楊晶 汲麗麗 張釜源 高喬 李德慧 趙珊珊

摘要：為提高物理化學實驗課的教學效果，我們針對藥學專業(yè)實施“三融合”（融合“線上”和“線下”混合式教學模式，融合課程思政元素，將物理化學實驗知識與生產(chǎn)科研實踐融合）、“二反饋”（學生反饋、教師反饋）、“四推進”（推進分層次改革實驗教學內(nèi)容、推進靜態(tài)與動態(tài)雙向并行的過程性評價、推進實踐型和科研創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)、推進啟發(fā)式、互動式、討論式教學方法）的教學模式，并以“硫酸鏈霉素的水解反應”這一藥學重要的物理化學實驗為例，實施“三融合、二反饋、四推進”這一教學模式，以期為物理化學及其實驗課的課程建設和教學改革提供參考和借鑒。

關鍵詞：教學模式；思政元素；藥學專業(yè)；物理化學實驗

物理化學是高等中醫(yī)藥院校中藥學、藥學、藥物制劑等專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課，它主要內(nèi)容包括化學熱力學、化學動力學、電化學、相平衡、界面現(xiàn)象、結(jié)構化學和統(tǒng)計熱力學等，通過物理化學課程的學習，學生不僅學到物理化學基本概念、基本理論，還能學到應用物理化學知識解決生產(chǎn)、生活和科研實踐上的一些問題，同時，物理化學由于其獨特的學科特征還蘊含著一些哲學理論，這門課程的學習效果直接影響后續(xù)課程的學習和綜合能力的培養(yǎng)，對于藥學專業(yè)來說，物理化學是后續(xù)專業(yè)課如藥劑學、藥物化學、藥理學、生物藥劑學與藥物動力學等課程的奠基石，為了學好這門理論課，必須附帶一定的實驗課程，即這門課程的學習離不開實驗輔助教學，理論課和實驗課相輔相成，缺一不可，實驗教學可驗證理論教學中的一些知識點，有助于學生對理論知識的理解和掌握，理論教學與實驗教學相輔相成，在學校實驗教學建設發(fā)展過程中，實驗教學質(zhì)量扮演著至關重要的一個角色，將直接影響整個課程的教學質(zhì)量[1]。物理化學實驗的研究方法和實驗技能是化學工作者所必備的基本功，該基礎學科的學術重要性毋庸置疑。隨著國家對于基礎學科的愈加重視，對于人才的培養(yǎng)要求也發(fā)生了變化，更加注重學生動手操作實驗能力，這就要求我們要與時俱進，及時做出改革，不斷進行實踐探究。為提高高等中醫(yī)藥院校物理化學實驗的教學質(zhì)量，我們針對藥學專業(yè)物理化學實驗實施“三融合”（融合“線上”和“線下”混合式教學模式，融合課程思政元素，將物理化學實驗知識與生產(chǎn)科研實踐融合）、“二反饋”（學生反饋、教師反饋）、

“四推進”（推進分層次改革實驗教學內(nèi)容、推進靜態(tài)與動態(tài)雙向并行的過程性評價、推進實踐型和科研創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)、推進啟發(fā)式、互動式、討論式教學方法）的教學模式，并以“硫酸鏈霉素的水解反應”這一藥學重要的物理化學實驗為例，實施“三融合、二反饋、四推進”這一教學模式，以期為中醫(yī)藥院校物理化學及其實驗課的課程建設和教學改革提供參考和借鑒。

1??物理化學實驗實施“三融合”的教學模式

1.1 ?“線上”和“線下”并存的混合式教學模式

在以往物理化學理論課教學過程中，我們采用“線上”與“線下”融合的混合式教學模式，教學效果較好，在實驗教學中，也實行“線上”與“線下”融合的混合式教學模式。充分利用“線上”教學資源，在課前向?qū)W生提供相關實驗儀器設備的操作文本資料，幫助其進行課前預習。學生可以根據(jù)自身情況，選擇性地開展相關內(nèi)容的學習，實現(xiàn)“以學生為中心”的個性化教學。針對物理化學實驗課堂中學生被動接受的問題，我們進行了物理化學實驗探究型教學方法研究，把主動權交給學生。學生完成線上課程中的思考題，進入線下實驗課堂。小組成員通過討論分析實驗設計思路，開始小組合作實驗。設計適合個體化和小組群體化學習的網(wǎng)絡平臺，“教”為主的內(nèi)容做好課堂設計也需要學生積極參與而非傳統(tǒng)的單一講授為主，“學”為主的內(nèi)容做好線上各種資源的共享，逐步由原來單一的計劃教學體系過渡到傳統(tǒng)的計劃教學與新型的開放教學相結(jié)合的復合型體系[2]。

1.2??采用多種方式將課程思政元素融入物理化學實驗課教學

靈活多樣的課程思政元素是提高學生學習興趣的手段，讓學生真正入耳、入腦、入心。通過線上課程提供與實驗內(nèi)容有關聯(lián)的科學家人物故事或相關實驗改革鏈接，為學生提供可自由選擇了解的內(nèi)容；通過線下課堂學生分享自主查閱的與實驗項目相關的事件或人物，經(jīng)教師指導起到觸動學生心靈的作用[3]。

1.3??將物理化學實驗知識與生產(chǎn)科研實踐融合

將具有中醫(yī)藥特色的物理化學實驗教學內(nèi)容與生產(chǎn)科研實踐相結(jié)合，以期達到教學促科研，科研促教學，相輔相成，共同促進，科研實踐上的外延拓展可通過“線下”教師講解，或者“線上”教學資源庫里觀看視頻、科研文獻、知識拓展來實現(xiàn)。即通過具體物理化學實驗知識與科研實踐相結(jié)合，促進學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、科研能力的培養(yǎng)和塑造[4]。

2??物理化學實驗過程中注重“二反饋”的教學理念

物理化學實驗教學過程中，注重“教與學相輔相成”這一核心要素，教與學是相互作用的兩個環(huán)節(jié)，它們之間的相互影響猶如力與反作用力一樣關系密切，任何有效的“教”必須針對“學”，任何有效的“學”必須對“教”有所反饋，要達到高階層次的教學必須對“學”有相應的反饋，沒有任何反饋的“學”學不好，學生實時實地的對所教內(nèi)容和授課模式以及評價方式進行反饋，教師及時反思并做出相應整改措施、修訂方案等教學反饋[5]。

2.1??學生層面的反饋

對于物理化學實驗教學采用混合式教學模式，學生從“線上”學習開始就可以針對教學內(nèi)容和教學模式進行反饋，學生的反饋量越大，越說明學習用心程度越高，針對不同的反饋，課程團隊可根據(jù)學生提出的建議或者集體研究及時給予解決。

2.2??教師層面的反饋

混合式教學模式對教師要求比較高，工作量比較大，教師不僅要在“線下”及時反饋學生的問題，同時，教師要實時在線對學生的“線上”教學反饋給予反饋，這就要求教師的綜合能力、知識面廣度等均需較高，教師反饋的同時還可進行過程性評價，評價學生的自信心、好奇心和探索欲等綜合能力，即反饋和動態(tài)評價同時開展。

3??物理化學實驗過程采取“四推進”的方法

3.1??推進分層次改革實驗教學內(nèi)容

物理化學實驗分為熱力學、相平衡、電化學、表面化學、化學動力學等知識模塊。物理化學實驗綜合性比較強，涉及到物理學、分析化學、有機化學、無機化學等學科，因此，每個物理化學實驗包含的知識模塊蘊含著基礎、提高、拓展這種遞進式的知識層次。同時，每個實驗還提煉出實踐性較強的操作和科研性較強的延申操作，這些視頻和知識點在“線上”網(wǎng)絡教學平臺里都有，學生可根據(jù)自己的興趣愛好進行選擇性學習，這樣就有利于推進實踐型和科研型學生的培養(yǎng)[6]。

3.2??推進靜態(tài)與動態(tài)雙向并行的實驗課考核評價

物理化學實驗課程在考核方法上重視學生學習過程的考核，強調(diào)學習的主動性和自覺性。通過線上課程學習考核學生的主動性和參與度，線下的實驗課堂是對學生素質(zhì)養(yǎng)成、學習能力、團隊合作、溝通水平、創(chuàng)新思維的考核。根據(jù)實踐型和科研創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)需求通過線上教學平臺篩選教學內(nèi)容，在整個教學過程中推進靜態(tài)（作業(yè)、各種考試等）與動態(tài)（線上、線下課堂和在線討論互動、合作學習等反饋情況）雙向并行的過程性評價。靜態(tài)的評價主要指作業(yè)、考試等；動態(tài)評價是指在理論課、實驗課上學生與教師的互動，平臺上的討論，學習通上討論涉及到學生之間、師生之間的互動情況，教師根據(jù)學生的回復情況實時動態(tài)地跟蹤評價學生學習狀況[7]。

3.3??推進實踐型和科研創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)

物理化學每個實驗綜合性都比較強，教師根據(jù)每個實驗提煉實踐型和科研型的操作環(huán)節(jié)，學生根據(jù)個人能力可選擇性地在“線上”網(wǎng)絡教學平臺上學習，同時，通過開放式實驗平臺使學生直接參與到教師的科研項目中，教師團隊提供“線下”機會培養(yǎng)科研創(chuàng)新型人才，如大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，互聯(lián)網(wǎng)+大賽等，所以教師團隊通過“線上”和“線下”教學模式培養(yǎng)實踐型和科研創(chuàng)新型人才[8]。

3.4??推進啟發(fā)式、互動式、討論式的教學方法

物理化學實驗包括驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗，其中綜合性、設計性實驗采取給出粗略的實驗步驟，然后學生根據(jù)理論知識及老師給出的實驗條件討論并完善整個實驗的各個環(huán)節(jié)和詳細步驟，即采用啟發(fā)式教學方法，同時實驗操作過程中，兩個人一小組共同完成一個實驗，一起討論如何使實驗誤差降低到最小，物理化學實驗一般是根據(jù)多個數(shù)據(jù)繪圖，實驗結(jié)束后，教師組織學生小組討論平行實驗之間的結(jié)果差異，即開展討論式教學方法，歸納總結(jié)實驗中還需改進的地方，這種啟發(fā)式、互動式、討論式教學方法基本是“以學生為中心”在教師指導下完成，可激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的綜合素質(zhì)，有利于提高教學效果[9]。

4??藥學專業(yè)物理化學實驗“三融合、二反饋、四推進”教學模式實例

以“硫酸鏈霉素的水解反應研究”為例來說明“三融合、二反饋、四推進”教學模式在我校物理化學實驗中的具體實施情況。根據(jù)藥學專業(yè)人才培養(yǎng)方案需求確立“硫酸鏈霉素的水解反應研究”這一化學動力學實驗，硫酸鏈霉素為一種氨基糖苷類抗生素。鏈霉素對于結(jié)核分枝桿菌具有強大的抗菌作用，鏈霉素對許多革蘭陰性桿菌，比如大腸埃希菌、克雷伯菌等具有抗菌作用。通過“硫酸鏈霉素的水解反應研究”這一實驗，學生學到藥物保質(zhì)期的制定是需要半衰期、反應動力學特征等參數(shù)的確定，因此，學生通過做這一實驗可將實驗知識與生活、科研實踐聯(lián)系起來。

4.1??前期準備階段

物理化學每一個實驗都是采用“線上”、“線下”混合式教學模式，前期是文獻調(diào)研、收集和整理階段，根據(jù)內(nèi)容特點分別設定“線上”和“線下”教學內(nèi)容?！傲蛩徭溍顾氐乃夥磻芯俊笔且粋€綜合分析化學、有機化學、無機化學和物理化學的綜合性實驗，因此，8學時很難完成全部實驗過程，為此，很多環(huán)節(jié)設計成“線上”教學，如T6型紫外可見分光光度計的使用、水浴鍋的操作方法以及如何測定溶液的pH值這些制作成微視頻上傳到學習通網(wǎng)絡教學平臺上，通過利用平臺自主學習，學生可掌握相關儀器的原理、操作方法和注意事項，學生根據(jù)學習狀況在留言區(qū)留下問題，教師根據(jù)學生問題及時討論答疑，另外，教師會結(jié)合視頻學習內(nèi)容出在線測試，在線測試100分，不及格的同學繼續(xù)學習，及格的同學可學習這些儀器在其他實驗中的應用，所以在“線上”教學環(huán)節(jié)中，充分體現(xiàn)學生和教師都能及時反饋，同時實行實驗分層次改革教學內(nèi)容。學生的在線測試結(jié)果為靜態(tài)的考核評價，學生與教師的討論互動情況是動態(tài)的評價方式，在相互討論中，教師會根據(jù)學生回答問題的語言組織、邏輯思維、知識面寬度等方面對學生進行評價

4.2??實驗實施階段

在正式實驗課上，教師先介紹“硫酸鏈霉素的水解反應研究”這一實驗的實驗目的、基本原理、儀器和藥品、粗略的實驗步驟等，然后學生分小組討論實驗的具體細節(jié)問題，如不同溫度下的硫酸鏈霉素溶液pH值如何調(diào)節(jié)，即如何保證硫酸鏈霉素溶液水解除溫度不同外，其余因素都相同，即開啟啟發(fā)式、討論式教學方法，學生討論并寫出具體的實驗步驟后，教師審核沒有錯誤后學生開始做實驗，學生做實驗過程中，教師根據(jù)學生進行的實驗環(huán)節(jié)隨時提問學生，如硫酸鏈霉素水解反應實驗中鐵試劑的作用包括哪些？學生既可動手操作又可動腦思考問題，即教師和學生在整個實驗過程中相互隨時反饋，同時教師根據(jù)學生的回答問題表現(xiàn)和操作熟練程度隨時隨地的對學生的能力進行動態(tài)評價，積極推進互動式教學方法。

學生做完實驗后，整合實驗結(jié)果，學生會發(fā)現(xiàn)，溫度不同，其余因素都相同的情況下，樣品吸光度不一樣，這說明溫度發(fā)生變化的“量變”會引起硫酸鏈霉素水解反應的“質(zhì)變”，結(jié)合“反應溫度的量的變化會影響硫酸鏈霉素水解反應的質(zhì)的改變”的教學，將辯證唯物主義的“量變到質(zhì)變”哲學思想貫穿于物理化學實驗的教學過程中，站在哲學的高度，引導學生樹立正確的世界觀。

4.3??實驗反饋階段

實驗結(jié)束后，學生對整個“硫酸鏈霉素的水解反應研究”實驗的所有環(huán)節(jié)進行反饋，包括“線上”教學環(huán)節(jié)和“線下”教學環(huán)節(jié)，除了教學模式外，還需對物理化學實驗授課內(nèi)容進行反饋，反饋的形式主要通過調(diào)查問卷、討論等形式完成。同時教師利用考核過程中所獲得的各種數(shù)據(jù)進行分析和統(tǒng)計，分析學生的科學世界觀、價值觀和人生觀是否崇高，從而進一步評估學生在專業(yè)課程學習過程中是否真正獲取了知識、培養(yǎng)了能力、提高了道德修養(yǎng)。然后再根據(jù)學生的反饋情況，課程團隊集體討論存在的問題及原因，再有針對性提出具體改進措施并抓緊落實，進而形成一個持續(xù)改進的閉環(huán)[10]。

結(jié)語

通過對高等中醫(yī)藥院校藥學類專業(yè)必修的物理化學實驗課程進行改革，實施“三融合”“二反饋”“四推進”的教學模式，分層次改革教學內(nèi)容，優(yōu)化教學模式，完善教學方法，融入課程思政元素，有助于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和實踐能力，提高中醫(yī)藥人才的培養(yǎng)質(zhì)量，探索出物理化學實驗教學改革新模式。

參考文獻：

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項目基金：2022年度吉林省高等教育教學改革研究課題“立德樹人背景下高等中醫(yī)藥院校物理化學實驗課教學改革研究與實踐”（JLJY202217182655）

作者簡介：楊晶（1979—??），女，漢族，吉林德惠人，博士研究生，副教授，研究方向：化學教學的模式和方法。

*通訊作者：趙珊珊。