孫彥君等
摘要:根據(jù)學科發(fā)展的需要及創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求,本文提出了從課程體系構建、教學內(nèi)容、實驗教學、教學方法、教學手段、考核方式等方面的具體的改革措施。
關鍵詞:光譜解析;教學;改革
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2013)29-0104-02
有機化合物光譜解析作為結構鑒定的重要方法,是主要包括紫外光譜法、紅外光譜法、核磁共振光譜法、質(zhì)譜法,是藥學、藥劑、制藥、中藥學等專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課。波譜解析課程由于涉及知識面廣、知識點抽象、信息量大、數(shù)據(jù)的經(jīng)驗性較強,難以用傳統(tǒng)的板書教學形式表述清楚。因此,如何調(diào)動學生的學習積極性,熟練利用四大光譜的基本理論,分析譜圖數(shù)據(jù)準確的解析化合物的結構,一直是授課教師積極探索的重要課題。
一、合理構建課程體系,激發(fā)學習興趣
波譜解析以無機化學、有機化學、分析化學等課程為基礎,知識面廣,實用性強,理論抽象,是理論與實際相結合的學科。[1]因此,如何使學生盡快進入角色,激發(fā)他們的興趣和自覺學習的行為,是教學成功的關鍵因素。學生在學習這門課程的過程中,普遍存在這樣的現(xiàn)象:即使理解了四大光譜的基本原理,但讓他們運用相關知識去解析具體化合物的譜圖時卻不知所措。因此,要合理構建課程體系,充分注意四大光譜需要掌握的重點和難點,譜圖數(shù)據(jù)與化合物結構之間的關系。可以引入文獻上或網(wǎng)絡上的新藥研究與結構解析方面的典型事例,如“反應?!笔录忉屃Ⅲw結構確定的重要性,由嗎啡結構確定長達150余年到當前譜學技術的快速發(fā)展,激發(fā)學生的學習興趣,增強學習的動力。
二、關注學科前沿發(fā)展,及時更新教學內(nèi)容
不斷調(diào)整和更新教學內(nèi)容,既要注重基本理論知識,又要注重學科前沿技術的發(fā)展,使二者很好地銜接起來并融入到課堂教學中,保持課程教學內(nèi)容的先進性、科學性。例如近紅外光譜技術對中藥材和中成藥的鑒別,核磁共振技術在藥物活性篩選過程中的應用,有機化合物立體化學研究方法(CD譜、ORD譜以及Mosher法),二維核磁共振技術(HMBC、HSQC、1H-1HCOSY、NOESY)、二階導數(shù)紅外光譜、二維相關紅外光譜,等等。同時,注重將教師的最新科研成果轉化為教學內(nèi)容,如將教師在科研工作中獲得的新型骨架的天然產(chǎn)物的光譜圖,在課堂上進行分析討論,不僅有助于學生了解典型的天然產(chǎn)物的結構,而且能夠使學生充分意識到這門課程的用途。還可以不定期地邀請國內(nèi)外波譜學專家或天然產(chǎn)物化學家為學生進行專題講座,介紹學科最新發(fā)展動態(tài)。
三、加強實踐教學改革
有機化合物光譜解析實踐性較強,實驗課是該課程的重要組成部分,理想的實驗教學能加強抽象的理論知識的理解。針對理論課內(nèi)容理解和消化的關鍵環(huán)節(jié),適當增加實驗教學,學生不僅有助于熟練解析譜圖,還能夠掌握測試四大光譜時樣品的預處理、儀器參數(shù)的選擇等,具體包括對化合物純度的要求、核磁和紫外光譜測試時溶劑的選擇、紅外譜圖測試溴化鉀壓片的方法、根據(jù)化合物性質(zhì)如何選擇質(zhì)譜的離子源,測試數(shù)據(jù)的處理,等等。教師在實驗過程中可以針對儀器的注意事項和理論課的內(nèi)容提出問題,讓學生討論分析,培養(yǎng)他們分析與解決實際問題的能力。實驗結束后,要求學生總結四大光譜(UV、IR、NMR、MS)的原理,讓他們掌握如何應用現(xiàn)有波譜學知識對實驗得到的譜圖進行解析的能力。要積極開展設計性實驗,集天然產(chǎn)物的提取分離與結構解析為一體,激發(fā)學習的積極性與主動性,為學生日后從事科學研究奠定良好的基礎。
四、采用啟發(fā)式、互動式、聯(lián)系對比式教學方法
有機化合物光譜解析知識點瑣碎、內(nèi)容抽象、大量為經(jīng)驗性數(shù)據(jù),初學者普遍反映信息量大、枯燥無味。在傳統(tǒng)的單向傳授的教學模式中,教師灌輸知識點,學生死記硬背,不利于激發(fā)學習的積極性和主動性。教學活動只有將教師的講授和學生的主動思考有機結合起來,才能激發(fā)他們的好奇心和求知欲,他們才會對所學的內(nèi)容記憶深刻。因此,要積極探索啟發(fā)式、互動式教學方法,引導學生主動分析與思考,并通過精講巧問來培養(yǎng)他們的獨立思考和鉆研問題的能力。在講解具體的基本理論時,以幻燈片的形式將有代表性的化合物的實際測試圖譜展示給學生,學生積極調(diào)動所學的理論知識,仔細地、深層次地分析光譜的特征信息和內(nèi)在規(guī)律。解析的過程中,學生可以向授課教師提問、自由討論,最后由學生得出結論,教師對學生得出的結論進行點評。通過這種靈活的互動式的教學方式,使學生更加深入地掌握理論知識。教師還要善于運用聯(lián)系對比式教學方法,從某一具體化合物的光譜數(shù)據(jù)出發(fā),總結這種類型的天然產(chǎn)物的光譜學特征,如根據(jù)槲皮素的光譜數(shù)據(jù)總結黃酮醇類化合物光譜特征,使學生掌握的光譜知識系統(tǒng)化,從而提高他們識譜、解譜的能力。
五、不斷革新教學手段
隨著計算機信息技術的發(fā)展,現(xiàn)代多媒體集圖像、文字、聲音于一體,成為最具潛力的教學手段之一。波譜解析的數(shù)據(jù)經(jīng)驗性較強,沒有具體圖譜的感性認識,學生會感到抽象難懂,教師可以將授課內(nèi)容制成幻燈片,增加各類化合物的特征圖譜和化合物的結構,涉及立體化學內(nèi)容時充分利用分子模型模擬、Flash軟件的功能進行教學,增加信息量的傳授。將以往從數(shù)據(jù)到結構的教學模式轉變?yōu)閳D譜——數(shù)據(jù)——結構的教學模式,提高學習效果。
六、多樣的考核形式
考試是檢驗學生對該課程的掌握程度和評價教師教學效果的一種重要方式。[2]為了全面反映學生對知識的融會貫通能力和解決實際問題的能力,在有機波譜分析課程考核模式上進行改革,改變過去一張考卷定成績的傳統(tǒng)方式,采用三個結合的考試模式,即開卷考試和閉卷考試相結合、期末成績和平時成績相結合(平時成績30%,期末成績70%)、理論成績和實驗成績相結合(實驗課30%,理論課70%)。通過閉卷形式,學生在復習的過程中,自己總結四大光譜的原理,整理分析它們之間的聯(lián)系與區(qū)別,理順知識脈絡,通過這樣的復習過程,他們對所學知識的印象會更加深刻。通過開卷考試,主要考察學生對典型的已知小分子化合物的譜圖的解析能力。這種評定方式更加突出學生的知能力和素質(zhì)培養(yǎng),調(diào)動了學生學習的積極性,提高了他們應用基礎理論知識去解決實際問題的能力。
參考文獻:
[1]謝彩俠等.有機化合物波譜解析教學模式的改革與探討[J].中國醫(yī)藥導報,2008,6(22).
[2]陳廣通等.有機化合物波譜分析課程教學方法探討[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生,2010,26(14).