《基礎化學》與《物理化學》課程合并教學的探討

魏涌標 王雅萱 葉勇 董敏 馮潔

[摘要]《基礎化學》和《物理化學》是藥學專業的基礎課程，現階段多數藥學類高校開設了這兩門課程，且大都是分開教學。為了讓學生有更多的時間學習專業課，建議壓縮基礎課的課時。要保證在有限的課時內將兩門化學專業基礎課知識學好，本文討論了將《基礎化學》與《物理化學》兩門課程合并教學的必要性、合并教學的方法、課程體系優化、教學手段改進及兩門課程合并后的教學效果評價體系。

[關鍵詞]基礎化學;物理化學;合并;少課時;課程改革

[中圖分類號] O640? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1674-4721（2019）1（c）-0169-03

隨著高等教育改革的進行，為了培養出具備綜合素質高的應用型人才，必須對各門課程的課時進行重新調整[1]：增加專業課的課時，壓縮基礎課的課時。要讓學生在課時縮水的情況下系統的掌握化學基礎理論知識，建議進行教學改革，將《基礎化學》和《物理化學》里重復的內容進行合并，使這兩門課程緊密聯系。這樣合并不但可減輕學生的學習負擔，同時也可減小任課教師的工作量和節省學校教學支出。

1 《基礎化學》和《物理化學》合并的必要性

目前，我國對高校藥學專業所開設的《基礎化學》和《物理化學》的基本現狀是獨立開課、分開教學[2-3]。以我學院為例，目前使用的教材是魏祖期等主編的人民衛生出版社出版的基礎化學（8版）主要包括電解質溶液、緩沖溶液、熱力學及應用、化學動力學、氧化還原電極電位、膠體化學、原子結構、化學鍵與分子間作用力、配位化合物、滴定分析及核化學幾大塊。由于該課程被安排在大學一年級第一學期，在32個學時內沒法將整本書的內容講授，一般情況下教學重點主要放在電解質溶液、緩沖溶液、熱力學及應用、化學動力學、氧化還原電極電位、原子結構、化學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，其他部分無法深入教學。而且如果全都深入教學將會產生大量的重復性工作，浪費寶貴的教學資源和學生有限的時間。為了提高學生的綜合素質，有必要將兩個課程中重復的內容合并，且學生也有很強烈的合并意愿。

2 《基礎化學》和《物理化學》合并教學的課程體系優化

《基礎化學》和《物理化學》是高等院校藥學院課程中聯系非常密切的兩門基礎課程。基礎化學教學以知識的銜接和實際應用為主，而物理化學教學則要側重知識點的挖掘和提升[4]。如在教學的內容、方法及知識的應用等方面加以協調、相互滲透、彼此貫通，構成一個組合課程，則將在各方面為學生學習效率的提高、自主學習積極性的提升等帶來諸多意想不到的效果[5]。合并教學不是將兩門課合并一門課的教學，而是在各自的教學中互相融會貫通，各自有所偏重。用物理化學的基本理論解釋基礎化學的一些知識及實驗現象，在物理化學講解過程舉基礎化學的例子，使兩門課程的內容相互促進，相互依托。如在基礎化學第二章第三節溶液的滲透壓會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成。由于細胞膜和毛細血管壁通透性不同，所以晶體滲透壓力與膠體滲透壓力表現出不同的生理作用。而在物理化學第九章膠體分散系統[3]中講到，1861年，英國化學家格雷厄姆在研究不同物質水中的擴散速度時發現有兩類物質，他把擴散速度慢的、不易結晶的、易成黏稠狀的一類物質稱為膠體（colloid），而把擴散速度快的、易結晶的、不易成黏稠狀的物質稱為晶體（crystal）。結合物理化學中的相關理論知識如膠體及晶體的粒徑的區別、擴散、Donnan平衡以及物質在毛細管細胞膜的轉運特性等進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。

構建培養醫學生自我學習能力及綜合素質的理論課案例教學方法。在保證執行教學大綱要求的基礎上，增加真實案例或標準化案例，對教學內容進行重新整合。當學生后續學習時，會發現在《基礎化學》和《物理化學》理論課中化學熱力學、化學動力學、電化學、膠體表面化學及大分子溶液等內容重復出現，如魏祖期等主編的基礎化學中第五章是膠體、第六章是化學反應熱及反應的方向和限度、第七章是化學反應速率、第八章為氧化還原反應與電極電位;而對應在李三鳴主編的物理化學教材中第一章、第六章、第七章和第九章分別為熱力學第一定律、電化學、化學動力學、膠體分散系統。這些內容在《基礎化學》和《物理化學》中都要重點講授，從而就有可能造成相關內容的重復講解[2，4-6]。因此，《物理化學》必須認真地與《基礎化學》協調，可將重復的內容轉化為相關聯的內容，收到相互促進的效果。如對這幾部分中重復的內容合并，即《基礎化學》中講電化學的內容，而在《物理化學》中講解講膠體分散系統、化學熱力學和化學動力學的知識。這樣合并后，課時得到保證，講課效率提高，為學生全面發展提供更多的時間。

3 《基礎化學》和《物理化學》合并后的教學方式和教學手段的改進

《基礎化學》和《物理化學》合并后，對任課教師在授課能力、技巧及對兩門課程體系內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效果，同教研室的老師得經常集體備課，說課。在將該兩門課程部分內容合并后，應在教學過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、容易修改等優點[7-8]。物理化學特點在于內容抽象、數學公式較多等，這些對學生物化知識的學習造成了不少困難，使得期末考試過關率普遍低，致使一部分同學對物理化學產生厭學情緒，對物理化學的學習有畏懼心理。應用多媒體教學可讓學生更直觀的理解抽象的知識，調動學生學習興趣，提高教學質量[8]。例如在講緒論時可考慮讓學生看一些經典的無機藥物在臨床上應用及抗生素、重金屬（如汞、鉛、鎘及有機金屬化合物等）、放射性元素、多環芳香類化合物等對大氣、水和土地的污染及這些污染最終對人們身體危害的視頻;在膠體這一章時可利用靶向藥物的視頻解析膠體在藥物研發中的應用;在講解原子結構這一章時可利用化學結構繪圖軟件及計算機輔助藥物分子設計軟件將原子軌道及分子的三維結構甚至其動畫繪制出來，展現給學生。這樣不僅可使學生沒有了枯燥乏味感，同時使其實踐能力和創新能力得到提高。

化學基礎知識教學質量和學習效果的好壞直接影響后續的專業學科的學習。大學本科教育應以學生為本，關注學生內在需求，但現階段大學化學教學仍停留在重理論知識的傳授，而輕實際應用能力的培養的傳統教學模式上[9]。這種教學方法存在不靈活，容易導致學生被動學習及學生綜合素質低等缺點。因此教師在課程教學過程應改進教學手段，應用一些先進的教學方法，如幕課[10]、微課[11]、“互聯網+教育”[12]、和基于問題學習（PBL）[13]、翻轉課堂[14-15]、手機課堂[16-17]等。隨著“互聯網+”在教育領域的廣泛應用，線上線下混合式教學、微課教學進行學習，這些都極大地改變了傳統教育的運行規則。可以建立一些精品課程、教學資源庫等信息化教學體系為學生提供一個自主學習平臺，以實現理論教學與自主學習的有機結合。不再拘泥于傳統的課堂教學，網絡可以實現隨時隨地學習，學生可以利用網絡平臺里的豐富學習資源進行自主學習，提高了學習的積極性和主動性、獨立思考和自我學習能力。對于一部分不好意思當面請教老師的學生，可以采用由學生提出問題，教師解答問題的方式在線實時交流互動。在線交流是文字交流，不用擔心表達不好而在他人面前丟面子，會使學生感到輕松。同時通過回答學生的問題，教師也可更加全面地掌握學生的學習狀態，進而調整進度和采用更合理的教學方式以適應大多數學生的需求。現代化的教學方法可使學生的自主學習能力得到提升，學生更容易接受知識，變被動學習為主動學習，有效提高了教學質量和教學效果[18]。PBL教學法在臨床教學中應用較為普遍，在基礎課程實驗教學中也應該推廣[13]。PBL教學法是以問題為主線，將抽象枯燥的理論知識與學生感興趣又覺得很實用的日常生活、臨床問題聯系起來，激發學生學習的動力從而引導學生把握學習內容的教學方法。這種教學方法能充分調動學生的主觀能動性，有效地促進學生自學，進而培養了學生語言表達及與人溝通寫作的能力、提高了其分析問題和解決問題的能力。該學習方法以小組合作的形式展開，這就要求學生間要互相幫助協同進行各方面的工作，同時該教學方法要求學生帶著問題去查閱大量的資料，這樣學生全方位的理解某一個知識點。同時可以活躍課堂氣氛，使授課更具吸引力。使學生的學習態度從“要我學”轉變為“我要學”。因為在PBL教學活動中的主體是學生，所以該教學法給教師提出了更高的要求。教師需要經常針對如何提出問題、提出怎樣的問題、如何過渡、如何深入等進行反復琢磨，廣泛查閱資料。通過這種方法提高授課藝術，推動教師進一步學習和改進工作，做到“教學相長”。

4 《基礎化學》和《物理化學》合并后的教學效果的評價體系

傳統教學模式下學生的最終成績包括三部分期末考試、平時的實驗報告及期考實驗操作。這種評價體系對學生學習結果的考評不全面，不利于提高學生學習的主動性和課堂參與度。為了激發參與課堂的積極性提高學習效果，必須探索多元化成績評價體系，改革考試方法。課程成績基礎理論部分（期末考試60%、學生在課堂上積極回答問題20%和學生的平日成績占20%）和實驗課成績（實驗報告占40%、期末的實驗操作技能占30%、實驗PPT占10%及開放性實驗或大學生大創項目課題占20%）兩部分組成。

隨著現代化學教育理念的發展，傳統的課堂講授教學模式已經落后、不能適應現代教育的需要。因此，要充分利用教師在課堂上的主導作用及學生的主體地位，結合無機化學與物理化學兩門課程的關聯性和銜接性，對其教學策略、內容側重及知識應用等方面進行有機配合，合理分配有限的課時教學資源，使其融合成為協調統一的組合課程。這對于學生在知識的積累與理解、學習方法的掌握、培養學生創新能力、科學思維的培養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）