核磁共振波譜法的基本原理范文

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篇1

Abstract: This paper briefly introduces the teaching content, objective, task and application of the organic spectral analysis course. The teaching content reform, teaching method improvement, reading and unfolding spectrum, and teaching mode reform of the organic spectral analysis course are mainly reviewed.

關(guān)鍵詞：有機(jī)波譜分析；教學(xué)改革；能力培養(yǎng)

Key words: organic spectral analysis；teaching reform；ability cultivation

中圖分類號：G42文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-4311（2011）22-0248-01

0引言

人類社會各種科學(xué)活動與生產(chǎn)活動的最終目的是為了改造客觀世界，而要達(dá)到這個目的，首先必須認(rèn)識客觀世界。有機(jī)波譜分析則是人類認(rèn)識有機(jī)物質(zhì)世界的重要手段。而在分子生物學(xué)、天然有機(jī)化學(xué)、有機(jī)合成、藥物學(xué)以及石油化工、環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)、能源科學(xué)和國防科學(xué)領(lǐng)域中，無論從化學(xué)基礎(chǔ)研究方面或是化工生產(chǎn)控制方面，有機(jī)波譜分析所起的作用是毋庸贅言的。

有機(jī)波譜分析包括紫外吸收光譜法（UV）、紅外吸收光譜法（IR）、核磁共振波譜法（NMR）和質(zhì)譜分析法（MS），這四種波譜法是測定有機(jī)化合物強(qiáng)有力的工具，其特點(diǎn)是準(zhǔn)確、快速、用樣少，為現(xiàn)代有機(jī)分析所不可缺少[1]。有機(jī)波譜分析不僅在化學(xué)領(lǐng)域，而且在生物、醫(yī)藥、環(huán)境、材料、食品、衛(wèi)生等領(lǐng)域都有極強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用背景，因而在以化學(xué)為基礎(chǔ)的很多專業(yè)占據(jù)非常重要的地位[2]。有機(jī)波譜分析課的主要任務(wù)就是在學(xué)習(xí)有機(jī)波譜解析的基本概念、基礎(chǔ)知識、基本理論及各類化合物波譜特征的基礎(chǔ)上，以培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識圖譜、解析圖譜的能力為宗旨，引導(dǎo)學(xué)生通過對大量有機(jī)化合物的UV、IR、NMR和MS等標(biāo)準(zhǔn)圖譜（或數(shù)據(jù)）的分析、比較、歸納、總結(jié)，掌握常見同種類化合物的各種光譜（或數(shù)據(jù)）特征規(guī)律，將這些特征和規(guī)律應(yīng)用于較簡單未知有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)確定中。有機(jī)波譜分析課程因其數(shù)據(jù)、譜圖多而復(fù)雜，涉及的物理知識、有機(jī)物立體結(jié)構(gòu)知識、儀器的構(gòu)造及原理等內(nèi)容繁雜，因而一直是教師難教、學(xué)生難學(xué)的一門非常重要且與時俱進(jìn)的必修課。為此，我們在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行如下改進(jìn)，并收到了良好的效果。

1教學(xué)內(nèi)容的改革

有機(jī)波譜分析的教學(xué)目的是 通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握紅外與拉曼光譜、紫外―可見光譜、核磁共振氫譜及碳譜和質(zhì)譜的基本原理、有關(guān)概念、影響波譜的因素及各種類型有機(jī)化合物的波譜特征，并具有較強(qiáng)的解析能力，能綜合分析結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的有機(jī)化合物的多種譜圖，了解四大譜儀的構(gòu)造及工作原理，具有一定的測試操作能力。根據(jù)該門課程的教學(xué)目的與要求，結(jié)合時展需要，較前增加拉曼光譜和碳譜知識，使學(xué)生及時了解該學(xué)科最新的發(fā)展動態(tài)和前沿知識，拓寬知識面，擴(kuò)大教學(xué)內(nèi)容和信息量。在教學(xué)中，通過列舉平時收集的形象而通俗易懂的實(shí)例來幫助學(xué)生理解抽象的理論和概念，并加深和給力于學(xué)生對抽象概念、理論及儀器工作原理的了解和記憶。根據(jù)理論教學(xué)要求，調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，使理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相輔相成。理論聯(lián)系實(shí)際，將老師搞科研合成的樣品讓學(xué)生在教學(xué)實(shí)驗(yàn)測試，在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行圖譜解析，通過設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、求知欲、動手能力以及應(yīng)用所學(xué)的理論方法解決實(shí)際問題的能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

2教學(xué)方法的改進(jìn)

由于該課程所涉及的概念抽象、理論繁多、圖譜繁雜、儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、數(shù)據(jù)眾多、知識面太寬，因之運(yùn)用傳統(tǒng)的教學(xué)方法使學(xué)生難以掌握其學(xué)習(xí)內(nèi)容。而我們充分運(yùn)用多媒體教學(xué)和板書相結(jié)合的方法，為有機(jī)波譜分析課程教學(xué)提供了豐富多彩且生動形象的教學(xué)方法，這樣既增強(qiáng)了理論教學(xué)的活力，又取得了好的教學(xué)效果。如我們利用以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的多媒體技術(shù)，集文字、圖形、數(shù)據(jù)、音頻、視頻及三維動畫于一體的展現(xiàn)儀器工作原理、圖譜形成過程、儀器的使用與操作、圖譜解析等內(nèi)容，同時還用4h時間讓學(xué)生觀看南京大學(xué)、北京大學(xué)、中山大學(xué)、蘭州大學(xué)和華東理工大學(xué)的有機(jī)波譜分析教學(xué)片，這樣在很大程度上調(diào)動和激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，加速了學(xué)生的感性認(rèn)識和接受能力，改被動聽講為主動求知，使學(xué)生在有限時間內(nèi)順利掌握了解了四譜知識。為克服把黑板教學(xué)改為看電影式的“電灌”教學(xué)，我們在以多媒體教學(xué)為輔的教學(xué)過程中，仍堅(jiān)持傳統(tǒng)的板書教學(xué)為主，從而起到了事半功倍的好效果。

3識譜和解譜是學(xué)生的核心

由于本課程是以培養(yǎng)學(xué)生識譜、解譜能力為核心，故圖譜解析訓(xùn)練是有機(jī)波譜分析中非常重要的一環(huán)。而識譜解譜能力最終要?dú)w納為完成圖譜的“解析”。所謂圖譜解析既要正確答案，又要深入剖析，故學(xué)生在此過程中所需要做的事情很多：需要挖掘很多信息、查證很多的資料和數(shù)據(jù)、完成結(jié)果、歸屬指認(rèn)、報(bào)告等。此外很重要的是，對某一圖譜解析越充分，越深入細(xì)致，學(xué)生自身的收獲也越大，體會也越深刻。因之我們一方面讓學(xué)生演做大量的有代表性的各類有機(jī)化合物圖譜解析習(xí)題，另一方面將校內(nèi)外科研工作者所測樣品圖譜進(jìn)行集體討論解析，從而將理論用于實(shí)踐，學(xué)以致用，提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力及初步的科研能力。

4教學(xué)模式的改革

“厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、寬口徑、重創(chuàng)新”是與時俱進(jìn)培養(yǎng)有綜合素質(zhì)復(fù)合型人才的方向，在保證教學(xué)質(zhì)量與效果的基礎(chǔ)上，注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，采用課堂上講授為主、問答、討論、演示為輔的多種靈活多樣方式豐富教學(xué)手段，不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，而且利于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，以提高教學(xué)質(zhì)量。在課堂授課中，注重向?qū)W生介紹有機(jī)波譜分析在科研和實(shí)際分析測試中的應(yīng)用，并結(jié)合我們的科研實(shí)際和應(yīng)用，講四譜分析的新方法、新手段、新理論，提高學(xué)生的認(rèn)知能力。將學(xué)生做畢業(yè)論文合成的樣品進(jìn)行檢測、作圖，教給他們解析方法，讓學(xué)生獨(dú)立解析圖譜、分析結(jié)構(gòu)，加深學(xué)生對有機(jī)波譜分析分析方法的理解和應(yīng)用，做到“授人以魚不如授人以漁”，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，擴(kuò)大學(xué)生專業(yè)適應(yīng)面，彰顯教學(xué)改革成績。

參考文獻(xiàn)：