波谱分析课程教学实践中的一些探索

马东升

（黑龙江大学，黑龙江 哈尔滨 150081）

近年来，随着药物品种的迅猛增长，《中华人民共和国药典》中分析方法的不断更新和改进，新的、性能更为先进的、原理更为科学的谱学分析仪器不断问世，不断给该课程的教学提出更高更新的要求。

为了适应新形势，笔者在院系各级领导的关怀和支持下，在有关专家的指导下，十余年来，在教学内容、教学手段、教学方法、教学体系等方面做了一些探索和尝试，取得了较好的教学效果，也积累了一些经验，现介绍如下。

1 注重总结各部分内容的内在联系和规律性，使学生加深理解、便于记忆

该课程内容繁杂、知识点多、数据量大，死记硬背不仅非常困难，还将极大地影响学生对相关知识的理解和掌握。笔者通常从各章节、各部分知识内容的内在联系入手，找出规律，使学生加深理解、便于记忆。

比如，光线的波长和能量之间的关系与分子中某种能量相对应，不同波长的电磁波能量分别对应着分子中的价电子跃迁、分子振动、磁性核能量跃迁的能量，抓住这一点，就明确了紫外光谱、红外光谱和核磁共振产生的基础。这就使学生轻而易举地掌握了这些知识。

又如，以电子效应对分子中键的强度的影响、对电子云密度的影响来解释红外光谱中吸收波数的变化、紫外光谱中吸收波长的变化和核磁共振中化学位移的变化，不仅能使学生比较容易理解和掌握一些影响因素，还能对一些分子结构变化所带来的图谱变化进行判断和分析。

2 教学中引入科研实例,以激发学生的学习兴趣，增强其学习信心，提高其解决问题的能力

抽象的课程知识如果仅仅停留在纯粹的理论讲解层面，极易让学生对所学课程感到枯燥乏味进而迷茫。为解决这个问题，在教学过程中，笔者注意适当引入一些产品实例进行分析，比如对青霉素、维生素等常见药物的定性定量分析，对食品中蛋白质和防腐剂苯甲酸钠的分析等。在具体分析步骤的讲解过程中,让学生认识到，对一个作为混合物的产品进行分析，在分析步骤和方法上具有一定的复杂性。比如青霉素结构中存在着不同的酰胺基、羧基、杂环等官能团，在定性定量分析中，要注意它们之间活性的差异和相互影响。对于苯甲酸钠的分析，虽然其分子结构简单，但要充分考虑到在分析食品中的防腐剂时，首先要分离食品中的脂肪、蛋白质、酸性水溶物等，所以在分析前要经过在不同pH值条件下的萃取等纯化过程。

近年来，随着广大教师科研实力的不断增强和科研成果的不断出现，笔者在教学中引入了教师科研工作中的一些实例，以激发学生的学习兴趣。例如某新药物中间体的合成，笔者首先把拟使用的合成路线展示给学生，让他们运用已经掌握的知识，根据原料与产品在结构上的差异，推导它们在化学性质和各种谱图上的区别，进而设计出分析和检测方法。由于学生对教师的科研工作十分感兴趣，因此学习积极性和主动性增强，并且在解决问题的过程中，一方面使学生复习巩固了已有的理论知识，另一方面让他们体会到很多东西并不是高不可攀的，从而大大增强了他们学习的自信心。同时，还对此过程中出现的一些特殊问题进行了进一步的探讨和研究，从而拓宽了学生的知识面，增强了他们分析问题和解决问题的能力。

3 关注社会相关热点事件，增强学生的使命感和专业敏感度

邓小平于1988年9月5日会见捷克斯洛伐克总统胡萨克时指出：“马克思说过，科学技术是生产力，事实证明这话讲得很对。依我看，科学技术是第一生产力。”任何科学知识，只有与生产实际相结合，才能更好地发挥其社会作用。在教学过程中，笔者注重引导学生关心时事，通过电视、报纸和网络等媒体，关注和专业有关的新闻事件，以增强学生的使命感和专业敏感度。

2008年，轰动全国的三聚氰胺事件一出现，笔者就及时结合课程内容，在讲解有机氮含量的测定方法之一——凯氏定氮原理的基础上，讲解蛋白质系数和蛋白质含量的测定方法等内容，说明为什么可以用氮的含量推导出蛋白质的含量以及不同产品蛋白质系数的差异，让学生明白当事人为什么要在牛奶中添加三聚氰胺、产品质量标准检测方法的不完善之处在哪里、历史上为了增加牛奶中氮的含量曾经使用过的手段及其特点和怎样改进检测方法以准确地检测出奶中蛋白质的含量而不受其他含氮物质的干扰等。

事实证明，这样结合热点事件的教学，使学生学以致用，激发了学生的学习兴趣，提高了学习积极性，也懂得了自己所学专业的社会使命，从而收到了很好的教学效果。

4 充分利用已有的现代化仪器设备，提高学生的实际操作能力

为让学生更好地掌握和理解所学知识，在院系各级领导的大力支持下，我们在该课程的实验教学中，充分利用学院现有的现代化仪器设备，让学生亲自使用紫外分光光度计、红外光谱仪、气相色谱仪、高效液相色谱仪等高精仪器设备，对指定样品进行分析。如使用紫外光谱仪测定维生素A的含量；用气相色谱仪测定酊剂中乙醇的含量；用红外光谱仪对异烟肼进行定性分析等。学生在实验中了解了仪器的结构和原理，掌握了各种仪器的使用方法，了解了分析实验中实验条件和仪器条件的选择和设置，充分体会了实验环境条件对实验结果的影响，并能够经过实验数据的处理得出正确的实验结果，在此基础上给出合理的结论。

由于我们为广大学生提供了一个良好的、现代化的教学环境，加强了学生的科研能力，为学生毕业求职以及继续学习深造提供了理论和技能支持。

5 注重教学手段的先进性和教学方法的灵活性，引导学生积极思考、活跃思维

该课程中需讲授大量的方程式、结构式和谱图，用多媒体教学，能收到事半功倍的效果。在历年的教学中，笔者不断收集和整理了大量谱图和实例，通过幻灯片演示，力争让学生多看图、多做题、多分析，在反复多次的看图、做题、分析中加深对所学理论知识的理解和记忆，效果很好。

该课程的学习是在分析化学、仪器分析等课程的基础上进行的，有一些基础性知识与以前所学课程内容相关。笔者在教学中经常采用提问式、复习式、讨论式及互动式等多种启发式教学方法，实现新旧内容的自然过渡，促进学生回忆、思考，学生思维活跃，课堂气氛热烈。

6 考试内容加强主观性和综合性，考查学生解决问题的综合能力

考试是教学的一个重要组成部分，不仅是检测和评价环节，也是学生学习的方向标。在试卷设计上，笔者遵循考题内容与实际科研工作过程相一致的理念，比如试卷中的“推断化合物结构”题型，除传统的由给出的谱图或谱学数据推断化合物结构的模式之外，增加了给出反应方程式，让学生去设计分析方案，允许有多种答案。

笔者近几年开始在考试内容中增加论述题，例如给出一个宽泛的题目，让学生充分展示自己已有知识的深度和广度、思维的灵活性、知识的综合运用能力。与此同时，笔者自己也在一些颇有特色的学生答案中受到了启发，教学相长，对今后的教学起到了一定的促进作用。

这样的考试方式，开拓了学生的解题思路，锻炼了学生分析问题和解决问题的能力，与我国现代的办学宗旨和培养目标相符合。

随着我国教育体制改革的不断深入和经济的不断发展，各高等院校、科研院所及企事业单位的仪器设备不断更新，特别是制药行业的迅猛发展、药物等产品品种的不断增加，社会对产品分析及鉴定等相关人才的需求量必将越来越大。所以，我们要不断在波谱分析课程教学中开展研究性教学的探索，跟随科学发展动态，适时改革知识体系，注重现代信息技术的运用，突出能力考核，注重学生自主学习能力、创新能力和社会适应能力的培养，为学生毕业求职以及继续学习深造打下良好的基础。