提高药学专业物理化学教学质量的探索与实践
2022-06-08
摘要：针对物理化学难度较大的特点，在找准物理化学在药学院学科定位的基础上，介绍了课堂教学中实施兴趣教学的方法和体会。通过将抽象概念和理论与学生熟悉的日常生活社会实践联系起来，提高学生学习兴趣，激发学生创新思维，调动学生分析问题、解决问题的主动性和创造性性。同时探索构建多元化的评价体系，运用信息技术来提高物理化学教学质量。
关键词：药学；物理化学；定位；兴趣教育；信息技术
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）16-0134-02
随着社会的进步和生活水平的提高，人们对药物的要求也越来越高，客观上促进了医药市场高速发展，也使得药学类院校教育和培养医药人才的任务变得更加重要。化学与药学关系密切，因此药学类院校通常把四大化学作为必修课。物理化学在四大化学中属于理论化学，从理论上统帅无机、有机和分析化学，是化学的灵魂。物理化学作为药学类院校的一门重要的专业基础课，为药剂学、药物合成、天然药物化学等后续专业课的学习提供方法和理论指导，是药学专业学生学好专业课，从事新药研究、生产实践的必要基础[1]。新药的设计合成以及路线的选择、工艺条件的确定，离不开化学热力学的指导；而药物在体内的吸收和代谢的监测以及药物的贮存期的预测离不开动力学知识[2]。由此可见对于药学类院校学生学好物理化学非常必要。然而，由于物理化学理论性强、概念抽象、逻辑严密、公式繁多，加上课时的缩减，出现了教师难教、学生难学的苗头。因此提高教学质量，改进教学方法，加强物理化学理论知识与实际应用的联系至关重要。笔者根据药学院教授课遇到的问题，在现有教材的基础上，从以下几个方面对物理化学的教学进行探索。
一、找准定位，正确处理物理化学的学科归属问题
物理化学药学院教学集中在化学热力学和动力学，这是物理化学公认理论性强的部分，药学专业的物理化学教学应偏重实用性而非理论性，授课时按照学生专业的需求进行有目的、有侧重点的教学，避免教学过于理论化，不贪大求全，精简复杂公式推理是最基本的要求，把课程教学和专业特色联系起来是教学成功的保证。我们通过调研深入了解药学学科设置、专业特点以及学生的基础。在多次和药学教师座谈的基础上，把物理化学纳入到药剂学学科中的建设中进行了大胆的尝试。通过学科成员交流，首先改善了教师自身的知识结构，教师理论基础得到强化，而且教师在讲授物理化学课时更有针对性，能更好地联系药剂学知识。为此我们重新编写教学大纲，指明了热力学、动力学教学的侧重点，增加了相平衡、界面现象和胶体大分子章节的教学份量。
二、理论联系实际，注重物理化学的兴趣教育
“兴趣是一种心理倾向，学习兴趣是学习动机的重要心理成分，是推动学生探求知识的动力之一。”[3]要让学生学好物理化学这门课，必须让他们喜爱这门课，这样才能把他们吸引到这个抽象的世界中来。兴趣教学不仅可以让学生集中注意力，活跃思维，同时可以使得知识更牢固。如何培养学生兴趣非常重要，理论联系实际不失为有效途径。物理化学知识涉及我们衣（雨衣、雨伞材防雨，表面活性剂除污）、食（冻梨解冻，北冰洋爱斯基摩人冰山取冰得淡水，食盐提纯，食品保鲜，药品保质）、住（空调，冰箱，防水材料，空气净化）、行（汽车内燃机，电瓶车电池）、天气变化（降雨，结冰，盐除冰）等生活的方方面面，授课时把日常生活中孕育着的物理化学原理介绍给学生，让学生感受到“知识就在身边”，同时也体现了物理化学的重要性与实用性。我们摸索出“提出生活中的实际问题—让学生讨论猜想—讲述新课”的思路，将物理化学与现实生活联系起来，举一反三加深理解。物理化学很多章节与社会的发展、传统文化都有联系。如热力学定律根本上否定“永动机”的存在，也没有“水变油”的可能；卡诺定律不仅和内燃机替代蒸汽机有关，而且和当今热电厂“小改大”，节能减排息息相关；化学平衡移动中勒夏特列原理与老子《道德经》非常吻合。把单一的学科和社会生活、传统文化联系起来，不仅增强了学生兴趣，而且增强了学生对知识的理解，达到良好的教学效果。
三、构建多元化的评价体系，促进学生综合素质协调发展
科学的评价方式不仅能客观公正反映教学质量和学习效果，而且能激励学生对该课程产生浓厚的兴趣，提高学习的积极性。只注重期末考试而忽视平时考核很大程度上助长个别学生的惰性，教学质量自然受影响[4]。我们学校规定平时30%，卷面70%。为此，我们提出充分利用平时考核，做好形成性评价。从课堂讨论、作业、专题研讨多角度考察学生的学习效果，让学生积极参与其中，形成良性循环，让每个学生把功夫用在平时，从源头上提高其教学效果。我们平时考核，引入激励加分制和警告扣分制等措施。对课堂上能积极主动回答问题参与讨论的学生给予一定的分值奖励。对作业抄袭、研讨敷衍的学生，除对其进行思想教育外，还要给予警告扣分，使学生端正学习态度，诚信做人。实践表明，多元化的评价体系和奖惩分明的激励制度能够有效地提高学习效果，促进学生综合素质的协调发展。
四、与时俱进，运用信息技术推进物理化学教学的数字化
进入21世纪，随着电脑等多媒体的迅速普及，物理化学数字化教学提到日程，新兴的多媒体数字化教学，实验过程的数字化模拟，以及实验数据的处理都正改变着师生的教学模式[5]。实现物理化学教学的数字化是一项十分有意义的工作。
1.课堂教学的数字化——板书与多媒体展示的有机结合。多媒体技术可以把抽象的、语言不易描述清楚的概念和理论直观地展现给学生，从而帮助教师在物理化学教学中突破教学难点，提高学生学习兴趣，达到提高教学质量的目的。其高效、信息量大的特点也有效地解决了学时压缩的矛盾。为此我们花了很大功夫制作多媒体课件，使之与专业紧密联系。对难以理解的可逆过程、相平衡移动、界面现象制作了相应的动画，增强学生理解。利用校园网络供学生下载学习，并且网站内容随着教学内容不断更新。网络课堂使教学内容的广度和深度不断得到发展，为学生自主学习、个性化学习提供平台。由于物理化学公式多，理论性强，许多公式与定律应给出其来龙去脉，纯粹以多媒体展示进行教学，学生在学习过程中无法及时跟踪教师的思路，没有思考的时间，学生主体地位被忽略。传统的板书则可以弥补这方面的缺陷，板书灵活性强，好的板书是逻辑强的书面语言。它不仅可以使各个教学环节严密吻合，而且可以有效地控制课堂节奏引导学生的思路沿着教师的讲述而发展，有助于学生理清物理化学各知识点间的逻辑关系，对于一些复杂公式与定律的推演和理解能起到事半功倍的效果[6]。教师在备课时，应先对各知识点进行分类，针对不同的教学内容采用不同的教学形式。只有真正地将多媒体教学和传统教学形式有机结合起来，充分发挥多媒体技术的优势，才能获得满意的教学效果，教学中以学生为中心，专题讨论、案例教学在个别章节也要精心安排。2.数字化试题库的建设。按照药学课程要求，我们建立了相应的题库，并给出详细的答案，通过网络平台，学生可以进行课余练习。目前这个方面有待加强，建设互动式题库，让学生做的过程中及时发现自己的问题，互动式寓学于乐的题库建设将有利于促进学生课后学习积极性。
3.实验报告的数字化处理。我们要求实验报告数据采用计算机处理，例如蔗糖的水解、液体饱和蒸气压的测定，涉及变量关系，均要求用计算机绘制出来直线或者曲线关系。简单使用手工绘图不仅误差大，而且也丧失了与信息化结合的良好教学机会。计算机处理数据效率高，数据处理过程中也可以提高学生利用计算机处理实验数据的能力。根据学院规划，逐步引进能和计算机相连的实验仪器。例如凝固点降低法测定物质的分子量，可以通过计算机记录数据，自动找出凝固点，非常方便。使用数字化的仪器数据精度高，而且学生紧跟时代发展的步伐，把握社会发展脉搏。数字化仪器当今科技的前沿之一，但我们教学的重点应放在如何利用仪器，而不是去详细掌握仪器的内部结构。
4.精品课程网站建设。精品课程建设是高等学校教学质量与教学改革工程的重要组成部分，在学校相关政策的支持下。我们积极进行精品课程网络建设，使学生能随时关注最新的物理化学教学过程，同时能及时下载自己需要的学习资料，课程建设也加强了教师自身专业素养的提高。
明确药学专业中物理化学的定位，正确处理物理化学的学科归属问题，和药学学科建设相结从而不断丰富教学内容。通过将物理化学内容与日常生活、生产实践以及其他化学课程的学习相结合，提高学生学习兴趣。通过形象生动的多媒体教学，突破教学难点，提高教学效率，使学生在轻松愉快中掌握专业知识。构建多元化的评价体系培养学生解决问题的能力，运用信息技术增加学生获取知识的信息量，对提高物理化学教学质量是均有明显效果。
参考文献：
[1]侯新朴，李三鸣，等.物理化学[M].北京：人民卫生出版社，2007.
[2]袁悦，包志红，等.药学专业物理化学理论教学与科研实践相结合的教学模式的构建[J].实验室科学，2014，17（5）：108-110.
[3]杨风霞，连照勋，王爱荣.物理化学课堂教学中的兴趣教育[J].化学教育，2011，（8）：28-31.
[4]张艳梅，那立艳，等.提高制药工程专业物理化学教学质量的方法探讨[J].广州化工，2014，42（3）：134-136.
[5]仝艳，李晓飞.物理化学教学的数字化改革之路[J].广州化工，2012，40（14）：210-211.
[6]刘华丽，刘丽君.板书在物理化学多媒体教学中的合理运用[J].湖北第二师范学院学报，2012，29（2）：110-111.
关键词：药学；物理化学；定位；兴趣教育；信息技术
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）16-0134-02
随着社会的进步和生活水平的提高，人们对药物的要求也越来越高，客观上促进了医药市场高速发展，也使得药学类院校教育和培养医药人才的任务变得更加重要。化学与药学关系密切，因此药学类院校通常把四大化学作为必修课。物理化学在四大化学中属于理论化学，从理论上统帅无机、有机和分析化学，是化学的灵魂。物理化学作为药学类院校的一门重要的专业基础课，为药剂学、药物合成、天然药物化学等后续专业课的学习提供方法和理论指导，是药学专业学生学好专业课，从事新药研究、生产实践的必要基础[1]。新药的设计合成以及路线的选择、工艺条件的确定，离不开化学热力学的指导；而药物在体内的吸收和代谢的监测以及药物的贮存期的预测离不开动力学知识[2]。由此可见对于药学类院校学生学好物理化学非常必要。然而，由于物理化学理论性强、概念抽象、逻辑严密、公式繁多，加上课时的缩减，出现了教师难教、学生难学的苗头。因此提高教学质量，改进教学方法，加强物理化学理论知识与实际应用的联系至关重要。笔者根据药学院教授课遇到的问题，在现有教材的基础上，从以下几个方面对物理化学的教学进行探索。
一、找准定位，正确处理物理化学的学科归属问题
物理化学药学院教学集中在化学热力学和动力学，这是物理化学公认理论性强的部分，药学专业的物理化学教学应偏重实用性而非理论性，授课时按照学生专业的需求进行有目的、有侧重点的教学，避免教学过于理论化，不贪大求全，精简复杂公式推理是最基本的要求，把课程教学和专业特色联系起来是教学成功的保证。我们通过调研深入了解药学学科设置、专业特点以及学生的基础。在多次和药学教师座谈的基础上，把物理化学纳入到药剂学学科中的建设中进行了大胆的尝试。通过学科成员交流，首先改善了教师自身的知识结构，教师理论基础得到强化，而且教师在讲授物理化学课时更有针对性，能更好地联系药剂学知识。为此我们重新编写教学大纲，指明了热力学、动力学教学的侧重点，增加了相平衡、界面现象和胶体大分子章节的教学份量。
二、理论联系实际，注重物理化学的兴趣教育
“兴趣是一种心理倾向，学习兴趣是学习动机的重要心理成分，是推动学生探求知识的动力之一。”[3]要让学生学好物理化学这门课，必须让他们喜爱这门课，这样才能把他们吸引到这个抽象的世界中来。兴趣教学不仅可以让学生集中注意力，活跃思维，同时可以使得知识更牢固。如何培养学生兴趣非常重要，理论联系实际不失为有效途径。物理化学知识涉及我们衣（雨衣、雨伞材防雨，表面活性剂除污）、食（冻梨解冻，北冰洋爱斯基摩人冰山取冰得淡水，食盐提纯，食品保鲜，药品保质）、住（空调，冰箱，防水材料，空气净化）、行（汽车内燃机，电瓶车电池）、天气变化（降雨，结冰，盐除冰）等生活的方方面面，授课时把日常生活中孕育着的物理化学原理介绍给学生，让学生感受到“知识就在身边”，同时也体现了物理化学的重要性与实用性。我们摸索出“提出生活中的实际问题—让学生讨论猜想—讲述新课”的思路，将物理化学与现实生活联系起来，举一反三加深理解。物理化学很多章节与社会的发展、传统文化都有联系。如热力学定律根本上否定“永动机”的存在，也没有“水变油”的可能；卡诺定律不仅和内燃机替代蒸汽机有关，而且和当今热电厂“小改大”，节能减排息息相关；化学平衡移动中勒夏特列原理与老子《道德经》非常吻合。把单一的学科和社会生活、传统文化联系起来，不仅增强了学生兴趣，而且增强了学生对知识的理解，达到良好的教学效果。
三、构建多元化的评价体系，促进学生综合素质协调发展
科学的评价方式不仅能客观公正反映教学质量和学习效果，而且能激励学生对该课程产生浓厚的兴趣，提高学习的积极性。只注重期末考试而忽视平时考核很大程度上助长个别学生的惰性，教学质量自然受影响[4]。我们学校规定平时30%，卷面70%。为此，我们提出充分利用平时考核，做好形成性评价。从课堂讨论、作业、专题研讨多角度考察学生的学习效果，让学生积极参与其中，形成良性循环，让每个学生把功夫用在平时，从源头上提高其教学效果。我们平时考核，引入激励加分制和警告扣分制等措施。对课堂上能积极主动回答问题参与讨论的学生给予一定的分值奖励。对作业抄袭、研讨敷衍的学生，除对其进行思想教育外，还要给予警告扣分，使学生端正学习态度，诚信做人。实践表明，多元化的评价体系和奖惩分明的激励制度能够有效地提高学习效果，促进学生综合素质的协调发展。
四、与时俱进，运用信息技术推进物理化学教学的数字化
进入21世纪，随着电脑等多媒体的迅速普及，物理化学数字化教学提到日程，新兴的多媒体数字化教学，实验过程的数字化模拟，以及实验数据的处理都正改变着师生的教学模式[5]。实现物理化学教学的数字化是一项十分有意义的工作。
1.课堂教学的数字化——板书与多媒体展示的有机结合。多媒体技术可以把抽象的、语言不易描述清楚的概念和理论直观地展现给学生，从而帮助教师在物理化学教学中突破教学难点，提高学生学习兴趣，达到提高教学质量的目的。其高效、信息量大的特点也有效地解决了学时压缩的矛盾。为此我们花了很大功夫制作多媒体课件，使之与专业紧密联系。对难以理解的可逆过程、相平衡移动、界面现象制作了相应的动画，增强学生理解。利用校园网络供学生下载学习，并且网站内容随着教学内容不断更新。网络课堂使教学内容的广度和深度不断得到发展，为学生自主学习、个性化学习提供平台。由于物理化学公式多，理论性强，许多公式与定律应给出其来龙去脉，纯粹以多媒体展示进行教学，学生在学习过程中无法及时跟踪教师的思路，没有思考的时间，学生主体地位被忽略。传统的板书则可以弥补这方面的缺陷，板书灵活性强，好的板书是逻辑强的书面语言。它不仅可以使各个教学环节严密吻合，而且可以有效地控制课堂节奏引导学生的思路沿着教师的讲述而发展，有助于学生理清物理化学各知识点间的逻辑关系，对于一些复杂公式与定律的推演和理解能起到事半功倍的效果[6]。教师在备课时，应先对各知识点进行分类，针对不同的教学内容采用不同的教学形式。只有真正地将多媒体教学和传统教学形式有机结合起来，充分发挥多媒体技术的优势，才能获得满意的教学效果，教学中以学生为中心，专题讨论、案例教学在个别章节也要精心安排。2.数字化试题库的建设。按照药学课程要求，我们建立了相应的题库，并给出详细的答案，通过网络平台，学生可以进行课余练习。目前这个方面有待加强，建设互动式题库，让学生做的过程中及时发现自己的问题，互动式寓学于乐的题库建设将有利于促进学生课后学习积极性。
3.实验报告的数字化处理。我们要求实验报告数据采用计算机处理，例如蔗糖的水解、液体饱和蒸气压的测定，涉及变量关系，均要求用计算机绘制出来直线或者曲线关系。简单使用手工绘图不仅误差大，而且也丧失了与信息化结合的良好教学机会。计算机处理数据效率高，数据处理过程中也可以提高学生利用计算机处理实验数据的能力。根据学院规划，逐步引进能和计算机相连的实验仪器。例如凝固点降低法测定物质的分子量，可以通过计算机记录数据，自动找出凝固点，非常方便。使用数字化的仪器数据精度高，而且学生紧跟时代发展的步伐，把握社会发展脉搏。数字化仪器当今科技的前沿之一，但我们教学的重点应放在如何利用仪器，而不是去详细掌握仪器的内部结构。
4.精品课程网站建设。精品课程建设是高等学校教学质量与教学改革工程的重要组成部分，在学校相关政策的支持下。我们积极进行精品课程网络建设，使学生能随时关注最新的物理化学教学过程，同时能及时下载自己需要的学习资料，课程建设也加强了教师自身专业素养的提高。
明确药学专业中物理化学的定位，正确处理物理化学的学科归属问题，和药学学科建设相结从而不断丰富教学内容。通过将物理化学内容与日常生活、生产实践以及其他化学课程的学习相结合，提高学生学习兴趣。通过形象生动的多媒体教学，突破教学难点，提高教学效率，使学生在轻松愉快中掌握专业知识。构建多元化的评价体系培养学生解决问题的能力，运用信息技术增加学生获取知识的信息量，对提高物理化学教学质量是均有明显效果。
参考文献：
[1]侯新朴，李三鸣，等.物理化学[M].北京：人民卫生出版社，2007.
[2]袁悦，包志红，等.药学专业物理化学理论教学与科研实践相结合的教学模式的构建[J].实验室科学，2014，17（5）：108-110.
[3]杨风霞，连照勋，王爱荣.物理化学课堂教学中的兴趣教育[J].化学教育，2011，（8）：28-31.
[4]张艳梅，那立艳，等.提高制药工程专业物理化学教学质量的方法探讨[J].广州化工，2014，42（3）：134-136.
[5]仝艳，李晓飞.物理化学教学的数字化改革之路[J].广州化工，2012，40（14）：210-211.
[6]刘华丽，刘丽君.板书在物理化学多媒体教学中的合理运用[J].湖北第二师范学院学报，2012，29（2）：110-111.