張 玲

(山東中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，山東濟(jì)南 250355)

說課，是授課教師在備課的基礎(chǔ)上講述自己的教學(xué)設(shè)計。教師通過說課設(shè)計對所授課程的性質(zhì)與學(xué)生特點、教學(xué)內(nèi)容的難點和重點、擬采用的教學(xué)方法和教學(xué)手段等進(jìn)行逐一細(xì)化介紹，提高了教師的備課質(zhì)量和教學(xué)效率［1－2］?！端幬锝Y(jié)構(gòu)解析》是研究應(yīng)用紫外光譜、紅外光譜、核磁共振光譜和質(zhì)譜等現(xiàn)代物理手段研究有機(jī)化合物化學(xué)結(jié)構(gòu)的一門學(xué)科，是現(xiàn)代有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)測定最主要的理論依據(jù)。該課程是我校為藥學(xué)專業(yè)和藥物制劑專業(yè)本科層次的學(xué)生開設(shè)的一門專業(yè)課，旨在培養(yǎng)學(xué)生具備初步的解析藥物結(jié)構(gòu)的能力，同時此門課程也可供中藥學(xué)、制藥工程等專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)與鞏固相關(guān)專業(yè)課程提供自學(xué)與借鑒的理論儲備。其中的“核磁共振光譜法”這部分內(nèi)容一直是解析藥物結(jié)構(gòu)實際應(yīng)用的重點和學(xué)生學(xué)習(xí)掌握的難點，筆者對《藥物結(jié)構(gòu)解析》課程中的“核磁共振光譜法”這部分內(nèi)容進(jìn)行說課，從教材與學(xué)情分析，教學(xué)內(nèi)容分析，教法與學(xué)法，教學(xué)過程4個方面介紹本部分內(nèi)容說課的設(shè)計依據(jù)和具體過程。

1 教材與學(xué)情分析

1．1 教材分析

科學(xué)研究在不斷的發(fā)展更新，教材的使用也在不斷更新，本課程對原有教材進(jìn)行補(bǔ)充、更新，目前使用了最新的衛(wèi)生部“十二五”規(guī)劃教材《波譜解析》(孔令義主編，人民衛(wèi)生出版社)教材。該教材知識結(jié)構(gòu)框架清楚，系統(tǒng)性強(qiáng);波譜技術(shù)的原理講解深入淺出;列舉的解析實例簡單易懂，代表性強(qiáng)，并且摒棄了落伍的波譜圖，采用了最新格式的波譜圖;每章附有課后練習(xí)題和參考答案，利于學(xué)生學(xué)習(xí)鞏固該章內(nèi)容。教材中將“核磁共振光譜法”這部分內(nèi)容分成三章進(jìn)行介紹，分別是核磁共振氫譜、核磁共振碳譜和二維核磁共振譜，三章內(nèi)容設(shè)置即相互關(guān)聯(lián)又各有不同，循序漸進(jìn)的將“核磁共振光譜法”這種解析藥物結(jié)構(gòu)的手段的應(yīng)用串聯(lián)起來。

1．2 學(xué)情分析

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，認(rèn)真研究學(xué)生的能力水平、知識背景、實際需求和認(rèn)知傾向，為學(xué)生設(shè)計適合其需求的教學(xué)活動，能顯著的提高教學(xué)效率?！端幬锝Y(jié)構(gòu)解析》課程授課對象為我校處于大三上學(xué)期學(xué)習(xí)階段的藥學(xué)和藥物制劑本科專業(yè)學(xué)生，要求學(xué)生具備相關(guān)化學(xué)知識基礎(chǔ)，此階段的學(xué)生已適應(yīng)并能自我調(diào)整大學(xué)的學(xué)習(xí)生活，自主學(xué)習(xí)能力及邏輯思維能力較強(qiáng)。從學(xué)生的知識背景看，該專業(yè)學(xué)生已系統(tǒng)學(xué)習(xí)了無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)等相關(guān)基礎(chǔ)課程，并且在儀器分析中對本課程涉及到的4大波譜也有了初步的介紹。從學(xué)生的實際需求看，本學(xué)期該專業(yè)學(xué)生同時學(xué)習(xí)的課程《天然藥物化學(xué)》中作為重點和難點的各類化合物的結(jié)構(gòu)鑒定部分的內(nèi)容也會涉及到《藥物結(jié)構(gòu)解析》中的知識的應(yīng)用，因此學(xué)好并掌握了《藥物結(jié)構(gòu)解析》中解析藥物結(jié)構(gòu)的方法對相關(guān)課程的學(xué)習(xí)幫助很大，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性很高。因此在介紹“核磁共振光譜法”這部分內(nèi)容時，應(yīng)著重根據(jù)學(xué)生已有的化學(xué)基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生克服怕難的心理，突破主要理解難點和要點，并結(jié)合實際應(yīng)用中常用的化合物解析實例，提高學(xué)生對本部分內(nèi)容的掌握程度。

2 教學(xué)內(nèi)容分析

“核磁共振光譜法”在解析化合物的結(jié)構(gòu)時起著舉足輕重的作用，據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗，學(xué)生普遍對這部分內(nèi)容學(xué)習(xí)時有著“打怵”的心理，因此授課時主要通過一系列的基本原理的融匯貫通介紹，引導(dǎo)學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上掌握產(chǎn)生核磁共振現(xiàn)象的原因，屏蔽效應(yīng)，什么是化學(xué)位移值，以及影響化學(xué)位移的因素有哪些等知識點，從而克服心理障礙。因此根據(jù)實際情況，核磁共振的基本原理介紹和核磁共振氫譜的應(yīng)用將是授課重點，將會起到醍醐灌頂?shù)淖饔谩?/p>

核磁共振的基本原理將圍繞著一條主線逐一展開，主線框架如圖1。

圖1 核磁共振的基本原理主線框架

化學(xué)位移是解析核磁共振光譜的主要參數(shù)，化學(xué)位移與外加磁場強(qiáng)度的關(guān)系示意圖可用如圖2坐標(biāo)示意圖表示。

圖2 化學(xué)位移坐標(biāo)示意圖

由此可以總結(jié)出有利于理解分析化學(xué)位移的一條規(guī)律:核外電子云密度越大，屏蔽效應(yīng)越強(qiáng)，要維持核原有的頻率共振，則外磁場強(qiáng)度必須增強(qiáng)得越多，共振信號在高場出現(xiàn)，δ小 ;核外電子云密度越小，屏蔽效應(yīng)越弱，共振需要的磁場強(qiáng)度越小，在低場出現(xiàn)，δ大。

在理解并掌握了以上核磁共振基本原理的內(nèi)容以后，再理解并掌握影響核磁共振氫譜化學(xué)位移的主要因素，并能根據(jù)化學(xué)位移值初步推斷氫的類型;掌握磁不等同的氫或碳核、1HNMR譜裂分情況、偶合常數(shù)，掌握低級偶合中相鄰基團(tuán)的結(jié)構(gòu)特征，并能初步識別高級偶合系統(tǒng)。

核磁共振碳譜的內(nèi)容在掌握了核磁共振氫譜的內(nèi)容基礎(chǔ)上就容易的多，本章內(nèi)容需要熟悉各種碳譜的測定技術(shù)及能提供的信息和用途;掌握各種類型的碳原子的化學(xué)位移范圍;掌握13C－NMR譜用于有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)測定一般程序，并能綜合應(yīng)用圖譜提供的各種信息初步判斷化合物的結(jié)構(gòu)特點。

二維核磁共振譜是在對一維核磁共振氫譜和碳譜的充分分析的基礎(chǔ)上用于解析復(fù)雜化合物的有效途徑，二維核磁共振譜的解析需要大量的實踐工作的訓(xùn)練，本章對二維核磁共振譜的內(nèi)容要求初步了解2D－NMR測定的基本原理，掌握各種二維核磁共振譜的用途和解析方法。

3 教法和學(xué)法［3－4］

根據(jù)課程性質(zhì)和學(xué)生特點設(shè)計科學(xué)實用并富有實效的教法和學(xué)法將會大大提高授課和學(xué)習(xí)效率，達(dá)到事半功倍的效果。

3．1 教法

啟發(fā)式教學(xué):啟發(fā)學(xué)生在已有的化學(xué)基礎(chǔ)上對核磁共振的基本原理按照主線逐一進(jìn)行理解分析，最終總結(jié)歸納出化學(xué)位移信息與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，以不變應(yīng)萬變，避免了死記硬背長時間出現(xiàn)的偏差。通過此種啟發(fā)式教學(xué)法使學(xué)生理解掌握核磁共振的本質(zhì)，克服“打怵”的心理，讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

計算機(jī)輔助教學(xué):在課程的備課和教學(xué)過程中，通過CHEMDRAW等計算機(jī)軟件，繪制化合物的分子式與結(jié)構(gòu)式，模擬化合物的2D/3D結(jié)構(gòu)、構(gòu)象、核磁共振圖譜等，輔助分析化合物的結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生對于光譜特征與結(jié)構(gòu)之間關(guān)系的感官認(rèn)知，培養(yǎng)學(xué)生解析結(jié)構(gòu)的能力。

實例教學(xué)法:《藥物結(jié)構(gòu)解析》的特點就是教材中會有大量波譜圖實例，授課教師經(jīng)過多年的教學(xué)和科研也積累了大量化合物的波譜圖實例，授課過程中通過大量代表性化合物的核磁共振氫譜和碳譜圖的實例解析，反復(fù)強(qiáng)化所學(xué)內(nèi)容，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生“能解析出結(jié)構(gòu)”的信心。

反饋教學(xué)法:通過提問和課后練習(xí)等環(huán)節(jié)的教學(xué)效果反饋，查漏補(bǔ)缺，答疑解惑，個別輔導(dǎo)，以期達(dá)到較好的教學(xué)效果。

3．2 學(xué)法

自主、探究式學(xué)習(xí):學(xué)生要改被動為主動，深入探究解析結(jié)構(gòu)所用波譜手段的原理，在理解的基礎(chǔ)上一步步推理，避免死記硬背。

舉一反三式學(xué)習(xí):“舉一”即揭示規(guī)律，掌握方法，“反三”按圖索驥，觸類旁通，既能發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，又能發(fā)揮學(xué)生的主體作用，培養(yǎng)了自學(xué)能力。

學(xué)會利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境:充分利用我校BlackBoard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺和學(xué)校圖書館提供的維普、清華同方、萬方、超星數(shù)字圖書等多種數(shù)據(jù)庫資源，查閱相關(guān)資料和圖譜，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互動教學(xué)和學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。

4 教學(xué)過程

本部分內(nèi)容授課時長為14學(xué)時，具體教學(xué)過程如下。

首先引導(dǎo)學(xué)生回顧上次課的內(nèi)容，指出核磁共振光譜與之前學(xué)過的紫外光譜和紅外光譜的共同點是都屬于吸收光譜，即化合物吸收了某一波長的光從低能級躍遷到高能級，從而產(chǎn)生吸收光譜，進(jìn)而指明不同點是核磁共振光譜是原子核的能級躍遷產(chǎn)生的吸收光譜，從而導(dǎo)入新課。核磁共振的基本原理(3學(xué)時)，是本部分授課的重點，講授時采用啟發(fā)式教學(xué)以邏輯主線貫穿，層層遞進(jìn)，注重化學(xué)位移與屏蔽效應(yīng)、信號磁場強(qiáng)度關(guān)系的推理過程。

核磁共振氫譜的主要參數(shù)(2學(xué)時)，本部分重點介紹氫核化學(xué)位移的影響因素、不同氫核化學(xué)位移值范圍、峰的裂分與偶合常數(shù)，借助計算機(jī)輔助教學(xué)軟件，模擬化合物的2D/3D結(jié)構(gòu)、核磁共振氫圖譜等，增強(qiáng)學(xué)生對核磁共振氫譜的感官認(rèn)知。

核磁共振氫譜在結(jié)構(gòu)解析中的應(yīng)用(3學(xué)時)，本部分內(nèi)容采用實例教學(xué)法做大量結(jié)構(gòu)解析練習(xí)，結(jié)合《天然藥物化學(xué)》課程中蒽醌類、黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)解析實例，讓理論轉(zhuǎn)化成解析結(jié)構(gòu)的實戰(zhàn)能力。

核磁共振碳譜(4學(xué)時)，采用類比法介紹碳譜與氫譜的相似推理過程和各種碳譜的測定技術(shù)及能提供的信息和用途，采用計算機(jī)輔助教學(xué)和實例教學(xué)介紹碳譜在結(jié)構(gòu)解析中的應(yīng)用。

二維核磁共振譜(2學(xué)時)，主要講授各種二維核磁共振譜的用途和解析方法。

每次授課結(jié)束及時回答學(xué)生提出的問題，提醒學(xué)生課后復(fù)習(xí)和練習(xí)，下次授課前講授課后練習(xí)題，根據(jù)教學(xué)效果反饋對授課內(nèi)容查漏補(bǔ)缺。