《有机波谱分析》课程（共4篇）
《有机波谱分析》课程 篇1
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,结合时代发展需要,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.
《有机波谱分析》课程 篇2
关键词：有机化合物,波谱解析,教学效果
有机化合物波谱解析是一门运用仪器分析的理论和方法及其它现代技术等研究有机化合物结构的学科, 是制药、药学、中药等药学类专业及相关专业本科生及研究生的一门重要专业基础课。本课程主要讲述紫外光谱 (UV) 、红外光谱 (IR) 、核磁共振 (NMR) 和质谱 (MS) 的基本原理、特征、规律、图谱解析技术及四大光谱的综合解析方法[1]。通过对本课程的学习, 学生能掌握有机化合物结构波谱分析的基本概念、基本原理和基本方法, 并能应用光谱法对有机化合物进行结构解析, 为后续课程 (中药化学、天然药物化学) 、毕业论文和今后的工作及深造奠定良好的基础。
波谱解析课程知识点多、难、抽象且系统性不强, 难以理解, 学生的考试压力较大, 部分学生避重就轻, 忙于应付其它课程, 放弃选修波谱解析课;波谱解析课程内容涉及到物理学、分析化学等多学科的知识, 而这些课程大多在大一开设, 波谱解析课程在大三开设, 学生基础没有打好, 或相关基础知识已忘记, 很难把这门课学好;因此, 如何调动学生的学习热情, 选修此课程, 并认真对待, 掌握精髓, 学以致用, 笔者从事有机化合物波谱解析课程的教学近十年, 主要通过三方面来提高学生学习的积极性, 培养学生的识图、解图能力, 并取得了较好的教学效果。
1 改进教学方法
1.1 任课教师的安排
有机化合物波谱分析的内容主要分为四大部分:UV、IR、NMR和MS。四大谱各部分内容没有交叉, 独立成章, 不存在教学上的递进关系, 由不同的专业课教师独立讲授, 专业教师对本门课程的应用最为熟悉, 能够从实际应用出发, 具体、形象、生动的讲解;而且每位老师的讲课艺术不同, 讲授角度不同, 扩充的知识量也不同, 极大地提高了学生的学习兴趣。
1.2 课时的分配
波谱解析课程的基本理论知识较多, 涉及物理、分析化学等课程, 很难理解, 而此课程对于药学专业学生, 更多的是掌握化合物的波谱特征、规律, 能够解析图谱;因此, 讲授此课程时, 在学时分配时, 利用少量的课时, 结合多媒体课件、视频、化合物实例, 对基本理论知识进行深入浅出地讲解, 大量的课时进行化合物结构解析方面的应用, 结合大量的谱图、化合物结构、例题、习题, 使学生在结构解析应用中逐渐理解生涩、枯燥、抽象的基本原理, 掌握化合物结构与谱图之间的规律。
1.3 相关基础知识的复习
波谱解析课程内容涉及到物理学、有机化学、分析化学等多学科的知识, 大部分学生对基础知识掌握不牢, 或者已经忘记了相关知识, 因此, 每次波谱解析课程结束前, 均提醒学生课下应复习哪些相关知识, 在讲授正常教学内容前, 复习相关内容, 这样避免学生一知半解, 前因后果解释不清, 在讲授中, 也应注意学生的反应, 不能只顾着完成教学内容而忽略学生对知识的理解、掌握, 可以适当停下来, 补习相关知识, 使学生能理解掌握, 而不是死记硬背, 如:红外光谱吸收峰位的影响因素等均涉及电效应 (诱导效应和共轭效应) , 适当将电效应的重点知识复习, 有利学生理解波谱规律与化合物结构的关系。
1.4 理论教学内容的补充
经常向学生讲, 大学课程设置如同建房子, 基础决定上层建筑, 但由于课程的设置, 大学一二年级都是通识、基础课程, 很多学生对波谱解析这门课程的用途不是十分清楚, 还是觉得, 考前突击, 考试通过, 拿到学分就万岁了, 这样的教学效果, 在考试成绩中不会有具体的体现, 但在后续课程的学习中, 缺点一览无遗。因此, 在教授波谱解析课程时, 就很注重此课程在后续课程以及今后研究生学习、实际工作应用中的重要意义, 在每种谱图解析时, 适当增加实例, 扩充内容, 如:把天然药物化学课程中化合物的结构鉴定实例提前讲授, 介绍红外光谱、核磁共振氢谱在药材、中成药鉴别真伪、指纹图谱中的应用;各种谱图的最新研究进展, 如:二阶导数红外谱图、二维相关红外谱图、二维核磁共振技术等等, 使学生自己能充分意识到这门课程是有极大用途的, 不断发展的, 使学生能够主动学习。
1.5 实验教学内容的补充
实验教学与理论教学是相辅相成的, 较好的实验教学能加强抽象理论的形象理解。波谱解析是一门实践性较强的课程, 因此, 适当增加实验性教学, 这样, 学生不仅能够熟练解析谱图, 还能掌握制备测试样品, 仪器的选择与应用等实验操作, 如:测试样品的纯度要求、核磁测试样品溶剂的选择、质谱中离子源的选择、红外测试样品的溴化钾压片法等等。
1.6 启发、讨论、互动式的教学
教学活动是由教与学两方面构成, 只有将教师的讲授和学生的思维活动有机结合起来, 学生才会对所学的知识记忆深刻;学生只有对所学内容表现出强烈的好奇心和求知欲, 才会自觉地去思考。传统教学中, 学生被动地接受知识的灌输, 死记硬背, 不利于培养学生的思维能力和学习兴趣[2]。引入启发、讨论、互动式教学, 通过习题解答、化合物实例解析, 引导学生边学边分析, 激发学生的思维活动, 培养学生的想象力和独立思考、分析问题、解决问题的能力。学生对理论知识, 如:化合物结构与波谱规律、影响化合物红外光谱吸收峰位的因素等等, 通过背诵, 少量习题的解答联系能够掌握, 但综合解析能力不是背出来的, 需要大量实际图谱的练习, 这时, 将学生分组进行讨论, 活跃学生的思维, 锻炼学生的能力, 让学生有充足的时间自由讨论、向老师提问, 及时消化吸收所学内容, 充分调动了学生的学习兴趣, 锻炼了学生表达能力, 提高了学生的分析解决问题的能力, 同时, 老师也可以从中对教学效果加以检验, 找出学生对知识理解掌握的不足之处, 调整教学重点。
2 改进考核方法
考试是教学过程中的重要环节, 可以评价教与学效果, 对整个教学活动有强化、检测和反馈功能[2]。通常, 考试结束后, 教师会对考试成绩、试卷进行分析, 以及格率评价教学质量, 但, 我认为考试不能全面反映教学质量。同样, 学生仍然以成绩来衡量学习效果, 这也是不全面的, 但目前还没有更好的考核方式来替代, 因此, 我们在考核方式、考核内容方面的改变进行了尝试。
有机化合物波谱解析作为一门抽象、难理解的课程, 2007年之前, 我们学院均采用开卷考试, 这种考试方式在一定程度上可以缓解学生的学习压力, 但也存在着一定的弊端, 学生从学长处了解到本课程开卷考试, 在思想上, 就轻视本课程, 学习态度极其不认真, 结果导致不及格人数逐年递增, 后续课程中化大量的时间补习此课程的内容。因此, 我们改变考核方式, 采取闭卷考试, 学生的学习态度有所改变, 为了不挂科, 不得不认真听讲, 用心复习, 及格率略有上升。但, 2008年, 我们学校开始实行学分制, 有机化合物波谱解析改为药学专业的选修课, 学生了解到波谱内容生涩、难理解, 及格难, 大部分学生避重就轻, 开始放弃选修该课程。结合以往的教学经历, 我们对考核内容进行了改进, 仍然是闭卷考核, 但, 对基本原理与规律划定考核范围, 理论与应用试题的比例为6:4, 这样, 既保证了大部分学生通过自己的努力, 背诵记忆基本知识点而及格, 也能够考核学生对知识的掌握程度, 灵活应用, 解析化合物结构的能力。
在平时的习题练习时, 向学生渗透, 每章的知识点, 考点, 如:可以从哪些角度, 出什么样的试题, 使学生在日常学习中, 感到波谱课程的试题比较容易解答, 有信心进一步学习, 缓解了考试压力。在考试前, 增加了复习课, 对整本书的知识点进行贯穿, 使学生所学的知识达到融会贯通, 大量的习题, 将知识综合、灵活运用, 使学生对考试有了充分的准备。
3 调整课程开设时间
有机化合物波谱解析是一门应用性很强的课程, 同时, 又是一门难理解、难掌握的课程。若这样的课程与后续课程的开设时间间隔很久, 长时间不运用本课程知识, 大部分学生就会忘记了所学的内容, 因此, 与天然药物化学或中药化学同一学期先后开设, 或者分别上、下学期开设, 学生能够熟练应用波谱知识进行天然产物的结构鉴定, 更加深了对波谱知识、规律的理解。
总之, 通过努力, 在有机化合物波谱解析的教学方法改进方面取得了一些效果, 但还存在一定的问题, 将在今后的实践中进一步的探索, 使有机化合物波谱解析课程的教学效果最大力度提升, 培养学生的学习兴趣、主动性, 分析问题、解决问题的综合能力, 为后续课程的学习打下坚实的基础。
参考文献
[1]姚新生.有机化合物波谱解析[M].北京:中国中医药科技出版社, 2007:1.
《有机波谱分析》课程 篇3
1优化有机波谱分析教学方法的举措
1.1更新教学内容
有机波谱分析教学内容的设计应该始终坚持以时代的发展需要为导向、能力为本位的原则。目前,许多高校使用的教材为孟令芝等主编的 《有机波谱分析》。这套教材最大的优点是配套了许多难度适中的习题,很适合本科生使用,但也有一些不足,需要教师对教材进行处理,最好是结合其它的教材后, 对相关内容进行整合。我们在教学内容里贯穿了许多张华主编的 《现代有机波谱分析》的内容。因为在教学过程中我们发现,按孟令芝等主编的教材内容一板一眼地进行讲解,学生很难掌握解析相关化合物的技巧,学习兴趣不高。同时,在设计教学内容时,也安排了一些该学科最新的发展动态和前沿的内容,用来提高学生的兴趣和科学素养。另外,在制作幻灯片时,列举了许多平时收集的通俗易懂或者形象的实例来帮助学生理解抽象的理论和概念,加深了学生对抽象概念、理论的记忆以及仪器工作原理的了解。根据实际需求,调整教学内容, 理论教学和实际需求相结合,确保 “学用”不脱节。我们还安排了如何检索标准图谱,如何结合最新的Chem Bio Office软件, 预测有机化合物的核磁共振谱图等其它有用的知识的学习,提高了学生的综合能力。
1.2以问题为基础的教学模式引入课程
本课程旨在提高学生识谱和解谱的能力,谱图的解析训练是有机波谱分析教学过程中的重中之重。识谱、解谱能力的提高最终要通过大量具体谱图的解析来完成。谱图的解析不只是简单的对正确答案进行核对,重要的是熟悉解析的流程和积累解析同类化合物的经验。每张谱图就是具体的问题,以此为基础的教学模式引入该课程后,学生需要挖掘谱图所隐藏的信息、查证许多的资料、完成数据的整合、峰的归属和指认等。 值得一提的是,对某一图谱解析越充分,越深入,学生的收获越大,体会越深刻,融会贯通的能力也会大大的提高。一方面我们让学生对大量有代表性的各类有机化合物的图谱进行解析,特别是许多名校的有机化学考研试卷中的波谱习题,这样不仅有利于学生结合有机化学反应的特点来进行谱图的解析, 而且还可以大大提升学生考研的竞争力; 另一方面将许多校内外科研工作者所测样品的实际图谱进行集体讨论,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。在此模式下,学生积累了许多宝贵的经验,例如,在解析含羰基化合物的质谱图时,重点捕获发生麦氏重排后的碎片离子峰的信息。在解析核磁共振氢谱图过程中,如果发现氢质子的最简比的数值之和小于分子式的氢原子数目,需要翻倍,就可以初步判断被解析分子就有对称性。如何识别活泼氢和氘代试剂峰,将6H拆成2个CH3,4H拆成2个CH2,2H拆成2个1H,以及在片段对接时将甲基、羧基、 醛基、醇羟基和苯环先连在两端,亚甲基,次甲基等其它基团再拼凑。核磁共振谱中n + 1规律和化学位移值的娴熟应用都在上述模式下的结果。
1.3传统教学与研究性教学相结合
该课程的特点是概念抽象、仪器结构复杂、图谱繁杂、数据多、知识面广,运用传统的教学方法,学生难以掌握其中的内容。因此,我们充分运用多媒体教学,为有机波谱分析课程教学提供丰富多彩且生动形象的教学内容,增强理论教学的活力,获得好的教学效果。例如,利用集文字、图形、数据、音频、视频及三维动画于一体的多媒体技术展现仪器工作原理、 图谱形成过程、仪器的使用与操作、图谱解析等内容,充分调动和激发了学生的学习积极性,提高了学生的接受能力,学生从被动听讲的状态变为主动求知的状态,使学生在短时间内能理解四大波谱图所涉及的知识。我们在以多媒体教学为主的教学模式下,在对具体的谱图进行解析的过程中则坚持传统的板书教学,起到了事半功倍的好效果。
研究性教学主要是以小组合作的形式进行。学生在讨论过程中,积极的说出自己的疑惑和捕获的图谱信息。教师则可以根据学生所提出的问题,让其他学生进行讨论回答,看是否能解决这些疑问。在此过程中,教师要鼓励和肯定学生的回答, 习惯这种教学模式。这样有利于提高学生的口头表达能力,以及发现问题、解决问题的能力。这种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,采用课堂上问讨论、演示为主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 “厚基础、强能力、重创新”复合型人才,能够明显提高教学质量。另外,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,讲解四谱分析的新方法、新手段、新理论,提高学生的认知能力,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。
2结语
有机波谱分析是一门实用性非常强的课程,通过我们对波谱分析课程教学内容以及教学方法的一些更新和改革后,学生更好地掌握波谱分析的理论知识,大大提高了解析实际谱图的能力。经过四年多的实践,证明该课程采用上述教学方法,对于提高学生的综合解析能力具有显著的效果。如何更新教学内容,丰富教学手段,借助新的教学模式提高教学效果,值得进一步的探讨。
摘要：有机波谱分析课程是应用化学专业的一门专业必修课,其教学效果直接影响学生的专业素质。本文结合实际需求和教学过程中存在的问题,从教学内容、教学模式和教学手段三个方面对有机波谱分析课程的教学方法进行了优化,培养了学生科学的思维方式,提高了学生解析实际谱图和从事相关研究工作的能力。
《有机波谱分析》课程 篇4
高等教育培养人才的任务主要是通过教师对课程的组织和实施得以实现的,所以教学方法的好坏决定着教育和教学活动的成败,决定着培养人才的质量。在传统教学中,教师主要扮演的是“知识的传授者”的角色,随着社会对个人能力要求的变化和学生对所学知识需求的提高,传统的教学方法已不再适应新时代探索性学习的要求,PBL教学法是一种崭新的教育理念,目前已成为国际上较流行的一种教学方法,尤其是在西方院校中已经普遍实施。PBL教学法改变了传统教学的学习方式,在教学过程中,把以教师为中心的教学模式转变为以学生为中心[1]的教学模式,而课堂讨论是PBL教学法的一种具体应用形式,是启发学生思考、让学生参与教学、提高学生分析问题能力、调动学习积极性的一种有效途径。
有机化合物波谱分析课程[2]内容涉及到分析化学、无机化学、物理化学、有机化学等多学科的知识,在教学过程中,学生普遍反映知识点多、内容抽象、系统性不强,学习难度较大。在这种实际情况下,如果在授课过程中教师仅采用平铺直叙的传统方式,学生接受知识比较吃力且容易感到枯燥。如果我们在教学过程中,应用PBL教学法,对授课内容进行设计,就某些章节开展专题讨论课,就可以提高学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,培养学生的探究能力。基于上述情况,笔者根据PBL教学法指导思想,自2008年开始在本校药学、药剂等本科生针对“红外光谱”这一章节开展了讨论课的教学尝试,收到了一定成效。
1 开展背景
1.1 课程设置
在我校药学、药剂本科的课程设置中,有机化合物波谱分析作为学生的一门专业基础课程,被安排在第3学年上学期授课。此时经过有机化学、无机化学、物理化学和分析化学等相关课程的学习,学生已经具备了一定化学分析知识基础以及分析问题、解决问题的能力。有机化合物波谱分析总的理论课学时为36学时,“红外光谱”这一章内容安排了6学时的理论课。
1.2 教学内容
“红外光谱”这一章的学习要点是根据红外光谱的原理、影响吸收峰峰强和峰位的因素以及红外光谱的八个重要区段,掌握如何利用红外光谱对化合物的结构进行分析。
2 具体实施
2.1 选题
有机化合物波谱分析课程中,第一章为紫外光谱,第二章为红外光谱。紫外光谱和红外光谱同属于吸收光谱,因此两者相比既有共性,又有个性。鉴于此,我们在简单介绍了该章节的主要内容后,布置学生对3个问题进行讨论,①红外光谱和紫外光谱相比,产生吸收光谱的原理方面有哪些相同点和不同点;②影响红外光谱峰位和峰强的因素有哪些,如何影响,这些因素对紫外光谱的峰位有什么样的影响;③根据影响红外光谱峰强和峰位的因素,用图示法画出红外光谱中八个重要区段的划分依据。同时为确保每名学生都积极参与作业的完成,提前向同学声明此次课堂成绩将以10%的比例计入期末成绩。
2.2 分组讨论
首先根据每班学生人数的多少,将学生分为4~5组,而后以组为单位,查阅文献并进行小组讨论,集思广义,就每个问题每组选出3~4名同学制作讲稿,以教师的身份在全班进行讲述。
2.3 课堂交流
课堂交流是讨论课的中心环节,每组上台发言的同学讲述各组讨论的结果,并把相关的原理和详细内容讲解清楚,发言完毕后,其他同学和教师可针对其讲述内容提出问题和质疑,回答不出可由其同组同学代为回答。交流过程中,学生的发言精彩纷呈,如电子效应如何影响紫外光谱的波长和红外光谱的峰位,这一问题涉及到有机化学、物理化学、分析化学等课程的内容,大家发表了不同的见解,而且同时又提出了许多新的问题,最后教师综合考虑学生的讨论结果、提问和回答的准确性、发言积极性等方面对每组进行评分。
2.4 总结归纳
在3个问题讨论结束后,由教师就其讨论中出现的闪光点和问题进行归纳总结,以巩固学生通过讨论后所得的知识。随后,教师再通过对红外光谱解析实例的分析,达到让学生灵活掌握并应用红外光谱相关知识的目的。同时,对于学生在汇报过程中展现出的文献调研及独立思考能力及时给予充分肯定,以引导学生学习有机化合物波谱分析的热情,鼓励学生积极参与教改活动。
3 教学效果
从课堂上发言同学的清晰思路,到提问同学认真的态度,都反映出大家对于讨论课的精心准备和热情参与。从良好的教学反馈上,笔者认为PBL教学法在有机化合物波谱分析教学中的应用具有如下作用和优点:
3.1 有助于调动学生的积极性
PBL式的教学有别于传统的以被动接受为主的教育模式,鼓励学生站上讲台,对于调动学生的学习积极性具有明显效果。备课不再是教师的专利,要达到在课堂上展示自己能力的目的,学生在课前要认真准备,查阅大量相关资料,结合教材提出可能存在的问题以及解决方法,培养了独立思考的能力。由于每个学生在讨论中都希望能充分展示自己的思维能力和辩论才能,充分论证自己的观点和意见,并且力求说服对方,课堂讨论实际上成了一种知识和能力的竞赛,学生的学习热情明显被调动起来。
3.2 有助于培养学生的协作精神
课堂讨论是PBL教学法的一种应用形式,在讨论过程中,学生不仅要发挥各自的主体性,而且还要充分发挥小组的社会性,学生作为一个学习共同体,共同承担责任和任务,同时,各自分配一定的认知工作,彼此在知识建构上是紧密相连的,在这里,小组内的合作具有实质性的作用,学生不再像以往那样只重视自己与教师的交流而不重视与同学的交流。因此,学习不再只是自己一个人的事,而是大家的事,PBL教学法的运用,将有助于培养学生的协作精神。
3.3 有助于形成系统的知识框架
从传统式教学到PBL教学法,学生由被动的接受知识到自觉的带着问题,结合教材和文献进行分析与综合、抽象和概括,形成了系统的知识框架,从教育心理学角度讲,即从直接由教材中领会科学知识的“教材直观”到掌握整体、彻底搞懂理论与实验疑问的“教材概括”[3],学生在学习教材后得到感性经验的基础上进行了有关知识的理性概括,从而也就灵活地掌握了科学的概念、原理和原则。
3.4 有助于提高学生组织表达能力
在初期,许多学生未能掌握对问题进行分析、综合、归纳和总结的方法,思维比较紊乱。经过一段时间的启发、引导和锻炼后,大多数学生能将自己对问题的观点组织成有系统、有条理的语言文字进行表达。因此,PBL教学使理论知识记得更牢,并提高了综合表达能力。
3.5 有助于提高教学质量
PBL教学法中虽然鼓励学生做课堂的“主人”,但教师仍然起到重要的导向作用。一方面,相对于“单向传授”的传统授课模式,讨论课上与学生间积极的互动对教师也提出了挑战,针对学生在方案中呈现形形色色的问题,教师必须有足够的知识储备来予以解答,这就需要教师及时更新知识层次,始终以先进的专业知识来确保课程的顺利进行;另一方面,在讨论中,学生会提出许多新颖的观点,也能开阔教师的视野。这两个方面均促进了“教学相长”,达到了提高教学质量的目的。
当代认知心理学家指出:没有任何教学目标比使学生成为独立的人、自然的人和高效的学习者更为重要[4]。PBL的一个显著特点是明显减少说教式教学和学习负担,增加学生独立学习的时间。通过PBL教学过程,可逐步提高学生的自学能力、分析能力、应用知识解决问题的能力,充分体现学生学习的个体性,使教师成为学习活动的指导者,使学生成为学习的主人。
参考文献
[1]沈建新,王海燕,王海江.PBL:一种新型的教学模式.国外医学.医学教育分册,2001,22(2):36.
[2]姚新生.有机化合物波谱解析.北京:中国中医药科技出版社,2007:1-5.
[3]教育部人事司.高等教育心理学.高等教育出版社,1998:122.