歐陽紅霞, 李秋平, 李亮榮,丁永紅
(南昌大學撫州醫(yī)學院基礎醫(yī)學部,江西 撫州 344000)
《物理化學》是藥學專業(yè)的一門專業(yè)基礎主干課程,是在物理和化學兩大學科的基礎上發(fā)展起來的,它運用物理學的理論知識與實驗技術,探索、概括和研究化學的基本規(guī)律和科學,最終構成藥學及其他科學的理論基礎,與后續(xù)的藥學專業(yè)課,如《藥劑學》《藥物化學》《藥理學》《藥代動力學》等學科,有著密切的聯(lián)系[1]。
《物理化學》的理論性強,內容抽象及公式繁多,又與數學、物理等學科有著密切聯(lián)系。
在我院,長期以來,無論是老師,還是學生都習慣于傳統(tǒng)的的教學模式:教師滿堂灌輸概念、公式及公式的推導過程和公式的具體應用,造成的結果是學生課堂上貌似聽懂了,但是離開課堂就忘光,沒法獨立完成相應習題,更缺乏解決復雜問題的綜合能力。而藥學專業(yè)物理化學課程教學課時長期存在不足的情況,在有限的課時里,傳統(tǒng)教學模式下教師只是疲于完成各章節(jié)知識的講授,忽視了學生的知識掌握和應用能力的提升,造成的直接后果便是課程結束后,學生存在大量的知識盲點。
近年來,我院藥學專業(yè)《物理化學》期末成績一直不太理想,學生對《物理化學》也產生了較強的畏難情緒。因此對我院藥學專業(yè)的《物理化學》課程實施教學改革迫在眉睫。本文結合我院的實際情況,從教學的各環(huán)節(jié)著手,對《物理化學》課程教學改革進行初步探索,改變以往那種以教師為中心的灌輸式課堂,堅持以學生為中心,落實課程內涵建設,旨在培養(yǎng)學生解決問題的綜合能力,促進知識、能力與素質三方面和諧發(fā)展。
《物理化學》是一門理論性、系統(tǒng)性強的學科,涉及的知識面廣,內容多。如熱力學第一、二定律,多組分系統(tǒng)熱力學,相平衡,電化學,化學動力學,表面化學和膠體分散系等。在現(xiàn)有課時下,要將所有內容系統(tǒng)講授完,顯然是不可行的,也是沒有必要的。因此我們需根據藥學專業(yè)的專業(yè)特點及與后續(xù)專業(yè)課之間聯(lián)系性,有選擇地講授相關章節(jié)[2]。比如,相平衡是藥物提取和分離的理論指導,與學生后續(xù)專業(yè)課學習及今后工作密不可分,因此應重點講述。但是在學習相平衡時,對各節(jié)知識也要有取舍,刪除三元相圖分析,重點講解基礎理論,單組份和二組分的相圖分析,為蒸餾、精餾、萃取、結晶等天然藥物有效成分的分離方法和純化技術提供理論指導基礎,使學生明確該章內容具體的應用范圍;化學動力學與藥物的儲存、半衰期以及藥代動力學密切相關,應以相關案例重點講授;表面化學、膠體、高分子溶液這三章與藥物劑型的制備和改良、在體內的溶解性能及保留時間、靶向性治療等都密切相關[3],也不可忽視。而與藥學專業(yè)關系不太緊密的電化學可適當刪減內容,對傳統(tǒng)物理化學中的開篇章節(jié)熱力學第一和第二定律、多組分系統(tǒng)熱力學的教學上,則應簡化內容,降低難度,縮減課時。
長期以來,在我院,無論是老師還是學生,都習慣了在教室、在課堂,老師面對面地將知識、概念一個個“講”給學生,學生被動地聽、理解、接受并記憶。而《物理化學》是門理論性、邏輯性非常強的學科,涉及大量的推導和論證,在目前我院現(xiàn)有課時下,要將所有的知識在課堂上細化并強化,顯然是不可能的。因此目前的教學現(xiàn)狀便是老師們只顧在課堂上將內容講授完,而忽視了學生的學習效果。要改變這一現(xiàn)狀,實現(xiàn)“以學生為中心,提高教學質量”這一教學改革的基本要求,則需與時俱進,借助線上平臺,加強課程建設,改革教學模式和方法,利用學生的碎片時間實現(xiàn)線上線下混合式的教學模式[4-6]。
2018年,撫州醫(yī)學院超星學習通上線,目前已完成四輪的教學活動。尤其是2020年受新冠疫情的影響,為了應對突發(fā)疫情,教學團隊已經完成所有章節(jié)的有聲PPT視頻的錄制,并建立了教案、課件、習題庫(如圖1)、試題庫等線上資源。課程資源建設過程中,有聲PPT視頻的錄制是非常重要的一個環(huán)節(jié)。教學團隊根據學生的學習特點,每次錄制的視頻不超過 20 min,每個視頻對一個知識點,按照“以故事導入—知識精講—知識總結—懸疑結尾”的啟發(fā)式教學方法進行精心設計,使視頻課程不枯燥,增加對學生的吸引力。比如,在講述水的相圖時,可以以介紹我國化學界的宗師黃子卿教授精確測定熱力學溫標的基準點—水的三相點為開頭,激發(fā)學生強烈的民族自豪感和奮發(fā)向上的學習精神,緊緊吸引學生注意力;然后從水的相圖的點線面依次分析,隨即引出三相點、冰點、超臨界等概念;最后拋出二氧化碳的相圖,并以干冰升華是什么現(xiàn)象,常用的超臨界二氧化碳是什么狀態(tài)等問題結尾。
圖1 學習通平臺《物理化學》題庫展示
“建好課”是前提,“用好課”才是關鍵,“學好課”則是目標。為了幫助學生更好的用好教學資源,提高學習效率,需優(yōu)化并加強課前預習環(huán)節(jié)。
授課老師提前一周將下次課要講解的內容通過學習通平臺里的“通知”發(fā)送給學生,發(fā)布學習視頻,并在討論版塊列出思考問題,讓學生帶著問題去學習,同時為了檢查學生的預習效果,要求每個學生就課前發(fā)布的問題在討論區(qū)進行回答。教師則根據學生的答案迅速掌握學生的學習情況,并將學生預習情況納入平時成績考核,以此督促學生有效預習。為了及時解決學生在預習過程中遇到的疑問和困惑,我們還建立了微信學習群,老師和學生可以在群里實現(xiàn)自由討論和溝通交流,以期達到較好的預習效果。
教學改革的目標在于培養(yǎng)學生解決問題的綜合能力,促進知識、能力與素質多方面共同發(fā)展,因此我們在課堂設計中一改以前“以教師為中心”的面貌,堅持“以學生為中心”,采取互動式教學法,充分調動學生參與課堂的積極性,發(fā)揮其主觀能動性,激發(fā)學生的學習潛能。我們將一個教學小班學生分成4~6個小組,每次課堂的前 15 min 左右隨機抽取2個小組派代表根據課前預習情況將本次課的知識進行講解。如講述化學動力學中簡單級數反應的速率方程時,請小組代表到講臺上講授零級反應、一級反應的積分式速率方程及其特征,其他組內成員可以加以補充。通過這樣的形式不僅能鍛煉學生的表達能力和邏輯思維能力,提高課堂參與度,增強學生之間的團結協(xié)作,還能促進不同小組之間的交流碰撞,同時還能反向督促學生做好線上的預習。
接著老師對知識進行歸納總結,進一步厘清學生思路并對知識難點加以補充,最后將知識遷移到應用上。如一級反應速率方程可通過四環(huán)素不同時刻在血液中的濃度來計算:①四環(huán)素在血液中的半衰期;②欲使血液中四環(huán)素質量濃度不低于 0.37 mg/100 mL, 需間隔幾小時注射第二次。通過這種跟藥代動力學密切相關的應用,讓學生感到學有所用,可以進一步提高其學習《物理化學》的積極性。
《物理化學》最大的特點是概念多,公式應用條件嚴格,導致學生經常學了后面忘了前面,因此僅僅通過課前預習以及課堂學習還不夠,要想真正將知識內化于心,需加強課后環(huán)節(jié)。首先,在每章知識學習完成后,老師指導學生對本章知識繪制思維導圖[7-8],幫助學生梳理知識結構,使零散的概念變的更系統(tǒng),更具有層次性,從而有效激發(fā)學生的學習興趣和提高對知識體系的整體把握能力。比如,在學習完熱力學第二定律后,老師可指導學生繪制類似圖2的思維導圖。將整章瑣碎的知識點建構成較嚴密的知識體系,不僅幫助學生了解本章整體知識框架,還能在學習過程中由此及彼,提高記憶效率。其次,每次課后,老師可通過學習通平臺布置相關的課后習題,并按時進行批改,指出不足,通過練習進一步鞏固課堂知識的學習。
圖2 熱力學第二定律的思維導圖
本文基于我院藥學專業(yè)《物理化學》課程教學中存在的現(xiàn)象,通過合理選擇教學內容,加強學生課前預習,改革課堂教學方法和模式,加強課后鞏固等措施,顯著提高了學生學習《物理化學》的積極性和學習效率,初步改善了《物理化學》讓學生望而生畏的局面,增強了這門學科的親和力。