藥學(xué)研究型物理化學(xué)實驗教學(xué)實踐
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【摘要】創(chuàng)新精神培養(yǎng)和研究方法掌握是研究型教學(xué)的目標，以測定十二烷基硫酸鈉（SDS）臨界膠束濃度（CMC）為研究型物理化學(xué)實驗教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生進行主動思考，培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計、實驗操作、獨立思考和解決問題的能力，培養(yǎng)、提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力。
【關(guān)鍵詞】研究型教學(xué)；物理化學(xué)實驗；教學(xué)模式
研究型教學(xué)要求在教學(xué)過程中體現(xiàn)‘研究’的特點，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的以傳授知識為主的‘教學(xué)型’教學(xué)為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究能力為主的‘研究型’教學(xué)，使學(xué)生由被動學(xué)習變?yōu)橹鲃訉W(xué)習，提高受教育者的創(chuàng)新思維和能力[1]。藥學(xué)學(xué)科的人才培養(yǎng)對于上述培養(yǎng)目標和教學(xué)模式轉(zhuǎn)變的需求不言而喻。以SDS臨界膠束濃度測定實驗為例，探討研究型教學(xué)模式在物理化學(xué)實驗教學(xué)中的實踐[2]，為提高高校教育教學(xué)質(zhì)量提供積極性探索。
1藥學(xué)專業(yè)研究型物理化學(xué)實驗教學(xué)模式建立的必要性
物理化學(xué)實驗是藥學(xué)專業(yè)課程一門重要的基礎(chǔ)實驗課，其學(xué)習特點和問題可以歸納為以下幾個方面：（1）物理化學(xué)實驗課程的學(xué)習過程中對于理論知識的倚重比較強，著重于邏輯思維習慣的考察和對高等數(shù)學(xué)工具的運用[3]。目前實驗課教學(xué)模式是對理論知識的實踐驗證，教學(xué)方法和實驗過程基本固定。學(xué)生依照實驗教材，按部就班地完成規(guī)定的實驗內(nèi)容。實驗過程不主動，實驗效果差強人意。（2）限于教學(xué)時數(shù)和時間安排，物理化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容不能與理論課程同步，造成理論和實驗脫節(jié)，學(xué)生不能很好的對實驗內(nèi)容進行思考，也不能利用實驗內(nèi)容來理解理論知識。（3）相對于無機化學(xué)、有機化學(xué)等基礎(chǔ)實驗課程和藥物化學(xué)、藥理學(xué)等專業(yè)實驗課程，藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生對于物理化學(xué)實驗課程的重視程度有差異，在學(xué)習過程中關(guān)注度不同。（4）現(xiàn)有的實驗教材和實驗內(nèi)容涉及藥物的實驗比重偏低，沒有解決基礎(chǔ)和專業(yè)的有機結(jié)合，學(xué)生對于物理化學(xué)實驗課程的興趣不高。（5）在實驗課程教學(xué)中，如何誘導(dǎo)學(xué)生克服畏懼心理，對實驗產(chǎn)生興趣，能夠主動思考，并進一步產(chǎn)生設(shè)計實驗與探索研究的積極性是提高教學(xué)質(zhì)量的必經(jīng)之路[4]。
2藥學(xué)專業(yè)研究型物理化學(xué)實驗教學(xué)活動模式的建立
2.1實驗前期準備
以SDS臨界膠束濃度測定實驗為模型，實驗課程開始前1～2周布置實驗內(nèi)容及要求，引導(dǎo)學(xué)生通過文獻檢索方法了解表面活性劑的CMC在藥學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用，測定CMC的常用方法及比較。可以獲取大量相關(guān)的應(yīng)用信息，提高對于實驗的興趣和期待。教師可以啟發(fā)式教學(xué)，例如治療真菌感染的藥物如何透過皮膚到達患部，如何增加藥物的溶解度，將實驗內(nèi)容與藥物劑型有機結(jié)合；例如為什么在萃取操作中會有乳化現(xiàn)象及如何避免，將實驗內(nèi)容與有機化學(xué)的實驗操作技能相結(jié)合。
2.2實驗?zāi)Ｐ徒?/p>
常用的CMC測定方法有表面張力法、光散射法、電導(dǎo)率法等。本模型中以電導(dǎo)率法進行實驗[5]，測定不同溫度、不同溶劑的一系列濃度的電導(dǎo)率值。通過繪制電導(dǎo)率與濃度關(guān)系和摩爾電導(dǎo)率與濃度1/2關(guān)系曲線，從曲線拐點找出不同溫度和溶劑下的SDS的臨界膠束濃度值。根據(jù)熱力學(xué)公式計算膠束形成過程中標準焓變（）、標準吉布斯自由能變（）、標準熵變（）等熱力學(xué)函數(shù)。學(xué)生根據(jù)實驗所得的數(shù)據(jù)，對溫度、溶劑、濃度等變量在SDS形成膠束過程中的影響和結(jié)果進行討論。提高學(xué)生實驗興趣，激勵發(fā)散思維，使學(xué)生產(chǎn)生進一步設(shè)計探索研究的沖動。
3藥學(xué)專業(yè)研究型物理化學(xué)實驗教學(xué)模式的體會與思考
實驗選擇SDS為測定體系，考察不同變量對于臨界膠束濃度的影響，對實驗數(shù)據(jù)進行快速而準確的處理，旨在能夠以此為契機，促使物理化學(xué)實驗內(nèi)容不斷更新，使實驗教學(xué)模式向研究型發(fā)展[6-7]。研究型物理化學(xué)實驗教學(xué)有以下改進：
（1）實驗準備階段充分調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習的積極性，訓(xùn)練學(xué)生能夠掌握科學(xué)研究的思維方法、學(xué)會面對新問題提出設(shè)想、學(xué)會設(shè)計實驗方案驗證設(shè)想、學(xué)會根據(jù)實驗現(xiàn)象推演結(jié)論、學(xué)會根據(jù)結(jié)論提出新問題；真正兼有創(chuàng)業(yè)能力和創(chuàng)新能力。
（2）實驗過程中鼓勵多思考、多提問，不再追求標準答案，鼓勵學(xué)生對實驗原理、步驟進行深入探討和交流。
（3）實驗結(jié)果分析階段，鼓勵學(xué)有余力的同學(xué)使用表面張力法、光度法等其他方法測定實驗指標[8-9]，為開展物理化學(xué)探索性實驗奠定基礎(chǔ)。臨界膠束濃度測定實驗在藥學(xué)專業(yè)開設(shè)能夠使物理化學(xué)理論與藥物制劑專業(yè)實際緊密結(jié)合，有很好的應(yīng)用性[10]。學(xué)海無涯，教學(xué)相長，只有不斷的在教學(xué)活動中摸索和實踐，才能培養(yǎng)出適應(yīng)時代要求的高素質(zhì)人才。
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