制藥工程“卓越計(jì)劃”導(dǎo)向下的物理化學(xué)教學(xué)模式構(gòu)建

朱園園　張珩　古雙喜

摘 要：為適應(yīng)筆者所在校制藥工程“卓越計(jì)劃”的目標(biāo)和“三實(shí)一創(chuàng)”實(shí)踐教學(xué)新體系，對(duì)物理化學(xué)課程的教學(xué)模式提出了一些新的構(gòu)想，包括優(yōu)化理論與實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容，以及教學(xué)與考核方式的多樣化，其目的在于培養(yǎng)具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的高水平制藥工程技術(shù)人才。

關(guān)鍵詞：卓越工程師 物理化學(xué) 制藥工程

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）10（a）-0110-02

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（以下簡(jiǎn)稱“卓越計(jì)劃”）是貫徹落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重大教育改革項(xiàng)目，也是促進(jìn)我國(guó)工程教育大國(guó)邁向工程教育強(qiáng)國(guó)的重大舉措。2016年6月2日，中國(guó)成為國(guó)際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議《華盛頓協(xié)議》的正式會(huì)員，這是中國(guó)高等工程教育發(fā)展的重要里程碑，也為“卓越計(jì)劃”實(shí)施迎來新的契機(jī)。武漢工程大學(xué)制藥工程專業(yè)是國(guó)家級(jí)特色專業(yè)和湖北省品牌專業(yè)，擁有制藥工程國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)和國(guó)家精品課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)[1]，同時(shí)也于2012年2月入選了第二批卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃高校學(xué)科專業(yè)名單。為適應(yīng)筆者所在學(xué)校制藥工程“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)目標(biāo)和“三實(shí)一創(chuàng)”（實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)和創(chuàng)新）實(shí)踐教學(xué)新體系[2]和高質(zhì)量制藥工程類技術(shù)人才的需求，我們對(duì)物理化學(xué)這門核心課程的教學(xué)工作提出一些改革的思考和建議。

1 優(yōu)化物理化學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容

卓越工程師培養(yǎng)與傳統(tǒng)的理工科學(xué)生培養(yǎng)不同，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是提高學(xué)生的工程意識(shí)、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力。而物理化學(xué)是一門理論性較強(qiáng)的學(xué)科，且是制藥工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，它為后續(xù)的制藥反應(yīng)工程、制藥工藝學(xué)、制藥工藝設(shè)計(jì)、制藥分離工程及藥代動(dòng)力學(xué)等課程的學(xué)習(xí)夯實(shí)基礎(chǔ)。因此，針對(duì)制藥工程“卓越計(jì)劃”的物理化學(xué)教學(xué)，應(yīng)加強(qiáng)理論知識(shí)與工程實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法。同時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅要與理論教學(xué)相結(jié)合，也要與制藥工程實(shí)踐相關(guān)聯(lián)。

1.1 結(jié)合“卓越計(jì)劃”優(yōu)化物理化學(xué)理論課程教學(xué)內(nèi)容

該校制定的針對(duì)工科學(xué)生的物理化學(xué)教學(xué)大綱包括十章內(nèi)容，具體為：氣體的PVT性質(zhì)，熱力學(xué)第一定律，熱力學(xué)第二定律，多組分系統(tǒng)熱力學(xué)，化學(xué)平衡，相平衡，電化學(xué)，界面現(xiàn)象，化學(xué)動(dòng)力學(xué)，膠體化學(xué)。傳統(tǒng)的觀念認(rèn)為教學(xué)重點(diǎn)在熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)，但是如果結(jié)合制藥工程專業(yè)的“卓越計(jì)劃”，我們認(rèn)為除了這兩個(gè)方面的核心內(nèi)容外，以往被我們?nèi)趸说哪承┲R(shí)也應(yīng)引起重視，應(yīng)該提到教學(xué)重點(diǎn)中來。比如多組分系統(tǒng)熱力學(xué)，這一章的內(nèi)容其實(shí)是實(shí)用性非常強(qiáng)的理論知識(shí)，特別是溶液體系中的熱力學(xué)問題。這些知識(shí)與制藥工藝學(xué)、制藥反應(yīng)工程等課程密切相關(guān)。另外，針對(duì)制藥工程專業(yè)“卓越計(jì)劃”優(yōu)化物理化學(xué)理論課程的內(nèi)容，除了上述對(duì)課本中重難點(diǎn)的重新劃分這一方面外，還包括引入課本外與制藥工程相關(guān)聯(lián)的物理化學(xué)知識(shí)。

1.2 優(yōu)化、擴(kuò)充實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容

傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)一般僅僅只是結(jié)合物理化學(xué)理論課程的內(nèi)容，且大部分是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的集中在驗(yàn)證原理和掌握操作方法，缺乏綜合性和創(chuàng)新性。而“卓越計(jì)劃”旨在培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高質(zhì)量工程技術(shù)人才，很顯然傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容不能滿足“卓越計(jì)劃”的實(shí)施要求。因此，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的優(yōu)化與擴(kuò)充勢(shì)在必行。

結(jié)合制藥工程的專業(yè)背景，在動(dòng)力學(xué)方面，除了傳統(tǒng)的蔗糖水解及過氧化氫分解速率常數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)之外，還可以增設(shè)一個(gè)Belousov-Zhahotinskii化學(xué)振蕩反應(yīng)活化能的測(cè)定實(shí)驗(yàn)，不僅能加深學(xué)生對(duì)動(dòng)力學(xué)的理解，更能讓學(xué)生初步認(rèn)識(shí)體系在遠(yuǎn)離平衡態(tài)下的復(fù)雜行為，有利于強(qiáng)化學(xué)生對(duì)藥物合成反應(yīng)的理解。除了增設(shè)綜合性的實(shí)驗(yàn)之外，還可以開設(shè)設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，比如，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)方案測(cè)定活性炭的比表面積、根據(jù)所學(xué)的可逆電池理論設(shè)計(jì)原電池、測(cè)定氯化銀的溶度積。

以上所提出的綜合性和設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)是對(duì)學(xué)生綜合能力及創(chuàng)新能力的挑戰(zhàn)，讓傳統(tǒng)的被動(dòng)實(shí)驗(yàn)變?yōu)橹鲃?dòng)實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)課程真正起到提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，以順應(yīng)“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)目標(biāo)。

2 教學(xué)與考核方式的多樣化

針對(duì)“卓越計(jì)劃”，在物理化學(xué)的教學(xué)和考核方式上也必須做相應(yīng)的改革。傳統(tǒng)的物理化學(xué)教學(xué)模式是PPT和板書相結(jié)合，缺乏小組討論的環(huán)節(jié)。但學(xué)生普遍反映物理化學(xué)這門課程理論性太強(qiáng)，概念抽象，公式繁雜，學(xué)習(xí)起來比較枯燥，這些問題其實(shí)是可以通過采取多樣化的教學(xué)方式而得到改善的。針對(duì)“卓越計(jì)劃”的學(xué)生來說，小組討論環(huán)節(jié)應(yīng)該在整個(gè)理論教學(xué)中占據(jù)一定的課時(shí)?？梢詫?～5個(gè)學(xué)生分為一個(gè)小組，以小組為單位，利用已學(xué)的物理化學(xué)理論知識(shí)討論制藥工程領(lǐng)域的相關(guān)問題。這種沙龍式教學(xué)模式有利于學(xué)生融會(huì)貫通，學(xué)以致用，并培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)合作精神。

對(duì)“卓越計(jì)劃”學(xué)生的物理化學(xué)考核，我們將理論和實(shí)驗(yàn)的考核結(jié)合為一體，最終的成績(jī)由理論考試的卷面成績(jī)、課堂討論成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)組成，三者所占的百分比分別為50%，20%，30%。這種考核方式較傳統(tǒng)的理論與實(shí)驗(yàn)單獨(dú)考核的方式更能提高學(xué)生對(duì)實(shí)踐和主動(dòng)學(xué)習(xí)的重視，有利于培養(yǎng)高水平的工程技術(shù)人才，更符合“卓越計(jì)劃”的教學(xué)目標(biāo)。

3 結(jié)語(yǔ)

物理化學(xué)是化學(xué)領(lǐng)域的核心課程[3]，針對(duì)制藥工程“卓越計(jì)劃”的學(xué)生，我們通過優(yōu)化理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，以及調(diào)整教學(xué)和考核方式，擬探索出一條適應(yīng)“卓越計(jì)劃”培養(yǎng)目標(biāo)的物理化學(xué)教學(xué)新途徑，旨在提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理化學(xué)的主動(dòng)性，提高實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，以及對(duì)理論知識(shí)的靈活應(yīng)用能力，為制藥工程后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)夯實(shí)基礎(chǔ)，為社會(huì)輸送更多具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的制藥工程技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)

[1] 張珩，楊藝虹，萬春杰，等.創(chuàng)建國(guó)家精品課程制藥工藝設(shè)計(jì)的體會(huì)[J].藥學(xué)教育，2008（2）：7-9.

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