亓 霞 馬 驕 孫 言

(沈陽藥科大學醫(yī)療器械學院 遼寧 沈陽 110016)

藥學院校的物理學，是為藥物檢驗、藥物分析、藥物研發(fā)打基礎的學科.物理學的理論教學與實驗教學，猶如人的兩條腿，缺一不可，二者必須密切配合才能快速前進.因此，物理實驗教學質量，也是衡量物理學教學效果的一把尺子，必須引入新的教學理念，采用新的方法和手段，使物理實驗教學適應藥學學科的發(fā)展，為培養(yǎng)合格的藥學人才打好基礎.

1 物理實驗教學的新理念

1.1 由單科教學向復合型教學模式轉化

當今社會，科學技術呈現(xiàn)出各學科間相互滲透、相互融合的發(fā)展趨勢，學科間的研究方法和手段也在相互借鑒、相互引用.物理學在藥學院校中已不是單純的基礎性學科，還涉及到線性代數(shù)、統(tǒng)計學、測量學、誤差理論、計算機應用等多個學科的知識.因此，在物理實驗教學中，必須要改變以往只注重基礎實驗，忽視將上述學科內容融入到實驗中的現(xiàn)象.要廣泛吸取相關學科的科研成果，在實驗教學過程中，進行融合和運用，做出相應備注和提示，進一步討論相互關聯(lián)性.由單科物理學知識的傳授，逐步向多學科知識滲透，進而提高學生綜合運用各學科知識的能力.

1.2 開設具有藥學特色的物理實驗

傳統(tǒng)的物理實驗教學，常以總論講授物理學基礎性實驗，以各論闡述提高性實驗，這種以物理學單學科縱向系統(tǒng)進行分類的實驗教學，僅側重于物理學基本知識和原理的介紹，沒有針對藥學院校的特點去設置具有藥學特色的實驗；而物理學與藥學內容相融的綜合實驗，可以更好地適應藥學學科的發(fā)展趨勢，更靠近藥物檢測、藥物分析、藥物研發(fā)的實際，這樣的實驗有助于開拓學生看問題的深度和廣度，提高全面分析問題和解決問題的能力.例如,利用旋光度鑒別藥物，利用光度計測定藥品含量，利用壓力傳感器測定人體血壓，血液流變學參數(shù)測定，人耳聽覺聽閾的測量等實驗.

1.3 及時在實驗教學中納入藥學新技術

隨著科學技術日新月異的發(fā)展，信息化程度日益發(fā)達，物理實驗教學內容也應跟上時代的步伐，及時反映新的科學進展和技術，滿足藥學學科發(fā)展的需求.徹底改變長期以來物理實驗教學內容一成不變，實驗內容與藥學發(fā)展相脫節(jié)的局面.這就需要實驗教師勇于創(chuàng)新，敢于探索，隨時研究藥學領域的最新科研成果.例如,毛細管電泳法在藥物鑒別和含量測定中的應用；靜電吸附法在藥學領域的應用；超臨界流體色譜技術在中藥化學成分分離分析中的應用；膜分離技術在中藥制藥領域中的應用等.建立更新實驗教學內容的機制，用全新的教育理念將藥學新技術融入到物理實驗教學中，徹底改變物理實驗教學與藥學學科發(fā)展相脫離的狀況.

2 新理念指導下的物理實驗教學方法和手段

2.1 問題切入教學模式的應用

以教師為中心的傳統(tǒng)教學模式，實驗教學是以如何講授課程內容來設計的，學生處于被動接受的學習狀態(tài).教育心理學揭示，當教師與學生處于彼此互動狀態(tài)時，學習效果最佳，具有事半功倍的作用.問題切入教學模式，就是充分發(fā)揮教師的引導作用，積極調動學生的學習激情、參與意識、主觀能動性和創(chuàng)造性思維.在實驗教學中，教師要根據(jù)實驗內容，課前設計好具體問題的切入點及方法.例如，在灌裝旋光管時提出“具有一定黏稠性的藥物裝入旋光管時如何避免氣泡的產生”；在光度計的調節(jié)和使用時提出“光柵平面不通過分光計的轉軸時，對測量衍射角有無影響”等.討論由淺入深，可由單純物理現(xiàn)象到各學科知識的融會貫通.問題切入教學模式可即時穿插在每節(jié)實驗課中，也可在各階段總結時，歸納共性問題進行綜合性討論.教師要善于抓住牽引學生的主線，為學生提供表達自己想法和觀點的機會.問題切入教學模式不僅能及時發(fā)現(xiàn)教學中學生掌握知識的情況，還能加深學生對所學知識的理解.

2.2 慕課在大學物理實驗教學中的應用

慕課是在網(wǎng)絡發(fā)展的基礎上新興的一種開放式教學模式，具有資源豐富、不受時間限制、靈活多樣、反復學習等特點.由于慕課常常是一流高校或多校聯(lián)合開發(fā)，因此，其質量也是該學科一流水平.例如，上海交通大學、國防科學技術大學、東北大學、南京信息工程大學等國內一流高校均已開設物理學慕課網(wǎng)絡平臺供學生使用[1]，收到了非常好的效果.在多學科知識相融方面，慕課很好地利用計算機模擬仿真的優(yōu)勢，將各學科相關專業(yè)知識與實驗方法融入到一個實驗中，實驗原理及操作過程惟妙惟肖，全方位、立體化、可重復地展現(xiàn)在學生面前，使學生多維度了解所學知識的應用領域以及交叉學科發(fā)展要求.例如，南開大學光電專業(yè)聯(lián)合天津大學生物專業(yè)，開設“光纖傳感在生化傳感中的應用”的慕課[2]，進一步擴展了物理實驗在生命科學領域中的應用.因此，將一流資源的慕課引入到物理實驗教學中，必將快速提高藥學院校物理實驗的教學水平.

2.3 多媒體網(wǎng)絡教學模式的應用

多媒體網(wǎng)絡教學是一種先進的教學平臺，集數(shù)字化、網(wǎng)絡化及網(wǎng)絡互動為一體，徹底改變了傳統(tǒng)物理實驗教學中使用的模式圖、幻燈片和投影儀的方式，打破了時空對實驗教學的限制.在多媒體課件中插入動畫，可更直觀地理解物理學中一些較難理解的原理，克服了在闡述某些復雜機制或動態(tài)變化過程中缺乏演示其變化的不足.例如，核磁共振實驗的角頻率、衍射光柵的原理及光柵常數(shù)、阿貝折射原理等實驗的動畫演示；雙縫干涉和單縫衍射實驗進行的計算機模擬等.采用多媒體技術組織教學，可以充分利用圖形、色彩、聲音、視頻、動畫等多重刺激，激發(fā)學生學習的主動性和積極性.多媒體網(wǎng)絡教學，也為學生課后自學提供了一個廣闊的空間.

3 具有藥學特色的物理實驗教學案例

3.1 旋光度測定法在藥物檢測中的應用

由于具有旋光性物質的液體其濃度與旋光度常成正相關.我們可以采用測量某藥物不同濃度旋光度數(shù)值的方法，通過計算得到其線性方程.這樣就可以通過測量未知藥物濃度的旋光度數(shù)值，計算該藥物的濃度和含量.因此，在《中國藥典》(2015年版)通則中就規(guī)定有利用旋光度法測定藥物含量的具體操作方法[3].

3.2 旋光法測定復方薄荷腦滴鼻液中薄荷腦的含量

復方薄荷腦滴鼻液是常用的醫(yī)院制劑，收載于《中國醫(yī)院制劑規(guī)范》(西藥制劑第二版)，由薄荷腦10 g和樟腦10 g溶于1 000 mL液狀石蠟中制成[4].具有滋潤，保護黏膜的作用，主要用于干燥性和萎縮性鼻炎.

通過干擾試驗，證明復方薄荷滴鼻液中的樟腦和液狀石蠟不干擾薄荷腦旋光度的測定.按照復方薄荷腦滴鼻液配方，配制成2.0 g/L,5.0 g/L,10.0 g/L,15.0 g/L,20.0 g/L，5 種不同質量濃度的制劑，依據(jù)《中國藥典》2015年版通則0621測定旋光度，分別為-0.115,-0.220,-0.428,-0.589,-0.796.以薄荷腦的質量濃度C(g/L)為橫坐標，旋光度α為縱坐標回歸，得回歸方程

α=0.037 6 +0.038 1C(R2=0.998 6)

試驗結果表明：薄荷腦在2.0～20.0 g/L范圍內質量濃度與旋光度的線性關系良好，平均回收率為100.72%.

試驗證明，不同濃度的復方薄荷腦滴鼻液制劑，在室溫密閉放置，24 h內旋光度無明顯變化；薄荷腦的旋光度在10～30℃范圍內，溫度對旋光的變化小于0.02，影響可以忽略不計；同日內連續(xù)測定5 次3種不同濃度的復方薄荷腦滴鼻液，平均RSD為0.92%；表明方法精密度良好.

采用旋光法直接測定樣品中薄荷腦的含量(樣品：解放軍四六三醫(yī)院，批號20171010；20170827；解放軍二零二醫(yī)院，批號20171218)，3種樣品平均含量為10.19 g/L，相當于標示含量的101.9%.結果證明此方法簡單、準確率高.

3.3 分析與討論

(1)測定薄荷腦旋光度時，若不采用同一批號的液狀石蠟作空白校正，則其旋光度相差約 0.016左右.為保證測定的準確性，在測定薄荷腦的旋光度時均應以同一批號的液狀石蠟作空白.每次測定后，均需再校正1次，以確定在測定時零點有無變動；如第2次校正時發(fā)現(xiàn)旋光度差值超過±0.01，表明零點有變動，則應重新測定旋光度.

(2)由于薄荷腦為左旋體藥物，因此實驗中的所有旋光度均用“-”號表示，而計算時一律取其絕對值進行計算.

(3)該實驗除物理知識外，還應用了藥學、線性代數(shù)、統(tǒng)計學、計算機等學科的知識，有利于提升學生的綜合實驗能力，為藥學院校物理實驗教學提供了一個接觸藥品檢驗實際的較好選項.

4 結束語

沒有理論指引的實踐，必然是盲目的實踐；沒有新理念指引的教學實踐，不可能掙脫舊的教學窠臼之束縛.藥學院校物理實驗教學新理念的思考與探索，不是空中樓閣，不是另起爐灶，而是對傳統(tǒng)物理實驗教學模式的繼承、提升和發(fā)展.實驗教學的終極目的是培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題和適應藥學發(fā)展的綜合能力.采用新的教學理念，不僅使學生掌握物理學相關知識，還能融會貫通其他相關學科的知識.有利于培養(yǎng)具有較高創(chuàng)新理念、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的新型藥學人才.