《基础化学》与《物理化学》课程合并教学的探讨

魏涌标 王雅萱 叶勇 董敏 冯洁

[摘要]《基础化学》和《物理化学》是藥学专业的基础课程，现阶段多数药学类高校开设了这两门课程，且大都是分开教学。为了让学生有更多的时间学习专业课，建议压缩基础课的课时。要保证在有限的课时内将两门化学专业基础课知识学好，本文讨论了将《基础化学》与《物理化学》两门课程合并教学的必要性、合并教学的方法、课程体系优化、教学手段改进及两门课程合并后的教学效果评价体系。

[关键词]基础化学;物理化学;合并;少课时;课程改革

[中图分类号] O640          [文献标识码] A          [文章编号] 1674-4721（2019）1（c）-0169-03

随着高等教育改革的进行，为了培养出具备综合素质高的应用型人才，必须对各门课程的课时进行重新调整[1]：增加专业课的课时，压缩基础课的课时。要让学生在课时缩水的情况下系统的掌握化学基础理论知识，建议进行教学改革，将《基础化学》和《物理化学》里重复的内容进行合并，使这两门课程紧密联系。这样合并不但可减轻学生的学习负担，同时也可减小任课教师的工作量和节省学校教学支出。

1 《基础化学》和《物理化学》合并的必要性

目前，我国对高校药学专业所开设的《基础化学》和《物理化学》的基本现状是独立开课、分开教学[2-3]。以我学院为例，目前使用的教材是魏祖期等主编的人民卫生出版社出版的基础化学（8版）主要包括电解质溶液、缓冲溶液、热力学及应用、化学动力学、氧化还原电极电位、胶体化学、原子结构、化学键与分子间作用力、配位化合物、滴定分析及核化学几大块。由于该课程被安排在大学一年级第一学期，在32个学时内没法将整本书的内容讲授，一般情况下教学重点主要放在电解质溶液、缓冲溶液、热力学及应用、化学动力学、氧化还原电极电位、原子结构、化学键与分子间作用力和配位化合物这几章中的部分重要的节，其他部分无法深入教学。而且如果全都深入教学将会产生大量的重复性工作，浪费宝贵的教学资源和学生有限的时间。为了提高学生的综合素质，有必要将两个课程中重复的内容合并，且学生也有很强烈的合并意愿。

2 《基础化学》和《物理化学》合并教学的课程体系优化

《基础化学》和《物理化学》是高等院校药学院课程中联系非常密切的两门基础课程。基础化学教学以知识的衔接和实际应用为主，而物理化学教学则要侧重知识点的挖掘和提升[4]。如在教学的内容、方法及知识的应用等方面加以协调、相互渗透、彼此贯通，构成一个组合课程，则将在各方面为学生学习效率的提高、自主学习积极性的提升等带来诸多意想不到的效果[5]。合并教学不是将两门课合并一门课的教学，而是在各自的教学中互相融会贯通，各自有所偏重。用物理化学的基本理论解释基础化学的一些知识及实验现象，在物理化学讲解过程举基础化学的例子，使两门课程的内容相互促进，相互依托。如在基础化学第二章第三节溶液的渗透压会讲解到渗透压的作用和生理意义[2]。人体血浆渗透压力约为773 kPa，由血浆晶体渗透压力和血浆胶体渗透压力两者构成。由于细胞膜和毛细血管壁通透性不同，所以晶体渗透压力与胶体渗透压力表现出不同的生理作用。而在物理化学第九章胶体分散系统[3]中讲到，1861年，英国化学家格雷厄姆在研究不同物质水中的扩散速度时发现有两类物质，他把扩散速度慢的、不易结晶的、易成黏稠状的一类物质称为胶体（colloid），而把扩散速度快的、易结晶的、不易成黏稠状的物质称为晶体（crystal）。结合物理化学中的相关理论知识如胶体及晶体的粒径的区别、扩散、Donnan平衡以及物质在毛细管细胞膜的转运特性等进行深入解释血浆晶体渗透压力和血浆胶体渗透压力的异同。

构建培养医学生自我学习能力及综合素质的理论课案例教学方法。在保证执行教学大纲要求的基础上，增加真实案例或标准化案例，对教学内容进行重新整合。当学生后续学习时，会发现在《基础化学》和《物理化学》理论课中化学热力学、化学动力学、电化学、胶体表面化学及大分子溶液等内容重复出现，如魏祖期等主编的基础化学中第五章是胶体、第六章是化学反应热及反应的方向和限度、第七章是化学反应速率、第八章为氧化还原反应与电极电位;而对应在李三鸣主编的物理化学教材中第一章、第六章、第七章和第九章分别为热力学第一定律、电化学、化学动力学、胶体分散系统。这些内容在《基础化学》和《物理化学》中都要重点讲授，从而就有可能造成相关内容的重复讲解[2，4-6]。因此，《物理化学》必须认真地与《基础化学》协调，可将重复的内容转化为相关联的内容，收到相互促进的效果。如对这几部分中重复的内容合并，即《基础化学》中讲电化学的内容，而在《物理化学》中讲解讲胶体分散系统、化学热力学和化学动力学的知识。这样合并后，课时得到保证，讲课效率提高，为学生全面发展提供更多的时间。

3 《基础化学》和《物理化学》合并后的教学方式和教学手段的改进

《基础化学》和《物理化学》合并后，对任课教师在授课能力、技巧及对两门课程体系内容的熟悉程度的要求上都有所提高。因此为了提高课程教学效果，同教研室的老师得经常集体备课，说课。在将该两门课程部分内容合并后，应在教学过程到广泛的使用多媒体课件，充分利用多媒体的便携性、信息量大、容易修改等优点[7-8]。物理化学特点在于内容抽象、数学公式较多等，这些对学生物化知识的学习造成了不少困难，使得期末考试过关率普遍低，致使一部分同学对物理化学产生厌学情绪，对物理化学的学习有畏惧心理。应用多媒体教学可让学生更直观的理解抽象的知识，调动学生学习兴趣，提高教学质量[8]。例如在讲绪论时可考虑让学生看一些经典的无机药物在临床上应用及抗生素、重金属（如汞、铅、镉及有机金属化合物等）、放射性元素、多环芳香类化合物等对大气、水和土地的污染及这些污染最终对人们身体危害的视频;在胶体这一章时可利用靶向药物的视频解析胶体在药物研发中的应用;在讲解原子结构这一章时可利用化学结构绘图软件及计算机辅助药物分子设计软件将原子轨道及分子的三维结构甚至其动画绘制出来，展现给学生。这样不仅可使学生没有了枯燥乏味感，同时使其实践能力和创新能力得到提高。

化学基础知识教学质量和学习效果的好坏直接影响后续的专业学科的学习。大学本科教育应以学生为本，关注学生内在需求，但现阶段大学化学教学仍停留在重理论知识的传授，而轻实际应用能力的培养的传统教学模式上[9]。这种教学方法存在不灵活，容易导致学生被动学习及学生综合素质低等缺点。因此教师在课程教学过程应改进教学手段，应用一些先进的教学方法，如幕课[10]、微课[11]、“互联网+教育”[12]、和基于问题学习（PBL）[13]、翻转课堂[14-15]、手机课堂[16-17]等。随着“互联网+”在教育领域的广泛应用，线上线下混合式教学、微课教学进行学习，这些都极大地改变了传统教育的运行规则。可以建立一些精品课程、教学资源库等信息化教学体系为学生提供一个自主学习平台，以实现理论教学与自主学习的有机结合。不再拘泥于传统的课堂教学，网络可以实现随时随地学习，学生可以利用网络平台里的丰富学习资源进行自主学习，提高了学习的积极性和主动性、独立思考和自我学习能力。对于一部分不好意思当面请教老师的学生，可以采用由学生提出问题，教师解答问题的方式在线实时交流互动。在线交流是文字交流，不用担心表达不好而在他人面前丢面子，会使学生感到轻松。同时通过回答学生的问题，教师也可更加全面地掌握学生的学习状态，进而调整进度和采用更合理的教学方式以适应大多数学生的需求。现代化的教学方法可使学生的自主学习能力得到提升，学生更容易接受知识，变被动学习为主动学习，有效提高了教学质量和教学效果[18]。PBL教学法在临床教学中应用较为普遍，在基础课程实验教学中也应该推广[13]。PBL教学法是以问题为主线，将抽象枯燥的理论知识与学生感兴趣又觉得很实用的日常生活、临床问题联系起来，激发学生学习的动力从而引导学生把握学习内容的教学方法。这种教学方法能充分调动学生的主观能动性，有效地促进学生自学，进而培养了学生语言表达及与人沟通写作的能力、提高了其分析问题和解决问题的能力。该学习方法以小组合作的形式展开，这就要求学生间要互相帮助协同进行各方面的工作，同时该教学方法要求学生带着问题去查阅大量的资料，这样学生全方位的理解某一个知识点。同时可以活跃课堂气氛，使授课更具吸引力。使学生的学习态度从“要我学”转变为“我要学”。因为在PBL教学活动中的主体是学生，所以该教学法给教师提出了更高的要求。教师需要经常针对如何提出问题、提出怎样的问题、如何过渡、如何深入等进行反复琢磨，廣泛查阅资料。通过这种方法提高授课艺术，推动教师进一步学习和改进工作，做到“教学相长”。

4 《基础化学》和《物理化学》合并后的教学效果的评价体系

传统教学模式下学生的最终成绩包括三部分期末考试、平时的实验报告及期考实验操作。这种评价体系对学生学习结果的考评不全面，不利于提高学生学习的主动性和课堂参与度。为了激发参与课堂的积极性提高学习效果，必须探索多元化成绩评价体系，改革考试方法。课程成绩基础理论部分（期末考试60%、学生在课堂上积极回答问题20%和学生的平日成绩占20%）和实验课成绩（实验报告占40%、期末的实验操作技能占30%、实验PPT占10%及开放性实验或大学生大创项目课题占20%）两部分组成。

随着现代化学教育理念的发展，传统的课堂讲授教学模式已经落后、不能适应现代教育的需要。因此，要充分利用教师在课堂上的主导作用及学生的主体地位，结合无机化学与物理化学两门课程的关联性和衔接性，对其教学策略、内容侧重及知识应用等方面进行有机配合，合理分配有限的课时教学资源，使其融合成为协调统一的组合课程。这对于学生在知识的积累与理解、学习方法的掌握、培养学生创新能力、科学思维的培养与拓展等方面都具有较为积极的作用。

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（收稿日期：2018-07-06  本文编辑：崔建中）