“波谱分析与综合实验课” 的探讨与实践
               回瑞华 侯冬岩 李铁纯 丁旭光 关崇新 刁全平 辛 广
                    （鞍山师范学院化学系 , 鞍山 114007）

    随着科学技术的进步和现代仪器分析方法的飞速发展, 波谱分析及其实验逐渐成为我国高等院校化学系学生的重要必修课程之一。 化学是一门实验性极强的科学，在现代科学技术发展越来越综合化、整体化的今天，化学也不例外，它在继续分支的同时，更重要的趋势是走向综合化。19世纪形成的无机、分析、有机、物化四大学科的内部，在分支和综合、交叉和渗透中逐渐填平模糊界线。因此为了培养“未来化学人才应具有研究，开发和创新能力”，高等化学教育也必须改变专业间的“各自为战”的传统，强调综合性和整体性的素质教育，在分析—综合的杠杆上着重向综合一头寻找新平衡点[1]。《波谱分析与综合实验课》课程的开设，正是在四大基础化学课的基础上，使学生学会怎样将各门课程的知识综合起来，解决实践中面临的并非运用某一门学科可以解决的科研实际问题。

一、课程建设的指导思想
    波谱分析与综合实验课的设课目的是让学生在修完无机、分析、有机、物化等课程的基础上，通过系统学习波谱分析的四大理论和综合实验，培养学生查阅文献资料、研究设计实验、使用分析仪器、进行图谱解析解决化学实际问题的能力。因此波谱分析与综合实验课程建设的指导思想是以实现专业培养目标为出发点，以实验室建设为基础，以深化教学内容和教学方法改革为核心，把波谱分析与综合实验课建成具有自身特色，培养应用型、创新型人才的专业必修课程。

二、师资队伍的建设
    提高教师队伍的综合素质、科研和教学水平、完善教学条件、改革教学内容和方法是课程建设的三个重要方面，也是波谱分析与综合实验课程建设的重点。
1、形成结构合理、综合素质较高的师资队伍。波谱分析与综合实验课程组由8名教师组成，由学术造诣高，教学经验丰富的科技拔尖人才、教学经验丰富的教授作为该课的带头人，8人中，教授4人、副教授2人，高级职称的比例占75%，4人具有大型精密分析仪器的使用与管理经验。为了加强对青年教师的培养，提高课程组教师的学历层次，到2007年课程组将有3名博士、3名硕士，形成结构合理、综合素质较高的师资队伍。
2、提高科研层次和水平。多年来，课程组成员共发表论文200余 篇，申请科研项目15项，科研经费百万元。积极推进科研成果的转化工作，为地方经济发展服务。课程组成员多年来在天然产物提取、分离和产品开发等方面取得了很多成果，开发了一系列产品。研制开发的生命水、心品二道茶、心品CC多、优格乳四个系列17种产品成功转给辽宁龙兴生物科技股份有限公司，并在鞍山师范学院建立了辽宁龙兴生物科技股份有限公司研发中心，产学研结合取得了重大突破，同时也为地方经济的发展做出了贡献。提高了课程组教师的应用研究水平；研发中心的建立，对培养学生的创新能力发挥了重要作用。一门优秀的课程，离不开学术水平高、科研能力强的师资队伍，通过科研层次和水平的提高，使优秀中青年教师脱颖而出，使其尽快成长为学术带头人，以科研带动师资水平的整体提高。

三、课程建设的内容和实施步骤
    波谱分析与综合实验课的开设，首要问题是如何选择课程内容，既要在无机、有机、分析、物化四大基础理论与实验课的基础上使学生学会怎样将各门课程的知识综合起来，又要根据本专业课程设置情况及实际需要，融进一些有新意，能真正体现课程特点的内容。由于《波谱分析与综合实验》课国内只有少数几所高校的化学系开设了同类课程，综合实验还没单独作为一门课程开设，因此尚无统一的参考教材。我们采用了回瑞华和侯冬岩教授编著，由吉林大学出版社出版的“近代有机仪器分析”做为理论课教材，同时编写了波谱分析综合实验讲义。在具体教学内容安排时，我们以研修式教学模式和教学理念组织教学内容，既尊重波谱分析理论体系的完整性，又使课程内容与学科发展、教师科研项目、大学生科研立项紧密结合，与服务地方和区域性经济发展紧密结合，并把科研工作的基本方法引入教学中。
    学生学习“波谱分析与综合实验”课的过程是围绕化合物结构分析与鉴定，综合运用以往所学的知识研究探索问题的途径与方法的过程。我们以紫外—可见光谱法、红外光谱法、核磁共振波谱法和质谱法为主要手段对有机化合物、天然有机物进行分析和结构鉴定，在组织教学内容时，既考虑了每一类分析方法的内在联系性，又考虑了整体的系统性。这样安排的目的是通过此课程的学习，使学生在综合运用所学的波谱分析知识的基础上研究探讨化合物的结构、理化特性与分析方法之间的内在规律上，在独立思考独立解决问题能力方面要有一个很大的提高。将科研和综合实验结合，象凯氏定氮和蛋白质的快速测定法”实验，就是测定我系与辽宁龙兴生物科技股份有限公司合作开发鞍山地区天然产物可食用蛋白资源的新产品中蛋白质的含量，选择经典凯氏定氮法与现代光谱法对比，在实验内容上将无机、分析、有机实验的内容自然综合，其中样品的前处理及催化剂的使用需无机化学实验技能，样品的进一步处理及蒸馏需有机化学实验技能，结果处理及滴定需分析化学实验技能，蛋白质的快速测定法运用了波谱分析实验技能。在教学实施过程中，将学科的发展、教师科研项目及大学生科研立项、科研工作的基本方法融入课程体系中，教学内容与科学、技术、社会紧密结合，与地方和区域性经济发展紧密联系，用研修式教学模式带着学生走进知识，在尊重课程内容体系完整性的同时，注重知识的更新和发展。如我们在教学中介绍了2002年诺贝尔化学奖得主John．B．Fenn 和KoIchi Tanaka在质谱领域的研究成就，Kort Wuthrich在核磁共振领域的研究成就，使学生产生了振撼、希望和求知欲。又如金银花是2003年专家们在中医药预防“非典型肺炎”的推荐用药，我们密切结合预防非典型肺炎的实际，增设了“抗病毒草药金银花的波谱分析”内容，提高了学生实际应用能力和综合素质。
    实验内容给予了学生更大的展现自身能力的机会。一方面教师取消了一些基础化学实验中的强制性规定，给予了学生更多的主动性和积极性。另一方面在教学中要求（1）学生认真预习和查阅有关资料，预习效果反映在学生的实验过程中，预习得好，不仅能较准确地回答教师的现场提问，而且对实验步骤熟悉，操作准确，预习得好，不仅能较准确地回答教师的现场提问，而且对实验步骤熟悉，操作准确，完成实验速度快，如果没有预习或预习不认真，则当场停止实验，预习好后完再补做。（2）要求准确做好原始记录，记录的结果是否准确细致体现在实验报告的结果与讨论中。（3）评价方式，不以产量高低论实验成功与失败，实验不成功可以重做，但必须分析失败原因，弄清楚错在哪里。（4）不限制实验时间。各人可以根据自己的实验进展情况自由地延长或缩短时间，但每个学生必须对自己所做实验负责到底，直到实验成功，这些举措的实施增强了学生的科研自主性和积极性，学生查阅文献的能力明显提高，能科学地运用原始文献的数据来解释实验现象和进行结果讨论，有的甚至能创造性的提出自己的实验方案来改进实验装置，特别是学生排除实验故障能力比以前有很大的提高。

四、开设波谱分析与综合实验课的效果
    课程的教学过程旨在锻练培养学生独立从事科研的能力即独立完成查阅文献—列出实验方案—独立完成实验—完成实验总结报告”这一进行科学研究的基本能力，实验采用“全开放”的实验措施。教师首先定题，学生可根据自己的知识水平去查阅文献，写出实验预习的报告，其具体的实施方案交教师审查。此时教师要引导学生对实验方法进行选择，鼓励学生勇于创新，这样做明显地使实验质量提高，更重要的是锻练了学生独立完成课题和科研任务的能力。据指导毕业论文教师反映，自从开设波谱分析与综合实验课程后，学生的科研能力有了很大的提高。首先体现在学生拿到指导教师的论文课题后，马上可以着手查阅论文所需要的文献资料，从中选择出完成该课题的最佳方案，进而给自己毕业论文实验制定一个方案，需要些什么资料，做多少化学实验，以及测试手段等。但是在开设此课程之前，指导教师发现学生较难进入状态，比较依赖指导师进行毕业论文。这样，一方面使在大学里最重要一次科研活动成为一种任务，带着压力去完成，另一方面学生的积极性也没有充分发挥出来，影响了学生的科研素质及创新能力的提高。波谱分析与综合实验课程开设后，它能将基础实验和综合实验知识循序渐进地联系起来，学生的知识结构和实验技能能完整化、系统化，这样不仅使学生能顺利地进入论文阶段，学生毕业论文的质量显著提高，而且有利于培养合格的、知识和技能全面发展、能从事多方面实际工作的人才。学生反映波谱分析与综合实验课程开设以后，他们锻炼了科研能力，学会了科研工作的基本程序，体会到了通过自身的努力之后取得成绩的成功感，更主要的是增强了自信心。正如一部分学生所说：“对于我们这种实验能力不是很强的人来说，这门课带给我们的快乐和收获是以往做任何实验都没有过的”。过去上实验课，就是为了完成任务，这门课使我们对实验研究产生了兴趣”。
    波谱分析与综合实验课的开设，是化学实验教学的一种探索，需要我们在实践中不断地改进、不断地总结经验、不断完善。

参 考 文 献

[1] 王 炎， 尤 宏，刘新荣.建立有工科特色的综合化学实验课(J).大学化学，2002，17（2）：27－34
[2] 张寒琦，邹明珠，吴通好.中级化学实验课的设立与建设(J).大学化学，2001，16（5）：11－12
[3] Dongyan Hou, Ruihua Hui, Tiechun Li, Fangyi He. Exploration and practice of teaching mold of research lesson (A). 17TH IUPAC International Conference on Chemical Education, Beijing 2002.8 ：294