浅析如何加强核磁共振理论教学和实验教学的联系*

张家新

北京师范大学 北京 100875

浅析如何加强核磁共振理论教学和实验教学的联系*

张家新

北京师范大学 北京 100875

文中提出了目前一些高校核磁共振理论教学和实验教学相脱节的问题,对如何改进和加强二者的联系进行了探讨。

核磁共振；理论教学；实验教学

自从1945年底及1946年初美国科学家布洛赫和珀赛尔分别发现核磁共振现象以来，核磁共振技术得到了飞速发展，如今已成为一门有完整理论的新学科。在各种各样的化学分析仪器中，核磁共振波谱仪被公认为是一种非常重要的研究和测试工具，它的许多功能是其他手段无法替代的。

近年来，随着国家对高等教育的投资大幅增加，很多高校都购买了价格昂贵的核磁共振波谱仪，大力改善了教学及科研条件。但是,如今不少院校从事核磁共振波谱理论教学和管理核磁共振波谱仪的不是同一个人。从事理论教学的老师可能对最现代的核磁共振波谱仪的性能不了解，对最新的实验技术不熟悉，而实际管理操作核磁共振波谱仪的教师又可能对理论教学的具体内容不甚清楚，这样就不可避免地造成理论教学和实验教学的脱节，不利于充分调动学生的学习积极性，不利于提高学生把理论和实践有机结合起来的能力。本文对如何解决核磁共振理论教学和实验教学相脱节问题做一个探讨。

一、理论教学的老师应熟悉当今核磁共振的新功能及新技术

自问世以来，核磁共振在硬件及软件两方面都发展迅猛，从当初的连续波谱仪到如今的脉冲傅里叶变换波谱仪，从先前60兆的低频仪器到现在普遍使用的400兆、500兆甚至600兆的高频仪器；从一维实验到二维、三维实验以及固体核磁、蛋白质分析应用，从常规的静态结构分析到动态学研究，最近又出现了低温探头、魔角旋转和扩散排序等新技术。但现在不少高校有关核磁共振波谱理论的教材及课件不是与时俱进，而是沿用多年前的老教材内容，对当今核磁共振波谱仪的新功能及新实验技术很少提及。这主要是因为波谱理论教学的老师很少关注核磁共振技术的发展，不了解其新功能及新技术，所以无法淘汰过时的东西而增加新鲜的内容。比如以前的核磁共振波谱仪只能手动匀场，无法完全使样品管周围的磁场均匀化。为了提高信号的分辨能力，样品管在实验过程中必须不断地高速旋转，以使作用其上的磁场均匀化。但是样品管高速旋转会出现旋转边峰，更为严重的是高速旋转的样品管有时会破裂。但如今的核磁共振波谱仪增加了自动均匀功能，可以不旋转样品管而使磁场均匀化，因此如教师了解最新的自动均匀技术，就可以告诉学生不需手动匀场，不需旋转样品管而使实验更安全，也没有了旋转边峰而使谱图更好看。

因此，为了使学生掌握有关核磁共振最前沿的知识，培养学生的创新思维，提高学生的创新能力，理论教学的老师应时时关注当今核磁共振的新发展，及时了解并熟悉仪器的新功能及新实验技术，多与管理核磁共振波谱仪的教师沟通及交流，把理论教学和实验教学有机紧密地结合起来。

二、重视实验教学，提高管理人员的素质

现在像核磁共振波谱仪等大型仪器由于其功能强，技术更新快，需要的不再是过去那种“保安”式的仅仅只是看守仪器设备的管理员，而是需要既懂理论又熟悉操作技术的高级技术人才。因此，应选配备责任心强、业务水平高的管理人员，尽力创造条件，让核磁共振波谱仪的管理人员参加国内外一些学术活动和定期培训，使他们不断更新知识结构，及时了解核磁共振的发展动态，熟练掌握核磁共振的最新实验操作技术，提高业务技能和综合素质，使仪器原有的功能得到充分利用并能进行深层次的开发。另外，要重视实验教学，实验教学是培养学生综合素质和创新能力的不可替代的平台，是巩固理论教学，培养创新人才的重要环节。理论教学的教师和仪器的管理人员要善于吸收核磁共振的最新发展成果，互帮互学，相互探讨如何结合核磁共振的新功能和新技术，对实验教学内容进行改革和创新，改变以往依附于理论课，滞后于新知识、新技术发展的实验教学模式，使学生充分了解核磁共振的最新功能和技术，大力激发学生的学习热情和动手操作的欲望，最终达到拓展视野、学以致用、学会创新、掌握技能的目的。

三、面向学生有序开放核磁共振波谱仪

由于核磁共振波谱仪价格昂贵，不少高等院校不让学生亲自动手操作仪器，担心学生不小心会损坏仪器。其实，如果先对学生进行严格的培训，对培训合格者发放合格证，仪器只对持证者开放，应不会有什么问题。对学生有序开放核磁共振波谱仪等大型仪器可以给学生提供更多的适合自己特点的实践与创新机会，鼓励学生由验证性实验出发，学习基本实验方法，继而结合自身爱好和在课堂上所学的知识进行创新设计实验，使学生尽早地接受创新能力培养的锻炼机会，充分提高仪器设备的使用效率。

四、结束语

核磁共振由于运用广，其技术发展非常迅速，从事理论教学和实验教学的教师要善于吸收核磁共振的最新技术，不断更新教学内容，才能把理论教学和实验教学有机地紧密地结合起来，同时，对学生有序开放核磁共振波谱仪，为培养创新型人材提供有力的保证。

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Abstract：This paper made the divorce problem of nuclear magnetic resonance theory teaching and experiment teaching in some colleges and universities of China at present, and on how to improve and strengthen the ties of them was discussed.

Key words：nuclear magnetic resonance；theory teaching；experiment teaching

A brief analysis of how to strengthen nuclear magnetic resonance theory teaching and experiment teaching links

Zhang Jiaxin
Beijing normal university, Beijing 100875,China

2009-11-17

张家新，博士，助理研究员。

*本文系得北京市教育委员会共建项目(102-105834)，以及教育部共建项目(119001)专项资助。