結(jié)合多媒體技術(shù)深化波譜解析課程教學(xué)改革

摘要 波譜解析是藥學(xué)、中藥學(xué)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要課程，在以往的教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生難學(xué)、教師難教是課程的一大特點(diǎn)。根據(jù)問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果，結(jié)合課程教學(xué)實(shí)踐中的教學(xué)改革措施，從教學(xué)內(nèi)容安排、教學(xué)手段、教學(xué)方法等方面進(jìn)行改進(jìn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，優(yōu)化課程教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 波譜解析；多媒體技術(shù)；教學(xué)改革；教學(xué)方法

中圖分類(lèi)號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1671-489X(2011)18-0137-03

Enhancing Course of Spectroscopy Analysis Teaching Reform with Multimedia Technology//Liao Fusheng， Xiong Wei， Yao Xuelian

Abstract In respondence to practical problems in teaching Spectroscopy Analysis， the survey on the course of Spectroscopy Analysis and questionnaires were collected. According to the result and summarizing the teaching experience， this paper presents how to improve the teaching effect of the course from these aspects， i.e. teaching contents， teaching means and teaching methods， which enhanced the students enthusiasm and consciousness.

Key words spectroscopy analysis; multimedia technology; teaching reform; teaching methods

Author’s address Jiangxi University of Tradition Chinese Medicine， Nanchang， China 330004

波譜解析技術(shù)是研究天然化合物結(jié)構(gòu)鑒定常用的方法，波譜解析包括紫外光譜法、紅外光譜法、核磁共振光譜法、質(zhì)譜法、各種類(lèi)型天然化合物波譜解析及綜合解析，是藥學(xué)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)如藥劑、中藥等專(zhuān)業(yè)必須掌握的一門(mén)技術(shù)，同時(shí)也是學(xué)生考取研究生時(shí)一門(mén)重要的課程，主要教學(xué)目的是使學(xué)生掌握有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)分析的基本方法，從而使學(xué)生掌握分析有機(jī)化合物波譜圖的能力。但波譜解析課程由于涉及知識(shí)面廣，很多知識(shí)抽象難懂，有些知識(shí)甚至難以用傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)方法加以表述清楚，教師在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)生對(duì)這一門(mén)課的學(xué)習(xí)都有一定的難度[1-2]。因而如何上好這門(mén)課，讓學(xué)生更積極和主動(dòng)地學(xué)習(xí)這門(mén)課，一直是值得探索和思考的問(wèn)題。

1 問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果及分析

為了全面了解學(xué)生對(duì)本課程學(xué)習(xí)情況，在期末結(jié)束后設(shè)計(jì)一份調(diào)查問(wèn)卷[3]，對(duì)已結(jié)束課程的07級(jí)藥學(xué)班兩個(gè)班進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容涉及教學(xué)教材、教學(xué)方式、學(xué)生學(xué)習(xí)情況、對(duì)教學(xué)效果的評(píng)價(jià)和考試方式等方面，并結(jié)合在教學(xué)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行的訪(fǎng)談和觀(guān)察等結(jié)果，對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行研究，提出課程教學(xué)改革的一些建議。

如圖1所示，86%的學(xué)生認(rèn)同這門(mén)課程的重要性，14%的學(xué)生對(duì)課程的重要性認(rèn)識(shí)不夠。如圖2所示，79.2%學(xué)生認(rèn)為教材示例較難，概念抽象，而習(xí)題較少。

通過(guò)座談得知，很多學(xué)生認(rèn)為學(xué)好波譜解析可以為今后課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，如藥物分析和天然藥物化學(xué)，同時(shí)波譜解析課程也是考研時(shí)很多專(zhuān)業(yè)必考的課程之一，但大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為要學(xué)好波譜解析課程很難。首先，概念抽象，儀器原理復(fù)雜，難以理解。在波譜解析課程中，有很多比較抽象的概念，比如紅外光譜中費(fèi)米共振和核磁共振中的進(jìn)動(dòng)。其次，課程內(nèi)容多，數(shù)據(jù)多。在四大譜中，有很多數(shù)據(jù)需要背誦和理解，比如紅外中的8個(gè)區(qū)段加以理解背誦；又如，在質(zhì)譜中有很多的裂解方式和裂解碎片需要掌握。再者，圖譜復(fù)雜。在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，有很多學(xué)生對(duì)書(shū)上要求掌握的一些原理、數(shù)據(jù)都能很好地掌握，但面對(duì)一些圖譜有時(shí)甚至是比較簡(jiǎn)單的圖譜時(shí)，往往感覺(jué)無(wú)從下手，不知所措。

如圖3所示，90.6%的學(xué)生認(rèn)為課堂教學(xué)時(shí)應(yīng)該采用啟發(fā)式教學(xué)，教師對(duì)主要內(nèi)容加以詳細(xì)解釋?zhuān)⑼ㄟ^(guò)多媒體技術(shù)提供相關(guān)內(nèi)容的圖譜，讓學(xué)生自己加以分析，在分析中掌握課堂內(nèi)容，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。但認(rèn)為教師為主和學(xué)生為主的各約占一半。同時(shí)也有9.4%的學(xué)生認(rèn)可教師全部講授。

如圖4所示，對(duì)教學(xué)效果的評(píng)價(jià)中，認(rèn)為好的占43.2%，一般的占44.5%，較差的占12.3%。

課堂觀(guān)察和訪(fǎng)談中，學(xué)生透露出采用多媒體的教學(xué)方式存在一定的利弊。采用多媒體教學(xué)能增加教學(xué)知識(shí)量，提高學(xué)生對(duì)波譜分析的理解和解析能力。但同時(shí)教學(xué)中也存在一定的缺陷，采用多媒體教學(xué)節(jié)奏一般比較快，學(xué)生有時(shí)接受有一定困難。如在講解質(zhì)譜的裂解過(guò)程時(shí)，學(xué)生就希望教師能將裂解過(guò)程在黑板上講解，引導(dǎo)他們邊學(xué)邊想邊分析，并通過(guò)適時(shí)提問(wèn)來(lái)激發(fā)學(xué)生的思維能力，這樣學(xué)生能在教師的講解中掌握。

如圖5所示，多數(shù)學(xué)生希望學(xué)好這門(mén)課程，但認(rèn)為難學(xué)的占據(jù)90%以上。學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況較差，40.3%的學(xué)生課前從不預(yù)先或很少預(yù)習(xí)，45.1%的學(xué)生課前偶爾預(yù)習(xí)，只有15.6%的學(xué)生會(huì)預(yù)習(xí)。在課后，習(xí)題完成情況也很不理想，其中及時(shí)、獨(dú)立完成的只占了不到10%。如圖6所示，贊成閉卷考試的占80.2%，贊成開(kāi)卷考試的占19.8%。

2 教學(xué)內(nèi)容循序漸進(jìn)，突出教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

有機(jī)波譜的內(nèi)容比較抽象，要使學(xué)生真正理解并掌握，就必須讓學(xué)生掌握波譜分析的原理，特別是要學(xué)生掌握各譜特征數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)的關(guān)系，通過(guò)各種圖譜確定化合物的結(jié)果。但在傳統(tǒng)的教學(xué)中，只注重圖譜的分析，對(duì)各種圖譜的原理說(shuō)明較少，造成學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)各種圖譜數(shù)據(jù)加以死記硬背，他們并不清楚各種數(shù)據(jù)產(chǎn)生的原因和影響因素。因此，在教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)該抓住“圖譜的原理——圖譜數(shù)據(jù)影響因素——典型的數(shù)據(jù)信息及對(duì)應(yīng)的特征圖譜——圖譜分析”這一主線(xiàn)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)圖譜的理解和分析。

3 采用現(xiàn)代多媒體教學(xué)技術(shù)，優(yōu)化教學(xué)效果

通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查和訪(fǎng)談等方式，了解到學(xué)生對(duì)課程的重要性有一定的認(rèn)識(shí)，并對(duì)學(xué)好這門(mén)課程有一定的興趣，但學(xué)生學(xué)習(xí)這門(mén)課有一定的難度；學(xué)習(xí)主動(dòng)性較差，課前預(yù)習(xí)較少，課后練習(xí)不多；學(xué)生在認(rèn)同多媒體教學(xué)的同時(shí)，也提出其弊端；學(xué)生在本課程學(xué)習(xí)中死記硬背比較多，課堂比較沉悶；學(xué)生能掌握一定的基礎(chǔ)知識(shí)，但對(duì)圖譜的解析能力不足。因而，在波譜解析課程教學(xué)中，應(yīng)該從以下幾個(gè)方面調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，優(yōu)化教學(xué)效果，培養(yǎng)其分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

波譜解析課程內(nèi)容比較抽象，有大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并且教材中圖譜較少[4-5]，容易形成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖譜不能有機(jī)結(jié)合在一起，而現(xiàn)代多媒體技術(shù)恰好可以解決這一問(wèn)題。與傳統(tǒng)的教學(xué)相比，多媒體教學(xué)大大增加教學(xué)信息量。波譜數(shù)據(jù)來(lái)源于真實(shí)的化合物，圖譜相對(duì)復(fù)雜，采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，教師很難將圖譜真實(shí)地展現(xiàn)在學(xué)生的面前，而采用多媒體技術(shù)，可以事先將圖譜編入課件，在教學(xué)中將圖譜展現(xiàn)出來(lái)，既節(jié)約時(shí)間，又讓學(xué)生對(duì)各種圖譜有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)。因而通過(guò)多媒體技術(shù)，可以增加各類(lèi)化合物的特征圖譜，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。比如，在講紅外中的羰基官能團(tuán)吸收峰時(shí)，利用多媒體技術(shù)可以將各種類(lèi)型的含羰基化合物的吸收峰展現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生對(duì)羰基吸收峰的位置有一個(gè)直觀(guān)的認(rèn)識(shí)。

多媒體技術(shù)在增加教學(xué)信息量，表達(dá)形式直觀(guān)的同時(shí)，也應(yīng)該看到其缺陷：教學(xué)節(jié)奏快，學(xué)生思維能力和分析能力受到限制。因而，在分析圖譜或者解析圖譜的過(guò)程中，利用多媒體技術(shù)給出圖譜，采用傳統(tǒng)的“粉筆+黑板”的教學(xué)方式對(duì)圖譜分析過(guò)程加以解釋?zhuān)⒃诮馕鲞^(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生的思維能力和分析能力，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)際圖譜的解析能力。

4 改革教學(xué)模式，靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法

激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，改善課堂氣氛，注重培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力的教學(xué)方式是研究重點(diǎn)之一。在傳統(tǒng)教學(xué)方式中，主要通過(guò)波譜數(shù)據(jù)推導(dǎo)化合物的結(jié)果，教師通過(guò)圖譜給學(xué)生講解，學(xué)生被動(dòng)地接受，造成課堂氣氛沉悶。因而在教學(xué)過(guò)程中，采用靈活的教學(xué)方式，在教學(xué)中充分注意到各譜需要掌握的重點(diǎn)和難度，引入啟發(fā)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，讓學(xué)生自己去尋找學(xué)習(xí)方法和途徑。同時(shí)對(duì)課程知識(shí)精講巧問(wèn)，針對(duì)一些典型的圖譜引導(dǎo)學(xué)生與化合物結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來(lái)，從中分析、比較，總結(jié)其內(nèi)在規(guī)律，并應(yīng)用這些規(guī)律解析化合物的結(jié)構(gòu)。

學(xué)生盡管通過(guò)學(xué)習(xí)能掌握波譜解析的基本理論和概念，也能掌握很多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在教師的引導(dǎo)下對(duì)一些圖譜的解析也能熟練地完成，但往往獨(dú)自解析圖譜時(shí)，面對(duì)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而不知如何下手。因此，在教學(xué)中給予學(xué)生充分的機(jī)會(huì)分析有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)，通過(guò)讓學(xué)生自己思考和小組討論等形式表達(dá)自己的解析思路，在討論中相互啟發(fā)，活躍課堂氣氛，促進(jìn)教學(xué)效果。

5 精選習(xí)題，鞏固知識(shí)，促進(jìn)解析能力

各種圖譜特征數(shù)據(jù)多是波譜解析的一大特點(diǎn)，如何掌握和使用各種圖譜特征數(shù)據(jù)，如何把通過(guò)分析得到的各種譜學(xué)數(shù)據(jù)匯集，與結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來(lái)是教學(xué)難點(diǎn)之一，也是學(xué)生感到難學(xué)的地方。在以往教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，光死記硬背特征數(shù)據(jù)，容易造成數(shù)據(jù)和圖譜脫節(jié)，圖譜解析能力不足。通過(guò)課外習(xí)題，在解譜過(guò)程中加深學(xué)生對(duì)各種圖譜特征數(shù)據(jù)的記憶和理解，促進(jìn)其解析能力。

波譜分析已經(jīng)成為鑒定和分析有機(jī)化合物的重要手段，是現(xiàn)代儀器分析的一個(gè)重要組成部分，在醫(yī)藥、化工等多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用[6]。在教學(xué)中，教師不斷采用靈活多樣的教學(xué)方法，擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容，活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際解析能力，才能適應(yīng)教學(xué)需要，培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)進(jìn)步和中醫(yī)藥事業(yè)發(fā)展需要，具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的“實(shí)踐型、創(chuàng)新型、創(chuàng)業(yè)型”的高素質(zhì)人才。

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注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文