藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)教學(xué)論文

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【關(guān)鍵詞】教育，藥學(xué)；物理化學(xué)；教學(xué)

物理化學(xué)是研究化學(xué)體系行為最一般規(guī)律的學(xué)科，在培養(yǎng)創(chuàng)新能力方面有其他課程無(wú)法替代的作用。由70多位專家參與撰寫(xiě)的自然科學(xué)學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略調(diào)研報(bào)告《物理化學(xué)》卷中指出［1］，實(shí)踐表明，凡是具有較好物理化學(xué)素養(yǎng)的大學(xué)本科畢業(yè)生，適應(yīng)能力強(qiáng)，“后勁”足。由于有較好的理論基礎(chǔ)，他們?nèi)菀子|類旁通、自學(xué)深造，能較快適應(yīng)工作的變動(dòng)，開(kāi)辟新的研究陣地，從而有可能站在國(guó)際科技發(fā)展的前沿。隨著大學(xué)基礎(chǔ)課程的改革，藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)所安排的內(nèi)容多，課時(shí)少，如何提高教學(xué)質(zhì)量就成了很大的難題。筆者現(xiàn)介紹藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)教學(xué)的一些體會(huì)。

1理論聯(lián)系實(shí)際，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

很多學(xué)生認(rèn)為物理化學(xué)是非常難學(xué)的一門(mén)課程，都是抽象的、枯燥的理論，從而產(chǎn)生厭學(xué)心理。“興趣是最好的老師”，作為教師要從興趣入手，引導(dǎo)他們喜歡并且學(xué)好這門(mén)課程，教師應(yīng)更多地介紹物理化學(xué)與藥學(xué)的聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。例如講授“相平衡”時(shí)，介紹超臨界二氧化碳提取藥物的知識(shí)，它是利用了物質(zhì)在臨界點(diǎn)附近的奇異性，利用無(wú)毒、不殘留的二氧化碳代替水或有機(jī)溶劑作為萃取介質(zhì)，將高壓下萃取的物質(zhì)經(jīng)降低壓力分離出來(lái)的一種把萃取與分離兩個(gè)過(guò)程合為一體的新型提取分離方法。對(duì)于那些熱不穩(wěn)定或易被破壞活性成分的藥物，采用這種方法提取優(yōu)于傳統(tǒng)的方法，然而這一高新技術(shù)是物理化學(xué)中臨界狀態(tài)、兩相平衡的知識(shí)。在介紹相圖時(shí)，結(jié)合藥劑型改良的知識(shí)。比如，難溶于水的藥物溶解后不易被吸收，藥效慢，如果與尿素或其它溶于水并且無(wú)毒的化合物共熔，用快速冷凍的方法制成低共熔混合物，則尿素在胃液中能很快溶解，剩下高度分散的藥物，從而利于吸收。例如，在講授“稀溶液依數(shù)性”內(nèi)容時(shí)，可以列舉“北方冬天吃凍梨前，先將凍梨放入涼水中浸泡一段時(shí)間。發(fā)現(xiàn)凍梨表面結(jié)一層薄冰，而里邊卻解凍了。這是什么道理呢？”實(shí)際上，如果能清楚梨中的水不是純水，而是溶有糖和一些物質(zhì)的溶液，利用稀溶液中凝固點(diǎn)降低的規(guī)律就很容易解釋這一問(wèn)題了。在“膠體”這一章中，醫(yī)藥上用于胃腸造影的硫酸鋇合劑，其中就含有足夠量的一種高分子化合物——阿拉伯膠對(duì)硫酸鋇溶膠起保護(hù)作用，當(dāng)患者服用后，硫酸鋇膠漿能均勻地粘附在胃腸道壁上形成薄膜，從而利于造影檢查。

把理論知識(shí)與實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，讓學(xué)生感覺(jué)到物理化學(xué)知識(shí)跟我們的生活息息相關(guān)，不再是一門(mén)枯燥乏味的課程，而是讓學(xué)生感興趣的課程。

2有效地組織課堂教學(xué)

課堂教學(xué)要遵循教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的原則。課堂上教師除了傳授知識(shí)之外，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。因此，教師在組織教學(xué)活動(dòng)時(shí)，要注意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。教師在授課的時(shí)候，應(yīng)采用啟發(fā)式教學(xué)，不能只以老師為中心，平鋪直敘，照本宣科。多提出問(wèn)題，讓學(xué)生進(jìn)行思考，采取教師講授理論和學(xué)生參與討論有機(jī)結(jié)合起來(lái)，讓課堂變得生動(dòng)活潑，教師和學(xué)生形成良好互動(dòng)。這樣既能夠讓學(xué)生掌握了知識(shí)，又能培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

例如，講授到“熱力學(xué)第二定律”時(shí)，讓學(xué)生先發(fā)表自己對(duì)熱力學(xué)第二定律的兩種說(shuō)法的理解，然后教師再做出總結(jié)和歸納。第二定律指出在自然界中任何的過(guò)程都不可能自動(dòng)地復(fù)原，要使系統(tǒng)從終態(tài)回到初態(tài)必需借助外界的作用，由此可見(jiàn)，熱力學(xué)系統(tǒng)所進(jìn)行的不可逆過(guò)程的初態(tài)和終態(tài)之間有著重大的差異，這種差異決定了過(guò)程的方向，人們就用狀態(tài)函數(shù)熵來(lái)描述這個(gè)差異。通過(guò)學(xué)生討論和教師總結(jié)，加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，同時(shí)也為后面講的內(nèi)容“熵增加原理”作鋪墊。

3合理運(yùn)用各種教學(xué)手段

在物理化學(xué)傳授過(guò)程中，針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段。多媒體的應(yīng)用使原本枯燥乏味的理論知識(shí)，通過(guò)具體、生動(dòng)、形象、直觀的形式表現(xiàn)出來(lái)，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，為教師節(jié)省了大量板書(shū)繪圖的時(shí)間，加快了知識(shí)點(diǎn)的講授速度，課堂教學(xué)的信息量大大增強(qiáng)［2］。例如，物理化學(xué)課程有很多現(xiàn)象和性質(zhì)，可通過(guò)直觀的圖片加以形象說(shuō)明；對(duì)于需要大量圖形圖像信息展示的相圖部分，利用多媒體教學(xué)優(yōu)勢(shì)更為突出。

在物理化學(xué)課程教學(xué)當(dāng)中，有一些內(nèi)容采用多媒體教學(xué)就不能顯示出優(yōu)勢(shì)。比如，一些重要公式的推導(dǎo)和中間步驟及計(jì)算過(guò)程，適宜通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生參與并以板書(shū)的形式講解，讓學(xué)生對(duì)公式的來(lái)龍去脈有必要的了解。這并不是說(shuō)要求藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生掌握公式的推導(dǎo)過(guò)程，而是讓他們加深印象，明白公式的應(yīng)用條件和范圍，從而能更好地運(yùn)用這些公式。因此，要挖掘多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮各自的長(zhǎng)處，提高授課水平。

4突出重點(diǎn)和突破難點(diǎn)

對(duì)于藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，在較少的課時(shí)內(nèi)講解完物理化學(xué)這門(mén)課，學(xué)生很難理解全部?jī)?nèi)容。因而要做到有的放矢，吃透教材，分清主次，突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，學(xué)生才能掌握好必修的內(nèi)容，在有限的時(shí)間內(nèi)學(xué)到相應(yīng)的知識(shí)。比如“相平衡”中讓學(xué)生了解單組分和二組分體系的相圖和應(yīng)用即可，而對(duì)于比較復(fù)雜的三組分體系的相圖可以不介紹。

例如，在等溫等壓條件下，我們用Gibbs自由能的改變量ΔG來(lái)判斷化學(xué)過(guò)程的方向和限度，但為什么可以用ΔG≤0來(lái)判斷等溫等壓下過(guò)程自發(fā)進(jìn)行的方向和限度呢？學(xué)生不能理解，而物理化學(xué)正是解決這個(gè)所以然的。用ΔG≤-W′判別式指出某個(gè)過(guò)程是不可逆的，并不意味著此過(guò)程就必定是自發(fā)的。從兩方面分析用ΔG≤0能對(duì)等溫等壓下過(guò)程自發(fā)進(jìn)行的方向和限度［3］。①W′≠0時(shí)，如果ΔG＞0，由ΔG≤-W′，必然有W′＜0，這說(shuō)明環(huán)境對(duì)體系作了非體積功。所以，此不可逆過(guò)程是一個(gè)非自發(fā)過(guò)程。如果體系內(nèi)發(fā)生自發(fā)過(guò)程，即體系對(duì)環(huán)境作非體積功，W′＞0。由ΔG≤-W′，必然是ΔG＜0。這就是說(shuō)在等溫等壓并且作非體積功的情況下，體系發(fā)生自發(fā)過(guò)程，必然引起自由能的減少，一直到自由能最小時(shí)，ΔG=0，達(dá)到平衡狀態(tài)。②W′=0時(shí)，體系與環(huán)境之間不作非體積功，則ΔG≤-W′式變?yōu)棣≤0。這樣，ΔG＞0的過(guò)程就不存在。體系若有自發(fā)過(guò)程發(fā)生，必定是不可逆的，即ΔG＜0。這就是說(shuō)在等溫等壓和不作非體積功的情況下，體系發(fā)生過(guò)程，必然引起自由能的減少，一直到自由能最小時(shí)，ΔG=0，達(dá)到平衡狀態(tài)。從以上兩方面來(lái)看，不管體系是否作體積功，在等溫等壓下，自發(fā)過(guò)程總是朝著自由能減少的方向進(jìn)行，直到最小值時(shí)，ΔG=0，達(dá)到平衡狀態(tài)。因此，可以利用ΔG≤0來(lái)判斷等溫等壓下過(guò)程自發(fā)進(jìn)行的方向和限度。通過(guò)詳細(xì)講解，讓學(xué)生能更好地理解難點(diǎn)。

5借助類比法講清物理化學(xué)規(guī)律

在物理化學(xué)教學(xué)中，往往要介紹一些較難理解的規(guī)律。人們接受新知識(shí)的能力，在很大程度上依賴已掌握的知識(shí)，教學(xué)中可借某些新舊知識(shí)間存在著形式上或性質(zhì)上的類似，通過(guò)類比誘導(dǎo)，使學(xué)生建立新概念和認(rèn)識(shí)規(guī)律，從而避免單純枯燥地解釋意義。

有些物理化學(xué)規(guī)律，初看并無(wú)類似之處，但只要認(rèn)真思考，注意捕捉它們?cè)谛问缴虾臀镔|(zhì)上的相似之處仍然可以類比，達(dá)到深刻理解的目的。例如，溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度的影響規(guī)律即阿累尼烏斯方程式lgK2K1=Ea2.303R(T2-T1T1T2)和溫度對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)的影響規(guī)律lgK2K1=ΔHθ2.303R(T2-T1T1T2)也有形式上的類似。但二者的含義不同，前者當(dāng)反應(yīng)的活化能為已知時(shí)，則可以從T1溫度的速度常數(shù)K1計(jì)算在另一溫度T2的速度常數(shù)K2。后者是當(dāng)?shù)葔簾嵝?yīng)為已知時(shí)，則可從T1溫度的平衡常數(shù)K1計(jì)算該反應(yīng)在另一溫度T2時(shí)的平衡常數(shù)K2。這樣用類比法講授物理化學(xué)規(guī)律，避免了學(xué)生容易出現(xiàn)的離開(kāi)化學(xué)實(shí)質(zhì)，把定律作為數(shù)學(xué)公式來(lái)記的弊病。

因此，在物理化學(xué)教學(xué)中，恰當(dāng)運(yùn)用類比，可以少費(fèi)口舌，化抽象為具體，學(xué)生接受新知識(shí)的過(guò)程變得自然、親切，又覺(jué)得新鮮而不重復(fù)，學(xué)生獲得的知識(shí)確切、清晰，又印象深刻。需要注意的是，運(yùn)用類比法講授新課時(shí)，應(yīng)使學(xué)生明白“類”只是類似，“比”只是比較、推理，“類比”并不是“等于”。這是因?yàn)槭挛锒几饔凶约旱奶厥鈨?nèi)在本質(zhì)和規(guī)律，類比只是認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)和規(guī)律的一種思維方法。

6小結(jié)

以上是筆者對(duì)藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)課程教學(xué)方法的體會(huì)。通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查，讓學(xué)生從9個(gè)方面評(píng)價(jià)教師的教學(xué)效果，結(jié)果見(jiàn)表1。從表1可以知道每一項(xiàng)的滿意率都超過(guò)了70%，說(shuō)明這樣的教學(xué)方法得到大部分同學(xué)的認(rèn)可。物理化學(xué)這門(mén)課理論性強(qiáng)，抽象難懂，是最難學(xué)的基礎(chǔ)課程之一。另外，藥學(xué)專科生的基礎(chǔ)差，底子薄，因此學(xué)習(xí)這門(mén)課程就更困難。盡管教學(xué)方法得到大部分同學(xué)的認(rèn)可，但是也存在很多不足之處，例如，有些知識(shí)點(diǎn)講得不夠具體，對(duì)于公式的應(yīng)用，所舉例子太少。

表12005級(jí)藥學(xué)專業(yè)專科班40名學(xué)生對(duì)教師教學(xué)效果評(píng)價(jià)結(jié)果（略）

總之，我們要善于在物理化學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐中不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高教學(xué)質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

［1］高盤(pán)良.物理化學(xué)類課程的作用與定位［J］.中國(guó)大學(xué)教學(xué)，1999(6)：24-25.

［2］王新葵，石川，靳長(zhǎng)德，等.物理化學(xué)教學(xué)方法的探討［J］.化工高等學(xué)報(bào)，2006(3)：99-101.

［3］車蔭昌，劉長(zhǎng)俊.物理化學(xué)400問(wèn)［M］.沈陽(yáng)：遼寧教育出版社，1984：61-62.