藥學(xué)專業(yè)《物理化學(xué)》的教學(xué)現(xiàn)狀剖析及改革初探*

歐陽紅霞, 李秋平, 李亮榮,丁永紅

(南昌大學(xué)撫州醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部，江西 撫州 344000)

《物理化學(xué)》是藥學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)主干課程，是在物理和化學(xué)兩大學(xué)科的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它運(yùn)用物理學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技術(shù)，探索、概括和研究化學(xué)的基本規(guī)律和科學(xué)，最終構(gòu)成藥學(xué)及其他科學(xué)的理論基礎(chǔ)，與后續(xù)的藥學(xué)專業(yè)課，如《藥劑學(xué)》《藥物化學(xué)》《藥理學(xué)》《藥代動(dòng)力學(xué)》等學(xué)科，有著密切的聯(lián)系[1]。

《物理化學(xué)》的理論性強(qiáng)，內(nèi)容抽象及公式繁多，又與數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科有著密切聯(lián)系。

在我院，長(zhǎng)期以來，無論是老師，還是學(xué)生都習(xí)慣于傳統(tǒng)的的教學(xué)模式：教師滿堂灌輸概念、公式及公式的推導(dǎo)過程和公式的具體應(yīng)用，造成的結(jié)果是學(xué)生課堂上貌似聽懂了，但是離開課堂就忘光，沒法獨(dú)立完成相應(yīng)習(xí)題，更缺乏解決復(fù)雜問題的綜合能力。而藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)課程教學(xué)課時(shí)長(zhǎng)期存在不足的情況，在有限的課時(shí)里，傳統(tǒng)教學(xué)模式下教師只是疲于完成各章節(jié)知識(shí)的講授，忽視了學(xué)生的知識(shí)掌握和應(yīng)用能力的提升，造成的直接后果便是課程結(jié)束后，學(xué)生存在大量的知識(shí)盲點(diǎn)。

近年來，我院藥學(xué)專業(yè)《物理化學(xué)》期末成績(jī)一直不太理想，學(xué)生對(duì)《物理化學(xué)》也產(chǎn)生了較強(qiáng)的畏難情緒。因此對(duì)我院藥學(xué)專業(yè)的《物理化學(xué)》課程實(shí)施教學(xué)改革迫在眉睫。本文結(jié)合我院的實(shí)際情況，從教學(xué)的各環(huán)節(jié)著手，對(duì)《物理化學(xué)》課程教學(xué)改革進(jìn)行初步探索，改變以往那種以教師為中心的灌輸式課堂，堅(jiān)持以學(xué)生為中心，落實(shí)課程內(nèi)涵建設(shè)，旨在培養(yǎng)學(xué)生解決問題的綜合能力，促進(jìn)知識(shí)、能力與素質(zhì)三方面和諧發(fā)展。

1 合理選擇突出專業(yè)特色的教學(xué)內(nèi)容

《物理化學(xué)》是一門理論性、系統(tǒng)性強(qiáng)的學(xué)科，涉及的知識(shí)面廣，內(nèi)容多。如熱力學(xué)第一、二定律，多組分系統(tǒng)熱力學(xué)，相平衡,電化學(xué),化學(xué)動(dòng)力學(xué),表面化學(xué)和膠體分散系等。在現(xiàn)有課時(shí)下，要將所有內(nèi)容系統(tǒng)講授完，顯然是不可行的，也是沒有必要的。因此我們需根據(jù)藥學(xué)專業(yè)的專業(yè)特點(diǎn)及與后續(xù)專業(yè)課之間聯(lián)系性，有選擇地講授相關(guān)章節(jié)[2]。比如，相平衡是藥物提取和分離的理論指導(dǎo)，與學(xué)生后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)及今后工作密不可分，因此應(yīng)重點(diǎn)講述。但是在學(xué)習(xí)相平衡時(shí)，對(duì)各節(jié)知識(shí)也要有取舍，刪除三元相圖分析，重點(diǎn)講解基礎(chǔ)理論，單組份和二組分的相圖分析，為蒸餾、精餾、萃取、結(jié)晶等天然藥物有效成分的分離方法和純化技術(shù)提供理論指導(dǎo)基礎(chǔ)，使學(xué)生明確該章內(nèi)容具體的應(yīng)用范圍；化學(xué)動(dòng)力學(xué)與藥物的儲(chǔ)存、半衰期以及藥代動(dòng)力學(xué)密切相關(guān)，應(yīng)以相關(guān)案例重點(diǎn)講授；表面化學(xué)、膠體、高分子溶液這三章與藥物劑型的制備和改良、在體內(nèi)的溶解性能及保留時(shí)間、靶向性治療等都密切相關(guān)[3]，也不可忽視。而與藥學(xué)專業(yè)關(guān)系不太緊密的電化學(xué)可適當(dāng)刪減內(nèi)容，對(duì)傳統(tǒng)物理化學(xué)中的開篇章節(jié)熱力學(xué)第一和第二定律、多組分系統(tǒng)熱力學(xué)的教學(xué)上，則應(yīng)簡(jiǎn)化內(nèi)容，降低難度，縮減課時(shí)。

2 深化教學(xué)模式和改革教學(xué)方法

長(zhǎng)期以來，在我院，無論是老師還是學(xué)生，都習(xí)慣了在教室、在課堂，老師面對(duì)面地將知識(shí)、概念一個(gè)個(gè)“講”給學(xué)生，學(xué)生被動(dòng)地聽、理解、接受并記憶。而《物理化學(xué)》是門理論性、邏輯性非常強(qiáng)的學(xué)科，涉及大量的推導(dǎo)和論證，在目前我院現(xiàn)有課時(shí)下，要將所有的知識(shí)在課堂上細(xì)化并強(qiáng)化，顯然是不可能的。因此目前的教學(xué)現(xiàn)狀便是老師們只顧在課堂上將內(nèi)容講授完，而忽視了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。要改變這一現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)“以學(xué)生為中心，提高教學(xué)質(zhì)量”這一教學(xué)改革的基本要求，則需與時(shí)俱進(jìn)，借助線上平臺(tái)，加強(qiáng)課程建設(shè)，改革教學(xué)模式和方法，利用學(xué)生的碎片時(shí)間實(shí)現(xiàn)線上線下混合式的教學(xué)模式[4-6]。

2.1 線上課程資源建設(shè)

2018年，撫州醫(yī)學(xué)院超星學(xué)習(xí)通上線，目前已完成四輪的教學(xué)活動(dòng)。尤其是2020年受新冠疫情的影響，為了應(yīng)對(duì)突發(fā)疫情，教學(xué)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)完成所有章節(jié)的有聲PPT視頻的錄制，并建立了教案、課件、習(xí)題庫(如圖1)、試題庫等線上資源。課程資源建設(shè)過程中，有聲PPT視頻的錄制是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，每次錄制的視頻不超過 20 min，每個(gè)視頻對(duì)一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，按照“以故事導(dǎo)入—知識(shí)精講—知識(shí)總結(jié)—懸疑結(jié)尾”的啟發(fā)式教學(xué)方法進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，使視頻課程不枯燥，增加對(duì)學(xué)生的吸引力。比如，在講述水的相圖時(shí)，可以以介紹我國(guó)化學(xué)界的宗師黃子卿教授精確測(cè)定熱力學(xué)溫標(biāo)的基準(zhǔn)點(diǎn)—水的三相點(diǎn)為開頭，激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的民族自豪感和奮發(fā)向上的學(xué)習(xí)精神，緊緊吸引學(xué)生注意力；然后從水的相圖的點(diǎn)線面依次分析，隨即引出三相點(diǎn)、冰點(diǎn)、超臨界等概念；最后拋出二氧化碳的相圖，并以干冰升華是什么現(xiàn)象，常用的超臨界二氧化碳是什么狀態(tài)等問題結(jié)尾。

圖1 學(xué)習(xí)通平臺(tái)《物理化學(xué)》題庫展示

“建好課”是前提，“用好課”才是關(guān)鍵，“學(xué)好課”則是目標(biāo)。為了幫助學(xué)生更好的用好教學(xué)資源，提高學(xué)習(xí)效率，需優(yōu)化并加強(qiáng)課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)。

2.2 優(yōu)化學(xué)生預(yù)習(xí)

授課老師提前一周將下次課要講解的內(nèi)容通過學(xué)習(xí)通平臺(tái)里的“通知”發(fā)送給學(xué)生，發(fā)布學(xué)習(xí)視頻，并在討論版塊列出思考問題，讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)，同時(shí)為了檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)效果，要求每個(gè)學(xué)生就課前發(fā)布的問題在討論區(qū)進(jìn)行回答。教師則根據(jù)學(xué)生的答案迅速掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并將學(xué)生預(yù)習(xí)情況納入平時(shí)成績(jī)考核，以此督促學(xué)生有效預(yù)習(xí)。為了及時(shí)解決學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中遇到的疑問和困惑，我們還建立了微信學(xué)習(xí)群，老師和學(xué)生可以在群里實(shí)現(xiàn)自由討論和溝通交流，以期達(dá)到較好的預(yù)習(xí)效果。

2.3 優(yōu)化課堂設(shè)計(jì)

教學(xué)改革的目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生解決問題的綜合能力，促進(jìn)知識(shí)、能力與素質(zhì)多方面共同發(fā)展，因此我們?cè)谡n堂設(shè)計(jì)中一改以前“以教師為中心”的面貌，堅(jiān)持“以學(xué)生為中心”，采取互動(dòng)式教學(xué)法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂的積極性，發(fā)揮其主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能。我們將一個(gè)教學(xué)小班學(xué)生分成4～6個(gè)小組，每次課堂的前 15 min 左右隨機(jī)抽取2個(gè)小組派代表根據(jù)課前預(yù)習(xí)情況將本次課的知識(shí)進(jìn)行講解。如講述化學(xué)動(dòng)力學(xué)中簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)反應(yīng)的速率方程時(shí)，請(qǐng)小組代表到講臺(tái)上講授零級(jí)反應(yīng)、一級(jí)反應(yīng)的積分式速率方程及其特征，其他組內(nèi)成員可以加以補(bǔ)充。通過這樣的形式不僅能鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力和邏輯思維能力，提高課堂參與度，增強(qiáng)學(xué)生之間的團(tuán)結(jié)協(xié)作，還能促進(jìn)不同小組之間的交流碰撞，同時(shí)還能反向督促學(xué)生做好線上的預(yù)習(xí)。

接著老師對(duì)知識(shí)進(jìn)行歸納總結(jié)，進(jìn)一步厘清學(xué)生思路并對(duì)知識(shí)難點(diǎn)加以補(bǔ)充，最后將知識(shí)遷移到應(yīng)用上。如一級(jí)反應(yīng)速率方程可通過四環(huán)素不同時(shí)刻在血液中的濃度來計(jì)算：①四環(huán)素在血液中的半衰期;②欲使血液中四環(huán)素質(zhì)量濃度不低于 0.37 mg/100 mL, 需間隔幾小時(shí)注射第二次。通過這種跟藥代動(dòng)力學(xué)密切相關(guān)的應(yīng)用，讓學(xué)生感到學(xué)有所用，可以進(jìn)一步提高其學(xué)習(xí)《物理化學(xué)》的積極性。

3 加強(qiáng)課后鞏固，促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化

《物理化學(xué)》最大的特點(diǎn)是概念多，公式應(yīng)用條件嚴(yán)格，導(dǎo)致學(xué)生經(jīng)常學(xué)了后面忘了前面，因此僅僅通過課前預(yù)習(xí)以及課堂學(xué)習(xí)還不夠，要想真正將知識(shí)內(nèi)化于心，需加強(qiáng)課后環(huán)節(jié)。首先，在每章知識(shí)學(xué)習(xí)完成后，老師指導(dǎo)學(xué)生對(duì)本章知識(shí)繪制思維導(dǎo)圖[7-8]，幫助學(xué)生梳理知識(shí)結(jié)構(gòu)，使零散的概念變的更系統(tǒng)，更具有層次性，從而有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提高對(duì)知識(shí)體系的整體把握能力。比如，在學(xué)習(xí)完熱力學(xué)第二定律后，老師可指導(dǎo)學(xué)生繪制類似圖2的思維導(dǎo)圖。將整章瑣碎的知識(shí)點(diǎn)建構(gòu)成較嚴(yán)密的知識(shí)體系，不僅幫助學(xué)生了解本章整體知識(shí)框架，還能在學(xué)習(xí)過程中由此及彼，提高記憶效率。其次，每次課后，老師可通過學(xué)習(xí)通平臺(tái)布置相關(guān)的課后習(xí)題，并按時(shí)進(jìn)行批改，指出不足，通過練習(xí)進(jìn)一步鞏固課堂知識(shí)的學(xué)習(xí)。

圖2 熱力學(xué)第二定律的思維導(dǎo)圖

4 結(jié)語

本文基于我院藥學(xué)專業(yè)《物理化學(xué)》課程教學(xué)中存在的現(xiàn)象，通過合理選擇教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)學(xué)生課前預(yù)習(xí)，改革課堂教學(xué)方法和模式，加強(qiáng)課后鞏固等措施，顯著提高了學(xué)生學(xué)習(xí)《物理化學(xué)》的積極性和學(xué)習(xí)效率，初步改善了《物理化學(xué)》讓學(xué)生望而生畏的局面，增強(qiáng)了這門學(xué)科的親和力。