教材改革论文：药学业物化教材改革透析

作者：周春琼 马豫峰 游文玮 唐中坤 单位：南方医科大学药学院

案例教学

我们曾经在教学的过程中通过引入物理化学史、介绍相关学科发展前沿、强化与药学融合和增强学生自主学习能力等多种方式来激发学生学习热情［2］，并取得了较好的教学效果。因此我们建议把这些趣味性、创新性和启发性、科技前沿性的优秀案例，编写到物理化学教材中，让学生在预习和自学的过程中就能兴趣勃发。比如在讲解胶体分散系统中的泡沫部分时，可以提出一个非常有趣的例子:为什么喝酒的人认为啤酒产生的泡沫越多，啤酒的质量就越好，甚至有人称泡沫是啤酒之花，是啤酒的皇冠，有无道理［1］?这样一个引人入胜的问题，必然让求知欲强的学生去探寻其中的奥妙。在讲解相平衡章节中的二组分固液平衡系统时，教材编写中也应该增加一个经典的案例———药物制剂中的固体分散技术，要列举的例子随手拈来，如氯霉素和尿素共熔物(氯霉素76%、尿素24%)，具有较均匀的微细分散结构，其溶出速度比纯氯霉素大30%;灰黄霉素和酒石酸共熔混合物的溶出速度比纯灰黄霉素大270%;10%磺胺噻唑溶于90%尿素中形成的饱和固态溶液，其溶出速度比磺胺噻唑增大700倍以上等。药物的溶出速度提高30%、270%，增大700倍，这些数据对于制药公司的研发人员来说非常重要。从这些例子可深刻地启发药学专业学生，科技创新并没有想象中那么难，而在于对基础知识的熟练掌握和学以致用。如今很大一部分大学生还想继续读研，从事科研工作，因此在物理化学教材编写中增加具有科技前沿性的教学案例也很有必要。比如在讲完化学热力学部分之后或者在化学平衡章节末引入等温滴定量热法(ITC)的案例。它是近年发展起来的一种在线和无损伤研究生化热力学和生化动力学的重要方法，方法简单、灵敏、快捷，特别适用于研究药物与蛋白质、核酸等生物大分子的相关热力学过程，可测定出反应的结合常数、结合位点数等参数及反应的焓变、吉布斯能的变化和熵变等热力学函数［3］。通过这样一个科技前沿案例，将药学生引入一个精彩的科学殿堂。

注重专业特色

一定要突出药学专业及相关专业特色，应当从内容、例题、习题及案例的选编上得以体现。从药学专业特色来看，教材编写中重点介绍化学热力学和化学动力学，以及由这些内容延伸和应用形成的分支内容，如电化学、表面化学、胶体化学等，而介绍物质性质与其结构之间关系问题的结构化学和量子化学两大内容，由于与药学专业联系相对不紧密，且难度较大，大多针对药学专业的物理化学教材均未将其编写进来。例题和习题对学生来说，是最能反映所学知识点是否与本专业密切相关的一个重要例证，如果所举的例题及给学生安排的习题，都是药学专业课老师提过的一些问题或药学生在专业领域内了解到的一些问题，那学生一定会对这部分知识点的学习和基本技能的培养上多下工夫。比如化学平衡章节可以编入很多与药学相关的例题和习题，在讲解溶液反应的平衡常数(Kaθ)的计算及由吉布斯能的变化值(ΔrGmθ)的计算判断反应进行的方向时，教材编写时可列举三磷酸腺苷(ATP)在细胞内水解为二磷酸腺苷(ADP)和无机磷酸盐(Pi)的Kaθ和相关的ATP浓度下的ΔrGmθ的计算;在编写该章由已知反应的ΔrGmθ计算未知反应的平衡常数时，可列举氨基酸在氧化酶作用下进行转化的例子，如L－丙氨酸在氨基酸氧化酶作用下转化为丙酮酸根;在编写将该章反应的耦合部分内容时，可编写的例题更多，如葡萄糖在ATP的水解反应驱动下可自发转化为6－磷酸葡萄糖，生物体内许多由单一酶催化的反应如活细胞中的谷氨酸盐在ATP的催化下进行谷酰胺生物合成反应等;课后习题的编写也要尽可能选择与药学专业相关的题目，如氨基转移酶催化谷氨酸盐和丙酮酸盐、磷酸甘油酸移位酶催化反应等［1］。最后对于编入教材中的案例，原则上也一定要与药学专业有直接或间接的联系，每章可根据基本知识点设置多个案例，以信息式、启发式、提问式的方法进行教材编写，从而向学生展开相关内容在药学及相关领域的生活、生产及科研应用。如很多物理化学教材在编写电化学章节的生物电化学部分时，都提到生物电化学传感器。这确实是一个非常经典的案例，生物电化学传感器广泛应用于临床医学、遗传工程、食品工业、生物武器和军事医学等领域，是比较前沿的科学研究，值得药学生特别关注［4］。总之，在这个科技飞速发展的年代，要使药学生在有限的学时内，学好物理化学课程，既要让他们掌握基本的理论和知识点，又要培养他们将物理化学知识点合理应用到药学生产和科研中，还要让他们从物理化学课程学习的窗口瞭望药学及相关专业研究领域的前沿科技动态。对物理化学教师来说，需要不断精编物理化学教材和教学，可谓任重而道远。