《有机波谱分析》课堂教学与改革的探索

谭启涛

【摘要】《有机波谱分析》是化学、材料、环境、生物与医药等专业本科生需要学习的重要专业基础课程之一。针对课程特点，本文讨论了如何通过教学内容选择、教学方式等方面的改革来提高课堂教学的实际效果。

【关键词】有机化合物 波谱解析 教学改革 课程教学

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）02-0049-02

有机波谱分析化学是准确、高效地实现有机化合物的结构鉴定和性质表征的科学，是现代有机化学和相关学科的不可或缺的分析手段。不仅在化学领域，而且在材料、生命科学、医药学、环境科学、能源、食品、卫生等诸多领域都有极大的实用价值和非常广阔的应用前景。

有机波谱分析课程涵盖的主要内容包括波谱分析的基本概念、基础知识和各种波谱分析手段的特点，以培养学生的解谱能力。有机波谱分析课程涉及众多的数据和谱图、仪器的物理原理、化合物的结构等知识，是比较难于掌握的课程之一。本文就如何提高课堂教学效果进行了探讨。

一、 教学内容应该与时俱进

国内外高校开设的《有机波谱分析》的主要包括四大谱：紫外吸收光谱（UV）、红外光谱（IR）、核磁共振（1H-NMR和13C-NMR）和质谱（MS），要求学生通过学习四大谱的基本原理和典型有机化合物的谱图特征，了解解析谱图的基本步骤和方法，学会综合利用四谱对未知化合物进行结构鉴定。但是，每个专业的学生的需求会有所不同，有机化学专业的学生可能觉得核磁共振最重要，环境科学学生可能觉得质谱非常重要，因此，针对不同专业背景的学生教学内容的侧重点必须有所不同。波谱分析科学发展日新月异，例如，多维核磁共振现在得到了广泛应用，电喷雾飞行时间质谱仪（ESI-TOF Mass）也越来越为研究者所喜爱，因此在教学中应适当的增加些新的分析方法，做到教学内容与时俱进。

二、授课教师须具备一定的科研功底

有机波谱分析涉及多个学科和较多的概念和知识，如主讲老师不具备较多深厚的科研功底，很难具有针对性地讲授，会出现对于内容重点把握不当，或者对内容的理解不够深刻甚至出现偏差。因此，授课老师必须具备比较扎实的科研功底。

三、融会贯通的教学方式

有机波谱分析课程上面提到的四大谱图，看起来四大谱相互关联不大，实际上它们大都属于波谱的范畴，具有很密切的关系。紫外光谱、红外光谱和核磁共振都涉及到电磁波的吸收，紫外吸收涉及的是分子电子能级对电磁波的吸收，对应于电磁波近紫外和可见光波段；红外涉及的是分子振动或转动能级对电磁波的吸收，对应于电磁波的红外波段；而核磁共振则是吸收外加射频使处于磁场中的磁性核产生共振，对应于电磁波的射频波段，因此，在教学中，应该首先讲述清楚电磁波各个波段的波长及其对应的分析方法，这样，学生就不会混淆相关的知识，从而达到融会贯通的学习目的。

有机化合物的波谱分析中，经常涉及到化合物结构对谱图的影响，需要综合考虑诱导效应、共轭效应和立体效应，因此，在教学中，要善于将这些基础理论知识融入到各种分析方法中，这样学生可以做到舉一反三。

四、理论和实践结合的教学方式

有机波谱分析主要为培养学生利用四大谱鉴别已知或未知化合物的能力，“四谱”教学必须和实践结合。有条件的学校可以开放一些仪器让学生测定未知化合物的谱图，然后分析谱图给出化合物的正确结构。对于暂时没有条件开设相关实验的学校，可以利用多媒体教学方式，通过大量谱图的解析训练，使学生牢固掌握波谱分析的知识。

五、多媒体教学手段的应用

有机波谱分析比较抽象，需要借助多媒体这个平台，通过动画、视频等多媒体手段，将抽象知识具体化，将复杂的过程简单化。我们在讲授核磁共振操作时候，从样品的配置到测试的整个过程通过视频的形式展示出来，学生反映良好，提高了学生学习的趣味性。红外波谱中提到官能团的各种振动形式，我们在教学中利用动画将各种官能团的振动过程形象生动的表示出来，学生感觉易于理解。

结语

综上所述，有机波谱分析是很多专业方向的一门重要的基础性课程，其内容涉及知识面广，被认为是一门较难掌握的课程。本文从教学内容、教学方式等方面进行了改革与探索，希望能有效激发学生的主观能动性，达到化难为易、事半功倍的教学效果。

参考文献：

[1]张来新.现代有机分析化学研究的新进展[J].化学工程师， 2012， 26（2）： 44-47.

[2]薛松.有机结构分析[M].合肥：中国科学技术大学出版社. 2005.

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