药学类化学教学改革问题

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物理化学是药学各个专业的必修课之一,其特点是概念抽象、公式繁多、逻辑性强,而且公式的推导比较复杂,难度比较大,一直以来,学生普遍反映学习比较吃力。因此国内很多高校的教学工作者结合药学专业的实际情况,在教学方面进行不少的改革研究探索[1,2]。在物理化学教材编写方面可以也看出改革的情况,例如不少教材中[3,4]增加物理化学在药学方面的应用章节,减少物理化学公式的推导,增加表面现象,大分子溶液等篇幅,取得了很好的效果,但是也出现了一些问题。因此,避免物理化学教学改革的常见误区,具有重要意义。本文在比较多个教材,并结合教学过程,总结了药学专业教学改革的常见误区。

1公式的推导讲解不深入

物理化学是一个逻辑性很强的课程,如果讲课时只是简单地给出公式以及公式的使用条件而不加以推导,虽然授课简单了,但课堂显得单薄且深度不够,但如果公式推导过多,又会导致课堂内容单调难懂,因此必须掌握公式推导的度。例如在讲述绝热过程功的计算时,不必单独再推导其专门的计算公式,而用热力学第一定律即可计算。在基尔霍夫定律的推导过程中,只需要用热熔的定义进行推导,简单清晰。对于理想气体的熵变计算公式的推导,直接采用推导通式而不是逐个过程进行推导要方便的多。而在热力学第一和第二定律之外的章节,可以减少推导过程。例如杠杆规则、二级反应积分方程的推导、开尔文公式以及吉布斯吸附等温式的推导则可以不必介绍。但对于相率来说,由于其推导过程中引入了相率中“2”的涵义是温度和压力,若在课堂上进行推导则有利于学生对公式深刻的理解。

2内容面面俱到

物理化学课时有限,不可能面面俱到,必须有所取舍。在教学过程中,可以把前后联系不紧密的留给学生自学。例如热力学中的键焓估算反应热和离子反应的热效应,亥姆霍兹能变化的计算,麦克斯韦关系式,电化学中的法拉第定律等内容可以不讲。而对于在前期课程中已经出现的内容,也可以不必深讲。但对于卡诺循环、卡诺定理以及熵的导出过程,如果不讲就直接给出热力学第二定律的数学表达式,则违背了物理化学的严谨性,人为的降低了物理化学的理论性和逻辑性,只强调能正确使用公式进行计算而不关心其内涵,使物理化学难度和形式等同于先期课程无机化学和物理学,并可能导致内容的简单重复,学生的理论水平始终达不到一定的高度。物理化学里面的概念大多学生都有接触,因此教师的任务应该转移到用系统的物理化学方法把以前学过的概念联系起来上去。

3减少习题、作业量

大学强调素质教育,因此包物理化学在内,很多课程往往不再让学生做大量的习题。物理化学有别于其它药学专业的课程,课堂和课后做一定量的习题对于知识的巩固和加深理解是很有必要的,因此在课堂上,必须有一定量的习题讲解时间。利用多媒体讲解习题,可以减轻教师抄写习题的时间。在计算比较多的章节中,应保证充分讲解2～3道典型例题。例如讲述熵变、吉布斯自由能和动力学计算时,应该精讲一部分习题,在每一周课程结束时,给学生布置1～2道作业习题是很有必要的。实践证明,合适的习题量不仅不会增加学生的负担,反而可以促进知识的吸收,更有利于对学生学习的督促,可以取得更好的教学效果。

4过多讲述药学知识

药学专业开设物理化学的主要目的在于用全面的理论知识指导药物研发和生产领域的各个过程,但是也不能过多讲解药学中的知识,以免喧宾夺主。例如表面活性剂在以后的药剂学课程中依然会详细讲解,因此在物理化学课程中应当侧重其基础的理论,而不应过多关注其应用,讲述时可以列举一些药学中应用表面活性剂的例子即可,主线仍应以表面现象的原理讲解为主,更多的应用可以留给学生作为课外阅读或者课堂论文,提高其主动性。另外,对于中药学来说,粉体也是仅讲解其和物理化学有关的内容即可,而不必过多的讲解粉体的专用术语的意义,例如休止角等概念。

5大量使用多媒体教学

多媒体由于其形象生动而被大量运用,但物理化学并不是每一章都适合用多媒体的[4],应当是多媒体辅助教学。由于多媒体预先设定好要讲的内容,限制了老师思维的发散性,如果学生产生一些疑问需要老师及时讲解,或者教师临时的思维跳跃,多媒体往往束手无策,而常规板书教学这时候却显得机动灵活。例如,在每一章节后的总结,用常规板书,可以慢慢的整理思绪,学生边听边记笔记,但如果用多媒体,节奏则显得过快,学生很难跟上教师的节奏,因此应该合理使用多媒体。

6PBL教学法不适合物理化学

基于问题的学习法在不少以案例为主要载体的课程中可以取得很好的效果,尤其是医学专业。因此PBL教学法在物理化学课程中也进行了不少的尝试[5]。但是鉴于国内班级往往人数过多,学生可以掌控的文献资料有限,因此效果并不理想。但是不能因此而放弃这一先进的教学方法。其实物理化学的部分章节也是适合采用PBL教学法进行的,例如可以设计物质摩尔质量测定方法的PBL教学,把溶液的依数性、大分子溶液等内容讲述的非常透彻;另外,热力学方向和限度的判据关系也是一个很好的案例教学内容。在案例教学中,可以不必拘泥于章节,更加有利于学生的学习积极性。但需要注意的是,对于较难的理论内容进行常规课堂教学,效果反而更好。

7结语

物理化学理论课的教学改革,应该结合目前国内的现状,进行循序渐进的改革。同时应该结合物理化学本身的特点和其在药学专业的地位,在公式推导教学、内容的取舍、习题的讲解、和药学的联系方面、多媒体教学和PBL教学等方面进行科学合理的改革。为药学人才的培养贡献一份力量。