薛運生，楊宜華

(徐州醫(yī)學院藥學院，江蘇徐州 221004)

藥學專業(yè)《物理化學》教學方法改革的探索與實踐

薛運生，楊宜華

(徐州醫(yī)學院藥學院，江蘇徐州 221004)

《物理化學》作為藥學專業(yè)基礎課，與藥學專業(yè)課和藥學研究關系密切。通過加強理論知識與實際應用，特別是藥學實踐的聯(lián)系和融合，不斷推進教學方法改革，以激發(fā)學生的學習興趣，提高教學質(zhì)量。

物理化學；藥學專業(yè)；教學方法；教學質(zhì)量

物理化學是從研究物理變化和化學變化的聯(lián)系入手，探求化學變化的基本規(guī)律的一門科學[1]。對于高等醫(yī)藥院校藥學專業(yè)的學生來說，物理化學是一門重要的專業(yè)基礎課程和必修課程，是繼無機化學、有機化學之后的一門理論化學課程。其內(nèi)容除了涉及無機化學、有機化學、分析化學的知識外，還與物理學、高等數(shù)學和生物化學等知識密切相關。同時，又為后繼課程如藥物化學、藥劑學等的學習提供方法和理論指導，它在基礎課程和專業(yè)課程之間起著橋梁和紐帶的作用，并且藥學研究的整個過程都與物理化學密切相關。由于該課程是一門專業(yè)基礎課，學時少內(nèi)容多的矛盾較為突出，同時物理化學理論性強、公式多、邏輯性強，教師感到難教，學生覺得難學。學生覺得難學、枯燥的原因很大程度上在于在教學的過程中，教學內(nèi)容缺乏與實際應用特別是藥學實際的密切聯(lián)系，致使學生覺得不能學以致用，導致缺乏學習的興趣。因此要提高教學質(zhì)量，激發(fā)學生的學習興趣，就必須改進教學方法，加強物理化學理論知識與實際應用特別是藥學實踐的聯(lián)系和融合是至關重要的。

1 理論聯(lián)系實際，強化藥學特色

1.1 與藥學實踐相結合

物理化學理論抽象、概念多、公式多，初學者不易掌握。如果在授課時僅僅是教會學生如何應用概念、公式去解題，學生往往會感到課程既難學又似乎沒有實際應用價值。因此在教學中應注重理論聯(lián)系實際，注重結合藥學方面的實際問題進行講授，把抽象的物理化學原理與藥學實踐相結合，注意用理論知識去分析和解決實際問題，使學生達到學懂會用，學以致用的目的。

第一，物理化學可為藥物新劑型的開發(fā)提供理論指導?；鞈乙骸⑷闋钜?、膠體等劑型的藥物配制都需要應用表面化學和膠體的知識點。例如，固體分散體是提高藥物吸收效果和生物利用度的有效方法，利用物化中的低共熔相圖原理，使藥物與載體以低共熔比例共存時，制成的藥物具有均勻的微細分散結構，可大大改善其溶出速度。如灰黃霉素-酒石酸低共熔混合物的溶出速度比純灰黃霉素的大2.7倍；48%尿素與52%磺胺噻唑制成的低共熔混合物的溶出速度是純磺胺噻唑的12倍[2]。微乳作為新的給藥系統(tǒng)之一，近年來被用于多種藥物制劑的開發(fā)，其突出優(yōu)點有增溶，促進吸收，提高生物利用度，減少過敏反應等。如抗腫瘤藥喜樹堿在微乳中的溶解度提高23倍[1]。在介紹膠體分散體系時，通過給學生引入“微乳”的實例，不僅提高了學生的學習興趣，也加深了學生對物理化學中枯燥概念的理解和掌握。

第二，為藥物研究和病變檢驗提供實驗方法。人的體液均為膠體，利用膠體粒子帶電的特點，通過電泳方法可分離體液，判斷某器官是否病變等。例如在電場作用下，可將唾液中的消化酶分離出來，這對單獨研究酶的活性提供了方便。又如當人體的脂質(zhì)代謝遭到破壞時，血液中紅細胞的電泳率就會低于正常值，通過電泳的測定就可判定人體的肝功能是否正常[3]。這些實際應用均與膠體知識相關。

第三，為新藥的研發(fā)提供理論指導?；瘜W藥物中合成路線選擇、工藝條件確定，反應速率及機制的分析,這些都需要化學熱力學及化學動力學基礎,而產(chǎn)品的分離和純化又需要相平衡的理論知識；相平衡中結晶、蒸餾和精餾、萃取等方法為天然有效成分的分離純化提供了很好的理論指導基礎等。

第四，為專業(yè)課程學習和研究提供理論基礎。實際上物理化學各章節(jié)的內(nèi)容,都與藥學專業(yè)主要專業(yè)課如藥物化學、天然藥物化學、藥理學和藥劑學有千絲萬縷的聯(lián)系。藥理學中有關藥物的穩(wěn)定性及體內(nèi)代謝等直接與化學動力學規(guī)律相關；藥劑學中溶膠的性質(zhì)需要電化學知識；在藥代動力學研究中，首先要確定模型是一室、二室還是三室，應用的則是化學動力學中一級反應和零級反應的知識等。

1.2 與教師科研相結合

高校中的教學與科研是相輔相成、相互促進、缺一不可的,堅持教學與科研相結合,是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的主要途徑，也是理論聯(lián)系實際的重要環(huán)節(jié)。將教師成熟的科研成果及時轉化為實驗教學內(nèi)容,編寫為教材,保證實驗內(nèi)容新穎,既有廣度,又有深度。學生把掌握的理論知識融會貫通地運用到實際中,把枯燥、抽象的知識變成了生動易懂的實驗,激發(fā)了學生的求學欲望,增加了學生學習的興趣和動力。筆者在教學中，結合有關抗氧化劑的構效關系研究與設計方面的科研工作，將化學熱力學、化學動力學等理論內(nèi)容與科研實際結合起來，收到了良好的教學效果。課外，通過布置課程小論文，以物理化學原理知識在藥學方面的應用為題，讓學生主動搜尋資料，閱讀參考書，促使他們在論文撰寫中更進一步地理解理論知識和相關方法，同時也培養(yǎng)了他們基本的科研素養(yǎng)。

1.3 與學科發(fā)展前沿相結合

物理化學作為基礎理論化學，往往給人一種遠離科技前沿的錯覺。實際上，物理化學原理是許多高新技術的基礎，且在高新技術領域有著重要的應用。因此，教師要密切關注物理化學領域的最新發(fā)展，結合學生專業(yè)特點和學校的科研特色，介紹基礎知識在相關領域的應用趨勢，引導學生思考，要站在學科發(fā)展的前沿反觀基礎、改造基礎、重建基礎。如在學習拉烏爾定律時，將拉烏爾定律與滲透、反滲透方法結合，講解其在宇航員制造太空水過程中的應用，使學生了解了科學技術和社會的關系，激發(fā)了學生強烈的求知欲望和學習熱情[4]；又如在學習表面現(xiàn)象這一章時,結合舉例2007年諾貝爾化學獎獲得者埃特爾有關一氧化碳在金屬鉑表面的氧化過程的研究，催生了汽車尾氣凈化裝置，從而了解表面化學的研究領域對制藥、化工產(chǎn)業(yè)影響巨大,物質(zhì)接觸表面發(fā)生的化學反應對工業(yè)生產(chǎn)運作至關重要，加深學生對表面化學在物理化學學習中的相關內(nèi)容的理解。通過這些前沿概念性的介紹,使學生在開闊眼界的同時啟發(fā)了創(chuàng)新性思維。通過在教學中不斷滲透前沿科學知識，不僅使物理化學教育富有生命力、感染力與時代感，而且培養(yǎng)了學生的科學素質(zhì)，使他們的學習目標更加明確。教師在介紹前沿科技時表現(xiàn)出的熱愛化學、崇尚科學的情感和價值觀，也會對學生科學精神的形成產(chǎn)生深遠的影響[5]。

1.4 與生活實際相結合

比如我們在實際生活中遇到的氣泡，液滴，肥皂泡為什么都是球形的？在江河入海處為什么能夠形成三角洲等，通過與這些生活實際相結合，引導學生在物理化學的學習中得到解答。

2 實現(xiàn)理論與實踐融合的途徑與手段

2.1 加強藥學知識學習，提高教師藥學知識水平

要實現(xiàn)物化理論知識與藥學專業(yè)的融合，教師的業(yè)務水平至關重要。教師只有具備深厚的藥學和生命科學方面的專業(yè)知識，才能理解物化課程在藥學中的作用，在教學中將物理化學與藥學融為一體。目前從事物理化學教學的教師大多畢業(yè)于化學專業(yè)，缺少必要的藥學知識背景，而藥學專業(yè)的物理化學教學是要能更好地服務于藥學專業(yè)課的學習和藥學科學研究。這就要求教師除了花費大量的時間和精力備課外，還需要對藥學知識有所了解和掌握，需要教師不斷加強藥學知識學習，提高自己的藥學知識水平。有的學校要求化學基礎課教師必須聽完一輪藥學專業(yè)的相關課程，甚至參與某些專業(yè)課程的教學[6]，這的確是非常有效的舉措。物化教師一旦了解和掌握了藥學專業(yè)知識，對于自身知識結構的優(yōu)化，實現(xiàn)物理化學與藥學專業(yè)的融合都有十分重要的作用。

除了不斷提高自身的藥學知識水平外，加強與藥學專業(yè)課教師的聯(lián)系和合作也是實現(xiàn)理論與實踐融合的重要途徑。筆者在教學中，經(jīng)常與藥劑學等專業(yè)課程教師交流，開展集體備課，了解物化基礎知識和理論在藥劑學中的應用，從而明確了教學中的重點，加強了理論與實踐的融合，突出了物理化學的基礎課地位和作用，取得了良好的教學效果。

2.2 設立專題講座

結合藥學特點，開設與藥物化學、天然藥物化學、藥理學、生物電化學、藥劑學等藥學專業(yè)密切相關的系列知識講座，也是加強物理化學與藥學融合的一個重要途徑。

2.3 開設綜合性、開放性實驗

理論知識與藥學專業(yè)的融合也體現(xiàn)在融合藥學特色的物理化學實驗的設計上。通過改進實驗內(nèi)容，開設綜合性、開放性實驗，體現(xiàn)面向藥學專業(yè)的特色。例如，根據(jù)旋光法測定蔗糖轉化反應的速率常數(shù)實驗，可增加研究藥物有效期的實驗；將凝固點降低法測萘的分子量改為測葡萄糖的分子量，同時利用該實驗的原理和方法測定中藥注射液的滲透壓等[7]。在學習化學動力學章節(jié)時，教師結合藥學專業(yè)特色，參考藥物穩(wěn)定性和代謝動力學知識，給出學生明確的提綱，讓學生查閱文獻，師生共同設計實驗方案，開設開放性實驗，讓學生在開放性實驗的設計、完成過程中，將物理化學理論知識更好地運用到藥學研究中，同時也可以培養(yǎng)學生基本的科研思維。

2.4 吸納學生參與科研項目

大學生在校期間參加科學研究，可以提高大學生的創(chuàng)新能力，也是將物化理論與實踐緊密結合的一條有效途徑。科研實踐是在實驗過程中學習，是應用科學理論的具體行動，有利于開發(fā)和鍛煉大學生獨立思考能力、隨機應變能力和分析解決問題的能力。結合我們的科研課題，吸納學生參與進來，由老師提出研究項目，學生和老師雙向選擇，課題確定后由學生自己查找資料、設計實驗方案、按方案完成實驗、發(fā)表科研論文。這種方式可以讓學生提前進行科研實踐活動，在科研實踐中體會基礎理論知識與實踐的聯(lián)系與融合，進而提高學生的綜合能力和創(chuàng)新能力。

總之，物理化學已經(jīng)滲透到藥學的各個領域，未來的藥學工作者應具備扎實的物理化學基礎。因此，在物理化學教學中應通過提高教師藥學知識水平，設立專題講座，開設綜合性、開放性實驗，吸納學生參與科研等途徑和手段，加強物理化學理論知識與實際應用特別是與藥學實踐的聯(lián)系和融合，不斷推進教學方法的改革，為培養(yǎng)適應21世紀藥學科學發(fā)展與醫(yī)藥經(jīng)濟現(xiàn)代化建設需要的人才發(fā)揮其重要的基礎作用。

[1]侯新樸.物理化學[M].6版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2007.

[2]魯純素.物理化學[M].3版.北京:人民衛(wèi)生出版社,1996.

[3]田青平,丁紅,邢桂琴.物理化學在藥學中的作用[J].山西醫(yī)科大學學報:基礎醫(yī)學教育版,2003,5(4):360-361.

[4]李琳.由適應性學習向生成性學習轉變的思考——藥學專業(yè)基礎課物理化學現(xiàn)代教學的幾點做法[J].西北醫(yī)學教育,2005,13(5):553-554.

[5]劉慧瑾,劉俠.提高物理化學教學質(zhì)量的實踐與體會[J].新課程研究,2009,(159):44.

[6]田青平,石恩嫻,丁紅.以評估為契機,全面推動藥學專業(yè)物理化學教學改革[J].山西醫(yī)科大學學報(基礎醫(yī)學教育版),2007,9(6):660-662.

[7]胡潤淮,袁珂,李玉賢,等.中藥專業(yè)物理化學實驗教學的改革與探索[J].實驗室研究與探索,2000,(1):28-30.

Exploration and practice on the teaching method reform in physical chemistry for the speciality of pharmacy

XUE Yunsheng,YANG Yihua
(School of Pharmaceutical Science,Xuzhou Medical College,Xuzhou 221004，China)

Physical chemistry as a pharmacy-based subject,is closely related to specialized courses of pharmacy and pharmaceutical research.This paper presented the viewpoint that teachers should strengthen the linkage and integration of theoretical knowledge and practical application,especially pharmacy practice,and continuously push forward the reform of teaching methods so as to stimulate students'interest,and improve teaching quality.

Physical chemistry;Speciality of pharmacy;Teaching methods;Teaching quality

R913 G642.0

C

1673-7210（2010）01（c）-137-03

2009-10-04）

徐州醫(yī)學院教學改革與研究課題基金資助項目 （編號：XZY0080319）。

薛運生（1977-），男，江蘇徐州人，物理化學碩士，講師，主要從事物理化學教學與科研工作。