探析制藥工程專業(yè)物理化學(xué)課程教學(xué)論文
1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
1. 1 結(jié)合專業(yè)需求，精簡(jiǎn)內(nèi)容
經(jīng)典的物理化學(xué)內(nèi)容博大精深， “廣而博”的教學(xué)思想對(duì)化學(xué)化工類重點(diǎn)院校來說尚且可以，但對(duì)于普通院校非化學(xué)專業(yè)來說要做到面面俱到基本不可能。我校制藥工程專業(yè)的培養(yǎng)定位是應(yīng)用型人才，導(dǎo)致的必然結(jié)果是理論學(xué)時(shí)的壓縮，實(shí)踐學(xué)時(shí)的增加。在“課時(shí)少、任務(wù)重”的情況下，“少而精”是必然選擇。但“少而精”也不是隨意的刪減，而應(yīng)緊緊結(jié)合專業(yè)需求，科學(xué)、合理地刪減。
如減少熱力學(xué)、電化學(xué)的內(nèi)容，重點(diǎn)講解相平衡、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、表面化學(xué)與膠體等與制藥專業(yè)后續(xù)課程密切相關(guān)的部分。其實(shí)要做到物理化學(xué)與制藥專業(yè)課程之間的完美融合并不是一件容易的事，需要化學(xué)教師通過多種渠道提高自身的藥學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備，只有對(duì)制藥專業(yè)課程有較深的認(rèn)識(shí)，才有可能在教學(xué)中靈活把握，更好地有的放矢，使物理化學(xué)在后續(xù)課程中充分發(fā)揮作用。
1. 2 強(qiáng)化應(yīng)用，弱化推導(dǎo)
物理化學(xué)公式推導(dǎo)繁瑣是學(xué)生畏學(xué)的一個(gè)重要原因。對(duì)于化學(xué)專業(yè)學(xué)生來說，掌握這些理論公式的來龍去脈毋庸置疑，但對(duì)于制藥專業(yè)學(xué)生來說，學(xué)習(xí)物理化學(xué)的目的不是從事理論研究，而是應(yīng)用物化知識(shí)去解決藥學(xué)領(lǐng)域中的專業(yè)問題，對(duì)結(jié)果的應(yīng)用才是重中之重。因此，教學(xué)中應(yīng)淡化公式推導(dǎo)，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)如何運(yùn)用這些結(jié)論去解決實(shí)際中的問題。如熱力學(xué)部分中，理想氣體絕熱可逆過程的過程方程式，熵函數(shù)( S) 、吉布斯函數(shù)( G) 和亥姆霍斯函數(shù)( A) 的定義，不同物質(zhì)化學(xué)勢(shì)的表達(dá)形式等都無需推導(dǎo)，直接給出即可。重點(diǎn)放在對(duì)這些公式和概念的應(yīng)用上。特別像熵函數(shù)的引入是公認(rèn)的教學(xué)難點(diǎn)，傳統(tǒng)講法都是從熱機(jī)效率開始，由卡諾循環(huán)到卡諾定理，最后引出熵函數(shù)。對(duì)制藥專業(yè)學(xué)生來說，只需給出熵函數(shù)的定義式即可，重點(diǎn)應(yīng)放在如何計(jì)算ΔS 和應(yīng)用熵判據(jù)判斷變化方向。
1. 3 重視新內(nèi)容，避免舊內(nèi)容
在學(xué)時(shí)有限的情況下，教師要學(xué)會(huì)“做減法”，對(duì)在先行課程中學(xué)過的內(nèi)容要少講，避免重復(fù)。如適當(dāng)刪減無機(jī)化學(xué)中的化學(xué)平衡內(nèi)容，大學(xué)物理中的熱機(jī)內(nèi)容。同時(shí)也要學(xué)會(huì)“做加法”，增加與專業(yè)結(jié)合緊密的物理化學(xué)內(nèi)容，為后續(xù)課程做足準(zhǔn)備。如，增加相圖在藥物分離及提純中的應(yīng)用介紹。利用低共熔相圖原理改良藥物劑型，當(dāng)藥物與載體以低共熔比例共存時(shí)，制成的藥物具有均勻的微細(xì)分散結(jié)構(gòu)，可大大改善其溶出速度，提高藥物的吸收效果和生物利用度。再如，增加表面化學(xué)和膠體化學(xué)的介紹，這些內(nèi)容雖然在物理化學(xué)課程體系中所占比例較小，但對(duì)制藥專業(yè)至關(guān)重要，可為藥物新劑型的開發(fā)提供理論指導(dǎo)。如微乳給藥系統(tǒng)因其有增溶，促進(jìn)吸收，提高生物利用度等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于多種藥物制劑的開發(fā)，因此在授課時(shí)增加有關(guān)微乳內(nèi)容的介紹，使學(xué)生充分了解其形成原理和性質(zhì)，以便將來在工作中去應(yīng)用。
2 加強(qiáng)理論與生產(chǎn)生活的聯(lián)系
制藥專業(yè)學(xué)生對(duì)物理化學(xué)產(chǎn)生畏學(xué)的另一個(gè)原因就是不知道學(xué)習(xí)物理化學(xué)有何用途。這說明教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用之間的融合還不夠，尤其是專業(yè)之間的融合不夠。加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際，不僅可以讓學(xué)生輕松享受學(xué)習(xí)的樂趣，也可讓學(xué)生明白學(xué)有所用的道理，這樣才有可能將“要學(xué)生學(xué)”變?yōu)椤皩W(xué)生要學(xué)”。
其實(shí)每一個(gè)新藥的研發(fā)過程步步都離不開物理化學(xué)知識(shí)的指導(dǎo)。首先合成路線的選擇，工藝條件的確定離不開熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的指導(dǎo); 其次藥物的分離和純化又需要相平衡的理論知識(shí); 藥物劑型的設(shè)計(jì)離不開表面和膠體知識(shí)的指導(dǎo); 而藥物在體內(nèi)的代謝，合適的給藥時(shí)間，藥物的有效期等離不開動(dòng)力學(xué)知識(shí)的指導(dǎo)，可以說藥物從原料到產(chǎn)品到應(yīng)用就是一個(gè)完美運(yùn)用物理化學(xué)知識(shí)的過程。因此教學(xué)過程中，可以給出一個(gè)具體藥物做合成目標(biāo)，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用物理化學(xué)知識(shí)去設(shè)計(jì)合成路線，通過這些教學(xué)內(nèi)容讓學(xué)生切身體會(huì)到物理化學(xué)對(duì)本專業(yè)的重要性，從而擺脫物理化學(xué)對(duì)制藥專業(yè)“無用”的帽子。同樣，在教學(xué)過程中還可穿插一些生活中應(yīng)用物理化學(xué)原理的實(shí)例，如冰上撒鹽化凍，人工降雨等，通過對(duì)這些實(shí)例的介紹和分析，不僅可以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解，擴(kuò)寬思路，提高分析解決問題的能力，還可以極大地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3 加強(qiáng)理論與科學(xué)前沿的聯(lián)系
教學(xué)沒有科研做底蘊(yùn)，就是一種沒有觀點(diǎn)的教學(xué)，沒有靈魂的教學(xué)。堅(jiān)持教學(xué)與科研相結(jié)合，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的主要途徑，也是理論聯(lián)系實(shí)際的重要環(huán)節(jié)。同時(shí)，教學(xué)與科研緊密結(jié)合，教研相長(zhǎng)，也是提高教學(xué)效果的重要舉措。
( 1) 熱力學(xué)部分與科學(xué)前沿的結(jié)合。講熱力學(xué)部分測(cè)定化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)時(shí)，可以向?qū)W生介紹目前常用的量熱技術(shù)在藥學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。量熱法可測(cè)定藥物、賦形劑的穩(wěn)定性，藥物與賦型劑之間的兼容性，分析藥物中無定形態(tài)的含量等。還可以定量地研究藥物與細(xì)胞間的相互作用，獲得藥效、抑制率等方面的信息，對(duì)于藥理學(xué)，臨床醫(yī)學(xué)、藥物的合成與篩選等方面均具有重要的理論意義與實(shí)際價(jià)值。特別是采用微量熱技術(shù)可以對(duì)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)代謝進(jìn)行研究，可探討它的生產(chǎn)特點(diǎn)并找出其代謝規(guī)律，廣泛用于藥物對(duì)腫瘤的抑制以及腫瘤熱療新方法的'研究。
( 2) 動(dòng)力學(xué)與科學(xué)前沿的結(jié)合。講動(dòng)力學(xué)部分的阿侖尼烏斯公式求活化能時(shí)，可將其與現(xiàn)代熱分析技術(shù)相聯(lián)系，前者是將反應(yīng)分別設(shè)置在多個(gè)不同固定溫度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來獲取活化能，后者是在程序升溫或降溫的條件下由一條或多條不同升溫速率下實(shí)驗(yàn)得到的熱分析曲線來求取動(dòng)力學(xué)三因子，即活化能、指前因子、最可幾機(jī)理函數(shù)。后者獲得的動(dòng)力學(xué)模型適用于定溫和變溫條件，適用范圍比前者更廣。
( 3) 相平衡與科學(xué)前沿的結(jié)合。講單組分相圖臨界點(diǎn)時(shí)，可以介紹超臨界萃取技術(shù)在藥物提取方面的應(yīng)用。它是集萃取與分離于一體的新型提取分離方法，利用物質(zhì)在臨界點(diǎn)附近的奇妙特性，將超臨界流體做萃取劑，將高壓下萃取的物質(zhì)經(jīng)降低壓力分離出來。該方法由于具有不破壞被提取成份活性的特點(diǎn)使其在純天然有效組分的提取方面具有重要作用。
4 加強(qiáng)理論與人文科學(xué)的聯(lián)系
物理化學(xué)理論深?yuàn)W、晦澀難懂也是學(xué)生感覺物理化學(xué)難學(xué)的一個(gè)重要原因之一，如何才能深入淺出地講好這門課是每一位物理化學(xué)教師都應(yīng)不斷思考的問題。通過多年的物理化學(xué)教學(xué)，筆者深切地感受到物理化學(xué)的許多觀點(diǎn)都蘊(yùn)含著豐富的人生哲理，教師在教學(xué)中應(yīng)該把這些觀點(diǎn)和體會(huì)引入課堂，這樣不僅會(huì)營(yíng)造輕松愉快的學(xué)習(xí)氣氛，而且能傳播人文精神，傳遞正能量，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
例如在講述熱力學(xué)定律時(shí)，應(yīng)該讓學(xué)生明白，第一類永動(dòng)機(jī)不能制成的原因是想不勞而獲; 第二類永動(dòng)機(jī)不能制成的原因是想一勞永逸，在現(xiàn)實(shí)中這兩種思想都是要不得的。又如講表面現(xiàn)象中的亞穩(wěn)態(tài)時(shí)，過冷水沒有結(jié)冰，過熱水沒有沸騰其原因是由于缺少晶種或汽化核心，因?yàn)樵谝粋�(gè)新相中形成一個(gè)舊相是不容易的。任何新生事物出現(xiàn)的初期都會(huì)面臨很多質(zhì)疑，就像阿侖尼烏斯在提出電離理論之初，曾受到許多科學(xué)泰斗的質(zhì)疑和嘲笑，被認(rèn)為簡(jiǎn)直是天方夜譚，但其最后成功了，所以新事物的出現(xiàn)都需要承受很多壓力。作為新時(shí)代的年輕人，就應(yīng)該要有這種敢于質(zhì)疑，敢于沖破枷鎖，不斷探知新領(lǐng)域的精神。
5 結(jié)語
如何提高物理化學(xué)教學(xué)效果是個(gè)永恒的話題，不同的教師在教學(xué)中會(huì)有不同的體會(huì)和感悟，所謂仁者見仁，智者見智，所以探討如何來教好物理化學(xué)是個(gè)永無止境的問題。只要我們善于對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行反思，并不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，就可以不斷獲得教學(xué)靈感，為提高物理化學(xué)的教學(xué)效果和質(zhì)量提供新的思路。
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