邢愛(ài)萍+程迪+褚意新+楊懷霞
摘 要 對(duì)物理化學(xué)緒論課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行組織和設(shè)計(jì),旨在明確課程內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)課程在藥學(xué)中的應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,鼓勵(lì)學(xué)生克服學(xué)習(xí)中遇到的困難;向?qū)W生傳授正確的學(xué)習(xí)方法,使學(xué)生能夠更好地學(xué)習(xí)本課程,從而達(dá)到提高課程教學(xué)質(zhì)量的效果。
關(guān)鍵詞 物理化學(xué) 緒論課 教學(xué)內(nèi)容 學(xué)習(xí)方法
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
物理化學(xué)是高等醫(yī)藥院校藥學(xué)類專業(yè)的一門(mén)重要的專業(yè)必修基礎(chǔ)課程,在藥學(xué)專業(yè)知識(shí)體系中占有重要的地位。此課程面向于大二藥學(xué)類專業(yè)學(xué)生,其綜合了許多基礎(chǔ)課程,如無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理學(xué)、高等數(shù)學(xué)等的基礎(chǔ)知識(shí),又為后續(xù)課程如藥物化學(xué)、天然藥物化學(xué)、藥理學(xué)、藥劑學(xué)與藥代動(dòng)力學(xué)等課程的學(xué)習(xí)提供方法和理論指導(dǎo),在基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間起著承上啟下、繼往開(kāi)來(lái)的作用。但是物理化學(xué)課相對(duì)其他化學(xué)課程而言是一門(mén)比較難懂、難學(xué)、甚至是難教的課程。因此,在課程之初對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)和啟發(fā),將對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)大有裨益。本文對(duì)物理化學(xué)緒論課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行組織和設(shè)計(jì),旨在明確課程內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)課程在藥學(xué)中的應(yīng)用,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,傳授學(xué)習(xí)方法,使學(xué)生能夠更好地學(xué)習(xí)本課程,從而達(dá)到提高課程教學(xué)質(zhì)量的效果。
1物理化學(xué)課程內(nèi)容
在緒論課上,首先要介紹物理化學(xué)的概念,使學(xué)生對(duì)物理化學(xué)有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)。物理化學(xué)不是字面上的物理加化學(xué),它是一門(mén)學(xué)科,與無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)統(tǒng)稱為四大化學(xué)。當(dāng)然,化學(xué)與物理之間的緊密聯(lián)系是不言而喻的?;瘜W(xué)過(guò)程總是包含或伴有物理過(guò)程。例如,化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時(shí)常伴有物理變化如:體積的變化、壓力的變化、熱效應(yīng)、電效應(yīng)、光效應(yīng)等。另一方面,溫度、壓力、濃度的變化、光的照射、電磁場(chǎng)等物理因素的作用也可能會(huì)引起化學(xué)變化或影響化學(xué)變化的進(jìn)行。因此,物理化學(xué)正是從物質(zhì)的物理現(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象的聯(lián)系入手,來(lái)探求化學(xué)反應(yīng)普遍規(guī)律的一門(mén)學(xué)科,在實(shí)驗(yàn)方法上也主要是采用物理學(xué)中的方法。
然后明確物理化學(xué)的主要內(nèi)容包括三個(gè)方面:化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系?;瘜W(xué)熱力學(xué)研究化學(xué)反應(yīng)能量關(guān)系及化學(xué)變化的方向與限度問(wèn)題,重點(diǎn)是熱力學(xué)的三個(gè)定律?;瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)研究反應(yīng)速率與反應(yīng)機(jī)理?;瘜W(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)是物理化學(xué)的兩大支柱,也是本門(mén)課程的重點(diǎn)。物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系,對(duì)于藥學(xué)類專業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō),這部分內(nèi)容理論性很強(qiáng),由于課時(shí)有限,不在課堂重點(diǎn)討論。
最后再對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行大致講解。對(duì)每一部分的內(nèi)容進(jìn)行概括,并簡(jiǎn)要列出每小節(jié)的教學(xué)內(nèi)容所用的課時(shí)分布,使學(xué)生對(duì)將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容有全面的認(rèn)識(shí),從總體上把握本書(shū)的重點(diǎn)內(nèi)容。
2物理化學(xué)在藥學(xué)中的應(yīng)用
作為藥學(xué)專業(yè)的重要基礎(chǔ)理論課程,物理化學(xué)起著不可替代的作用。隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展和醫(yī)藥研究的深入,藥學(xué)與物理化學(xué)的結(jié)合也越來(lái)越緊密。下面簡(jiǎn)要介紹它在醫(yī)藥領(lǐng)域的一些應(yīng)用。
在研發(fā)新藥中,所設(shè)計(jì)出來(lái)的合成方法、路線是否合理?首先應(yīng)對(duì)其熱力學(xué)可能性進(jìn)行判斷,若通過(guò)熱力學(xué)計(jì)算證明其熱力學(xué)上根本不可能實(shí)現(xiàn),則沒(méi)必要研究與開(kāi)發(fā)了。如果可能實(shí)現(xiàn),原料的轉(zhuǎn)化率最高能達(dá)到多少?如何選擇最合適的溫度、壓力、濃度、催化劑等反應(yīng)條件,得到更多的所需產(chǎn)品?解決這兩類問(wèn)題就需要熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)這兩方面的知識(shí)。
藥物在儲(chǔ)存過(guò)程中,常因水解、氧化等反應(yīng)而使含量降低,乃至失效。藥物儲(chǔ)存期的預(yù)測(cè)、藥物的穩(wěn)定性和藥物的分解等就需要化學(xué)動(dòng)力學(xué)的知識(shí)。另外,藥物在在人體內(nèi)的吸收、分布、代謝和排泄過(guò)程常被認(rèn)為是一級(jí)反應(yīng),利用其積分速率方程,可以求出藥物的半衰期及其濃度變化,從而為臨床上定時(shí)科學(xué)用藥提供理論指導(dǎo)。
利用相平衡章節(jié)中的低共熔相圖原理可以檢驗(yàn)樣品的純度和改良藥物的劑型。測(cè)定熔點(diǎn)是檢驗(yàn)樣品純度的常用方法之一,熔點(diǎn)偏低說(shuō)明雜質(zhì)含量多。若樣品與標(biāo)準(zhǔn)品混合后再測(cè)熔點(diǎn),如果熔點(diǎn)不變則說(shuō)明是同一種物質(zhì),否則熔點(diǎn)將大幅度降低。這種鑒別方法稱為混合熔點(diǎn)法。另外,利用此原理,使藥物與輔料以低共熔比例混合,在低共熔點(diǎn)析出的低共熔混合物是均勻而細(xì)小的微晶,而在其他組成時(shí)析出的顆粒大而且不均勻。微晶與大顆粒相比較,分散度高,表面能大,易溶于水,藥物的溶解度增加,有利于吸收,進(jìn)而增加藥效。如灰黃霉素-酒石酸低共熔混合物的溶出速率比純灰黃霉素的2.7倍。
為藥物劑型的設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo),混懸液、乳狀液、膠體等劑型的藥物配制都需要應(yīng)用表面化學(xué)和膠體的知識(shí)點(diǎn)。在研究劑型時(shí),利用表面現(xiàn)象和膠體方面的內(nèi)容,分析分散度對(duì)藥物性能的影響。同樣的藥物,主要顆粒越細(xì)小,藥效越好。微乳作為新的給藥系統(tǒng)之一,近年來(lái)被用于多種藥物制劑的開(kāi)發(fā),其突出優(yōu)點(diǎn)有增溶,促進(jìn)吸收,提高生物利用度,減少過(guò)敏反應(yīng)等。如抗腫瘤藥喜樹(shù)堿在微乳中的溶解度提高23倍。對(duì)中藥而言,中藥有效成分的提取分離中可能出現(xiàn)增溶、吸附、發(fā)泡等過(guò)程;中藥注射液透明澄清度的改善,混懸劑注射液的研制等均涉及表面現(xiàn)象的知識(shí)。
3物理化學(xué)的學(xué)習(xí)方法
讓藥學(xué)類專業(yè)學(xué)生意識(shí)到物理化學(xué)的應(yīng)用性以后,接下來(lái)就要結(jié)合課程特點(diǎn)傳授給他們物理化學(xué)的學(xué)習(xí)方法。鑒于藥學(xué)類專業(yè)學(xué)生物理化學(xué)課時(shí)一般計(jì)較少的這種情況,結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出以下幾點(diǎn)學(xué)習(xí)方法,可資借鑒。
首先要掌握公式,重在理解,并重視其使用條件。書(shū)中應(yīng)用大量的數(shù)學(xué)推導(dǎo)而得出在不同條件下使用的一些結(jié)論,數(shù)學(xué)的推導(dǎo)過(guò)程是讓我們明白公式的由來(lái),只是獲得結(jié)果的必要手段,而不是目的,故不要將精力放在繁雜的推導(dǎo)過(guò)程,而要注意結(jié)論的使用條件以及物理意義。
其次要多做習(xí)題,通過(guò)做習(xí)題找出自己概念模糊之處。同一概念往往需要經(jīng)過(guò)多次反復(fù)思考,才能逐漸加深理解。要加強(qiáng)習(xí)題練習(xí),通過(guò)做題來(lái)查找學(xué)習(xí)中的問(wèn)題,加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解。該習(xí)題和教材中的哪個(gè)章節(jié)、哪個(gè)知識(shí)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)?不要忙于對(duì)答案。在解決這個(gè)問(wèn)題的過(guò)程中,有哪些地方不清楚不明白?有哪些問(wèn)題作了簡(jiǎn)化處理等。
最后要求學(xué)生要提前預(yù)習(xí)和及時(shí)復(fù)習(xí)。物理化學(xué)概念多,理論抽象,公式繁多,邏輯性、系統(tǒng)性強(qiáng),不提前預(yù)習(xí)很難跟上教師的講課節(jié)奏。即使在課堂上聽(tīng)懂了,若課下不及時(shí)復(fù)習(xí),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后就容易忘記。因此,要提前預(yù)習(xí)以做好課前準(zhǔn)備,及時(shí)復(fù)習(xí)以鞏固所學(xué)知識(shí)。
另外,還要向?qū)W生說(shuō)明一些其他教學(xué)事宜。如介紹課外參考書(shū)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源,說(shuō)明物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的具體安排,制定課堂紀(jì)律,明確考試考核要求以及成績(jī)構(gòu)成百分比等。
4結(jié)語(yǔ)
精心組織、準(zhǔn)備好物理化學(xué)緒論課,對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)物理化學(xué)課程具有重要意義,有利于學(xué)生了解物理化學(xué),認(rèn)識(shí)物理化學(xué)的應(yīng)用性,提高學(xué)習(xí)興趣,掌握學(xué)習(xí)方法。讓學(xué)生心里對(duì)課程沒(méi)有害怕之感,對(duì)上課充滿期待。上好緒論課,對(duì)整學(xué)期的課程的教學(xué)就成功了一半。
基金項(xiàng)目:項(xiàng)目資助:河南中醫(yī)藥大學(xué)博士科研基金項(xiàng)目(NO:BSJJ2015-26);河南中醫(yī)藥大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新學(xué)習(xí)項(xiàng)目(NO:YXCX(2016)5)。
作者簡(jiǎn)介:邢愛(ài)萍(1984-),女,講師,博士。研究方向:藥物合成研究。
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