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法替代的作用。由70多位專家參與撰寫的自然科學(xué)學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略調(diào)研報告《物理化學(xué)》卷中指出［1］，實踐表明，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，“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，開辟新的研究陣地，從而有可能站在國際科技發(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。

1理論聯(lián)系實際，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，介紹超臨界二氧化碳提取藥物的知識，它是利用了物質(zhì)在臨界點附近的奇異性，利用無毒、不殘留的二氧化碳代替水或有機溶劑作為萃取介質(zhì)，將高壓下萃取的物質(zhì)經(jīng)降低壓力分離出來的一種把萃取與分離兩個過程合為一體的新型提取分離方法。對于那些熱不穩(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。在介紹相圖時，結(jié)合藥劑型改良的知識。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，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降低的規(guī)律就很容易解釋這一問題了。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。

把理論知識與實際聯(lián)系起來，讓學(xué)生感覺到物理化學(xué)知識跟我們的生活息息相關(guān)，不再是一門枯燥乏味的課程，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)活動時，要注意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。教師在授課的時候，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)生參與討論有機結(jié)合起來，讓課堂變得生動活潑，教師和學(xué)生形成良好互動。這樣既能夠讓學(xué)生掌握了知識，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，讓學(xué)生先發(fā)表自己對熱力學(xué)第二定律的兩種說法的理解，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程都不可能自動地復(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，熱力學(xué)系統(tǒng)所進(jìn)行的不可逆過程的初態(tài)和終態(tài)之間有著重大的差異，這種差異決定了過程的方向，人們就用狀態(tài)函數(shù)熵來描述這個差異。通過學(xué)生討論和教師總結(jié)，加深了學(xué)生對知識的理解，同時也為后面講的內(nèi)容“熵增加原理”作鋪墊。

3合理運用各種教學(xué)手段

在物理化學(xué)傳授過程中，針對不同的教學(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，通過具體、生動、形象、直觀的形式表現(xiàn)出來，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，為教師節(jié)省了大量板書繪圖的時間，加快了知識點的講授速度，課堂教學(xué)的信息量大大增強［2］。例如，物理化學(xué)課程有很多現(xiàn)象和性質(zhì)，可通過直觀的圖片加以形象說明；對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。比如，一些重要公式的推導(dǎo)和中間步驟及計算過程，適宜通過引導(dǎo)學(xué)生參與并以板書的形式講解，讓學(xué)生對公式的來龍去脈有必要的了解。這并不是說要求藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生掌握公式的推導(dǎo)過程，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，發(fā)揮各自的長處，提高授課水平。

4突出重點和突破難點

對于藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，在較少的課時內(nèi)講解完物理化學(xué)這門課，學(xué)生很難理解全部內(nèi)容。因而要做到有的放矢，吃透教材，分清主次，突出重點，突破難點，學(xué)生才能掌握好必修的內(nèi)容，在有限的時間內(nèi)學(xué)到相應(yīng)的知識。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來判斷化學(xué)過程的方向和限度，但為什么可以用ΔG≤0來判斷等溫等壓下過程自發(fā)進(jìn)行的方向和限度呢？學(xué)生不能理解，而物理化學(xué)正是解決這個所以然的。用ΔG≤-W′判別式指出某個過程是不可逆的，并不意味著此過程就必定是自發(fā)的。從兩方面分析用ΔG≤0能對等溫等壓下過程自發(fā)進(jìn)行的方向和限度［3］。①W′≠0時，如果ΔG＞0，由ΔG≤-W′，必然有W′＜0，這說明環(huán)境對體系作了非體積功。所以，此不可逆過程是一個非自發(fā)過程。如果體系內(nèi)發(fā)生自發(fā)過程，即體系對環(huán)境作非體積功，W′＞0。由ΔG≤-W′，必然是ΔG＜0。這就是說在等溫等壓并且作非體積功的情況下，體系發(fā)生自發(fā)過程，必然引起自由能的減少，一直到自由能最小時，ΔG=0，達(dá)到平衡狀態(tài)。②W′=0時，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的過程就不存在。體系若有自發(fā)過程發(fā)生，必定是不可逆的，即ΔG＜0。這就是說在等溫等壓和不作非體積功的情況下，體系發(fā)生過程，必然引起自由能的減少，一直到自由能最小時，ΔG=0，達(dá)到平衡狀態(tài)。從以上兩方面來看，不管體系是否作體積功，在等溫等壓下，自發(fā)過程總是朝著自由能減少的方向進(jìn)行，直到最小值時，ΔG=0，達(dá)到平衡狀態(tài)。因此，可以利用ΔG≤0來判斷等溫等壓下過程自發(fā)進(jìn)行的方向和限度。通過詳細(xì)講解，讓學(xué)生能更好地理解難點。

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。人們接受新知識的能力，在很大程度上依賴已掌握的知識，教學(xué)中可借某些新舊知識間存在著形式上或性質(zhì)上的類似，通過類比誘導(dǎo)，使學(xué)生建立新概念和認(rèn)識規(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，初看并無類似之處，但只要認(rèn)真思考，注意捕捉它們在形式上和物質(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，則可以從T1溫度的速度常數(shù)K1計算在另一溫度T2的速度常數(shù)K2。后者是當(dāng)?shù)葔簾嵝?yīng)為已知時，則可從T1溫度的平衡常數(shù)K1計算該反應(yīng)在另一溫度T2時的平衡常數(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)的離開化學(xué)實質(zhì)，把定律作為數(shù)學(xué)公式來記的弊病。

因此，在物理化學(xué)教學(xué)中，恰當(dāng)運用類比，可以少費口舌，化抽象為具體，學(xué)生接受新知識的過程變得自然、親切，又覺得新鮮而不重復(fù)，學(xué)生獲得的知識確切、清晰，又印象深刻。需要注意的是，運用類比法講授新課時，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”。這是因為事物都各有自己的特殊內(nèi)在本質(zhì)和規(guī)律，類比只是認(rèn)識事物本質(zhì)和規(guī)律的一種思維方法。

6小結(jié)

以上是筆者對藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)課程教學(xué)方法的體會。通過問卷調(diào)查，讓學(xué)生從9個方面評價教師的教學(xué)效果，結(jié)果見表1。從表1可以知道每一項的滿意率都超過了70%，說明這樣的教學(xué)方法得到大部分同學(xué)的認(rèn)可。物理化學(xué)這門課理論性強，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，有些知識點講得不夠具體，對于公式的應(yīng)用，所舉例子太少。

表12005級藥學(xué)專業(yè)專科班40名學(xué)生對教師教學(xué)效果評價結(jié)果（略）

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

【參考文獻(xiàn)】

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

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

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