淺談物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

教育部在“新世紀(jì)教改工程”中強(qiáng)調(diào)新世紀(jì)人才的培養(yǎng)宗旨是重視學(xué)生綜合素質(zhì)的提高，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。對于高等醫(yī)藥院校藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，物理化學(xué)是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的基礎(chǔ)學(xué)科，不但要掌握堅(jiān)實(shí)的物理化學(xué)理論知識(shí)，更重要的是要學(xué)會(huì)把物理化學(xué)相關(guān)的理論應(yīng)用到藥學(xué)領(lǐng)域中。物理化學(xué)的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、相平衡和膠體等方面知識(shí)在藥化反應(yīng)中都有重要的應(yīng)用，如化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)內(nèi)容是藥物穩(wěn)定性和藥代動(dòng)力學(xué)的理論基礎(chǔ)，而膠體分散系統(tǒng)理論是天然藥物有效成分的分離、提純及劑型設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，同時(shí)新型表面活性劑的發(fā)現(xiàn)對透皮吸收技術(shù)、外用藥膏的生產(chǎn)起決定作用。從藥物有效成分的提取、藥物的合成、藥物的臨床使用，到新型藥物的開發(fā)，無不需要物理化學(xué)為它提供原理和方法。這說明物理化學(xué)已滲透到藥學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，而物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課更是聯(lián)系藥學(xué)理論知識(shí)和實(shí)際操作的橋梁。我們教研室在開發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力上下功夫，根據(jù)自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣入手，總結(jié)出了三階段教學(xué)法:“引導(dǎo)-感悟-反饋”。這種方法有效地提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的一種有益嘗試。

一、完善自我，“引導(dǎo)”學(xué)生獨(dú)立思考

師者，傳道授業(yè)解惑也。作為高校教師不但要“傳道授業(yè)”，更重要的是要學(xué)會(huì)“解惑”，我們在提高自身業(yè)務(wù)素質(zhì)的同時(shí)，要有計(jì)劃有目的引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考。我們發(fā)現(xiàn)作為藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生，學(xué)習(xí)物理化學(xué)的知識(shí)很吃力。主要是因?yàn)樗麄儍H僅把物理化學(xué)課程看作是化學(xué)基礎(chǔ)課程的一部分，不了解物理化學(xué)課程與藥學(xué)主干課程之間有什么聯(lián)系。我們針對這種現(xiàn)象，從物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)入手，改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，采取“啟發(fā)式”“討論式”的教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。應(yīng)用實(shí)例的介紹將使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理化學(xué)的學(xué)習(xí)對藥學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性，大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

在教學(xué)過程中，我們把這種引導(dǎo)始終貫穿于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的各個(gè)方面，我們把它總結(jié)為三重視。

1.重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)課前的預(yù)習(xí)。為了高質(zhì)量地完成教學(xué)任務(wù)，上課前應(yīng)該讓學(xué)生做好充分預(yù)習(xí)，我們會(huì)布置與實(shí)驗(yàn)相應(yīng)的若干個(gè)思考題，讓學(xué)生帶著問題預(yù)習(xí)。同時(shí)我們也在嘗試不斷轉(zhuǎn)變教學(xué)模式，設(shè)計(jì)一些研究性實(shí)驗(yàn)，改變學(xué)生被動(dòng)實(shí)驗(yàn)的做法，給學(xué)生提供積極主動(dòng)學(xué)習(xí)的空間，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)造欲望。

2.重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過程。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)研究，不但鞏固了理論知識(shí)，還能培養(yǎng)其分析和解決問題的能力。我們鼓勵(lì)學(xué)生多提問，同時(shí)我們也提出了一些問題和學(xué)生一起討論。由于實(shí)驗(yàn)器材的限制，2至3名學(xué)生使用一套儀器，我們要求學(xué)生合理分工，各盡其能，杜絕一人做多人看的現(xiàn)象，使所有的同學(xué)都參與其中。

3.重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)后的總結(jié)。要求學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果務(wù)必求實(shí)，要用所測得真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及處理，如有偏差，說明原因即可，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)實(shí)事求是的態(tài)度。

二、發(fā)散思維，讓學(xué)生自己“感悟”

現(xiàn)在學(xué)校始終離不開“課本、課堂、教師”三個(gè)中心，唯獨(dú)忽視了學(xué)生這個(gè)中心。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法是照本宣科，做同一實(shí)驗(yàn)的學(xué)生只能按已經(jīng)設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)要求和步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生聽了印象不深，實(shí)驗(yàn)后只對自己所作的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和討論，造成學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，積極性不高。同時(shí)存在教師少、學(xué)生多的客觀事實(shí)，在實(shí)驗(yàn)的過程中教師很難照顧到每位學(xué)生，不利于學(xué)生對實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)的掌握，使學(xué)生的知識(shí)面和創(chuàng)新能力受到很大限制。我們提出的教學(xué)思想是:在達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵蟮那闆r下，在上課過程中采取重點(diǎn)指導(dǎo)廣泛參與的方法。具體做法是根據(jù)自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對個(gè)別的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改良，擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)的測量范圍，一個(gè)實(shí)驗(yàn)讓幾組學(xué)生分階段完成，使實(shí)驗(yàn)具有設(shè)計(jì)性和綜合性。上課前隨機(jī)抽1到2組學(xué)生重點(diǎn)指導(dǎo)，要求對實(shí)驗(yàn)的目的、原理和步驟認(rèn)真分析，總結(jié)出要點(diǎn);上課時(shí)在老師的指導(dǎo)下學(xué)生先講解實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案和注意事項(xiàng)，再做演示實(shí)驗(yàn)，如發(fā)現(xiàn)問題全班同學(xué)討論。期間，教師可根據(jù)實(shí)際情況提出問題，引導(dǎo)學(xué)生多看多想，從而使學(xué)生做出正確判斷，最后由教師作總結(jié)。這樣，強(qiáng)化了學(xué)生的參與意識(shí)，提高了學(xué)生課前預(yù)習(xí)的積極性;實(shí)驗(yàn)后共享實(shí)驗(yàn)結(jié)果，培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作的精神，同時(shí)也為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力提供可能。

基于這種思想，我們計(jì)劃在以下幾個(gè)方面進(jìn)一步推廣:

1.體現(xiàn)藥學(xué)專業(yè)的特色，擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。例如燃燒熱的測定實(shí)驗(yàn)中可以增加測量不同藥物的燃燒熱，思考如何利用燃燒熱來判斷藥物的純度。通過旋光法測定蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)的實(shí)驗(yàn)，可加強(qiáng)對藥物穩(wěn)定性預(yù)測的研究，從而把理論與實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合起來，使學(xué)生對相關(guān)的理論有了全新的認(rèn)識(shí)。

2.設(shè)計(jì)一些研究性實(shí)驗(yàn)。例如對常見的天然藥物有效成分進(jìn)行分離和提純。這不但需要知道天然藥物的各種分離方法和相應(yīng)有機(jī)化合物性質(zhì)等知識(shí)，還要能夠根據(jù)所測藥物的相圖設(shè)計(jì)出應(yīng)用精餾、萃取等分離方法的先后順序，確定有關(guān)分離檢測手段和計(jì)算方法等等。該實(shí)驗(yàn)是對藥學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用與加深，相當(dāng)于過去的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)。要求學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，在設(shè)計(jì)過程中學(xué)生必須開動(dòng)腦筋，對已經(jīng)掌握的各門知識(shí)和信息進(jìn)行一番由表及里的分析比較，反復(fù)推敲，才能得到可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)，設(shè)計(jì)出理想的實(shí)驗(yàn)方案。它是一個(gè)綜合運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)造性思維的過程，對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一個(gè)極好的鍛煉。

3.采用計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)所測實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)多，直觀性不強(qiáng)，傳統(tǒng)的處理數(shù)據(jù)是手工作圖描點(diǎn)，用時(shí)多且誤差大，而且學(xué)生在處理數(shù)據(jù)時(shí)，往往追求數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)相近而對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行主觀取舍或曲解。為避免這種情況，我們可以把原始數(shù)據(jù)當(dāng)場錄入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)迅速給出結(jié)果，杜絕對科研不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，培養(yǎng)學(xué)生尊重科學(xué)的態(tài)度。

三、認(rèn)真總結(jié)，注重學(xué)生的反饋信息

傳統(tǒng)的教學(xué)中老師在課堂上作示范對學(xué)生進(jìn)行宏觀指導(dǎo)，反饋信息主要來自課后實(shí)驗(yàn)報(bào)告。我們在教學(xué)過程中要求不斷巡視，及時(shí)檢查每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)完成情況，獲得真實(shí)的反饋信息，判斷是否達(dá)到規(guī)定要求，以便進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，力爭達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)結(jié)束后要求學(xué)生總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、分析教訓(xùn)、交流心得體會(huì)，對實(shí)驗(yàn)提出改進(jìn)意見和設(shè)想。在此過程中提高了學(xué)生的實(shí)踐能力及綜合素質(zhì)，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生的意志，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

綜上所述，我們在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中為提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行了多方面有益的探索，有成績也有教訓(xùn)。我們會(huì)繼續(xù)努力，使物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課更好地為藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生服務(wù)，學(xué)生必將在上課過程中得到最大的收獲。

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