制藥工程“卓越計劃”導向下的物理化學教學模式構建

朱園園　張珩　古雙喜

摘 要：為適應筆者所在校制藥工程“卓越計劃”的目標和“三實一創”實踐教學新體系，對物理化學課程的教學模式提出了一些新的構想，包括優化理論與實驗課程的教學內容，以及教學與考核方式的多樣化，其目的在于培養具有較強競爭力的高水平制藥工程技術人才。

關鍵詞：卓越工程師 物理化學 制藥工程

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）10（a）-0110-02

“卓越工程師教育培養計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要（2010-2020年）》的重大教育改革項目，也是促進我國工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措。2016年6月2日，中國成為國際本科工程學位互認協議《華盛頓協議》的正式會員，這是中國高等工程教育發展的重要里程碑，也為“卓越計劃”實施迎來新的契機。武漢工程大學制藥工程專業是國家級特色專業和湖北省品牌專業，擁有制藥工程國家級教學團隊和國家精品課程教學團隊[1]，同時也于2012年2月入選了第二批卓越工程師教育培養計劃高校學科專業名單。為適應筆者所在學校制藥工程“卓越計劃”的培養目標和“三實一創”（實驗、實習、實訓和創新）實踐教學新體系[2]和高質量制藥工程類技術人才的需求，我們對物理化學這門核心課程的教學工作提出一些改革的思考和建議。

1 優化物理化學理論與實驗課程的教學內容

卓越工程師培養與傳統的理工科學生培養不同，重點強調的是提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力及創新能力。而物理化學是一門理論性較強的學科，且是制藥工程專業一門重要的專業基礎課程，它為后續的制藥反應工程、制藥工藝學、制藥工藝設計、制藥分離工程及藥代動力學等課程的學習夯實基礎。因此，針對制藥工程“卓越計劃”的物理化學教學，應加強理論知識與工程實踐相結合的教學方法。同時實驗教學不僅要與理論教學相結合，也要與制藥工程實踐相關聯。

1.1 結合“卓越計劃”優化物理化學理論課程教學內容

該校制定的針對工科學生的物理化學教學大綱包括十章內容，具體為：氣體的PVT性質，熱力學第一定律，熱力學第二定律，多組分系統熱力學，化學平衡，相平衡，電化學，界面現象，化學動力學，膠體化學。傳統的觀念認為教學重點在熱力學和動力學，但是如果結合制藥工程專業的“卓越計劃”，我們認為除了這兩個方面的核心內容外，以往被我們弱化了的某些知識也應引起重視，應該提到教學重點中來。比如多組分系統熱力學，這一章的內容其實是實用性非常強的理論知識，特別是溶液體系中的熱力學問題。這些知識與制藥工藝學、制藥反應工程等課程密切相關。另外，針對制藥工程專業“卓越計劃”優化物理化學理論課程的內容，除了上述對課本中重難點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聯的物理化學知識。

1.2 優化、擴充實驗課程的教學內容

傳統的物理化學實驗一般僅僅只是結合物理化學理論課程的內容，且大部分是驗證性的實驗，實驗教學的目的集中在驗證原理和掌握操作方法，缺乏綜合性和創新性。而“卓越計劃”旨在培養具有創新能力的高質量工程技術人才，很顯然傳統的物理化學實驗教學內容不能滿足“卓越計劃”的實施要求。因此，物理化學實驗課程內容的優化與擴充勢在必行。

結合制藥工程的專業背景，在動力學方面，除了傳統的蔗糖水解及過氧化氫分解速率常數的測定實驗之外，還可以增設一個Belousov-Zhahotinskii化學振蕩反應活化能的測定實驗，不僅能加深學生對動力學的理解，更能讓學生初步認識體系在遠離平衡態下的復雜行為，有利于強化學生對藥物合成反應的理解。除了增設綜合性的實驗之外，還可以開設設計性的實驗，比如，讓學生自己設計方案測定活性炭的比表面積、根據所學的可逆電池理論設計原電池、測定氯化銀的溶度積。

以上所提出的綜合性和設計性的實驗是對學生綜合能力及創新能力的挑戰，讓傳統的被動實驗變為主動實驗，使實驗課程真正起到提高學生分析問題、解決問題的能力，以順應“卓越計劃”的培養目標。

2 教學與考核方式的多樣化

針對“卓越計劃”，在物理化學的教學和考核方式上也必須做相應的改革。傳統的物理化學教學模式是PPT和板書相結合，缺乏小組討論的環節。但學生普遍反映物理化學這門課程理論性太強，概念抽象，公式繁雜，學習起來比較枯燥，這些問題其實是可以通過采取多樣化的教學方式而得到改善的。針對“卓越計劃”的學生來說，小組討論環節應該在整個理論教學中占據一定的課時。可以將3～5個學生分為一個小組，以小組為單位，利用已學的物理化學理論知識討論制藥工程領域的相關問題。這種沙龍式教學模式有利于學生融會貫通，學以致用，并培養其團隊合作精神。

對“卓越計劃”學生的物理化學考核，我們將理論和實驗的考核結合為一體，最終的成績由理論考試的卷面成績、課堂討論成績和實驗成績組成，三者所占的百分比分別為50%，20%，30%。這種考核方式較傳統的理論與實驗單獨考核的方式更能提高學生對實踐和主動學習的重視，有利于培養高水平的工程技術人才，更符合“卓越計劃”的教學目標。

3 結語

物理化學是化學領域的核心課程[3]，針對制藥工程“卓越計劃”的學生，我們通過優化理論與實驗教學內容，以及調整教學和考核方式，擬探索出一條適應“卓越計劃”培養目標的物理化學教學新途徑，旨在提高學生學習物理化學的主動性，提高實踐能力和創新能力，以及對理論知識的靈活應用能力，為制藥工程后續相關專業課程的學習夯實基礎，為社會輸送更多具有較強競爭力的制藥工程技術人才。

參考文獻

[1] 張珩，楊藝虹，萬春杰，等.創建國家精品課程制藥工藝設計的體會[J].藥學教育，2008（2）：7-9.

[2] 王存文，張秀蘭，張珩，等.制藥類專業人才培養模式的多角度研究[J].藥學教育，2010（5）：8-11.

[3] 周魯，李賽.工科物理化學課程的定位與特點[J].化工高等教育，2010（5）：44-46，75.