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.

關鍵詞：有機波譜分析；教學改革；能力培養

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

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

0引言

人類社會各種科學活動與生產活動的最終目的是為了改造客觀世界，而要達到這個目的，首先必須認識客觀世界。有機波譜分析則是人類認識有機物質世界的重要手段。而在分子生物學、天然有機化學、有機合成、藥物學以及石油化工、環境科學、材料科學、生命科學、能源科學和國防科學領域中，無論從化學基礎研究方面或是化工生產控制方面，有機波譜分析所起的作用是毋庸贅言的。

有機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）和質譜分析法（MS），這四種波譜法是測定有機化合物強有力的工具，其特點是準確、快速、用樣少，為現代有機分析所不可缺少[1]。有機波譜分析不僅在化學領域，而且在生物、醫藥、環境、材料、食品、衛生等領域都有極強的實際應用背景，因而在以化學為基礎的很多專業占據非常重要的地位[2]。有機波譜分析課的主要任務就是在學習有機波譜解析的基本概念、基礎知識、基本理論及各類化合物波譜特征的基礎上，以培養學生認識圖譜、解析圖譜的能力為宗旨，引導學生通過對大量有機化合物的UV、IR、NMR和MS等標準圖譜（或數據）的分析、比較、歸納、總結，掌握常見同種類化合物的各種光譜（或數據）特征規律，將這些特征和規律應用于較簡單未知有機化合物的結構確定中。有機波譜分析課程因其數據、譜圖多而復雜，涉及的物理知識、有機物立體結構知識、儀器的構造及原理等內容繁雜，因而一直是教師難教、學生難學的一門非常重要且與時俱進的必修課。為此，我們在教學實踐中進行如下改進，并收到了良好的效果。

1教學內容的改革

有機波譜分析的教學目的是 通過本課程的學習，使學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譜的基本原理、有關概念、影響波譜的因素及各種類型有機化合物的波譜特征，并具有較強的解析能力，能綜合分析結構較為復雜的有機化合物的多種譜圖，了解四大譜儀的構造及工作原理，具有一定的測試操作能力。根據該門課程的教學目的與要求，結合時展需要，較前增加拉曼光譜和碳譜知識，使學生及時了解該學科最新的發展動態和前沿知識，拓寬知識面，擴大教學內容和信息量。在教學中，通過列舉平時收集的形象而通俗易懂的實例來幫助學生理解抽象的理論和概念，并加深和給力于學生對抽象概念、理論及儀器工作原理的了解和記憶。根據理論教學要求，調整實驗教學內容，使理論教學和實驗教學相輔相成。理論聯系實際，將老師搞科研合成的樣品讓學生在教學實驗測試，在老師的指導下進行圖譜解析，通過設計和完成實驗內容，培養學生的創新精神、求知欲、動手能力以及應用所學的理論方法解決實際問題的能力，提高學生的綜合素質。

2教學方法的改進

由于該課程所涉及的概念抽象、理論繁多、圖譜繁雜、儀器結構復雜、數據眾多、知識面太寬，因之運用傳統的教學方法使學生難以掌握其學習內容。而我們充分運用多媒體教學和板書相結合的方法，為有機波譜分析課程教學提供了豐富多彩且生動形象的教學方法，這樣既增強了理論教學的活力，又取得了好的教學效果。如我們利用以計算機技術為核心的多媒體技術，集文字、圖形、數據、音頻、視頻及三維動畫于一體的展現儀器工作原理、圖譜形成過程、儀器的使用與操作、圖譜解析等內容，同時還用4h時間讓學生觀看南京大學、北京大學、中山大學、蘭州大學和華東理工大學的有機波譜分析教學片，這樣在很大程度上調動和激發了學生學習積極性，加速了學生的感性認識和接受能力，改被動聽講為主動求知，使學生在有限時間內順利掌握了解了四譜知識。為克服把黑板教學改為看電影式的“電灌”教學，我們在以多媒體教學為輔的教學過程中，仍堅持傳統的板書教學為主，從而起到了事半功倍的好效果。

3識譜和解譜是學生的核心

由于本課程是以培養學生識譜、解譜能力為核心，故圖譜解析訓練是有機波譜分析中非常重要的一環。而識譜解譜能力最終要歸納為完成圖譜的“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據、完成結果、歸屬指認、報告等。此外很重要的是，對某一圖譜解析越充分，越深入細致，學生自身的收獲也越大，體會也越深刻。因之我們一方面讓學生演做大量的有代表性的各類有機化合物圖譜解析習題，另一方面將校內外科研工作者所測樣品圖譜進行集體討論解析，從而將理論用于實踐，學以致用，提高了學生分析問題和解決問題的能力及初步的科研能力。

4教學模式的改革

“厚基礎、強能力、寬口徑、重創新”是與時俱進培養有綜合素質復合型人才的方向，在保證教學質量與效果的基礎上，注重培養學生的綜合素質，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手段，不僅有利于培養學生的創造性思維，而且利于培養創新型人才，以提高教學質量。在課堂授課中，注重向學生介紹有機波譜分析在科研和實際分析測試中的應用，并結合我們的科研實際和應用，講四譜分析的新方法、新手段、新理論，提高學生的認知能力。將學生做畢業論文合成的樣品進行檢測、作圖，教給他們解析方法，讓學生獨立解析圖譜、分析結構，加深學生對有機波譜分析分析方法的理解和應用，做到“授人以魚不如授人以漁”，從而提高學生的學習興趣，擴大學生專業適應面，彰顯教學改革成績。

參考文獻：