微課在藥劑專業(yè)物理化學教學的應用

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摘要:闡述了微課在我校藥劑專業(yè)物理化學理論和實驗教學中的應用。微課具有目的性強、短小精悍、播放方便、快捷等優(yōu)點。實踐證明，將微課引入物理化學教學中，可以使抽象的課程內容具體化，利于學生理解難點，激發(fā)學生學習物理化學的興趣，微課也可克服課時少、內容多的問題，提高課堂教學效果。微課引入實驗教學中，可以幫助學生高效預習，再結合教師課堂講解、演示，能顯著提高學生動手操作能力和科學思維能力。

關鍵詞:微課;物理化學;傳統(tǒng)教學;輔助教學

1微課在物理化學理論教學中的作用

微課的實施一定程度上培養(yǎng)了學生對物理化學學習的興趣:學生進入大二以后，物理化學作為藥劑專業(yè)學生的一門必修課，許多學生受學長影響還未學習就先聞其難，一開始就降低了學習熱情。我們制作了物理化學在藥劑學中的實際運用的微課，比如物理化學在藥物新劑型設計、藥用輔料選擇和制劑干燥成型技術三個方面的研究進展情況，由此闡述學好物理化學的重要性和實用性。如利用物理化學表面現象的知識合理選擇藥用輔料有利于促進新制劑的開發(fā)和現有制劑質量的提高。這里面就用到表面現象這一章中有關表面活性劑的知識。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構，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)中起著至關重要的作用［3］。通過這些提綱挈領的概括和介紹，讓學生充分認識到物理化學能為后續(xù)課程打下理論基礎的重要性，另外通過實例介紹更加直觀明晰，也激發(fā)了學生學好物理化學的興趣。再如緒論部分，我們制作關于如何學習物理化學這門課的微課，包括物理化學的研究內容和方法、物理化學的學習方法及物理化學在生產實際和日常生活中的應用等這些內容，其中包括與日常生活或大自然相關的一些有趣現象，如自然界的荷葉自清潔效應，草葉和荷葉上的露珠呈球形，天為什么是藍的，交通信號燈的顏色設置等現象，從物理化學的角度來分析這些現象的成因，學生會發(fā)現原來物理化學是與日常生活密切相關的，有效地消除了學生對物理化學產生的距離感，從而激發(fā)學生的學習熱情。另外，學生初學物理化學，往往不知從何著手解題，針對這個問題，我們專門制作一些經典題目的解題方法和思路的微課，比如在熱力學部分中經常會遇到求某個過程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔG和ΔF這些物理量的計算題。學生通過觀看微課和課下做同類習題領悟解題思路和方法，徹底掌握此類問題的解決方法，解決了部分學生在課堂上都聽得懂但課下卻不會做題的問題。這對培養(yǎng)學生學習物理化學的興趣十分有利。微課的實施加深了學生對物理化學中的一些易混淆、易錯知識的理解:例如熱力學第一定律中體積功的計算，對于恒外壓膨脹(壓縮)和無限多次膨脹(也即可逆膨脹或可逆壓縮)過程體積功的計算對于初學者來說比較抽象，容易弄錯，因此我們專門制作了關于體積功及可逆過程體積功的計算的微課，微課中加入動畫演示一次做功、多次做功和無限多次做功的過程，這樣將抽象的知識轉換成通俗易懂的具體問題，降低了掌握知識的難度，使得學生更容易掌握體積功的計算。再如，我們講到燃燒熱和生成熱這兩個概念的時候，有很多學生將兩者概念混淆，尤其是利用燃燒熱和生成熱來計算化學反應熱效應的時候，前者是用反應物的標準摩爾燃燒焓乘以其系數的總和減去產物的標準摩爾燃燒焓乘以其系數的總和，而后者剛好相反，是用產物的標準摩爾生成焓乘以其系數的總和減去反應物的標準摩爾生成焓乘以其系數的總和。因此我們從定義入手，從兩者的英文表示開始，加上具有動畫效果的概念講解，再加入例題練習，制作了關于這兩個概念及利用這兩種熱效應來計算化學反應熱的微課，這樣學生能夠牢固掌握這兩個概念，不會混淆。微課的實施促進了我校學生有效的自主學習:受學時限制，學生如果僅限于在課堂上的學習是無法真正學好物理化學這門課的。另外教師在課堂上也并非能常常滿足不同層面學生對不同知識點的個性化學習，加上一些同學對物理化學學習的畏難情緒，很難激發(fā)學生學習的積極性和主動性。而微課是以短小精悍的視頻形式將某個知識點傳授給學生，學生可以利用碎片時間在手機或電腦上學習某個知識點，這樣就為學生的自主學習提供了便利［4］。在教學過程中，我們每個教師將所做的微課上傳至網絡平臺供學生學習，同時引導學生主動去查找、學習別人的優(yōu)質微課，然后自己學做微課。例如我們在表面現象和相平衡這兩章內容中選取難點和重點布置給學生，每8人一組，針對選取的重難點，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)課的時間，對各組學生所做的微課在課堂上展示，全班同學進行自我評價和小組相互評價，我們將這個成績作為物理化學課程的形成性評價成績的一部分。結果表明，這種方式不僅鍛煉了學生解決問題的能力，而且培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力，學生學習的積極性大大提高，切實提高了學生的自主學習能力，可謂一舉多得。

2微課在物理化學實驗教學中的作用

物理化學實驗這門課的實踐性和技術性較強，它包括了無機、有機、分析化學三門課中的基本研究技術和研究方法。它常常需要許多儀器設備對某一物理化學性質進行測定，從而研究物理化學中的規(guī)律和本質問題。另外，物理化學實驗還牽涉到數據處理及綜合分析。因此這門課能夠培養(yǎng)學生數據處理能力、繪圖能力和科學研究能力［5］。我院藥劑專業(yè)物理化學實驗總共10個實驗，涵蓋了熱力學、電化學、相平衡、表面現象、動力學、膠體等章節(jié)的實驗部分。學生通過實驗學習能夠加深對理論知識的理解，也驗證了理論知識。目前，物理化學實驗存在以下問題:(1)物理化學實驗基本都有儀器的使用，許多儀器價格昂貴，如果不按操作規(guī)程使用，很容易造成儀器損壞，嚴重的還會危及學生人身安全。(2)大部分實驗的過程比較復雜，步驟繁瑣，時間較長。如果課前預習不認真，想要通過上課時老師短時間的講解理解實驗原理、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習部分。比如液體飽和蒸氣壓的測定實驗，實驗目的主要有:①運用克勞修斯－克拉貝龍方程，求出所測溫度范圍內的平均摩爾氣焓及正常沸點;②掌握測定飽和蒸氣壓的方法。實驗原理主要涉及蒸氣壓和沸點的概念、克－克方程的表達式及其應用。實驗用品中的平衡管、氣體緩沖裝置及數字壓力計都是首次使用，實驗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量，僅通過實驗課的時間全部掌握并且得到好的數據是有一定難度的。由于學生前期有一定的知識儲備，實驗目的和實驗原理部分通過課下看書預習即可掌握，因此，預習部分的微課主要在兩個部分:平衡管的原理和使用方法;數字壓力計和氣體緩沖裝置穿插在實驗步驟:①系統(tǒng)氣密性檢查;②排出管內的空氣;③飽和蒸氣壓的測定中逐個分析講解。這樣學生經過課下有針對性的預習再到課堂上對應儀器動手操作的過程，都能夠獨立完成這個實驗，并且成功率很高，學生也建立了做好實驗的自信心。又如凝固點降低法測定葡萄糖的摩爾質量這個實驗中，主要存在以下問題:(1)學生對攪拌速度的控制把握不好;(2)學生對做圖軟件使用不熟練。如在精確測量蒸餾水和葡萄糖稀溶液凝固點時需要利用凝固點數據采集系統(tǒng)自動描繪系統(tǒng)的步冷曲線，但是學生初次操作時，因對數據采集系統(tǒng)的正確使用不熟悉而導致實驗結果不理想。因此我們的微課重點突出實驗原理和步驟的講解，學生通過課前看書、微課視頻預習，結合實驗課上教師講解、演示，學生實驗成功率大大提高。實踐表明，在物理化學實驗預習部分引入微課，不僅能提高實驗成功率，更能提升學生動手操作能力，而且通過實驗驗證學生也能更深刻地理解物理化學理論課上所講的知識。微課雖然有諸多優(yōu)點，但也有人擔心微課的形式會將知識碎片化，會讓學生過度依賴電子產品，會讓人的思維變得狹隘，難以進行復雜的思考，不利于學生對物理化學課程的系統(tǒng)學習。這就需要我們教師在教學過程中正確地引導學生，揚長避短。當然，微課也不能代替?zhèn)鹘y(tǒng)教學，我們嘗試將二者有機結合起來，發(fā)揮各自的優(yōu)勢。在教學中，我們會以微課為起點，引導學生去探索它背后的原理、背景和應用。引導學生在課堂上認真聽講，課下查閱資料，順藤摸瓜。學生在探索的過程中學到的東西，才能真正納入他們的知識體系，成為他們思維的一部分。

3結語

微課在物理化學教學中的應用已初見成效。學生普遍反映將微課引入物理化學理論和實驗課程中，學習效果有所提高，學習物理化學的信心也逐漸建立起來。事實證明將微課、多媒體及傳統(tǒng)教學模式結合起來，有利于提高物理化學的教學效果、增強學生的自信心和培養(yǎng)學生的自主學習能力。

參考文獻

［1］沈玉紅.化學教學之“微力量”—淺談“微課”在化學教學中的應用［J］.化學教與學，2012(5):47－48.

［2］尹超，王繼庫.微課的介紹以及在課堂中的應用［J］.山東化工，2016，45(3):120－121.

［3］張彩云，董前年，汪佳鳳，等.物理化學在藥劑學領域的應用［J］.化學教育(中英文)，2016，37(8):62－65.

［4］張志宏.微課:一種新型的學習資源［J］.中國教育技術裝備，2013(20):50－51.

［5］陳欣，翟翠萍.微課在物理化學實驗課教學中的應用探討［J］.廣州化工，2014(17):230－231.

作者：程迪 李保利 單位：河南中醫(yī)藥大學藥學院