本科《波谱解析》课程教学改革初探
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摘 要： 《波谱解析》是药学类专业本科生的一门专业基础课，学生反映知识抽象、繁杂，学起来吃力。本文从教学手段、教学方法和教学内容方面进行了改革，旨在不断提高教学质量，达到培养应用型本科人才的目的。
《波谱解析》是药学类专业本科生的一门专业基础课，主要讲授紫外、红外、质谱和核磁共振波谱的基本原理、特征、规律和图谱解析技术，培养学生综合运用四大波谱技术解析简单有机化合物的能力[1]。课程内容涉及无机化学、有机化学、分析化学等多门课程，内容抽象、知识点繁杂。另外，我院该课程没有设置相应的实验课程，初学者往往感觉枯燥无味。学生不能把抽象复杂的知识具体化、简单化，因此，运用所学的相关知识解图，推测未知化合物的难度较大，导致学生学习起来非常吃力。如何上好《波谱解析》，提高教学质量，实现应用型本科培养目标，是一个值得探索的问题。本文对《波谱解析》课程教学改革方面的初探进行如下介绍。
1.灵活运用多媒体教学，增强教学效果
多媒体教学具有信息量大，表达方式生动直观、灵活多变的特点[2]。《波谱解析》的对象是各种谱图，运用多媒体可以充分、直观地展示各类谱图，增强学生的感性认识，节省大量的板书时间。多媒体教学可以结合多种相关软件如Office、Flash、ChemBioOffice等。例如，采用flas生动形象地展示红外分子的振动形式，使枯燥理论的知识变得丰富多彩易于接受。在讲解核磁谱图解析时，利用PPT动画一步步演示推导，由小的基团到结构单元，进而到可能的结构式，犹如拨开层层云雾，学生身临其境，思维也随之演绎一遍。ChemBioOffice软件可以给出化合物核磁共振氢谱、碳谱图，模拟出化合物三维立体结构图，辅助解析，大大增加课程的信息量。教学时灵活运用多媒体教学并结合板书，可以达到相得益彰的效果。
2.课堂教学与生活相结合，点明课程的重要性
现在的学生学习任务重、就业压力大，难免有些急功近利，认为作为选修课的《波谱解析》，对其评奖学金、考研考公没多大作用，重要性不及其他课程，所以学习态度不端正。此外，《波谱解析》课程内容理论性强、抽象，比较难于理解，学生会产生畏惧与排斥心理。这时需要教师调动学生的积极性，集中学生的注意力，培养学生的学习兴趣，教学内容联系生活的教学方式可谓一方良药。比如，紫外光波长小能量大穿透力强，可以用于医院杀菌消毒；红外光谱能直观地反映化合物的基团，可用于丙二醇、二丁醇等真假药物的鉴定。由当下环境热点问题――雾霾的产生和防治，引入质谱技术攻克PM2.5来源解析难题，引发学生对质谱章节的好奇。另外，大家熟悉的无伤害的医学检测手段MRI，其实就是核磁共振成像技术在医学影像学的利用。在课件制作上，可以配以图片和视频材料，激发学生的兴趣，以达到良好的教学效果。教师既要说明波谱解析的内容与生活有紧密联系，又要说明该课程可以为天然药物化学、药物合成反应等课程的学习、毕业论文、考研和今后的工作打下坚实的基础。对波谱学原理或仪器非常感兴趣的学生，今后也可以从事相关仪器的研发或营销工作。
3.基于应用为目的，优化教学内容
《波谱解析》课程的最终目的是培养学生解析谱图的能力，如果所教的内容重点只集中在如何解析谱图，这样的教学结果会使得学生对各种波谱特征数据死记硬背，图谱解析能力不强。例如，核磁共振章节，学生不清楚核磁共振产生的原因及化学位移产生的原因，从而无法理解影响氢谱化学位移的因素。成千上万的化合物，上百种质子化学位移数据，学生记起来太累太难。在教学中，针对三方面进行精讲。首先，明白产生核磁共振产生的三个条件：原子核为磁性核，外磁场的存在，磁核做拉摩运动，外界电磁波提供的能量等于相邻磁能级间的能量差；其次，化学位移产生的原因及化学位移与H原子所处的化学环境密切相关；再次，清楚屏蔽和去屏蔽及诱导效应、磁各向异性、相邻碳原子的杂化态对氢核电子云的影响。学生在理解原理的基础上学习记忆，自然事半功倍[3]。
4.理论与实践相结合
理论与实践相结合可以调动学生学习的主动性和积极性，提高学生解决实际问题的能力，所以课堂上讲授理论知识的同时应加强解析实践训练[4]。对于我校制药工程专业的学生来说，学习四大波谱的目的是应用于解谱。但是学生对于原理的理解、解谱规律的掌握不是一蹴而就的，实践应从简单到复杂，采取循序渐进的方式。每章教学后，根据教学大纲，安排一次相关内容的习题，加深学生对所学知识的理解。我校虽然未设置波谱解析实验课程，但通过药物化学、药物合成反应实验课程可以获得不少实验产物，均可以送样检测四大波谱，并指导学生亲自操作和演示实验内容，待一张完整的图谱出现时，再指导学生进行解谱。另外，对学生本科毕业实习或科研过程中所获得样品进行检测、作图，培养学生独立解析谱图和分析结构的能力，加深对波谱解析方法的理解，从而激发学生的学习兴趣，为他们后续从事科学研究奠定扎实的基础。
5.与时俱进，不断更新教学内容
科技日新月异，仪器更新换代，《波谱解析》的教学内容也需要结合时代的发展，及时更新教学内容。既要注重理论教学，又要注重科学技术的发展，及时将波谱新技术、新发展和新知识融入教学，使学生了解学科前言和最新的发展动态，扩大知识面，拓宽视野。
总的来说，《波谱解析》课程教学需要以学生为本，从学生角度出发优化教学手段、方法和内容，加强师生互动，以各种实践的方式提高学生自主解析谱图的能力，教学相长，才能提高教学质量，培养出应用型本科人才。
参考文献：
[1]郭丽兵，陶曙红.《波谱解析》课程教学改革及教学效果调差分析报告[J].广东药学学院学报，2005，21（4）：480-481.
[2]刘树安.传统教学与多媒体教学的比较分析[J].辽宁教育行政学院学报，2003，20（9）：45-46.
[3]沈薇，陈敏，黄丽琴.以应用为导向的《波谱解析》理论和实验课程教学探索[J].广州化工，2015，43（19）：202-203.
[4]柳润辉，沈云亨，李慧梁等.《波谱解析》教学体会[J].西北医学教育，2014，22（3）：532-534.
基金项目：2013年盐城师范学院校级一般项目（项目代码：13YCKL022）；2014年盐城师范学院校级教研项目（项目代码：5812146059）
通讯作者：沈寿茂