微課在藥劑專業(yè)物理化學(xué)教學(xué)的應(yīng)用

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摘要:闡述了微課在我校藥劑專業(yè)物理化學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。微課具有目的性強(qiáng)、短小精悍、播放方便、快捷等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)踐證明，將微課引入物理化學(xué)教學(xué)中，可以使抽象的課程內(nèi)容具體化，利于學(xué)生理解難點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理化學(xué)的興趣，微課也可克服課時(shí)少、內(nèi)容多的問題，提高課堂教學(xué)效果。微課引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以幫助學(xué)生高效預(yù)習(xí)，再結(jié)合教師課堂講解、演示，能顯著提高學(xué)生動(dòng)手操作能力和科學(xué)思維能力。

關(guān)鍵詞:微課;物理化學(xué);傳統(tǒng)教學(xué);輔助教學(xué)

1微課在物理化學(xué)理論教學(xué)中的作用

微課的實(shí)施一定程度上培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)物理化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣:學(xué)生進(jìn)入大二以后，物理化學(xué)作為藥劑專業(yè)學(xué)生的一門必修課，許多學(xué)生受學(xué)長影響還未學(xué)習(xí)就先聞其難，一開始就降低了學(xué)習(xí)熱情。我們制作了物理化學(xué)在藥劑學(xué)中的實(shí)際運(yùn)用的微課，比如物理化學(xué)在藥物新劑型設(shè)計(jì)、藥用輔料選擇和制劑干燥成型技術(shù)三個(gè)方面的研究進(jìn)展情況，由此闡述學(xué)好物理化學(xué)的重要性和實(shí)用性。如利用物理化學(xué)表面現(xiàn)象的知識(shí)合理選擇藥用輔料有利于促進(jìn)新制劑的開發(fā)和現(xiàn)有制劑質(zhì)量的提高。這里面就用到表面現(xiàn)象這一章中有關(guān)表面活性劑的知識(shí)。其中介紹由于表面活性劑具有一端親水基一端為親油基的特殊結(jié)構(gòu)，使得它可以在兩相界面發(fā)生定向排列和形成膠束，從而起到潤濕、乳化和增溶等作用，所以在新藥研發(fā)中起著至關(guān)重要的作用［3］。通過這些提綱挈領(lǐng)的概括和介紹，讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到物理化學(xué)能為后續(xù)課程打下理論基礎(chǔ)的重要性，另外通過實(shí)例介紹更加直觀明晰，也激發(fā)了學(xué)生學(xué)好物理化學(xué)的興趣。再如緒論部分，我們制作關(guān)于如何學(xué)習(xí)物理化學(xué)這門課的微課，包括物理化學(xué)的研究內(nèi)容和方法、物理化學(xué)的學(xué)習(xí)方法及物理化學(xué)在生產(chǎn)實(shí)際和日常生活中的應(yīng)用等這些內(nèi)容，其中包括與日常生活或大自然相關(guān)的一些有趣現(xiàn)象，如自然界的荷葉自清潔效應(yīng)，草葉和荷葉上的露珠呈球形，天為什么是藍(lán)的，交通信號(hào)燈的顏色設(shè)置等現(xiàn)象，從物理化學(xué)的角度來分析這些現(xiàn)象的成因，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)原來物理化學(xué)是與日常生活密切相關(guān)的，有效地消除了學(xué)生對(duì)物理化學(xué)產(chǎn)生的距離感，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。另外，學(xué)生初學(xué)物理化學(xué)，往往不知從何著手解題，針對(duì)這個(gè)問題，我們專門制作一些經(jīng)典題目的解題方法和思路的微課，比如在熱力學(xué)部分中經(jīng)常會(huì)遇到求某個(gè)過程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔG和ΔF這些物理量的計(jì)算題。學(xué)生通過觀看微課和課下做同類習(xí)題領(lǐng)悟解題思路和方法，徹底掌握此類問題的解決方法，解決了部分學(xué)生在課堂上都聽得懂但課下卻不會(huì)做題的問題。這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理化學(xué)的興趣十分有利。微課的實(shí)施加深了學(xué)生對(duì)物理化學(xué)中的一些易混淆、易錯(cuò)知識(shí)的理解:例如熱力學(xué)第一定律中體積功的計(jì)算，對(duì)于恒外壓膨脹(壓縮)和無限多次膨脹(也即可逆膨脹或可逆壓縮)過程體積功的計(jì)算對(duì)于初學(xué)者來說比較抽象，容易弄錯(cuò)，因此我們專門制作了關(guān)于體積功及可逆過程體積功的計(jì)算的微課，微課中加入動(dòng)畫演示一次做功、多次做功和無限多次做功的過程，這樣將抽象的知識(shí)轉(zhuǎn)換成通俗易懂的具體問題，降低了掌握知識(shí)的難度，使得學(xué)生更容易掌握體積功的計(jì)算。再如，我們講到燃燒熱和生成熱這兩個(gè)概念的時(shí)候，有很多學(xué)生將兩者概念混淆，尤其是利用燃燒熱和生成熱來計(jì)算化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的時(shí)候，前者是用反應(yīng)物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓乘以其系數(shù)的總和減去產(chǎn)物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓乘以其系數(shù)的總和，而后者剛好相反，是用產(chǎn)物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓乘以其系數(shù)的總和減去反應(yīng)物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓乘以其系數(shù)的總和。因此我們從定義入手，從兩者的英文表示開始，加上具有動(dòng)畫效果的概念講解，再加入例題練習(xí)，制作了關(guān)于這兩個(gè)概念及利用這兩種熱效應(yīng)來計(jì)算化學(xué)反應(yīng)熱的微課，這樣學(xué)生能夠牢固掌握這兩個(gè)概念，不會(huì)混淆。微課的實(shí)施促進(jìn)了我校學(xué)生有效的自主學(xué)習(xí):受學(xué)時(shí)限制，學(xué)生如果僅限于在課堂上的學(xué)習(xí)是無法真正學(xué)好物理化學(xué)這門課的。另外教師在課堂上也并非能常常滿足不同層面學(xué)生對(duì)不同知識(shí)點(diǎn)的個(gè)性化學(xué)習(xí)，加上一些同學(xué)對(duì)物理化學(xué)學(xué)習(xí)的畏難情緒，很難激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。而微課是以短小精悍的視頻形式將某個(gè)知識(shí)點(diǎn)傳授給學(xué)生，學(xué)生可以利用碎片時(shí)間在手機(jī)或電腦上學(xué)習(xí)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)，這樣就為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了便利［4］。在教學(xué)過程中，我們每個(gè)教師將所做的微課上傳至網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)供學(xué)生學(xué)習(xí)，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)去查找、學(xué)習(xí)別人的優(yōu)質(zhì)微課，然后自己學(xué)做微課。例如我們?cè)诒砻娆F(xiàn)象和相平衡這兩章內(nèi)容中選取難點(diǎn)和重點(diǎn)布置給學(xué)生，每8人一組，針對(duì)選取的重難點(diǎn)，自己查找資料分工協(xié)作最后制成微課。然后抽出一兩節(jié)課的時(shí)間，對(duì)各組學(xué)生所做的微課在課堂上展示，全班同學(xué)進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和小組相互評(píng)價(jià)，我們將這個(gè)成績作為物理化學(xué)課程的形成性評(píng)價(jià)成績的一部分。結(jié)果表明，這種方式不僅鍛煉了學(xué)生解決問題的能力，而且培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性大大提高，切實(shí)提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，可謂一舉多得。

2微課在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用

物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)這門課的實(shí)踐性和技術(shù)性較強(qiáng)，它包括了無機(jī)、有機(jī)、分析化學(xué)三門課中的基本研究技術(shù)和研究方法。它常常需要許多儀器設(shè)備對(duì)某一物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，從而研究物理化學(xué)中的規(guī)律和本質(zhì)問題。另外，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)還牽涉到數(shù)據(jù)處理及綜合分析。因此這門課能夠培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力、繪圖能力和科學(xué)研究能力［5］。我院藥劑專業(yè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)總共10個(gè)實(shí)驗(yàn)，涵蓋了熱力學(xué)、電化學(xué)、相平衡、表面現(xiàn)象、動(dòng)力學(xué)、膠體等章節(jié)的實(shí)驗(yàn)部分。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)能夠加深對(duì)理論知識(shí)的理解，也驗(yàn)證了理論知識(shí)。目前，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在以下問題:(1)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本都有儀器的使用，許多儀器價(jià)格昂貴，如果不按操作規(guī)程使用，很容易造成儀器損壞，嚴(yán)重的還會(huì)危及學(xué)生人身安全。(2)大部分實(shí)驗(yàn)的過程比較復(fù)雜，步驟繁瑣，時(shí)間較長。如果課前預(yù)習(xí)不認(rèn)真，想要通過上課時(shí)老師短時(shí)間的講解理解實(shí)驗(yàn)原理、熟悉操作步驟是比較困難的。因此我們的微課主要集中在課下預(yù)習(xí)部分。比如液體飽和蒸氣壓的測(cè)定實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹饕?①運(yùn)用克勞修斯－克拉貝龍方程，求出所測(cè)溫度范圍內(nèi)的平均摩爾氣焓及正常沸點(diǎn);②掌握測(cè)定飽和蒸氣壓的方法。實(shí)驗(yàn)原理主要涉及蒸氣壓和沸點(diǎn)的概念、克－克方程的表達(dá)式及其應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)用品中的平衡管、氣體緩沖裝置及數(shù)字壓力計(jì)都是首次使用，實(shí)驗(yàn)步驟雖然不多但是牽涉到儀器使用、裝置的正確搭建和最后乙醇的飽和蒸氣壓測(cè)量，僅通過實(shí)驗(yàn)課的時(shí)間全部掌握并且得到好的數(shù)據(jù)是有一定難度的。由于學(xué)生前期有一定的知識(shí)儲(chǔ)備，實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理部分通過課下看書預(yù)習(xí)即可掌握，因此，預(yù)習(xí)部分的微課主要在兩個(gè)部分:平衡管的原理和使用方法;數(shù)字壓力計(jì)和氣體緩沖裝置穿插在實(shí)驗(yàn)步驟:①系統(tǒng)氣密性檢查;②排出管內(nèi)的空氣;③飽和蒸氣壓的測(cè)定中逐個(gè)分析講解。這樣學(xué)生經(jīng)過課下有針對(duì)性的預(yù)習(xí)再到課堂上對(duì)應(yīng)儀器動(dòng)手操作的過程，都能夠獨(dú)立完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，并且成功率很高，學(xué)生也建立了做好實(shí)驗(yàn)的自信心。又如凝固點(diǎn)降低法測(cè)定葡萄糖的摩爾質(zhì)量這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，主要存在以下問題:(1)學(xué)生對(duì)攪拌速度的控制把握不好;(2)學(xué)生對(duì)做圖軟件使用不熟練。如在精確測(cè)量蒸餾水和葡萄糖稀溶液凝固點(diǎn)時(shí)需要利用凝固點(diǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)自動(dòng)描繪系統(tǒng)的步冷曲線，但是學(xué)生初次操作時(shí)，因?qū)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)的正確使用不熟悉而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想。因此我們的微課重點(diǎn)突出實(shí)驗(yàn)原理和步驟的講解，學(xué)生通過課前看書、微課視頻預(yù)習(xí)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)課上教師講解、演示，學(xué)生實(shí)驗(yàn)成功率大大提高。實(shí)踐表明，在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)部分引入微課，不僅能提高實(shí)驗(yàn)成功率，更能提升學(xué)生動(dòng)手操作能力，而且通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證學(xué)生也能更深刻地理解物理化學(xué)理論課上所講的知識(shí)。微課雖然有諸多優(yōu)點(diǎn)，但也有人擔(dān)心微課的形式會(huì)將知識(shí)碎片化，會(huì)讓學(xué)生過度依賴電子產(chǎn)品，會(huì)讓人的思維變得狹隘，難以進(jìn)行復(fù)雜的思考，不利于學(xué)生對(duì)物理化學(xué)課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)。這就需要我們教師在教學(xué)過程中正確地引導(dǎo)學(xué)生，揚(yáng)長避短。當(dāng)然，微課也不能代替?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué)，我們嘗試將二者有機(jī)結(jié)合起來，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。在教學(xué)中，我們會(huì)以微課為起點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生去探索它背后的原理、背景和應(yīng)用。引導(dǎo)學(xué)生在課堂上認(rèn)真聽講，課下查閱資料，順藤摸瓜。學(xué)生在探索的過程中學(xué)到的東西，才能真正納入他們的知識(shí)體系，成為他們思維的一部分。

3結(jié)語

微課在物理化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用已初見成效。學(xué)生普遍反映將微課引入物理化學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)課程中，學(xué)習(xí)效果有所提高，學(xué)習(xí)物理化學(xué)的信心也逐漸建立起來。事實(shí)證明將微課、多媒體及傳統(tǒng)教學(xué)模式結(jié)合起來，有利于提高物理化學(xué)的教學(xué)效果、增強(qiáng)學(xué)生的自信心和培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

參考文獻(xiàn)

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作者：程迪 李保利 單位：河南中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院