有机波谱分析课程教学改革的探索与实践

摘要：简要介绍了有机波谱分析课程的教学内容、目的、任务及应用，重点介绍了：①有机波谱分析课程教学内容的改革；②有机波谱分析课程教学方法的改进；③识谱解谱是学生学习的核心；④有机波谱分析课程教学模式的改革。

Abstract: This paper briefly introduces the teaching content, objective, task and application of the organic spectral analysis course. The teaching content reform, teaching method improvement, reading and unfolding spectrum, and teaching mode reform of the organic spectral analysis course are mainly reviewed.

关键词：有机波谱分析；教学改革；能力培养

Key words: organic spectral analysis；teaching reform；ability cultivation

中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）22-0248-01

0引言

人类社会各种科学活动与生产活动的最终目的是为了改造客观世界，而要达到这个目的，首先必须认识客观世界。有机波谱分析则是人类认识有机物质世界的重要手段。而在分子生物学、天然有机化学、有机合成、药物学以及石油化工、环境科学、材料科学、生命科学、能源科学和国防科学领域中，无论从化学基础研究方面或是化工生产控制方面，有机波谱分析所起的作用是毋庸赘言的。

有机波谱分析包括紫外吸收光谱法（UV）、红外吸收光谱法（IR）、核磁共振波谱法（NMR）和质谱分析法（MS），这四种波谱法是测定有机化合物强有力的工具，其特点是准确、快速、用样少，为现代有机分析所不可缺少[1]。有机波谱分析不仅在化学领域，而且在生物、医药、环境、材料、食品、卫生等领域都有极强的实际应用背景，因而在以化学为基础的很多专业占据非常重要的地位[2]。有机波谱分析课的主要任务就是在学习有机波谱解析的基本概念、基础知识、基本理论及各类化合物波谱特征的基础上，以培养学生认识图谱、解析图谱的能力为宗旨，引导学生通过对大量有机化合物的UV、IR、NMR和MS等标准图谱（或数据）的分析、比较、归纳、总结，掌握常见同种类化合物的各种光谱（或数据）特征规律，将这些特征和规律应用于较简单未知有机化合物的结构确定中。有机波谱分析课程因其数据、谱图多而复杂，涉及的物理知识、有机物立体结构知识、仪器的构造及原理等内容繁杂，因而一直是教师难教、学生难学的一门非常重要且与时俱进的必修课。为此，我们在教学实践中进行如下改进，并收到了良好的效果。

1教学内容的改革

有机波谱分析的教学目的是 通过本课程的学习，使学生掌握红外与拉曼光谱、紫外―可见光谱、核磁共振氢谱及碳谱和质谱的基本原理、有关概念、影响波谱的因素及各种类型有机化合物的波谱特征，并具有较强的解析能力，能综合分析结构较为复杂的有机化合物的多种谱图，了解四大谱仪的构造及工作原理，具有一定的测试操作能力。根据该门课程的教学目的与要求，结合时展需要，较前增加拉曼光谱和碳谱知识，使学生及时了解该学科最新的发展动态和前沿知识，拓宽知识面，扩大教学内容和信息量。在教学中，通过列举平时收集的形象而通俗易懂的实例来帮助学生理解抽象的理论和概念，并加深和给力于学生对抽象概念、理论及仪器工作原理的了解和记忆。根据理论教学要求，调整实验教学内容，使理论教学和实验教学相辅相成。理论联系实际，将老师搞科研合成的样品让学生在教学实验测试，在老师的指导下进行图谱解析，通过设计和完成实验内容，培养学生的创新精神、求知欲、动手能力以及应用所学的理论方法解决实际问题的能力，提高学生的综合素质。

2教学方法的改进

由于该课程所涉及的概念抽象、理论繁多、图谱繁杂、仪器结构复杂、数据众多、知识面太宽，因之运用传统的教学方法使学生难以掌握其学习内容。而我们充分运用多媒体教学和板书相结合的方法，为有机波谱分析课程教学提供了丰富多彩且生动形象的教学方法，这样既增强了理论教学的活力，又取得了好的教学效果。如我们利用以计算机技术为核心的多媒体技术，集文字、图形、数据、音频、视频及三维动画于一体的展现仪器工作原理、图谱形成过程、仪器的使用与操作、图谱解析等内容，同时还用4h时间让学生观看南京大学、北京大学、中山大学、兰州大学和华东理工大学的有机波谱分析教学片，这样在很大程度上调动和激发了学生学习积极性，加速了学生的感性认识和接受能力，改被动听讲为主动求知，使学生在有限时间内顺利掌握了解了四谱知识。为克服把黑板教学改为看电影式的“电灌”教学，我们在以多媒体教学为辅的教学过程中，仍坚持传统的板书教学为主，从而起到了事半功倍的好效果。

3识谱和解谱是学生的核心

由于本课程是以培养学生识谱、解谱能力为核心，故图谱解析训练是有机波谱分析中非常重要的一环。而识谱解谱能力最终要归纳为完成图谱的“解析”。所谓图谱解析既要正确答案，又要深入剖析，故学生在此过程中所需要做的事情很多：需要挖掘很多信息、查证很多的资料和数据、完成结果、归属指认、报告等。此外很重要的是，对某一图谱解析越充分，越深入细致，学生自身的收获也越大，体会也越深刻。因之我们一方面让学生演做大量的有代表性的各类有机化合物图谱解析习题，另一方面将校内外科研工作者所测样品图谱进行集体讨论解析，从而将理论用于实践，学以致用，提高了学生分析问题和解决问题的能力及初步的科研能力。

4教学模式的改革

“厚基础、强能力、宽口径、重创新”是与时俱进培养有综合素质复合型人才的方向，在保证教学质量与效果的基础上，注重培养学生的综合素质，采用课堂上讲授为主、问答、讨论、演示为辅的多种灵活多样方式丰富教学手段，不仅有利于培养学生的创造性思维，而且利于培养创新型人才，以提高教学质量。在课堂授课中，注重向学生介绍有机波谱分析在科研和实际分析测试中的应用，并结合我们的科研实际和应用，讲四谱分析的新方法、新手段、新理论，提高学生的认知能力。将学生做毕业论文合成的样品进行检测、作图，教给他们解析方法，让学生独立解析图谱、分析结构，加深学生对有机波谱分析分析方法的理解和应用，做到“授人以鱼不如授人以渔”，从而提高学生的学习兴趣，扩大学生专业适应面，彰显教学改革成绩。

参考文献：

[1]陈耀祖.有机分析[M].北京：高等教育出版社，1983：544-545.

[2][美]R.M.罗伯茨等著，曹显国，胡昌奇译[M].近代实验有机化学导论，中国上海：上海科学技术出版社，1981：51-54.