微課在中藥學專業物理化學教學中的應用初探

吳 凱，韓 寧，李維峰，鄔瑞光

（北京中醫藥大學，北京 100102）

物理化學作為中藥學專業學生本科階段一門重要的必修課程，它是從物理現象和化學變化的聯系入手，揭示化學反應基本規律的學科，為后續中藥藥劑學、中藥炮制學、中藥化學等課程奠定基礎。由于物理化學概念抽象、理論性強以及公式應用復雜等學科特點，中藥學專業學生學習物理化學時往往存在掌握困難以及積極性不高的問題，導致其中藥學專業知識學習效果不佳。

微課，即微型視頻課例，是由教學設計師David Penrose在2008年提出的新興教育概念，以5分鐘～10分鐘的短視頻為載體，圍繞某一知識點和教學環節而開展的教學活動，具有主題清晰、結構緊密、內容量大、學習便捷等優點[1-2]。經長期實踐教學表明，微課在傳統課堂教學中的融入突破了傳統課堂對時空的限制，提供了一個良好的自主學習平臺，滿足了學生快節奏的學習需求，并解決了教學模式單一的問題[3-5]。

基于此，本文探究微課在中藥學專業物理化學教學中的應用，旨在提高其教學質量。

1 中藥學專業物理化學教學存在的主要問題

針對中藥學專業物理化學普遍存在的短學時、多內容的問題，中醫藥類高校從中藥學專業培養目標以及課程體系設置出發，通常采取精簡物理化學教學內容的方式，完成物理化學教學工作。雖然精簡的方式能夠有效減輕學生學業壓力，但在一定程度上會影響學生對物理化學知識體系的全面掌握。比如在講授熱力學第二定律內容時，反復強調其在解決化學反應方向和限度的功能性，而在實際教學過程中會降低化學平衡章節的學習要求，使學生對熱力學第二定律難以融會貫通。又如簡化熱力學基本方程和麥克斯韋關系式的公式推導過程，一方面影響學生對熱力學性質之間關系的分析，另一方面也影響后續多組分熱力學以及表面現象的學習，從而對學生學習效果形成負反饋。

中藥學專業物理化學教學大多是從化學化工角度進行經典物化知識傳授，由于缺乏與中藥學相關專業課程的結合，導致學生對物理化學存在難而無用的印象。例如熱力學基本定律中引入的熵、焓、吉布斯函數、亥姆霍茲函數等狀態函數，雖然從定義、物理意義以及在化學中的應用進行詳細介紹，但缺乏如抽象性質與中藥藥性相關聯等方面的思維拓展，造成學生對抽象函數只停留在數學運算層面。又如在一級反應動力學的講解過程中，重點討論一級反應動力學的特點，忽視一級反應動力學在給藥策略制定等中藥學的應用介紹，使學生對簡單級數化學反應模型出現死記硬背的現象。

在物理化學實驗方面，由于中藥學專業物化實驗往往采取與理論課程同向進行的方式，導致理論部分與實驗內容錯位，出現學生預習實驗困難，教師填鴨式講解實驗原理的局面，限制了學生實踐能力和科研素質的提升。除此之外，更多中醫藥類高校受自身師資條件限制，物理化學實驗內容以簡單化學體系為載體，內容枯燥乏味，出現學生僅以完成實驗報告為學習目的的尷尬局面。

2 微課在中藥學專業物理化學教學中的實際應用

2.1 模型化分解知識點，實現碎片化記憶

物理化學知識體系龐大且內容冗繁，通過微課進行模型化拆分，使學生實現碎片化。比如在熱力學學習過程中，采取制作諸如理想氣體絕熱過程體積功計算、熵變計算以及吉布斯自由能變計算等主題微課形式，避免課堂學習由概念引出再到變量計算的復雜過程，實現對熱力學內容降維的同時，幫助學生從熱力學知識體系中提煉重要知識點，有針對性地完成模型化學習，全面掌握計算方法。又如，在相圖學習過程中，設計如單組分相圖相態分析、雙組分氣液平衡相圖相態分析、具有最高臨界會溶溫度系統相圖相態分析以及簡單低共熔混合物相圖相態分析等微課，將相圖應用部分從“相圖繪制—物理意義—相圖應用”的課堂學習模式中剝離，避免學生課堂注意力分散所導致的知識點遺漏，在完成相圖應用學習的同時熟練掌握杠桿規則。

2.2 豐富教學內容，促進自主學習

目前，中藥學專業學生普遍存在因高數運算能力弱、物理應用能力差以及化學基礎相對薄弱，導致自主學習能力較差的問題，而針對中藥學專業學生開放的物理化學教學資源稀缺。因此，利用微課填補中藥學專業物理化學教學盲區，助力中藥學專業學生自主學習很有必要。例如在反應級數測定課堂教學中，由于主要介紹微分法和積分法對類型速率方程的級數測定，忽略介紹類型速率方程的級數測定，使學生對知識掌握片面化。在反應級數測定專題微課中，重點介紹反應級數測定在實驗樣品的選擇、測量指標內容以及測量方法，突出微分法與積分法在確定兩種類型速率方程，即和反應級數中的關系。使學生從實驗設計的源頭出發，對反應級數測定有一個完整認識。又如，通過熱力學經典習題主題微課，在講解分析狀態方法、狀態函數法設計計算路徑以及解析技巧的過程中，串聯高等數學與物理學知識，提升學生整體學習能力。

2.3 鏈接中藥學相關知識，激發學生興趣

為改變中藥學專業學生認為物理化學難而無用的印象，除了通過制作如荷葉水滴形狀、活性炭除甲醛、信號燈的設置等從物理化學角度分析生活中現象的微課，拉近物理化學與學生的距離以外，更應通過制作如中藥復方載藥膠束在靶向控釋遞藥系統的應用、復方納米晶體提高中藥難溶性有效成分生物利用率、三組分相圖在中藥復方微乳設計等物理化學在中藥學相關領域應用主題的微課，表明物理化學的重要作用，加深學生對專業的認識。與此同時，在微課中植入中藥學專業相關知識的課外拓展環節，例如在制作阿倫尼烏斯方程微課時，列舉其應用在中藥材炮制過程中相關動力學參數測定的文獻，供學生閱讀參考，有效提高學生專業能力。

2.4 做好實驗知識儲備，提高實踐能力

實驗微課的錄制為預習實驗原理、檢測儀器的原理與測定方法、實驗設備的搭建和實驗步驟的說明提供了良好的途徑。比如在雙組分氣液平衡相圖繪制的實驗中，通過制作沸點儀設計原理、阿貝折射儀的使用以及實驗步驟說明，使學生明確：（1）雙組分氣液平衡為單變量體系；（2）沸點儀如何維持液相組成恒定；（3）溶液折射率的影響因素；（4）理解溶液組成—折射率標準曲線的用途；（5）阿貝折射儀測定折射率的步驟；（6）換液對沸點儀的清洗要求。有效縮短實驗課堂中理論知識講解時間，使學生將精力集中于實驗目標的實現以及數據分析。進一步結合課堂演示，有效提高實驗成功率，幫助學生樹立自主完成實驗的信心。除此之外，還可以開展以克拉佩龍—克勞修斯方程測量氣體摩爾相變焓、半衰期法測定化學反應級數以及溫度對反應速率影響規律為內容載體的微課，介紹物理化學實驗數據的處理方法，并對數據處理軟件的使用方法進行講解，在講解功能理論知識的同時幫助學生形成科研思維。

3 結語

綜上所述，將微課與中藥學專業物理化學傳統教學有機結合，能夠保證學生課前預習效果、吸引學生注意力、提高課后總結效果，并鍛煉學生利用理論知識解決專業問題的能力，在拓展學生思維的過程中提高中藥學專業物理化學整體教學質量。