化学有机波谱教学方法探讨

化学有机波谱教学方法探讨

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ChemBioOffice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。

作者:张向阳 申有名 张春香 周诗彪 单位:湖南文理学院化学化工学院