波谱教学（精选9篇）
波谱教学 篇1
摘要：主要介绍了笔者在《波谱解析》教学过程中,应用多媒体教学手段,加强信息化、个性化教学手段和方法的研究与探索,注重调动学生的学习积极性,增加学生实践课程提高其动手能力,提高学生的综合素质,极大激发了学生学习的兴趣和积极性,收到了较好的效果。
关键词：波谱解析,教学改革,教学方法
波谱分析是高校化学专业、制药工程等专业必修的一门专业限选课,是学生从事本专业科研、生产工作必备的专业技术知识,是培养应用型人才的重要组成部分[1]。波谱解析课程教学的主要任务是讲授紫外光谱、红外光谱、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、质谱的基本理论与一般分析方法。通过对本课程的学习,使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,并能应用波谱法进行简单的有机化合物结构解析,培养学生分析问题和解决问题的能力[2,3]。课程内容繁杂,与实践结合紧密,所以本课程对于教师具有较高的教学能力要求,也要求教师不断改进教学方法、教学手段、教学内容和教学模式。在多年的教学工作中,始终贯彻“以培养应用型人才为主,以培养复合型、学术型人才为辅的多样化人才培养”教学目标,大力开展了波谱解析课程的教学改革,更新教学观念,确立“教师导师,学生主体”的教学理念,构建以问题为导向的探究性教学模式,将“教师导师,学生主体”的教学思想始终贯穿于教学改革的实践中,注重学生思考能力的培养。以下是笔者在多年的教学实践中总结的教学法和体会,归纳如下。
1 紧跟现代科技发展,及时更新教学内容
在教学内容上,课程注重基础知识与现代科技发展相衔接,及时将波谱学的新知识、新技术以及新进展主动融入到教学之中[4],如将圆二色谱、旋光光谱以及X射线衍射法等作为附加内容介绍给学生,让学生了解立体化学的现代研究手段。同时,还注重将科研成果转化为教学内容,把平时在科研中所获得的结构新颖、谱图特征鲜明、易于理解的化合物作为实例在课堂上进行结构解析讨论,从而加深学生对典型化合物结构特征的记忆。通过及时且不断的调整和更新教学内容,保持了课程教学内容的先进性和科学性。
2 积极引导,充分调动学生学习的主动性
波谱解析具有很强的实用性,同时又有严密系统的理论,是理论与实际密切结合的学科。学习波谱解析有利于培养学生严谨的科学态度和实事求是的作风,使学生初步掌握科学研究的技能并初步具备科学研究的综合素质。因此,课程以讲授基础理论和基础知识为基础,掌握分析和解决实际问题的能力为目的。在教学过程中充分注意到各谱需要掌握的重点和难点,形成具有一定特色的课程体系和教学内容。教学中注意引导学生主动学习、独立思考、给学生创造条件,让学生自己去寻找方法或途径。特别是针对平时少见的、且比较抽象而又形状奇妙的图谱,教师要引导学生如何与化合物分子的结构特征密切联系起来,从中分析、比较、综合、找出其内在规律,并利用这些规律去解析化合物的结构。
3 改革教学模式,灵活运用多种教学方法
改革传统单向知识传授的“灌输型”教学模式,积极探索并大胆尝试各种新的教学模式。例如问题导向式、课堂讨论式等启发式教学模式和方法。采用对比、讨论、启发等方法,启迪学生思考、联想和比较。教学过程中,教师将预习内容以问题的形式发布至师生论坛上,要求学生预习。在课堂教学中,贯穿“教师导师,学生主体”的思想,采用以问题为基础(PLB, Problem-Based Learning)[5]的方式,启发学生积极思考。在讲授理论的基础上,将化合物的实测图谱(或标准图谱),通过ppt或复印给学生,让他们根据所学知识,经过仔细研究和探索,最终得出结论。在化合物结构解析的过程中,学生可以积极发言、自由讨论、各抒己见。课堂上既有学生的个别积极发言,又有小组讨论后的总结发言,课堂气氛活跃。通过问题式教学方法的应用,有效地调动学生的学习积极性,使课堂教学更加生动活泼,促进了教学互动,强化了教师与学生沟通,加深对重点、难点知识的理解,培养学生自己分析、解决问题的能力。通过这种生动的教学方式,使学生更加深入、灵活的掌握理论知识,增强了课程的吸引力,给学生留下了较深刻的记忆,取得了良好的教学效果。
4 革新教学手段,大力采用现代信息化技术
电子课件和多媒体教学[6]具有信息量大,表达方式生动直观,灵活多变等特点。在波谱解析课程的教学过程中,采用多媒体、实物投影、分子模型模拟等辅助教学手段。在课件制作过程中,积极与计算机专业教师合作,运用现代信息技术和多层次信息交互的技术,结合各种相关软件如ChemOffice、ChemSketch、ChemWindows、Flash等,有效的提高了课程的信息量,扩充了知识面。以往的教学主要是从波谱数据推导化合物的结构,与实际化合物结构鉴定工作从“谱图——数据——结构”[7]有一定的距离。课程教学在且涉及到立论化学内容时,通过分子模型等直观教学方式取得了良好的教学效果。现代信息化技术与传统的教学方式相比,可以节省大量的板书时间,展示的图谱更为准确、方便。但在制作和使用中要充分考虑到教学内容的合理组织,有良好的逻辑性、条理性、连贯性、顺序性。
5 理论与实验相结合,提高学生动手能力
理论教学和实验教学紧密结合对提高教学质量十分关键[3]。充分利用学校的实验仪器资源,如在介绍紫外光谱、红外光谱仪的结构时,将理论教学内容下放到实验课中对照仪器讲解,更加直观,效果更好。根据学校的实验条件开设了红外光谱和紫外光谱两个实验,通过将抽象的理论转化为具体的问题帮助学生理解和消化课堂上所学的知识,同时又能让学生熟悉和接触各种大型仪器,提高其动手能力。学生在实验过程中遇到的问题也可在理论课中开展讨论,这种理论教学与实践教学的互动有助于学生创新能力的培养。
6 应用ChemOffice软件模拟,帮助解析图谱
应用ChemOffice软件,预测化合物1H NMR和13C NMR 的δ值,可以确定烯烃的取代构型[8]。在没有核磁共振仪器的情况下,通过谱图模拟,也可提供化合物核磁共振方面的“仿真”信息。将模拟数据与实验值相比较,可判断出ChemOffice描绘模拟谱图的吻合程度。实际工作中有时由于1H NMR谱谱线重叠严重,必需使用经验公式计算后对图谱进行解析。而ChemOffice软件谱图模拟,有助于我们解析图谱。
经过几年的实践,证明在波谱分析法教学过程中采用上述教学方法,对于提高学生的综合解析能力具有一定的成效。
参考文献
[1]谢彩侠,崔永霞,胡亚楠.有机化合物波谱解析教学模式的改革与探讨[J].中国医药导报,2009,6(22):157-158.
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波谱教学 篇2
(一)知识与技能
1.了解电磁波谱的构成，知道各波段的电磁波的主要作用及应用。
2.知道电磁波具有能量，是一种物质。
3.了解太阳辐射。
(二)过程与方法
通过查阅与电磁波谱中各种频段波的应用相关的资料，培养学生收集信息，加工处理信息的能力。
(三)情感、态度与价值观
体会电磁波的应用对现代社会的影响，明确不同的电磁波具有的不同用途和危害，感悟现代科技的正反两个方面，培养辩证唯物的价值观。
【教学重点】红外线、紫外线、X射线、γ射线的特点及应用。
【教学难点】电磁波的能量。
【教学方法】教师引导，学生阅读讨论
【教学用具】投影仪，幻灯片。
【教学过程】
(一)引入新课
师：电磁波的范围很广。我们通常所说的，无线电波、光波各种射线，如红外线、紫外线、X射线、γ射线等，都是电磁波。我们把各种电磁波按照波长或频率大小的顺序排列成谱，就叫电磁波谱。这节课我们就来学习电磁波谱中各种电磁波的特点和主要作用。
(二)进行新课
1.电磁波谱
(投影)
师：请同学说出电磁波家族中，主要有哪些种类?波长最长的是什么?波长最短的是什么?他们主要在哪些方面有应用?
学生观察图谱，发表见解。
生：电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。波长最长的是无线电波中的长波。波长最短的是γ射线。
师：下面我们依次认识这些电磁波的特点和应用。
2.无线电波
教师提出问题，引导学生通过看书，讨论并回答问题(培养学生的阅读能力)
(1)无线电波的波长范围?(2)无线电波有哪些主要应用?
3.红外线
阅读教材，回答问题：
(1)红外线的波长介于哪两种电磁波之间?(2)红外线的主要特点是什么?
《波谱解析》课程双语教学的思考 篇3
中药是中华民族的国粹, 中药现代化是中药走上世界舞台的必然道路。研究中药的药效物质基础, 是中药现代化的一个重要内容。《波谱解析》通过讲授四大光谱 (波谱) , 即紫外光谱UV、红外光谱IR、核磁共振光谱NMR和质谱MS的基本原理、特征规律及图谱解析技术, 使学生能够综合运用四大光谱解析技术, 从而培养学生掌握解析简单有机化合物波谱图的能力。因此, 《波谱解析》是药学和中药学专业的一门重要专业基础课, 它的开设对促进中药现代化起到至关重要的作用。目前, 国内外的重要科研成果, 主要以国际主流语言-英文为载体进行交流, 波谱解析的重要成果也不例外。因此, 要及时研究吸收最新的科研成果, 必然离不开对最新科研文献的研读。所以, 在中医药院校开设《波谱解析》双语课程, 培养学生对专业文献的研读水平, 提高对最新成果的吸收能力, 对提高学生素质, 促进国际交流, 提高办学效果具有重要意义。但是, 目前, 在中医药院校开设《波谱解析》双语课程的学校并不多, 如何开设好这门课程是相关教学人员应该努力探索和尝试的课题。
基于上述考虑, 作为《波谱解析》课程的任课教师, 笔者对于如何开设该门课程的双语教学进行了认真的思考, 认为可以从加强师资力量建设、提高学生的英文水平、合适教材的选择、改革教学方法、教学模式和考核模式等途径入手提高和完善该课程的教学效果。
1 加强师资力量建设与提高学生的英文水平
众所周知, 人才是强校的根本。优秀师资是培养高质量学生的基础。什么是优秀的师资?笔者认为, 对本领域的知识和有深入的理解和掌握, 对前沿发展方向有较为准确的把握, 是优秀师资的基本要求。因此, 提高教师的自身水平是双语教学的前提。另外一方面, 二本学校的学生与一本学校的学生在入学的时候整体上有一定的差距, 这是不容回避的事实。因此, 加强学生的英文水平, 提高读写听说能力, 是跟上教师的节奏, 达到较好的教学效果的前提。
2 教材的选择
目前, 国内高校选用的双语教材一般有三种形式, 第一种为直接使用原版国外教材, 第二种为国内翻译教材, 第三种为教学部门根据自身学校情况组织教师自编教材。对于三种教材的优劣各有各的见解, 一般认为自编教材比较灵活, 切合实际, 所以被大多数教师采用。但是, 笔者认为选用原版教材的意义更大, 因为原版教材与翻译教材和自编教材相比, 语言更加地道, 对培养同学的英语思维有利。但是, 应该尽量选择语言平实、内容通俗易懂的教材。语言复杂、理解难度大的教材, 学生的语言水平不够, 可能会造成一定的理解难度, 反而有可能会引起学生学不下去的情绪产生, 这样反而不利于教学。笔者认为R.J Anderson, D.J Bendell和P.W Groundwater共同编著的《Organic spectroscopy analysis》语言表述深入浅出, 重点明确, 自然、易懂, 不但难易适中, 而且内容全面, 特别是介绍了该领域的最新进展, 比较适宜作为波谱解析双语教材使用。
3 教学方法
专业课程不同于普通外语, 大量的专业词汇在日常英语中难以见到, 所以在学习课程之前, 首先要加强专业词汇的学习。作为教师, 首先要通览教材, 结合本课程选择出专有词汇, 特别对于一些高频词汇给予标注, 在课前给学生以指导, 要求学生在正式教学前认真学习, 做到正确拼写。为促进学生的学习积极性, 可以课程开始前安排几分钟抽查, 以检验学生的学习效果, 并且作为平时成绩存档, 以鼓励先进, 鞭策后进。
根据相应的课程特点, 选择合适的教学方法, 显然具有重要的意义。本门课程一般分为五章, 前四章分别介绍紫外、红外、核磁共振、质谱。每一章一般包括五个方面, 即谱学原理、仪器结构、影响因素、规律和在结构鉴定中的应用。这其中, 原理是难点, 影响因素和规律以及应用是重点。在教学中建议多以汉语讲解难点。比如核磁共振的原理, 即使用汉语讲解也有很多学生如云里雾里, 如果用英语授课有可能加大学生的理解难度, 反而不利于提高教学效果。对于一些重点内容, 比如各种谱学的影响因素和规律等, 该部分比较容易理解, 可以适当提高英语授课的比例, 以达到双语授课的目的。
4 教学模式
目前国内的双语教学主要有浸入型、保持型和过渡型三种不同的模式。大多数的双语教学课程采用“保持型”的模式。笔者认为, 为了取得更好的专业课双语教学效果, 可以采用分层次、分阶段、循序渐进式双语教学方式。第一阶段, 可以采取少量简单的英文讲授基本概念和简单术语, 以中文为主。随着课程的进行, 同学对专业词汇的逐渐熟悉, 进入到第二阶段, 逐步加大英文比例, 最后到第三阶段, 即采用全英文教学。针对于波谱解析课程, 前4章为各论部分, 主要介绍各种谱学的相关知识。笔者认为在这4章的双语教学中, 可以先采用第一阶段的教学方式, 然后逐步采用第一阶段过渡到第二阶段。在同学已经基本掌握了4大谱所有的专业词汇和原理以及应用后, 进入最后一章的学习, 即最后一章综合解析内容的时候, 进入第三阶段, 采用全英文教学的方式。
5 考核方式
一般的来说, 课程的考核方式分为平时成绩与卷面成绩。对于双语课程, 笔者认为在课堂教学中要多引导学生以英文回答问题, 课后布置作业要以英文解答。课堂提问以及课后作业计入平时分, 这样做对于同学的学习积极性会有一定的促进作用。对于期末考试, 考虑到学生英文水平差异, 鼓励学生以英文解答, 不能以英文解答的也不勉强, 但是对于英文解答的同学, 在评分上要给与一定的加分, 以进一步促进同学的学习积极性。
6 结语
以上几点对于双语教学具有重要的作用。除此之外, 笔者认为还有一个很重要的方面需要考虑, 就是在教学工作中要切实掌握好“度”, 时刻不要忘记双语教学不同于语言教学, 教学中要以本门课程的知识点传授为前提, 不能喧宾夺主[5]。
总之, 为适应中药现代化人才的培养需要, 根据各高校实际, 合理组织教学资源, 引进优秀原版教材, 在药学相关专业开设《波谱解析》双语教学课程符合现阶段的药学人才培养要求, 对培养高层次复合型人才具有重要意义。在具体教学设计上, 要做到结合教学对象与教材本身的具体情况, 灵活运用教学模式与教学方法。只有这样才能提高教学效果, 达到人才培养的目的。
摘要：论述了药学专业学生开设《波谱解析》双语课程的必要性, 指出该课程实施双语教学, 对培养和提高该专业学生的专业能力具有重要意义。提出通过加强师资力量建设、提高教学对象英文水平、选择合适的教材、改革教学方法、教学模式和考核模式, 是提高该课程教学效果的重要途径。
关键词：《波谱解析》,双语教学,思考
参考文献
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[2]柏宏坚, 王万相, 李欣.继续医学教育在医院可持续发展中作用研究[J].中国实用药学, 2008, 3 (20) :210-211.
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[4]余子新.高校双语教学基本问题初探[J].教学研究, 2004, 27 (1) :85-87, 94.
高中物理电磁波谱教案 篇4
1.掌握波长、频率和波速的关系。知道电磁波在真空中的传播速度跟光速相同。
2.了解电磁波谱是由无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、v射线组成，能够知道他们各自的特点与重要应用。
3.了解电磁波具有能量。了解太阳辐射大部分能量集中的波长范围。
【教学过程及内容】
[知识回顾]
电磁波的发射与接收
[合作探究]
1.概念：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们 排列成谱 ，频率逐渐
从左向右频率逐渐增大，波长逐渐减小
不同的电磁波由于具有不同的 ，才具有不同的特性
2、无线电波
范围：波长 ，频率
应用：广播、电视、天体物理研究，微波炉中的微波也是无线电波
3、红外线
范围：波长比无线电波 ，比可见光
特点：红外线具有 ，任何物体都能辐射红外线，温度 ，红外辐射越强
应用：① ② ③
4、可见光
波长范围：
包含七种颜色的色光：红、橙、黄、绿、蓝、聢、紫
作用：
5、紫外线
波长范围：
特征：具有较大的
应用：①杀菌②促进钙的吸收③防伪(例：验钞机)
危害 ：过量的紫外线照射会
6、x射线和γ射线
范围：
x射线应用：① ② ③ )
γ射线应用：① ②金
三、电磁波的能量
麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，这说明电磁波是一种客观存在的物质
例：我们可以利用微波对食物进行加热，光是一种电磁波，太阳光照射到我们身上，我们感觉到身体热起来，我们的收音机能够受到广播电台的声音，那是因为电台发射的电磁波在收音机的天线里感应出了电流。这种.种现象说明电磁波具有
四、太阳辐射
1.太阳辐射中包含 、、、、、
2.能量集中在 、、三个区域
3.波长在 的辐射能量最强 ，人眼对 受最强
例题解析
知识点一 电磁波谱
1.下列各组电磁波，按波长由长到短的正确排列是 ( ).
A.γ射线、红外线、紫外线、可见光
B.红外线、可见光、紫外线、γ射线
C.可见光、红外线、紫外线、γ射线
D.紫外线、可见光、红外线、γ射线
解析 在电磁波谱中，电磁波的波长从长到短排列顺序依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，由此可判定选项B正确.
答案 B
2.在电磁波谱中，下列说法正确的是 ( ).
A.各种电磁波有明显的频率和波长区域界限
B.γ射线的频率一定大于X射线的频率
C.X射线的波长有可能等于紫外线波长
D.可见光波长一定比无线电波的短
解析 X射线和γ射线、X射线和紫外线有一部分频率重叠，界限不明显，故C、D选项正确.
答案 CD
3.雷达的定位是利用自身发射的 ( ).
A.电磁波 B.红外线
C.次声波 D.光线
解析 雷达是一个电磁波的发射和接收系统，因而是靠发射电磁波来定位的.
答案 A
4.下列说法正确的是 ( ).
A.电磁波是一种物质
B.所有电磁波都有共同的规律
C.频率不同的电磁波有不同的特性
D.低温物体不辐射红外线
解析 电磁波是一种物质，它们既有共性也有个性.所有的物体都能辐射红外线，D不正确.
中药专业波谱解析教学改革探讨 篇5
波谱解析是中药化学的先修课程,中药化学课程中有效成分的结构鉴定用到大量的波谱解析内容。在中药化学学习中, 需要学生掌握扎实的波谱解析内容。由于四大光谱的基本原理及内容过于抽象,难以理解,学生在学习波谱解析的时候没有把知识付诸实践的概念,只是单纯地学习基础知识,机械记忆波谱解析的基本概念和理论,所以学生感觉学习难度较大［5］。 在中药化学学习中,由于中药化合物类别繁多、结构抽象,不同类型化合物波谱特征复杂,初学者会觉得所学内容枯燥、晦涩难懂［6］。
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; 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,波谱解析课程在大二下学期开设,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。
学生普遍反映波谱解析中各大光谱学的基本原理及基本内容过于抽象,难以理解,更不用说让他们运用所学的相关知识去识图、解图,最终推测出未知化合物的结构,因此学习热情并不高涨,而且还引不起足够的重视。上述现象的产生主要是以下原因: 第一,我校有机波谱解析课程内容设置中没有实验内容,由于和实践脱钩,学生不能把抽象复杂的知识具体化、 简单化,所以觉得难度较大且枯燥无味,也意识不到该门课程的重要性; 第二,波谱解析课程内容涉及到多学科的知识,知识点多、难而且系统性不强,如果学生基础没有打好,很难把这门课学好,所以大部分学生没有兴趣,有的就干脆放弃; 第三,考试压力较大,学生没有心情培养兴趣。总结起来现阶段波谱解析的教学属于纯理论教学同时教材的知识点偏向于有机化学,没有体现中药学专业的特色,没有同中药化学等专业课很好的结合,缺乏应用性的教学是导致学生学习热情降低的最主要原因。因此,如何调动学生的学习热情,掌握精髓,学以致用是波谱解析教学的问题所在。
针对中药专业学生应该以应用为目的的波谱解析教学,将教学大纲、教材、学生及灵活多样的教学方法有效结合起来, 增加波谱解析课程的实用性。重在教学过程的以中药专业实际应用为根本目的,实践教学中推行启发式、科研型教育,运用讨论法进行教学,发挥学生的主体作用,突出自学能力与创新精神的培养,努力培养学生的阅读能力、思维能力和言语表达能力。紧跟学科发展的步伐,不断深化教学内容的改革,继续探索新型有效的教学模式。
1及时引入最新研究成果
本课程办学早,具体的教学大纲依据不同专业的教学目标制定,各专业的学时各异,实现了教学内容的多层次,有着丰厚的教学资源和经验积累。波谱解析基本理论采用集中授课的方式。系统讲授波谱解析的基本理论,并及时把该学科领域的最新研究成果引入课堂,使学生从理论上全面系统地掌握化合物的结构鉴定等。教学内容新颖,信息量大,做到基础性与先进性、经典与现代的有机统一。早期波谱解析教学过程中,在教学手段方面,大课教学主要是以教师、黑板为中心,配部分挂图,后期辅以少量幻灯或投影胶片相配合,效果欠佳。主要原因是学生无法直观的通过图谱而仅仅只能通过教材或资料上的波谱数据进行学习,缺乏应用性的锻炼。近几年,本教研室使用多媒体进行教学,课件内容和制作技巧逐年改进和提高, 也方便了运用原始图谱教学,可以更加直观的让学生掌握图谱信息。
2结合中药化学结构解析的教学方式
结合中药化学结构解析的波谱解析教学具有很多优点。波谱解析具有相对抽象难懂的特点,对大多数学生,这门课程都具有一定的难度。通过波谱解析与中药化学合并教学,能够把抽象的内容与中药的结构联系起来,使波谱解析的内容具体化、形象化、这样就降低了学习的难度,提高了学生学习的兴趣。对于中医院校中药专业学生,学习波谱解析的目的是为了以后工作和学习中的具体运用,而教材更偏重与有机化学或药物化学结构解析,在实际教学过程中把波谱解析中的谱图都改成中药的谱图解析,在学习波谱解析的同时学习了中药化学结构解析的内容,增强学生学习波谱解析的兴趣,同时也提高了学生学习中药化学的兴趣,使学生更容易掌握中药的结构特征。
3综合解析能力的提升
波谱解析是构建在四大化学基础之上的综合知识运用,而前期学生由于自身的知识结构、兴趣和能力等要素不同,造成知识构架的缺失,因此,在后期波谱解析学习过程中,往往感到力不从心。
波谱解析是利用四大光谱与化合物之间的关系和表征,拼凑化合物片段的过程,其推断过程需科学严谨推理与判断,如何把这些化合物片段合理地组织起来,是对学生四大波谱为基础的知识构架的考验,课程学习完成后,大多数学生综合解谱能力欠缺,其实这缺乏四大光谱知识的融会贯通有直接的关系。我们以UV、IR、NMR和MS为综合考虑对中药中化合物进行结构鉴定,在组织教学内容时,既需要考虑单一方法的内在联系性,又需要考虑四大波谱的整体性。其目的是通过课程的学习,使学生在综合运用所学的波谱知识的基础上研究探讨化合物理化性质、结构及分析方法之间的规律,在独立思考独立解决问题能力方面要有一个很大的提高。
4结语
通过对波谱解析教学模式、教学内容的改革,构建科学合理的针对中药专业以应用为目的的波谱解析教学体系,探索出一套适合培养 “应用型”、“创新型”中药人才的教学模式和教学方法,借此能培养学生兴趣,增加学习动力,注重基本知识,打牢专业基础,增加课程的实用性。训练学生运用波谱解析解决中药相关结构的实际能力,使学生获得从事中药科研和实际工作的基本训练,注重创新意识和创新能力培养,使学生综合素质大幅度提高,为后续专业课的学习奠定了良好的基础。
摘要：结合中药专业波谱解析课程特点,通过及时引入最新研究成果、结合中药化学结构解析的教学方式、综合解析能力的提升等方式探讨波谱解析教学改革,训练学生的运用波谱解析解决中药学相关结构的实际能力,使学生专业综合能力得到提高。
波谱教学 篇6
药学有机化合物波谱解析主要讲述紫外光谱 (UV) 、红外光谱 (IR) 、核磁共振光谱 (NMR) 和质谱 (MS) 的基本原理、特征、规律以及图谱解析技术, 以及这四大光谱技术的综合应用[2,3]。通过本课程的学习, 培养学生掌握解析简单有机化合物的能力, 为药学各专业课程, 特别是对天然药物化学、中药化学的学习打下良好的基础。我校有机化合物波谱解析课程起步较早, 是国内药学类院校开设最早的院校之一, 2008年该课程被评为省级精品课程。而且, 我校一直是卫生部规划教材、全国高等医药院校教材《有机化合物波谱解析》的主编单位, 所编写的教材是迄今全国出版发行数最多、应用最广和影响最大的同类教材, 并且也得到了专家和学生的好评。但我们在多年的教学过程中, 发现一个普遍的问题, 即药学有机化合物波谱解析的理论过于抽象且系统性差, 使学生对有机化合物波谱解析这门课程的兴趣不大, 更难说让学生运用所学的知识解析谱图、推断未知化合物的结构等。同时, 药学有机化合物波谱解析与天然药物化学课程一脉相连, 如果有机化合物波谱解析课程所学的知识欠缺, 将导致在学习天然药物化学课程时, 各类型化合物波谱学知识没办法开展, 而各类型化合物的波谱学特征是天然药物化学课程讲授的重点内容之一。如何更有效的教授这门课, 在有限的时间内培养学生的兴趣, 让学生运用所学的技术解决科研中的技术问题, 是值得我们深思和探究的。我们在总结以往教学经验的基础上, 进行了教学改革实践, 并取得了一些成效。
一、精选教学内容, 合理安排课时
有机化合物波谱解析课程的基础理论知识较多, 但是部分知识在物理学、有机化学、分析化学等学科中已经涉猎到, 如果上述基础学科的知识没有掌握清楚或者有机化合物波谱解析与上述基础学科开课时间间隔的太长, 对学生学习有机化合物波谱解析都会造成很大的困难。因此在讲授该课程内容前, 可以提醒学生课下复习哪些相关知识, 这样避免学生在课堂学习中一知半解, 前因后果解释不清, 并能够利用少量的课时, 对基础理论知识进行深入浅出地讲解, 而利用大量的课时, 结合大量的化合物谱图进行化合物综合解析方面的讲授, 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。此外, 针对部分学生选择研究生深造的实际情况, 在运用四大光谱解析化合物平面结构为主要教学内容的基础上, 可以适当增加利用单晶X射线衍射、旋光谱以及圆二色谱等技术确定化合物立体结构的知识, 例如, 讲授如何利用旋光谱和圆二色谱的八区律测定含有酮羰基、共轭双键、不饱和酮、内酯、硝基, 以及通过简单地化学转化能够转换成含有上述基团的化合物的立体结构;讲授利用单晶X射线衍射法测定具有结晶性化合物的立体结构的方法, 从而增加课程的信息量, 扩宽学生的知识面, 使学生及时了解该学科的发展动态和前沿, 增加学生学习兴趣, 并为研究生学习打下坚实的基础。
二、随堂阶段测试, 量化学习效果
随堂阶段测试作为教学中最常用的一种测试方式, 在学生学习过程中无疑起着很大的反拨作用[4], 它对提高教师的教学效果和学生的学习积极性尤为重要。对于有机化合物波谱解析这门课程, 可以考虑进行三次随堂阶段测试, 主要安排在紫外光谱、红外光谱和核磁共振光谱三章内容结束后进行即时考试。紫外光谱以计算共轭烯烃, α, β不饱和醛、酮、酸、酯及某些芳香化合物的最大吸收波长为测试重点;红外光谱以八大区段及主要官能团特征吸收频率, 芳香化合物与脂肪族化合物红外光谱的区别为测试重点;核磁共振光谱仪利用谱图中的信息对简单化合物进行结构推断为测试重点。测试结束交卷后, 任课老师对测试题进行讲解, 并根据学生的答题情况进行量化, 最终以40%的比例记入到最终成绩中。随堂阶段测试不仅可以督促学生进行主动的学习, 从而增强学生的学习动机, 而且可以使任课教师判断自己的教学效果, 发现存在的问题与不足, 最终教学相长。
三、小组讨论方式, 激发学习动力
有机化合物波谱解析是一门谱图多、涉及知识面广、且实践性非常强的课程, 解析一个化合物谱图的过程, 实质上就是一个解决具体问题的过程, 完全采取以教师讲授、学生听讲、做作业的传统教学法进行有机化合物波谱解析课堂教学, 会导致学生被动地接受知识, 自主地、创造性地研究问题的动力不足。以小组讨论为基础的教学方法 (Problem-discussion Based Learning, PBL) 是启发学生思考, 让学生参与教学, 提高学生分析问题能力, 提高学习积极性的一种有效途径。在综合解析的授课环节, 可以采取小组讨论的学习方式, 任课老师首先将学生分成3~5人的小组, 并提供给学生某个化合物的高分辨质谱、紫外光谱、红外光谱、氢谱、质谱以及二维谱, 然后要求学生利用工具书、数据库 (例如Sci Finder网络检索数据库、微谱数据库等) 以及网络资源等信息获取手段进行化合物的结构解析, 并且允许组内的学生分享、交流获取的信息, 最后每个小组分配一名代表对谱图的解析过程进行讲解, 讨论时, 各组成员各抒己见、相互评价, 促进研讨的深化, 最后根据学生对谱图的解析过程进行总结和提炼。通过这种方式, 学生将学会如何获取知识, 能够独立自主地学习, 能够积极有效地参与团体的活动, 并从中学到分析问题和解决问题方法, 提高学生的综合素质和能力。
四、计算机辅助教学, 调动学生积极性
有机化合物波谱解析课堂讲授教学方法最大的不足就是学生在被动的接受知识, 很难调动学生思考问题的积极性, 很难引发学生的兴趣。计算机辅助教学 (Computer Aided Instruction, 简称CAI) 作为一种新的教育技术和教学方式, 具有交互性、多样性、个别性、灵活性等特点[5], 在有机化合物波谱解析的教学中发挥着重要作用。比如使用Flash动画形象生动地解释红外光谱中吸收频率与化学键常数成正比, 与折合质量成反比这个规律, 解释磁共振的进动过程, 势必会提高学生的理解能力, 从而促使其更好的掌握波谱知识。又比如在教学过程中引入Chemdraw、Chem 3D等化学专用教学软件, 将一个已知化合物的氢谱和碳谱信号模拟出来, 结合数据讲解不同类型氢核和碳核化学位移的大致范围, 并且将分子的平面结构转化为立体结构, 这样可以加深学生对典型化合物波谱特征的记忆。再比如, 为了适应解谱工作日益自动化的趋势, 改变传统的单一完全人工解谱的教学模式, 在教学中可以融入先进的波谱预测软件, 例如ACD Labs v10.0软件, 培养学生与软件通过人机对话的反馈模式进行实践解谱的能力, 进而培养学生在将来的从业中 (波谱学学习后延过程) 具备自我完善和提升的能力。此外, 使用多媒体计算机教学将大量的经典化合物图谱在短时间内提供出来, 增加学生思考和讨论的时间, 让学生在解决问题的同时提高思考问题的能力, 最后加上详细的讲解使学生完全明了所学习的波谱在结构解析中的应用, 增加学生和老师间的互动。
五、采用双语教学, 提高自主学习能力
在化合物的解析过程中, 学生需要利用外文工具书或SCI期刊查找相关化合物的波谱数据, 这就需要学生具备一定的外文文献阅读能力, 双语教学方式可以很好的解决这个问题。首先, 任课教师可以向学生推荐几本关于有机化合物波谱解析的经典外文教材, 例如Robert M.Silverstein主编的《Spectrometric Identification of Organic Compounds (7th Revised edition) 》, 拓展学生的知识面, 并且两种教材中不同作者的不同思维方式, 可以培养学生的发散思维;其次任课教师在教学过程中可以将部分课件制作成英文课件, 并在讲课过程中有意识地讲解波谱学相关的英语词汇和术语;此外, 还可以根据学生的需求, 教授如何利用外文数据库进行文献检索的方法, 并给学生分发高水平的英文原始文献, 提高学生阅读外文文献的能力。如此, 学生能够利用学到的专业术语, 自主地学习与有机化合物波谱解析相关的英文文献以及书籍, 主动找到解析结构的技巧和方法。当然, 双语教学不同于一般的教学, 对教师也有较高的要求, 这就需要对教师进行培训, 并组织教师听讲双语示范课, 在双语教学上课之前进行试讲, 选拔出专业基础知识扎实, 英语口语流利的双语教师。双语教学过程是教师和学生的双边互动过程, 也是一个教学相长的过程, 双语教学不仅可以让药学工作者适应药学研究、生产和流通过程中日新月异的变化, 也能够在药学领域的国际交流、合作与竞争中立于不败之地。
笔者认为, 要教好有机化合物波谱解析这门课程, 不仅需要教师具有良好的科研背景和素质, 具有坚实的分析化学、有机化学等基础学科的理论功底, 还需要教师在教学过程中不断完善教学内容, 采取随堂阶段测试、小组讨论、计算机辅助教学、双语教学等方式提高教学质量, 激发学生主动学习有机化合物波谱解析的兴趣与主动性, 提高学生分析问题、解决问题的综合能力。于此同时, 教师在课堂教授中, 应当尽可能以SCI文献资料 (例如Organic Letters、Phytochemistry、Journal of Natural Product、Planta Medica等) 中的新颖化合物结构和课题组正在研究的活性先导化合物为实例, 提高学生对波谱解析的兴趣, 拉近繁琐的波谱数据和学生思维的距离, 快速提高学生分析波谱特别是分析NMR数据的能力。总之, 只有不断优化教学内容和方法, 增强学生学习该课程的自信心和强化他们的合作意识, 才能提高学生学习的积极性和分析与解决问题的能力, 实现教学事半功倍的效果, 达到培养学生创新精神和创新思维的目的。
参考文献
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波谱教学 篇7
1 有机化合物波谱的作用
有机化合物波谱分析是药学专业研究和应用的基础学科。在含量测定、手性化合物拆分、化学合成和天然产物的纯化分离、结构鉴定等工作中, 紫外、红外、核磁和质谱发挥着巨大的作用[1]。因此, 在药学专业本科的专业课程中, 有机化合物波谱分析应被作为重点的课程来教学和授课。在本科学生学习了有机化学和接触了分析化学之后, 我们将让学生掌握波谱方面的知识, 在四大波谱的教学中, 给学生了解波谱的基础知识、着重培养其应用波谱解析未知化合物的方法。
2 四大波谱不同的教学要点
有机化合物波谱分析课程中绪论的学习使学生了解波谱学的研究对象、电磁波与辐射能和吸收光谱的产生3个方面, 对光谱的发生及能量的转换有初步的了解。紫外光谱的学习中, 基本要求掌握分子中电子能级及电子跃迁规律, σ、π、n轨道及σ→σ*、n→σ*、π→π*、n→π*跃迁与分子结构的关系, 电子跃迁产生的吸收带波长及其光谱特征, 分子结构变化及取代基对吸收光谱的影响、共轭体系对吸收波长的影响, 熟悉各类有机化合物的紫外吸收光谱特征, 共轭二烯、α、β不饱和羰基化合物及酰基苯衍生物的K吸收带波长计算方法, 学会紫外吸收光谱测定有机化合物结构的方法。重点学习分子结构变化及取代基对吸收光谱的影响、共轭体系对吸收波长的影响, 熟悉各类有机化合物的紫外吸收光谱特征及学会紫外吸收光谱测定有机化合物结构的方法[2]。
红外光谱的教学基本方面在红外吸收光谱产生的条件及吸收峰的位置、峰数、峰强取决于哪些因素。掌握主要有机化合物的红外吸收光谱特征、吸收频率与基团的关系以及影响吸收频率的一些因素, 8个主要的光谱区域, 并能鉴别在这些区域里引起的键振动的类型。能够利用红外吸收光谱鉴别各种异构体, 并且能够根据化合物的红外光谱解析简单化合物的结构。重点放在掌握红外光谱产生机制、有机化合物的红外吸收光谱特征、吸收频率与基团的关系以及影响吸收频率的一些因素。能够利用红外吸收光谱鉴别各种异构体, 并且能够解析简单化合物的结构[3]。
磁共振波谱法对药学本科学生的基本要求是了解磁共振的基本原理, 掌握化学位移的概念以及影响化学位移的各种因素即屏蔽效应、诱导效应、各向异性效应等, 核与核之间的相互作用, 了解和掌握磁共振的基本实验技术和常用的各种去偶方法。使学生在学习磁共振基本知识后, 会辨认和计算裂分图像类型, 能利用化学位移、偶合常数、积分面积来确定分子结构, 并会测定各种质子的化学位移和偶合常数值。这节的重点是让学生了解核与核之间的相互作用, 了解和掌握磁共振的基本实验技术和常用的各种去偶方法。要求在学习磁共振基本知识后, 会辨认和计算裂分图像类型, 能利用化学位移、偶合常数、积分面积来确定分子结构, 并会测定各种质子的化学位移和偶合常数值[4]。
质谱分析对药学本科的基本要求是掌握质谱法的基本原理, 了解不同质量的正离子在质谱中分离的原因。了解质谱仪器的基本组成及主要性能指标, 正确选择进样方式和离子源。了解质谱中的离子类型, 正确识别分子离子并根据同位素峰确定分子式。初步了解离子的断裂机制和影响离子断裂的因素, 掌握阳离子的开裂类型, 并能应用上述开裂规律初步解析一些主要类型化合物的质谱。了解各类常见有机化合物的质谱特征及利用碎片离子峰确证开裂过程的方法。了解质谱解析的一般程序, 并根据质谱数据推断化合物结构。其重点在于了解质谱中的离子类型, 正确识别分子离子并根据同位素峰确定分子式。初步了解离子的断裂机制和影响离子断裂的因素, 掌握阳离子的开裂类型, 并能应用上述开裂规律初步解析一些主要类型化合物的质谱。了解各类常见有机化合物的质谱特征及利用碎片离子峰确证开裂过程的方法。了解质谱解析的一般程序, 并根据质谱数据推断化合物结构[5]。
3 有机化合物波谱分析教学的教学方法改进
3.1 注重结合实例解释枯燥的概念和原理
传统的教学方法在有机化合物波谱概念的术语方面讲解过多, 而给学生自己思考解决实际波谱问题的方面较少。但有机化合物波谱分析教学涉及谱图较多, 为保证课程教学的科学性和准确性, 我们采用了多媒体教学, 结合学生课堂及课后的练习实践, 使学生全面掌握波谱分析的原理、方法及技巧。为解决教学时间少而分析化合物的图谱过多的矛盾, 才用集中时间解释每种波谱的概念性问题, 而后多讲解精选实例并联系到各个波谱中所包含的概念, 加深学生对波谱的理解和鉴定未知化合物的能力。
3.2 不断加深学生对重点和特征谱带、波数、化学位移及离子峰等的印象。
在综合解析中, 使用经典结构让学生全面的加深对紫外的K、E和B带、红外的八大特征波段、核磁的重要化学位移和重点的质谱片段的印象, 能够熟练的使用波谱技术解释简单未知化合物的结构, 并在练习中深化前期所学到的波谱原理和概念。
3.3 使用多媒体教学带动学生思考问题、解决问题的能力。
课堂教学最大的不足就是学生在被动的接受知识, 很难调动学生思考问题的积极性, 在解决问题方面就更加的不足。在使用多媒体教学后, 可以使用动画的模型例如在解释磁共振的进动原理, 进动的过程就可通过动画全面的展示在学生面前, 即生动而且形象说明了进动的原理。同时, 使用多媒体的教学让大量的经典的化合物图谱可以在短时间内提供出来, 通过对学生的提问和提示, 让学生在解决问题的同时提高思考问题的能力, 最后加上详细的讲解使学生完全明了所学习的波谱在解释结构中的应用, 增加学生和老师间的互动。
3.4 教学课件应广泛和新颖
在药学本科有机化合物波谱分析教学中结合经典的教学化合物图谱, 力求在一个化合物的4个波谱中最大限度解释特征的波谱数据, 广泛的结合前期所讲授的波谱原理, 引导学生主动思考问题并能掌握解析波谱的能力。使用当前新化合物前沿的外文文献资料 (如phytochemistry、Journal of Natural Product、PLANTA等) 和课题组正在研究的化合物实例提高学生对波谱解析的兴趣, 拉近繁琐的波谱数据和学生思维的距离, 快速提高其分析波谱特别是NMR分析的能力。
参考文献
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[4]于德泉, 杨峻山.分析化学手册核磁共振波谱分析[M].2版.北京:化学工业出版社, 1999.
波谱教学 篇8
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.
波谱教学 篇9
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。