué)方法能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，有效地促進(jìn)學(xué)生自學(xué)，進(jìn)而培養(yǎng)了學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)及與人溝通寫作的能力、提高了其分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。該學(xué)習(xí)方法以小組合作的形式展開(kāi)，這就要求學(xué)生間要互相幫助協(xié)同進(jìn)行各方面的工作，同時(shí)該教學(xué)方法要求學(xué)生帶著問(wèn)題去查閱大量的資料，這樣學(xué)生全方位的理解某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)可以活躍課堂氣氛，使授課更具吸引力。使學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度從“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”。因?yàn)樵赑BL教學(xué)活動(dòng)中的主體是學(xué)生，所以該教學(xué)法給教師提出了更高的要求。教師需要經(jīng)常針對(duì)如何提出問(wèn)題、提出怎樣的問(wèn)題、如何過(guò)渡、如何深入等進(jìn)行反復(fù)琢磨，廣泛查閱資料。通過(guò)這種方法提高授課藝術(shù)，推動(dòng)教師進(jìn)一步學(xué)習(xí)和改進(jìn)工作，做到“教學(xué)相長(zhǎng)”。

4 《基礎(chǔ)化學(xué)》和《物理化學(xué)》合并后的教學(xué)效果的評(píng)價(jià)體系

傳統(tǒng)教學(xué)模式下學(xué)生的最終成績(jī)包括三部分期末考試、平時(shí)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告及期考實(shí)驗(yàn)操作。這種評(píng)價(jià)體系對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的考評(píng)不全面，不利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和課堂參與度。為了激發(fā)參與課堂的積極性提高學(xué)習(xí)效果，必須探索多元化成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系，改革考試方法。課程成績(jī)基礎(chǔ)理論部分（期末考試60%、學(xué)生在課堂上積極回答問(wèn)題20%和學(xué)生的平日成績(jī)占20%）和實(shí)驗(yàn)課成績(jī)（實(shí)驗(yàn)報(bào)告占40%、期末的實(shí)驗(yàn)操作技能占30%、實(shí)驗(yàn)PPT占10%及開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)或大學(xué)生大創(chuàng)項(xiàng)目課題占20%）兩部分組成。

隨著現(xiàn)代化學(xué)教育理念的發(fā)展，傳統(tǒng)的課堂講授教學(xué)模式已經(jīng)落后、不能適應(yīng)現(xiàn)代教育的需要。因此，要充分利用教師在課堂上的主導(dǎo)作用及學(xué)生的主體地位，結(jié)合無(wú)機(jī)化學(xué)與物理化學(xué)兩門課程的關(guān)聯(lián)性和銜接性，對(duì)其教學(xué)策略、內(nèi)容側(cè)重及知識(shí)應(yīng)用等方面進(jìn)行有機(jī)配合，合理分配有限的課時(shí)教學(xué)資源，使其融合成為協(xié)調(diào)統(tǒng)一的組合課程。這對(duì)于學(xué)生在知識(shí)的積累與理解、學(xué)習(xí)方法的掌握、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、科學(xué)思維的培養(yǎng)與拓展等方面都具有較為積極的作用。

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（收稿日期：2018-07-06? 本文編輯：崔建中）