工科院校應用化學專業“波譜分析法”課程建設研究與實踐

摘 要：工科院校如何辦好理科專業受到廣泛的關注，特別是地方應用型本科發展戰略和課程體系的改革，能更好地服務于地方經濟發展和應用型人才培養。本文探討了沈陽化工大學應用化學專業“波譜分析法”課程教學改革的思路與舉措， 并在教學實踐中得到應用，收到了較好的教學效果。

關鍵詞：應用化學專業 波譜分析法 課程建設 教學改革 工科

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）01（a）-0150-02

近年來，我國教育正在發生在翻天覆地的變化，其中高等教育逐年擴大招生，教育規模也隨之迅速擴大，并且正在從精英式教育轉向大眾化教育[1]。在這個階段，社會對人才的需求也有了變化，呈現出多樣化的趨勢，他們更青睞于既有扎實理論基礎又有較強實踐能力的人才。全國高校中工科院校占多數，是國家培養工程技術性人才的主要陣地。沈陽化工大學是一所以工科為主、多學科協調發展的應用型本科院校，工科占有較大比重。按1999年教育部備案的專業目錄，國內多數高校將原來的精細化工專業（工科）改辦為應用化學專業（理科），無疑這是工科背景下的理科專業，我們學校也是如此。工科院校的理科專業有別于理科院校理科專業，在保證理科專業的課程設置的前提下，應適當體現工科特色，加強理工結合，培養復合型人才，以適應當今社會的需要。按照教育部“工科院校應用化學專業按理科建設”的要求，沈陽化工大學應用化學專業定位為：培養具有化學基本理論、基本知識和較強的實驗技能，具備應用化學和應用分析方面知識，在功能性精細化學品、涂料、農藥、催化劑等的研究開發，化工產品分析檢測技術，計算機應用等相關工程技能等方面，受到全面的培養和鍛煉，在化學或相關科學技術領域理工結合型的高素質應用型人才[2]。我校的應用化學專業是立足于精細化工行業的應用研究型專業，本專業堅持理工結合，協調發展，立足遼寧，面向全國，服務于振興遼寧老工業基地的人才需要，服務于地方經濟社會發展和國家現代化建設。

波譜分析課程是我校應用化學專業本科生的專業必修課程。本課程的教學任務主要講述紫外（UV）、紅外（IR）、核磁共振（NMR）和質譜（MS）的基本理論與一般解析方法及四大光譜的綜合解析方法。通過對本課程的學習，學生能掌握有機化合物結構波譜分析的基本概念、基本原理和基本方法，并能應用光譜法對有機化合物進行結構剖析，進一步提高學生識圖、解圖的能力，最終達到培養學生分析問題和解決問題的能力，為后續課程、畢業論文和今后的工作及深造奠定良好的基礎。1986年我校成立精細化工新專業，波譜分析課程為選修課。1999年國家專業目錄調整，精細化工專業改名為應用化學專業，在新制訂的教學計劃中波譜分析課調整為專業必修課，理論學時為48學時。在本學科的發展過程中，先后有10余位教師主講了波譜分析課，波譜分析課程的建設也得到逐漸發展和完善。作者從事波譜分析教學及相關科研工作已經十幾年，積累了一定的教學和科研經驗。下面介紹作者在波譜分析課程的教學改革方面所作的一些有益嘗試和探索。

1 教學內容力求實用和新穎

波譜分析課程涉及的每種儀器方法都有各自的理論基礎、應用范圍和研究內容，在教學時容易使課程顯得內容龐雜、結構松散，導致學生在學習時容易產生零散、枯燥的感覺。我們在教學中首先明確“波譜”與電磁波的聯系。UV、IR、NMR譜學方法都是電磁波與樣品分子作用的結果，不同的電磁波作用在分子上，呈現出不同的波譜特征，從譜圖產生的原理上理解三大譜學之間的聯系。每章的學習首先介紹該波譜方法的原理、儀器類型、介紹其制樣方法，然后闡述各類化合物的波譜特征，最后介紹該種譜學方法的實際應用。這樣能使學生清晰地把握波譜分析課程的框架，掌握課程內容的重點。同時我們在波譜的應用中引入科研實例，根據我校的應用化學是立足于精細化工行業的應用研究型專業，在解析實例中引入功能性精細化學品結構解析，激發學生學習興趣，注重理論與實際的有效結合。這門課的最終目的是提高學生解析譜圖的技能，我們在學生掌握了各類譜圖的基本規律之后，通過大量的科研實例使學生增強感性認識，掌握解析各類化合物譜圖的基本特征，使學生所學知識得以鞏固。

2 教學手段多樣化

（1）計算機輔助教學改變了傳統的、枯燥的教學方式，他用生動的聲音、圖像展現動態的視頻，讓學生身臨其境，耳目一新。他的運用能夠達到傳統教學方式無法達到的效果[3]。現代多媒體計算機輔助教學，已成為最具潛力的教學模式。在教學中合理的運用計算機輔助教學系統的過程中，不僅可以利用討論式、啟發式等教學手段，還可以制作電子課件、教學大綱、電子教案，并且可以通過網絡進行答疑，及時了解教學反饋，和學生進行互動等為一體的局域網教學平臺，這樣可以做到無限的延伸我們的課堂教學，變學生的被動接受為主動參與，真正成為課堂的主人，滿足不同學生的不同需求。

（2）堅持以優秀教材為主，多種其它教材相結合的方法，并不斷的更新現有的教材，使得課堂所要教授的內容更加豐富，并能夠為學生傳授本學科最新的知識，并借鑒其它學科好的教學方式方法，使得抽象的知識更容易被學生理解和接受。根據學科發展，先后更新了多套課程教材，最初使用重慶大學出版社的《波譜分析法》，其優點是由淺入深，體系較完整。缺點是教材中部分內容過于陳舊；后來使用華東理工大學出版社的《波譜分析法》，其優點是具有先進性和前瞻性，缺點是教材起點高，難度大，書后練習題難度偏大。目前選用面向21世紀教材，鄧芹英主編的《波譜分析教程》，該教材較適合我校擴招后學生的實際情況。

（3）更新現有的教學大綱，并明確考核重點和概率，使學生能夠全方位的了解本門課程。

（4）作為教學過程中重要環節的考試，同時也是也是評價教學效果的重要手段[4]。我們考核的目的是檢查學生對所要學習的知識的基本原理和學習方法的掌握程度，并且了解學生是否具有靈活運用這些知識的能力。考試形式我們選用開卷的形式，內容上盡量避免死記硬背知識的出現，適當增加啟發學生創新能力的“活題”，讓學生有廣闊的思維空間，全面考查學生通過對波譜分析課程學習，在分析、解決問題方面能力。

3 教學方法靈活

避免“滿堂灌”的講授方式，盡可能傳授給他們解題的思維和方法，啟發他們采用靈活的方式方法去解題。精講重點、難點內容。對于教學中難點一定要分析到位；在課堂中采用討論的方式進行交流，其中討論方式可以是主要發言和自由發言兩種形式，教師從旁積極進行有效的引導，并做最后總結發言；培養學生自主學習能力；布置學生查閱波譜分析新技術的應用論文，使學生了解波譜分析學科前沿及發展動態，培養學生創新意識。加強課后輔導，提高學習深度。對作業實現全批全改，從中發現問題，然后在輔導課上集中解決。實踐教學經驗證明，我們的思想及實施方法是正確可行的。

4 加強實踐教學

傳統的實踐教學體系已經不能滿足當前工程教育背景下人才培養的需要，必須深化實踐教學改革，建立開放式的實踐教學體系，切實提高人才培養質量[5，6]。我們設置了“波譜分析”開放性實驗課程。制定實驗教學大綱，實驗講義，實驗考核方法等相關教學基本文件。波譜分析實驗結合理論課內容，講授波譜分析儀器的操作和使用，結合應用化學專業實驗，對專業實驗中合成的功能性精細化學品進行結構分析，采用教師示范和學生親自動手操作教學相結合教學模式，不斷提高學生的動手能力。通過親自動手操作，體會儀器的使用方法，并在課后實驗報告中總結成功和失敗的經驗，不斷提高對該門課程的理解，提高學生分析問題和解決問題的能力。同時，實驗課的任課教師也不斷將分析測試中應用的新技術、新儀器介紹給學生，體現了該門課程的先進性和教育性。

5 加強教學團隊建設

波譜分析課程教學隊伍中現有教師7人。其中教授3，副教授2人，講師2人，高級職稱比例為71.4%；博士學歷5人，占71.4%；碩士學歷1人，占14.3%；學士學歷1人，占14.3%；最大年齡49歲，最小年齡31歲，平均年齡42.4歲。教學團隊中即有理學博士也有工學博士，學緣結構較為合理。近年來，教學團隊相關人員在人才培養、課程內容和課程體系等方面不斷進行教學改革的探索和嘗試，取得了有意義的成果。進行了《開放實驗室的建設》《應用化學專業規范》《應用化學特色專業建設方案》《英語加強班實踐的研究》《應用化學專業應用型人才培養改革與實踐》《開放創新的培養模式的研究》等教改項目的研究。波譜分析教學團隊建立解放思想，轉變觀念，樹立現代教育意識和新的人才質量觀。堅持“以人為本”的指導思想，深化教學改革，借鑒、吸收現代教育管理經驗和思想，加快建立和完善現代教學管理體制和運行機制，從根本上調動教師和學生的教、學積極性。

6 結語

1999年以來，我們以提高應用化學專業“波譜分析法”的教學水平為目標，從改革教學內容、教學方法和手段等入手，立足于精細化工行業的應用研究型專業，堅持理工結合，教學質量有了明顯提高，深受學生好評。教學改革是個系統工程，需要不斷總結與交流，只有堅持創新，切實提高教學質量，我們就能培養出更多的優秀人才。

參考文獻

[1]盧鐵城.如何迎接“高等教育大眾化”挑戰[J].中國高教研究，2007（12）：18-20.

[2]沈陽化工大學教務處.應用化學專業培養計劃[M].1999.

[3]劉媛.地方高校計算機輔助教學效果分析及反思[J].中國科教創新導刊，2010（1）：165.

[4]王春華，曲榮君，劉春萍，等.改革有機化學考核方法的探討[J].化學教育，2003，24（9）：35-43.

[5]張洪田.構建開放式實踐教學體系培養工程應用型人才的探索與實踐[J].大學教育，2011（8）：73-76.

[6]魯莉華.建設開放型化工原理實驗室的探索與實踐[J].化工高等教育，2012，1（29）：36-39.