药学有机化合物波谱解析教学模式的探讨与实践

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摘要：本文针对《药学有机化合物波谱解析》课程的特点，结合多年本科生教学实践经验，通过改革教学方法、丰富教学内容，完善教学目标，以理论教学和实践教学相结合，课堂教学和课外自学相结合，创新能力和自主能力培养相结合，进而调动学生的学习积极性，增强学生的自我学习能力。通过该教学模式的实践，使学生全面掌握有机化合物谱学的学习思路和研究方法，进而提高学生对药学和中药学事业的热爱，树立为我国药学事业奋斗的志向和自主创业的精神。

关键词：药学有机化合物光谱解析;教学方法;教学内容;教学目标

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）47-0118-03

《药学有机化合物波谱解析》是一门研究有机化合物结构与其波谱性质相关性，并进而确定未知有机化合物结构的学科。学生通过学习和训练应该熟练掌握常见结构类型的有机化合物光谱和波谱性质，并能够掌握解析未知化合物结构的基本思路和方法，可以解析简单的有机化合物，借助文献和资料可以确定复杂化合物的分子结构。本课程对学生能力培养的要求高于对课本内容的简单记忆，而目前课堂理论教学的现状，不能完全满足以上教学需求。本文以学生能力培养为重点，以实践教学为突破手段，对教学方法、内容和考评制度等进行了系统的改革研究，取得了预期的效果。

一、教学内容的完善与实践

（一）注重教学内容与学科前沿相结合

目前，《药学有机化合物波谱解析》在课堂上主要以介绍紫外、红外、核磁共振波谱和质谱的基本原理以及不同结构类型化合物的谱学特点为主。随着波谱学测试技术和新的测试方法的不断出现，在教学内容上应该注重基础知识与前沿科学技术的衔接，及时将有机化合物波谱解析方面的新方法、新知识和新技术融入教学当中。例如，将教学大纲中虽没做要求的，但在解决化合物绝对构型方面起非常重要作用的（circular dichroism，CD）谱、（optical rotatory dispersion，ORD）谱[1]以及Mosher法作为附加内容介绍给学生，让学生们了解立体化学的现代研究方法和手段[2]。

（二）注重教学内容与科研实际相结合

高校教师一般都是教学和科研双条腿走路、相辅相成，那么在课堂上讲授波谱学知识的同时，应注重将自己的学术研究成果转化为教学内容。例如，将自己在科研工作过程中获得的结构新颖、图谱特征鲜明、易于解析的化合物作为实例在课堂上进行结构分析讨论，加深学生对典型化合物结构特征的记忆，也有助于学生对于新型骨架化合物的了解。

此外，还可以筛选本学科优秀的硕士、博士论文，作为学生课外的学习材料，以补充现有教材内容上学科前沿介绍的不足，进一步丰富学生的学习内容，增强学生有机化合物结构解析的实践能力[3]。通过以上几个方面及时不断调整和更新教学内容，保持了课程教学内容的先进性、科学性。

二、教学方法和教学手段的完善

（一）加强学生对实际测试谱图的分析能力

传统的教学方式基本是从四大波谱的测试数据推导结构，与实际工作从图谱―数据―结构有一定距离，因此，学生对实际测试谱图的解析能力较差。针对此问题，教师在讲解理论知识的基础上，将具体化合物的实际测试谱图，如核磁共振图谱、红外图谱、质谱等，通过幻灯片的形式展示给学生。让学生们辨认谱图上的目标化合物信号、溶剂峰信号以及杂质信号，结合理论知识，仔细研究并推敲，增强实际谱图解析能力。与此同时，教师在讲授过程中也要改变传统的单向知识传授“教学型”的教学模式，积极探索并大胆尝试解决问题式、课堂讨论式等启发式教学方法。在图谱解析过程中学生可以积极发言、自由讨论，通过这种生动活泼的教学模式，使学生更加深入、灵活地掌握理论知识与实践解析能力[4]。

（二）现代化的教学手段融入教学过程

众所周知，有机化合物的立体结构不仅影响其理化性质，而且也会影响化合物的生物学活性。因此，必须增强学生对三维空间分子结构和有机立体化学知识的理解。为了实现此目标，教师在课堂授课过程中，应多采用多媒体、实物投影和分子模型等辅助教学手段[5]。并且在课件制作过程中，应积极与计算机相关专业教师合作，采用现代多媒体技术和各种信息软件技术（如Chem office、Chem win、Flash等）相结合，有效提高传授给学生信息知识的质与量，增强学生对有机化合物平面和空间结构的理解[6]。

（三）设置学生自主设计的教学环节

为了与上述理论课教学内容相适应，理论课教学应设置4学时学生开放性和自主设计式的课堂教学环节。教师事先将学生分成若干个小组，把优秀的硕士、博士论文中代表性的不同结构类型的化合物图谱复印给各组同学。学生以小组为单位在课下对代表性化合物进行讨论和分析，自主设计解析过程并制作多媒体课件，在课堂上各组同学分别介绍自己化合物谱图的特点，不同谱图解析结构的优势以及结构解析具体分析过程。学生利用此开放性的教学过程，积极探索、各抒己见，结合教师对问题的归纳与点评，增强学生自我学习、分析问题、解决问题和数据归纳推理等能力[7，8]。

三、课程评价体系的改革

针对《药学有机化合物波谱解析》课程注重培养学生实际结构解析能力的特点，该课程的考试制度也需要进行相应的调整与完善，改变过去期末一张考卷定成绩的传统，实施“三个结合”的考试制度，即开卷闭卷相结合、期末平时相结合、理论实践相结合的评定方式。这种评定方式更加突出学生的知识、能力和素质的培养，更好地调动了学生学习的积极性。在“三个结合”的评定方式中，要特别注重理论知识掌握程度评估和学生实践应用（未知化合物结构解析）能力的评估，使得对学生能力的评估，更加真实、合理[9，10]。

此外，作为平时成绩的考评内容，我们尝试了每位学生针对有机化合物波谱解析的知识点拟一套考试题，并给出标准答案。通过此环节的学习，一方面可以考察学生掌握基础理论知识及其运用的能力，另一方面学生在拟试题的过程中，也进一步加深了对理论知识的理解和掌握。

四、强化实践教学改革

《药学有机化合物波谱解析》的实验教学是该课程的重要组成部分，是对教学理论加深理解和消化的关键环节。实验课教师结合理论课内容，注重实验教学内容的实践性及与理论课教学内容的关联性，并不时的地针对仪器的使用注意事项，及可能出现问题的解决方案等内容，让学生思考回答，或让学生提出问题，与教师讨论解答，从而培养学生分析问题、解决问题和创造性思维能力[11]。在实验课结束后，要求学生将紫外光谱、红外光谱、核磁共振、质谱的原理及其应用进行归纳总结，同时结合实际测试的四种谱图，对测试样品的结构进行解析，四种谱图相互佐证、融会贯通，增进了学生对抽象的理论课教学内容的理解。此外，在完成教学任务之余，积极配合波普学兴趣小组的同学开展自主设计性试验，让他们能够了解影响图谱测试的主要因素及二维核磁共振谱测试的基本方法，使学生们在实践中深入掌握波谱学的原理，帮助他们进一步增强图谱解析的实践能力[12]。

五、加强青年教师的培养

师者，传道、授业、解惑也。教师是药学有机化合物波谱解析课程建设与完善的实施者，所以青年教师的不断补充与培养，形成一支学历层次高、知识结构和年龄结构合理、教学效果好、可持续发展势头良好的教学梯队显得尤为必要。

（一）搞好传帮带，使新增师资尽快成长

青年教师一般均为相关专业毕业的博士研究生，基础理论知识扎实，但缺乏一定的理论课讲授经验。针对这一问题，青年教师必须经过一轮的试讲过程，并针对自己在讲课过程中出现的问题，去听取教学经验丰富的老教师的课程1～2轮，注意老教师在难点知识讲解的方式与技巧，吸取经验不断完善自己。此外，为了使青年教师尽快成长，为每位青年教师可以选择本专业经验丰富的教授作为指导教师，定期交流与规范授课内容，教授可以亲临教学课堂听课，指导青年教师授课内容与方法，并对教学过程中出现的问题和不足随时指正，促进青年教师成长进步[13]。

（二）建立集体备课制度

药学有机化合物波谱解析教学团队一直实行集体备课、学科会制度，定期召开教学研讨会，探讨学科前沿知识的发展与教学内容的相应性调整。通过集体备课制度，有计划地组织中青年教师讲授分别讲授紫外、红外、核磁共振谱和质谱的相关章节，通过集体讨论，进一步明确重点掌握知识点和一般了解性知识点的范围[14]。特别是在集体备课中邀请有经验的教授以及师范专业毕业的教师来讲授示范课，引导青年教师熟悉、掌握每一个教学环节的要求和标准以及授课的技巧和方法。

（三）鼓励青年教师教学与科研并重

鼓励青年教师重视科学研究，一方面要鼓励青年教师开阔眼界，在不影响本课程教学工作的前提下，到国外知名高校进一步进修和深造;另一方面，鼓励青年教师积极参与科研课题申报和研究工作，发表研究论文，在科研实践中不断提高自己的业务水平[15]。可以通过青年教师加入教授课题组的方式，引导青年教师开展科学研究工作，并通过在课题组中参与一些国家级科研项目的申报和科研工作，不断地总结经验，完善自己科研思路并建立自己的科研方向。此外，还要鼓励青年教师多参加国内外药物化学或谱学技术领域相关的学术研讨会，通过在学术会议上的交流，及时掌握学科发展前沿和发展方向，促进青年教师在科学研究的道路上快速成长。反过来，青年教师在科研工作中增长了解决问题的能力和实践经验，会丰富课堂教学实例，有利于教学质量的提高，即科研反哺教学[16]。

六、讨论

21世纪高等教育的一个突出特征是从人的个性出发，充分调动人的创造力和潜能，这样才能适应知识经济时代对人才的要求。因此，高等学校的教学改革必须坚持以学生为教学中心，坚持理论课教学和实践课教学相结合，坚持课堂教学和课外教学相结合，坚持创新教育和创业教育相结合[17]。

目前《药学有机波谱解析》的教学计划和课程计划，更多于倾向于四大光谱（紫外、红外、核磁共振谱和质谱）的原理和有机化合物结构类型的谱学介绍，而综合谱学的运用以及谱学在实际科研工作中的应用介绍较少[18]。课堂谱学理论基础知识介绍多，试验教学和课外教学内容较少。因此，对于该课程来讲，难免存在学生死记硬背，难以掌握未知化合物结构解析思路的现象。甚至在后期的《天然药物化学》和《药物化学》的学习过程中，以至于硕士研究生的科研实践中，对于稍复杂化合物的结构解析仍存在困难，实践应用能力较差。

本文针对本科生教学总结的经验和《药学有机化合物波谱解析》课程的特点，通过改革教学内容、教学方法和考评制度，调动学生的学习积极性;同时，以理论课教学和实践课教学相结合，课堂教学和课外自学相结合，创新能力和自主能力培养相结合，增强了学生的自我学习能力，教会学生有机化合物解析的基本思路和研究方法，培养了学生的学习兴趣，进而提高了学生对药学和中药学事业的热爱，树立为我国药学事业奋斗的志向和自主创业的精神。

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