趙小軍
[摘 要]物理化學是中醫(yī)藥類院校中藥專業(yè)的重要基礎課。根據(jù)教學實踐,從課程講授重點、培養(yǎng)學生興趣、理論與實際結(jié)合以及加強實驗技能等各方面對中醫(yī)藥類院校中藥專業(yè)物理化學教學內(nèi)容的改革進行了初步的探討。
[關鍵詞]教學改革;課程結(jié)合;實驗技能
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2017)06-0019-02
物理化學是中醫(yī)藥類院校中藥專業(yè)的重要基礎課,與其他幾門基礎化學課相比,其難度要大得多。對中藥專業(yè)的學生而言,物理化學課的難度體現(xiàn)在如下幾點:1.概念比較抽象,如焓、熵、化學勢、吉布斯自由能、表面張力等;2.公式多并且公式使用的限制條件多,如PVγ=常數(shù)的使用必須滿足封閉體系理想氣體絕熱可逆過程的條件,缺一不可;3.數(shù)理知識要求比較高,如有些公式的推導涉及高階偏微分。目前,中醫(yī)藥類院校的教學計劃與綜合性大學的化學專業(yè)相比[1],很多內(nèi)容都進行了壓縮?,F(xiàn)階段我校物理化學課共計80學時,除去實驗部分所占用的學時外,物理化學的理論課部分實際只剩50學時左右。為此,筆者對我校物理化學課的教學從中藥專業(yè)的角度進行改革提出一些看法,供大家參考。
一、合理選擇教學內(nèi)容以突出重點
目前,市場上針對中醫(yī)藥類的教材不少,我們結(jié)合學校實際情況采用了由人民衛(wèi)生出版社出版李三鳴主編的《物理化學》教材。由于課時較少,有了好的教材后合理選擇教學內(nèi)容就顯得尤為重要。物理化學的學習邏輯性強,有些知識點承前啟后,不可或缺。因此,在對教材某些內(nèi)容進行刪減時,要保證整門課程內(nèi)容的前后連貫。在藥學學科中,有關新藥設計、藥物合成中路線選擇、工藝條件確定、反應速率與機理確定等都需要化學熱力學和動力學基礎[2],因此,化學熱力學和動力學的基本內(nèi)容必須講授。但在某些補充內(nèi)容以及應用上,可以結(jié)合中藥專業(yè)特點進行合理取舍。如非平衡態(tài)熱力學知識較抽象,與所授內(nèi)容連貫性不強,也很少用到,可以作為學生的閱讀材料而不講授。又如相平衡內(nèi)容的學習,單組分體系中水的相圖對中藥專業(yè)的學生很有用,應作為講授重點;二組分體系相圖根據(jù)課程需要可以適當取舍,而三組分體系相圖應用很少,可以全部刪去。對于表面化學的內(nèi)容在藥學領域的應用非常廣泛,從藥物的分離、提取、合成、制劑的制備、藥物在體內(nèi)的代謝等都與表面化學有關,這部分內(nèi)容應重點講授。
二、結(jié)合課程特點以高效學習
考慮到物理化學理論課的難度,教師在授課時除了要多采用啟發(fā)式教學,讓學生帶著問題聽課外,還要根據(jù)課程特點多動腦筋。比如物理化學的許多概念都是成對出現(xiàn),符合哲學上對立統(tǒng)一的特點,如體系與環(huán)境、理想氣體與實際氣體、陰極和陽極、電泳與電滲等,教師在講授這些概念時要相輔相成,不可割裂開來,這樣有助于學生對這些概念的理解和記憶。由于物理化學課的課時數(shù)較少,盡管刪去了不少內(nèi)容,但教師仍然覺得時間緊、任務重。因此,教師可以考慮和前置課程——無機化學相結(jié)合來講授。我校中藥專業(yè)無機化學課程在大學一年級第一學期就已學完。該課程有些知識點包含了物理化學的內(nèi)容。尤其是在一些公式的基本運算上有所重復。為了節(jié)約課時,這些內(nèi)容可以少講。但講課時需要強調(diào),有些內(nèi)容看起來重復但在兩門課程的側(cè)重點不同。如對于標準平衡常數(shù)的學習,考慮到學生知識儲備不夠,無機化學課程只要求學生能記住標準平衡常數(shù)公式的表示,這在后續(xù)四大平衡的學習中會用到。而在物理化學課程中,學生已經(jīng)學習了化學勢的概念,根據(jù)公式推導能夠理解為什么標準平衡常數(shù)是溫度的函數(shù),并且能利用該常數(shù)去解決化學反應自發(fā)進行的方向和限度問題。又如電化學中能斯特方程的學習亦是如此,兩門課程都包含該公式的應用和基本運算,物理化學課程中這部分內(nèi)容可以少講甚至不講,但要幫助學生結(jié)合公式推導從本質(zhì)上去理解該方程。總之,要使學生清楚雖然有些內(nèi)容在這兩門課程中有所重復,但不是簡單的、沒有意義的重復。
三、結(jié)合專業(yè)特點激發(fā)學生的學習興趣
通過調(diào)查我們發(fā)現(xiàn),我校中藥專業(yè)的學生對物理化學課程普遍具有畏難心理,從而在學習中產(chǎn)生抵觸情緒。在教學過程中,教師應多注意難易結(jié)合和專業(yè)結(jié)合,以激發(fā)學生的學習興趣。例如,熵的概念抽象,有些學生學習時把“熵”戲稱為“傷”——意指“傷”腦筋。講授時,教師除了可以從概率和混亂度的角度多舉例子外,還可以將熵與宇宙、熵與生命結(jié)合起來,可以從哲學和自然科學的角度給學生談一談熵的發(fā)展史,并對曾經(jīng)流行的熱寂論指出其錯誤并進行批判等,以幫助學生更好地理解熵。又如在教學中,公式的推導是重要環(huán)節(jié)??紤]到中藥專業(yè)學生數(shù)理基礎普遍較差,有些公式的推導難度較大,這時可靈活變通,將重點放在這些公式的應用上而省略推導過程。教師在教學中要多注意將物理化學和藥學相結(jié)合,在講到相關理論時,要善于引導學生從本專業(yè)的角度去理解學習,讓學生感到學以致用,這樣可以達到事半功倍的效果。例如,在學習有關稀溶液的依數(shù)性時,列舉“乙醚在熱帶氣候條件下有可能迅速汽化,因而用作外科手術(shù)的麻醉劑將會遇到困難,如何利用依數(shù)性來解決此問題?”“海水魚和淡水魚為什么不能交換生活環(huán)境?”“臨床上為病人輸液為什么必須用等滲溶液?”;在學習化學動力學知識時,舉例“如何確定藥物制劑的有效期預測和穩(wěn)定性?”“病人用藥的時間間隔根據(jù)是什么?”等。科學技術(shù)的發(fā)展日新月異,在教學中,教師可以結(jié)合課時情況給學生概括地介紹一些本專業(yè)新的研究方向和趨勢。如當前納米中藥的研究發(fā)展得很快,在學習膠體分散系時,可以談一談這方面研究的新動向、新技術(shù)等。總之,在教學中教師應多從實際出發(fā)、多從專業(yè)出發(fā),將物理化學與藥學緊密聯(lián)系,以激發(fā)學生的學習興趣。
四、重視實驗以培養(yǎng)學生的能力
加強學生的技能和能力訓練,是培養(yǎng)高質(zhì)量人才的關鍵。[3]化學是實驗科學,物理化學實驗尤為重要。與其他基礎化學課相比,物理化學課的理論較為抽象,通過物理化學實驗可以幫助學生理解、印證理論課的一些知識點。學生在實驗前要認真預習實驗內(nèi)容,在實驗時要做到心中有數(shù),實驗條件為什么這樣設定?試驗中有什么現(xiàn)象發(fā)生?實驗要達到什么目的?實驗課程不僅讓學生掌握基本的實驗技能,還要培養(yǎng)學生初步的實驗設計和創(chuàng)造能力。為此,除了開設基本的物理化學實驗外,還可以嘗試開設一些設計性實驗。例如,恒溫槽是物理化學實驗中普遍使用的儀器設備。很多學生對恒溫槽的使用只知道照本宣科,不求甚解。我們將《恒溫槽的裝配和性能測試》改為設計性實驗,要求學生自己動手,查詢資料。實驗中貝克曼溫度計的調(diào)試是難點和重點,通過主動參與而不是被動接受,學生對如何調(diào)節(jié)貝克曼溫度計在不同溫度下的水銀量深有體會,使用起來也就得心應手。在恒溫槽的性能測試中,為了取得良好的恒溫效果,對于如何減少恒溫槽的散熱性,如何合理地調(diào)節(jié)攪拌器的轉(zhuǎn)速等,學生會認真思考,集思廣益。最后,教師對每臺裝配的恒溫槽給予綜合評價。設計性實驗能夠調(diào)動學生參與實驗的積極性,提高學生的動手能力、創(chuàng)造能力,為其以后從事科研工作打好基礎。今后應多做一些這方面的嘗試。
物理化學作為一門重要的基礎化學課程,教學時如何使中藥專業(yè)的學生克服畏難心理,如何更好地與本專業(yè)知識密切聯(lián)系從而達到更好的教學效果,筆者在此僅簡單介紹,以供參考。教學內(nèi)容不在多,而在于使學生能“舉一反三”。[4]通過物理化學課程的學習,讓學生不僅能夠掌握較深的物理化學理論基礎,而且能今后在從事科研工作時具有較強的動手能力、創(chuàng)造能力,這才是目的。一個合格的中藥專業(yè)學生,在走向社會、走向工作崗位后絕不能僅僅會辨辨草藥、背背方歌,只有發(fā)揮出強大的創(chuàng)新精神,才能使中醫(yī)藥學這一古老的學科煥發(fā)出青春。在物理化學的教學中,如何改變舊有的、死板的教學模式,以適應時代的發(fā)展,還需大家共同努力,各抒己見,這樣才能為國家培養(yǎng)出更多的優(yōu)秀的中醫(yī)藥人才。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 傅獻彩,沈文霞,姚天揚.物理化學[M].北京:高等教育出版社,2006.
[2] 李三鳴.物理化學[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2011.
[3] 郭子成,楊建一,羅青枝,等.探索知識 能力 素質(zhì)的辯證統(tǒng)一,努力提高物理化學教學質(zhì)量[J].化工高等教育,2003(1):64.
[4] 宋秋前.高校有效教學的實施策略[J].高校發(fā)展研究,2011(5):74-77.
[責任編輯:陳 明]