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簡(jiǎn)議藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索論文
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)是藥學(xué)教育中一門重要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法和技術(shù)為藥學(xué)后續(xù)實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)、知識(shí)應(yīng)用和研究提供了基礎(chǔ)。隨著科技的發(fā)展，教育教學(xué)改革的不斷深入，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式已逐漸向綜合技能訓(xùn)練和研究型發(fā)展，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革也成為必然的趨勢(shì)。目前面向藥學(xué)專業(yè)開設(shè)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍存在著許多方面的問題。為適應(yīng)新世紀(jì)藥學(xué)創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的需求，我們結(jié)合實(shí)際情況，充分利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，具體問題具體分析，逐步開展了一系列實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。
1藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題
1.1輕視實(shí)驗(yàn)教學(xué)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教學(xué)活動(dòng)的重要環(huán)節(jié)，它與理論教學(xué)互相促進(jìn)，互為補(bǔ)充。但傳統(tǒng)觀念上一直將實(shí)驗(yàn)教學(xué)視為理論教學(xué)的附屬品，定位于輔助教學(xué)的地位。長(zhǎng)期以來(lái)，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展緩慢，重理論，輕實(shí)踐，教學(xué)內(nèi)容陳舊，教學(xué)程序僵化。一些醫(yī)藥院校甚至只象征性地開設(shè)一些最基本的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生按實(shí)驗(yàn)書上的步聚和方法機(jī)械地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這種教學(xué)模式，局限于實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練，束縛了學(xué)生的思維和創(chuàng)造性，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不大，實(shí)驗(yàn)積極性不高。
1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與專業(yè)聯(lián)系少
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)在藥學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中占有重要的地位，它所涉及的基本研究技術(shù)和研究方法是后續(xù)藥學(xué)專業(yè)課程尤其是藥劑學(xué)的技術(shù)基礎(chǔ)。但現(xiàn)行的藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，更多的是從化學(xué)的角度去設(shè)計(jì)，沒有結(jié)合藥學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的需要對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步選擇、擴(kuò)展和深化。目前很多醫(yī)藥院校開設(shè)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并不能真正體現(xiàn)物理化學(xué)原理和技術(shù)在藥學(xué)中的應(yīng)用，尤其是缺乏與藥學(xué)相關(guān)的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
1.3實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備更新緩慢
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是測(cè)定物質(zhì)的理化性質(zhì)，因此需要相應(yīng)的儀器設(shè)備。近年來(lái)，隨著現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，涌現(xiàn)出了大量的智能數(shù)顯式儀器。這些新儀器的使用，不僅使測(cè)量過(guò)程更為便捷，而且提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也有助于他們畢業(yè)后更好地適應(yīng)工作環(huán)境。但有些院校由于對(duì)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)不夠重視，實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)投入不足，致使儀器設(shè)備老舊，長(zhǎng)年無(wú)更新?lián)Q代，從而影響了實(shí)驗(yàn)技術(shù)水平和教學(xué)質(zhì)量的提高。
1.4實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法落后
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到的是一系列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，目前大多數(shù)學(xué)生仍采用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法，即通過(guò)計(jì)算器計(jì)算、用坐標(biāo)紙手工作圖以獲取斜率、截距，或在手工繪制的曲線上作切線等。由于物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)量大，處理繁雜，這種方法不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且處理結(jié)果易出現(xiàn)人為誤差，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。教師在批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)也不得不花費(fèi)大量時(shí)間核查其計(jì)算結(jié)果。因此，有必要選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)應(yīng)用程序來(lái)輔助物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
2物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索
2.1構(gòu)建理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)并重的教學(xué)模式
近年來(lái)，創(chuàng)新人才的培養(yǎng)越來(lái)越受到重視，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的重要環(huán)節(jié)，是提高學(xué)生動(dòng)手能力和科研能力的重要手段，有著課堂教學(xué)不可替代的作用。因此，要改變傳統(tǒng)觀念，重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，建立理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)并重的教學(xué)模式。筆者所在學(xué)院在專業(yè)人才培養(yǎng)方案中，經(jīng)過(guò)論證適當(dāng)減少物理化學(xué)理論課的學(xué)時(shí)，增加實(shí)驗(yàn)課的學(xué)時(shí)，并將物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)從理論課中脫離出來(lái)，作為一門獨(dú)立課程列入專業(yè)教學(xué)計(jì)劃，單獨(dú)計(jì)算學(xué)分。同時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)課單設(shè)的要求，對(duì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱進(jìn)行了修訂，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了更高的目標(biāo)和要求，注重對(duì)學(xué)生綜合動(dòng)手能力的培養(yǎng)，保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
2.2優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與內(nèi)容，突出專業(yè)特色
藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇與內(nèi)容設(shè)計(jì)上除了體現(xiàn)物理化學(xué)原理的應(yīng)用外，還必須突出藥學(xué)專業(yè)特色，以便更好地在有限的實(shí)驗(yàn)操作中鍛煉、培養(yǎng)學(xué)生，提高學(xué)生的能力。
我們對(duì)原有的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系重新進(jìn)行了設(shè)計(jì)和調(diào)整。首先，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合，減少一些重復(fù)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和操作，多出的學(xué)時(shí)用于開設(shè)新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。如“電解質(zhì)水溶液電導(dǎo)的測(cè)定和應(yīng)用”和“電導(dǎo)法測(cè)定臨界膠團(tuán)濃度”這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)使用的儀器都是電導(dǎo)率儀，而且電導(dǎo)測(cè)定所需時(shí)間較短，于是將兩個(gè)實(shí)驗(yàn)整合在一起同時(shí)開展。實(shí)驗(yàn)中需要用到超級(jí)恒溫槽，恒溫槽的相關(guān)知識(shí)也在此實(shí)驗(yàn)中一并講解。這樣做雖然需要學(xué)生提前了解表面活性劑的相關(guān)知識(shí)，但避免了儀器重復(fù)使用，提高了實(shí)驗(yàn)效率，節(jié)省了學(xué)時(shí)。其次，對(duì)一些經(jīng)典物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目測(cè)定內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整，盡可能地改用實(shí)際的藥物，使其更好地體現(xiàn)在藥學(xué)中的應(yīng)用。如將凝固點(diǎn)降低法測(cè)定萘的摩爾質(zhì)量改為測(cè)定中藥注射液的滲透壓;將三組分相圖繪制中的水-醋酸-氯仿體系改為吐溫-薄荷油-水體系制備藥物乳劑;將蔗糖水解速率常數(shù)的測(cè)定改為同樣符合一級(jí)降解動(dòng)力學(xué)的硫酸鏈霉素水解速率常數(shù)的測(cè)定等。再者，新增一些與藥學(xué)密切相關(guān)的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。如藥物有效期的測(cè)定，給學(xué)生提供的藥品有鹽酸四環(huán)素、維生素C、金霉素、硫酸鏈霉素等，要求學(xué)生查閱相關(guān)資料，獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，提交教師審核后，安排實(shí)驗(yàn)順序和時(shí)間，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析后再做出整體評(píng)價(jià)。
在新的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系下，不僅實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)增加了，學(xué)生有機(jī)會(huì)接觸更多的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和儀器，鍛煉動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，而且突出了知識(shí)點(diǎn)在藥學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用，讓學(xué)生明白物理化學(xué)和自己專業(yè)的相關(guān)性，提高物理化學(xué)及實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣。
2.3更新升級(jí)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)需要較多的儀器設(shè)備，這些儀器設(shè)備的好壞直接影響著實(shí)驗(yàn)結(jié)果。隨著技術(shù)的發(fā)展，儀器推陳出新。筆者所在的學(xué)院近年來(lái)就投入經(jīng)費(fèi)逐步對(duì)一些儀器設(shè)備進(jìn)行了更新?lián)Q代。如更新了電子天平、數(shù)字式壓力計(jì)、數(shù)字溫度溫差儀、數(shù)字貝克曼溫度計(jì)、自動(dòng)指示旋光儀、數(shù)顯式恒溫槽、數(shù)字電導(dǎo)率儀等常規(guī)儀器，同時(shí)也添置紫外、紅外、熒光光譜儀及氣相、液相色譜儀和原子吸收分光光度計(jì)等大型儀器。這些儀器極大地提高了實(shí)驗(yàn)室裝備水平，滿足了各種實(shí)驗(yàn)需求。
現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)儀器價(jià)格昂貴，為避免浪費(fèi)，合理高效利用資源，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)在項(xiàng)目選擇和內(nèi)容設(shè)計(jì)上，也充分考慮到藥學(xué)專業(yè)特色，所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容盡可能與藥學(xué)專業(yè)融合，充分利用現(xiàn)有藥學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備。在經(jīng)費(fèi)允許的條件下，結(jié)合藥學(xué)專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要，共同添置現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)儀器，供物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)及后續(xù)專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)使用。
2.4計(jì)算機(jī)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
目前計(jì)算機(jī)應(yīng)用逐步普及。計(jì)算機(jī)除了采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)外，還可對(duì)大量的、繁瑣的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速而準(zhǔn)確的處理�，F(xiàn)階段大學(xué)生群體中計(jì)算機(jī)普及率較高，我們提倡學(xué)生使用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和繪制圖表。
Excel、Origin等是使用最多的數(shù)據(jù)分析軟件，學(xué)生利用這些軟件可以方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)批量處理、作圖、線性擬合、非線性曲線擬合等步驟處理，快捷準(zhǔn)確。筆者曾在所教授的班級(jí)進(jìn)行試點(diǎn)，先向?qū)W生詳細(xì)講授軟件的使用方法，然后要求他們用軟件處理數(shù)據(jù)和作圖，再打印出來(lái)。由于避免了繁瑣的人工處理過(guò)程，這一要求受到學(xué)生的一致歡迎，學(xué)生的積極性很高，所得表格和圖形整潔美觀，有的學(xué)生甚至用word軟件來(lái)寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。經(jīng)過(guò)幾輪試點(diǎn)，逐步推進(jìn)，現(xiàn)在計(jì)算機(jī)軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已成為物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)要求之一。隨著數(shù)字化校園的發(fā)展，我們更期待有一天能實(shí)現(xiàn)“無(wú)紙化實(shí)驗(yàn)報(bào)告”，即學(xué)生網(wǎng)上提交報(bào)告，教師網(wǎng)上批改并反饋結(jié)果給學(xué)生。
此外，學(xué)生在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，獲得了一系列的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一般不能馬上得知學(xué)生的實(shí)驗(yàn)是否成功，往往是在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的數(shù)據(jù)處理作圖過(guò)程中才發(fā)現(xiàn)問題，而此時(shí)，為時(shí)已晚，只能另找時(shí)間進(jìn)實(shí)驗(yàn)室補(bǔ)做。為解決此問題，我們利用計(jì)算機(jī)將相應(yīng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)據(jù)處理的有關(guān)公式和流程編寫成一個(gè)系統(tǒng)程序，學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后，把數(shù)據(jù)輸入程序中，可立即得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果并繪出相應(yīng)的圖形，從而判斷實(shí)驗(yàn)成功與否。若不符合要求，立即查找實(shí)驗(yàn)失敗的原因并當(dāng)場(chǎng)改正。
2.5開放實(shí)驗(yàn)室
實(shí)驗(yàn)室開放為學(xué)生創(chuàng)造了自主學(xué)習(xí)、自主探索的環(huán)境和條件，有利于培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新意識(shí)。除了正常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，我們物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室部分時(shí)間定期對(duì)學(xué)生開放。目前情況下，實(shí)驗(yàn)室開放的目的主要有兩個(gè):一是給實(shí)驗(yàn)課上數(shù)據(jù)不理想或?qū)嶒?yàn)失敗的學(xué)生提供重新做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì);二是對(duì)一部分學(xué)有余力且感興趣的學(xué)生，根據(jù)所學(xué)過(guò)的內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)操作自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，在教師的協(xié)助下完成實(shí)驗(yàn)。比如學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)電導(dǎo)率的相關(guān)知識(shí)，知道電導(dǎo)測(cè)定的一個(gè)重要應(yīng)用是水的純度檢驗(yàn)，也做過(guò)電導(dǎo)法測(cè)定弱酸的電離度及難溶鹽的溶解度實(shí)驗(yàn)，懂得電導(dǎo)率儀如何使用，有的學(xué)生會(huì)想到收集學(xué)校及周邊的自來(lái)水、井水、雨水、河水、海水、山泉水等用電導(dǎo)率儀進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)，有的學(xué)生會(huì)更進(jìn)一步想到設(shè)計(jì)電導(dǎo)滴定的實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定這些水樣本中離子的濃度，如用氯化鋇溶液滴定來(lái)測(cè)定水中硫酸根離子的濃度。學(xué)生的這些創(chuàng)新性、發(fā)散性思維非常值得鼓勵(lì)，而實(shí)驗(yàn)室開放給他們提供了付諸實(shí)踐的機(jī)會(huì)，極大地提升了學(xué)習(xí)興趣，也鍛煉了他們獨(dú)立的學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手能力。
3結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題進(jìn)行初步的研究和改革探索，取得了一定的成果，不僅實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量提升了，學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ驳玫搅颂岣�。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程一改往日的沉悶形象，越來(lái)越受到學(xué)生的歡迎。今后，我們將結(jié)合專業(yè)的特點(diǎn)，繼續(xù)深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，著重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)和能力，以更好地滿足高素質(zhì)藥學(xué)領(lǐng)域人才培養(yǎng)的需要。
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