微课在药剂专业物理化学教学的应用

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摘要:阐述了微课在我校药剂专业物理化学理论和实验教学中的应用。微课具有目的性强、短小精悍、播放方便、快捷等优点。实践证明，将微课引入物理化学教学中，可以使抽象的课程内容具体化，利于学生理解难点，激发学生学习物理化学的兴趣，微课也可克服课时少、内容多的问题，提高课堂教学效果。微课引入实验教学中，可以帮助学生高效预习，再结合教师课堂讲解、演示，能显著提高学生动手操作能力和科学思维能力。

关键词:微课;物理化学;传统教学;辅助教学

1微课在物理化学理论教学中的作用

微课的实施一定程度上培养了学生对物理化学学习的兴趣:学生进入大二以后，物理化学作为药剂专业学生的一门必修课，许多学生受学长影响还未学习就先闻其难，一开始就降低了学习热情。我们制作了物理化学在药剂学中的实际运用的微课，比如物理化学在药物新剂型设计、药用辅料选择和制剂干燥成型技术三个方面的研究进展情况，由此阐述学好物理化学的重要性和实用性。如利用物理化学表面现象的知识合理选择药用辅料有利于促进新制剂的开发和现有制剂质量的提高。这里面就用到表面现象这一章中有关表面活性剂的知识。其中介绍由于表面活性剂具有一端亲水基一端为亲油基的特殊结构，使得它可以在两相界面发生定向排列和形成胶束，从而起到润湿、乳化和增溶等作用，所以在新药研发中起着至关重要的作用［3］。通过这些提纲挈领的概括和介绍，让学生充分认识到物理化学能为后续课程打下理论基础的重要性，另外通过实例介绍更加直观明晰，也激发了学生学好物理化学的兴趣。再如绪论部分，我们制作关于如何学习物理化学这门课的微课，包括物理化学的研究内容和方法、物理化学的学习方法及物理化学在生产实际和日常生活中的应用等这些内容，其中包括与日常生活或大自然相关的一些有趣现象，如自然界的荷叶自清洁效应，草叶和荷叶上的露珠呈球形，天为什么是蓝的，交通信号灯的颜色设置等现象，从物理化学的角度来分析这些现象的成因，学生会发现原来物理化学是与日常生活密切相关的，有效地消除了学生对物理化学产生的距离感，从而激发学生的学习热情。另外，学生初学物理化学，往往不知从何着手解题，针对这个问题，我们专门制作一些经典题目的解题方法和思路的微课，比如在热力学部分中经常会遇到求某个过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔG和ΔF这些物理量的计算题。学生通过观看微课和课下做同类习题领悟解题思路和方法，彻底掌握此类问题的解决方法，解决了部分学生在课堂上都听得懂但课下却不会做题的问题。这对培养学生学习物理化学的兴趣十分有利。微课的实施加深了学生对物理化学中的一些易混淆、易错知识的理解:例如热力学第一定律中体积功的计算，对于恒外压膨胀(压缩)和无限多次膨胀(也即可逆膨胀或可逆压缩)过程体积功的计算对于初学者来说比较抽象，容易弄错，因此我们专门制作了关于体积功及可逆过程体积功的计算的微课，微课中加入动画演示一次做功、多次做功和无限多次做功的过程，这样将抽象的知识转换成通俗易懂的具体问题，降低了掌握知识的难度，使得学生更容易掌握体积功的计算。再如，我们讲到燃烧热和生成热这两个概念的时候，有很多学生将两者概念混淆，尤其是利用燃烧热和生成热来计算化学反应热效应的时候，前者是用反应物的标准摩尔燃烧焓乘以其系数的总和减去产物的标准摩尔燃烧焓乘以其系数的总和，而后者刚好相反，是用产物的标准摩尔生成焓乘以其系数的总和减去反应物的标准摩尔生成焓乘以其系数的总和。因此我们从定义入手，从两者的英文表示开始，加上具有动画效果的概念讲解，再加入例题练习，制作了关于这两个概念及利用这两种热效应来计算化学反应热的微课，这样学生能够牢固掌握这两个概念，不会混淆。微课的实施促进了我校学生有效的自主学习:受学时限制，学生如果仅限于在课堂上的学习是无法真正学好物理化学这门课的。另外教师在课堂上也并非能常常满足不同层面学生对不同知识点的个性化学习，加上一些同学对物理化学学习的畏难情绪，很难激发学生学习的积极性和主动性。而微课是以短小精悍的视频形式将某个知识点传授给学生，学生可以利用碎片时间在手机或电脑上学习某个知识点，这样就为学生的自主学习提供了便利［4］。在教学过程中，我们每个教师将所做的微课上传至网络平台供学生学习，同时引导学生主动去查找、学习别人的优质微课，然后自己学做微课。例如我们在表面现象和相平衡这两章内容中选取难点和重点布置给学生，每8人一组，针对选取的重难点，自己查找资料分工协作最后制成微课。然后抽出一两节课的时间，对各组学生所做的微课在课堂上展示，全班同学进行自我评价和小组相互评价，我们将这个成绩作为物理化学课程的形成性评价成绩的一部分。结果表明，这种方式不仅锻炼了学生解决问题的能力，而且培养了学生的创新能力和团队协作能力，学生学习的积极性大大提高，切实提高了学生的自主学习能力，可谓一举多得。

2微课在物理化学实验教学中的作用

物理化学实验这门课的实践性和技术性较强，它包括了无机、有机、分析化学三门课中的基本研究技术和研究方法。它常常需要许多仪器设备对某一物理化学性质进行测定，从而研究物理化学中的规律和本质问题。另外，物理化学实验还牵涉到数据处理及综合分析。因此这门课能够培养学生数据处理能力、绘图能力和科学研究能力［5］。我院药剂专业物理化学实验总共10个实验，涵盖了热力学、电化学、相平衡、表面现象、动力学、胶体等章节的实验部分。学生通过实验学习能够加深对理论知识的理解，也验证了理论知识。目前，物理化学实验存在以下问题:(1)物理化学实验基本都有仪器的使用，许多仪器价格昂贵，如果不按操作规程使用，很容易造成仪器损坏，严重的还会危及学生人身安全。(2)大部分实验的过程比较复杂，步骤繁琐，时间较长。如果课前预习不认真，想要通过上课时老师短时间的讲解理解实验原理、熟悉操作步骤是比较困难的。因此我们的微课主要集中在课下预习部分。比如液体饱和蒸气压的测定实验，实验目的主要有:①运用克劳修斯－克拉贝龙方程，求出所测温度范围内的平均摩尔气焓及正常沸点;②掌握测定饱和蒸气压的方法。实验原理主要涉及蒸气压和沸点的概念、克－克方程的表达式及其应用。实验用品中的平衡管、气体缓冲装置及数字压力计都是首次使用，实验步骤虽然不多但是牵涉到仪器使用、装置的正确搭建和最后乙醇的饱和蒸气压测量，仅通过实验课的时间全部掌握并且得到好的数据是有一定难度的。由于学生前期有一定的知识储备，实验目的和实验原理部分通过课下看书预习即可掌握，因此，预习部分的微课主要在两个部分:平衡管的原理和使用方法;数字压力计和气体缓冲装置穿插在实验步骤:①系统气密性检查;②排出管内的空气;③饱和蒸气压的测定中逐个分析讲解。这样学生经过课下有针对性的预习再到课堂上对应仪器动手操作的过程，都能够独立完成这个实验，并且成功率很高，学生也建立了做好实验的自信心。又如凝固点降低法测定葡萄糖的摩尔质量这个实验中，主要存在以下问题:(1)学生对搅拌速度的控制把握不好;(2)学生对做图软件使用不熟练。如在精确测量蒸馏水和葡萄糖稀溶液凝固点时需要利用凝固点数据采集系统自动描绘系统的步冷曲线，但是学生初次操作时，因对数据采集系统的正确使用不熟悉而导致实验结果不理想。因此我们的微课重点突出实验原理和步骤的讲解，学生通过课前看书、微课视频预习，结合实验课上教师讲解、演示，学生实验成功率大大提高。实践表明，在物理化学实验预习部分引入微课，不仅能提高实验成功率，更能提升学生动手操作能力，而且通过实验验证学生也能更深刻地理解物理化学理论课上所讲的知识。微课虽然有诸多优点，但也有人担心微课的形式会将知识碎片化，会让学生过度依赖电子产品，会让人的思维变得狭隘，难以进行复杂的思考，不利于学生对物理化学课程的系统学习。这就需要我们教师在教学过程中正确地引导学生，扬长避短。当然，微课也不能代替传统教学，我们尝试将二者有机结合起来，发挥各自的优势。在教学中，我们会以微课为起点，引导学生去探索它背后的原理、背景和应用。引导学生在课堂上认真听讲，课下查阅资料，顺藤摸瓜。学生在探索的过程中学到的东西，才能真正纳入他们的知识体系，成为他们思维的一部分。

3结语

微课在物理化学教学中的应用已初见成效。学生普遍反映将微课引入物理化学理论和实验课程中，学习效果有所提高，学习物理化学的信心也逐渐建立起来。事实证明将微课、多媒体及传统教学模式结合起来，有利于提高物理化学的教学效果、增强学生的自信心和培养学生的自主学习能力。

参考文献

［1］沈玉红.化学教学之“微力量”—浅谈“微课”在化学教学中的应用［J］.化学教与学，2012(5):47－48.

［2］尹超，王继库.微课的介绍以及在课堂中的应用［J］.山东化工，2016，45(3):120－121.

［3］张彩云，董前年，汪佳凤，等.物理化学在药剂学领域的应用［J］.化学教育(中英文)，2016，37(8):62－65.

［4］张志宏.微课:一种新型的学习资源［J］.中国教育技术装备，2013(20):50－51.

［5］陈欣，翟翠萍.微课在物理化学实验课教学中的应用探讨［J］.广州化工，2014(17):230－231.

作者：程迪 李保利 单位：河南中医药大学药学院