本科《波譜解析》課程教學改革初探

沈壽茂　王詩路

摘 要： 《波譜解析》是藥學類專業本科生的一門專業基礎課，學生反映知識抽象、繁雜，學起來吃力。本文從教學手段、教學方法和教學內容方面進行了改革，旨在不斷提高教學質量，達到培養應用型本科人才的目的。

關鍵詞： 《波譜解析》 教學改革 多媒體 更新內容

《波譜解析》是藥學類專業本科生的一門專業基礎課，主要講授紫外、紅外、質譜和核磁共振波譜的基本原理、特征、規律和圖譜解析技術，培養學生綜合運用四大波譜技術解析簡單有機化合物的能力[1]。課程內容涉及無機化學、有機化學、分析化學等多門課程，內容抽象、知識點繁雜。另外，我院該課程沒有設置相應的實驗課程，初學者往往感覺枯燥無味。學生不能把抽象復雜的知識具體化、簡單化，因此，運用所學的相關知識解圖，推測未知化合物的難度較大，導致學生學習起來非常吃力。如何上好《波譜解析》，提高教學質量，實現應用型本科培養目標，是一個值得探索的問題。本文對《波譜解析》課程教學改革方面的初探進行如下介紹。

1.靈活運用多媒體教學，增強教學效果

多媒體教學具有信息量大，表達方式生動直觀、靈活多變的特點[2]。《波譜解析》的對象是各種譜圖，運用多媒體可以充分、直觀地展示各類譜圖，增強學生的感性認識，節省大量的板書時間。多媒體教學可以結合多種相關軟件如Office、Flash、ChemBioOffice等。例如，采用flash動畫生動形象地展示紅外分子的振動形式，使枯燥理論的知識變得豐富多彩易于接受。在講解核磁譜圖解析時，利用PPT動畫一步步演示推導，由小的基團到結構單元，進而到可能的結構式，猶如撥開層層云霧，學生身臨其境，思維也隨之演繹一遍。ChemBioOffice軟件可以給出化合物核磁共振氫譜、碳譜圖，模擬出化合物三維立體結構圖，輔助解析，大大增加課程的信息量。教學時靈活運用多媒體教學并結合板書，可以達到相得益彰的效果。

2.課堂教學與生活相結合，點明課程的重要性

現在的學生學習任務重、就業壓力大，難免有些急功近利，認為作為選修課的《波譜解析》，對其評獎學金、考研考公沒多大作用，重要性不及其他課程，所以學習態度不端正。此外，《波譜解析》課程內容理論性強、抽象，比較難于理解，學生會產生畏懼與排斥心理。這時需要教師調動學生的積極性，集中學生的注意力，培養學生的學習興趣，教學內容聯系生活的教學方式可謂一方良藥。比如，紫外光波長小能量大穿透力強，可以用于醫院殺菌消毒；紅外光譜能直觀地反映化合物的基團，可用于丙二醇、二丁醇等真假藥物的鑒定。由當下環境熱點問題——霧霾的產生和防治，引入質譜技術攻克PM2.5來源解析難題，引發學生對質譜章節的好奇。另外，大家熟悉的無傷害的醫學檢測手段MRI，其實就是核磁共振成像技術在醫學影像學的利用。在課件制作上，可以配以圖片和視頻材料，激發學生的興趣，以達到良好的教學效果。教師既要說明波譜解析的內容與生活有緊密聯系，又要說明該課程可以為天然藥物化學、藥物合成反應等課程的學習、畢業論文、考研和今后的工作打下堅實的基礎。對波譜學原理或儀器非常感興趣的學生，今后也可以從事相關儀器的研發或營銷工作。

3.基于應用為目的，優化教學內容

《波譜解析》課程的最終目的是培養學生解析譜圖的能力，如果所教的內容重點只集中在如何解析譜圖，這樣的教學結果會使得學生對各種波譜特征數據死記硬背，圖譜解析能力不強。例如，核磁共振章節，學生不清楚核磁共振產生的原因及化學位移產生的原因，從而無法理解影響氫譜化學位移的因素。成千上萬的化合物，上百種質子化學位移數據，學生記起來太累太難。在教學中，針對三方面進行精講。首先，明白產生核磁共振產生的三個條件：原子核為磁性核，外磁場的存在，磁核做拉摩運動，外界電磁波提供的能量等于相鄰磁能級間的能量差；其次，化學位移產生的原因及化學位移與H原子所處的化學環境密切相關；再次，清楚屏蔽和去屏蔽及誘導效應、磁各向異性、相鄰碳原子的雜化態對氫核電子云的影響。學生在理解原理的基礎上學習記憶，自然事半功倍[3]。

4.理論與實踐相結合

理論與實踐相結合可以調動學生學習的主動性和積極性，提高學生解決實際問題的能力，所以課堂上講授理論知識的同時應加強解析實踐訓練[4]。對于我校制藥工程專業的學生來說，學習四大波譜的目的是應用于解譜。但是學生對于原理的理解、解譜規律的掌握不是一蹴而就的，實踐應從簡單到復雜，采取循序漸進的方式。每章教學后，根據教學大綱，安排一次相關內容的習題，加深學生對所學知識的理解。我校雖然未設置波譜解析實驗課程，但通過藥物化學、藥物合成反應實驗課程可以獲得不少實驗產物，均可以送樣檢測四大波譜，并指導學生親自操作和演示實驗內容，待一張完整的圖譜出現時，再指導學生進行解譜。另外，對學生本科畢業實習或科研過程中所獲得樣品進行檢測、作圖，培養學生獨立解析譜圖和分析結構的能力，加深對波譜解析方法的理解，從而激發學生的學習興趣，為他們后續從事科學研究奠定扎實的基礎。

5.與時俱進，不斷更新教學內容

科技日新月異，儀器更新換代，《波譜解析》的教學內容也需要結合時代的發展，及時更新教學內容。既要注重理論教學，又要注重科學技術的發展，及時將波譜新技術、新發展和新知識融入教學，使學生了解學科前言和最新的發展動態，擴大知識面，拓寬視野。

總的來說，《波譜解析》課程教學需要以學生為本，從學生角度出發優化教學手段、方法和內容，加強師生互動，以各種實踐的方式提高學生自主解析譜圖的能力，教學相長，才能提高教學質量，培養出應用型本科人才。

參考文獻：

[1]郭麗兵，陶曙紅.《波譜解析》課程教學改革及教學效果調差分析報告[J].廣東藥學學院學報，2005，21（4）：480-481.

[2]劉樹安.傳統教學與多媒體教學的比較分析[J].遼寧教育行政學院學報，2003，20（9）：45-46.

[3]沈薇，陳敏，黃麗琴.以應用為導向的《波譜解析》理論和實驗課程教學探索[J].廣州化工，2015，43（19）：202-203.

[4]柳潤輝，沈云亨，李慧梁等.《波譜解析》教學體會[J].西北醫學教育，2014，22（3）：532-534.

基金項目：2013年鹽城師范學院校級一般項目（項目代碼：13YCKL022）；2014年鹽城師范學院校級教研項目（項目代碼：5812146059）

通訊作者：沈壽茂