高校化學教育中綠色化學理念應用淺議
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摘要：日益嚴重的環(huán)境污染問題引起了全世界的廣泛關(guān)注，旨在實現(xiàn)生產(chǎn)和排放綠色化、減輕污染程度的綠色化學應運而生。本文介紹了綠色化學和綠色化學教育，分析了國內(nèi)外的綠色化學教育現(xiàn)狀，闡明了綠色化學理念融入到大學化學教育的意義，探討了其融合策略，即將綠色化學與化學教學的各個環(huán)節(jié)相結(jié)合，在理論教學中培養(yǎng)大學生的綠色化學意識，在實驗教學中培養(yǎng)大學生的綠色化學操作，在實踐教學中檢驗大學生綠色化學的應用，在考評環(huán)節(jié)中考核大學生實施綠色化學的能力。通過思想到能力的培養(yǎng)，提高大學生的環(huán)保意識。
關(guān)鍵詞：化學教育；綠色化學；高等院校
當前工業(yè)發(fā)展的進步是以破壞環(huán)境為代價的，如越來越突出的溫室效應、酸雨、霧霾等環(huán)境污染問題，主要是由于人們不斷追求經(jīng)濟效益的同時又缺乏相應環(huán)境保護的理念。要解決環(huán)境污染問題，必須要從源頭上遏制污染物的排放，由此美國科學家首先提出了“綠色化學”的理念。“綠色化學”可將可能的污染消除在起始階段，從而達到零污染和零排放的效果。我國將“綠色化學”納入到國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略計劃中，然而要想讓可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略計劃一直貫徹并執(zhí)行下去，其根本在于教育，要使未來的接班人和建設(shè)者具有“綠色化學”的思想、與時俱進的環(huán)保理念，從源頭上杜絕環(huán)境污染，只要這樣才能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的宏偉目標[1]。化學是高校理工科專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程，教師應將“綠色化學”的理念引入到高校化學教育中，提高大學生的環(huán)保意識，同時改革高校化學教學模式，彌補原有教學體系的不足，使高校化學教育得到長期的發(fā)展。
綠色化學強調(diào)從源頭防治污染，提倡使用先進的化學知識或具有創(chuàng)新性的化學技術(shù)降低或消除工業(yè)生產(chǎn)中的有毒有害物質(zhì)，同時提出了生產(chǎn)結(jié)果綠色和生產(chǎn)過程綠色的要求，從而達到保護環(huán)境的目的。綠色化學經(jīng)歷了十幾年的發(fā)展后，其概念由抽象變得具體實際，主要體現(xiàn)在原子經(jīng)濟性和5R原則中。原子經(jīng)濟性是一種非常理想的狀態(tài)，體現(xiàn)了資源最大化使用理念，就是把反映物中的每一個原子都加以充分利用；而5R原則包括減量使用、重復利用、回收、再生和拒絕使用[2]。將綠色化學的思想融入到教學中，即為綠色化學教育，綠色化學教育是以綠色化學的知識、技能來充實學生，使其形成綠色化學的思想與理念，最后落實到行動中，踐行綠色環(huán)保的行為。
2國內(nèi)外綠色化學理念教學的起源與發(fā)展
綠色化學理念提出后，各國紛紛積極開展綠色化學理念的教學活動，以此推動綠色化學的傳承。美國非常重視綠色人才的培養(yǎng)，早在1996年，綠色化學的理念就被引入到環(huán)境化學的課堂，到2000年，將綠色化學作為一門的單獨的課程開設(shè)，可見美國對綠色化學的重視程度。從2000年開始，其他國家也紛紛效仿美國，澳大利亞、德國、日本和印度等國相繼探討了適合自己國家特色的綠色化學教育，并編寫了很多關(guān)于綠色化學的教材。我國綠色化學的想法與構(gòu)思并不比西方發(fā)達國家晚，早在1995年，清華大學的教授就公開發(fā)表了關(guān)于在高校中開設(shè)綠色化學課程的想法，中國科技大學于1996年率先將其變成了現(xiàn)實，隨后，國內(nèi)也出版了很多關(guān)于綠色化學的書籍，如《綠色化學與環(huán)境》《綠色化學》等，很多高校將其列入了化學專業(yè)的必修課[3]。由此可見，國內(nèi)外對綠色化學理念都是非常敏感的，各國幾乎是同時意識到綠色化學對未來發(fā)展的巨大貢獻，將綠色化學理念應用到高校化學教育中是彰顯化學應用的必要途徑。
3在高校展開綠色化學教育的意義
3.1幫助大學生樹立正確的發(fā)展觀
綠色化學是未來發(fā)展的一種必然趨勢，各行各業(yè)都會面臨著綠色發(fā)展的問題。大學生在中學階段不僅沒有接受過多的綠色化學理念的教學，也沒有過多地關(guān)注應如何為環(huán)境保護作出個人貢獻。將綠色化學教育融入到高校化學教育中，首先讓學生認識到地球環(huán)境破壞的嚴重性，進而增強學生環(huán)保意識。在地球上資源有限的情況下，如何珍惜現(xiàn)有資源就成為了非常重要的課題。在課題的探究過程中，教師可以引導學生建立綠色發(fā)展的行業(yè)思想，將環(huán)境保護放在行業(yè)發(fā)展的首位，無論是從專業(yè)知識還是從綜合素養(yǎng)，都有助于大學生形成正確的發(fā)展觀，積極投身于環(huán)境保護的事業(yè)中，為保護人類賴以生存的環(huán)境貢獻微薄之力。
3.2推動化學教育的改革工作
高校育人就是要培養(yǎng)與社會接軌的人才，要隨時注意社會和企業(yè)的發(fā)展動態(tài)。而當今社會發(fā)展讓人們越來越重視環(huán)境問題，綠色和環(huán)保成了社會發(fā)展的主旋律，這也成為了高校教學需要關(guān)注的熱點問題。與中學教育不同，高校教育更加突出知識的應用性、系統(tǒng)性和專業(yè)性，將綠色化學理念融入到化學教育中，可引發(fā)化學教育的改革，包括教學理念的變革、課程實驗的設(shè)計、生產(chǎn)實習的實施等；將綠色化學理念融入到化學教育的全過程，可豐富大學生的思維；將綠色化學的知識應用到生產(chǎn)實踐中，可使高校化學課程的教學緊跟時代的步伐，真正做到教學為生產(chǎn)實踐服務(wù)。
3.3創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)
綠色化學的理念并不是紙上談兵，而是要有先進的技術(shù)和產(chǎn)品。隨著工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，一些能夠降低能耗或降低污染物含量的技術(shù)和產(chǎn)品迎來了發(fā)展期。將綠色化學理念融入到高校化學教育中，了解企業(yè)的需求，在科學研究中不斷探索，讓大學生認識到科學研究的實際應用價值，培養(yǎng)他們對科學研究的濃厚興趣[4]。通過大學生創(chuàng)新項目的申報和實施，提高大學生的創(chuàng)新意識，加強大學生對本專業(yè)的認可程度，源源不斷地為國家輸送具有綠色思維、能力創(chuàng)新的專業(yè)化工人才。
4綠色化學理念在高校化學教育中的實施策略
工業(yè)的快速發(fā)展是一把雙刃劍，一方面可以帶動經(jīng)濟的飛速增長，另一方面會給環(huán)境保護帶來很大的威脅。將綠色化學理念融入到高校化學教育中，培養(yǎng)具有環(huán)境保護意識的社會主義接班人和建設(shè)者，讓他們應用專業(yè)知識更好地解決經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護之間的矛盾，促進工業(yè)可持續(xù)的發(fā)展。
4.1高校教師要加強綠色化學意識
教師是學生模仿的對象，要將綠色化學的理念融入到化學教學中，首先作為高校化學教師就要意識到綠色化學的作用，優(yōu)先掌握綠色化學理念，在教學中對未體現(xiàn)綠色化學的教學內(nèi)容進行補充、拓展與更新，引導學生增強環(huán)保意識，使學生在潛移默化中受到綠色教育。加強綠色化學意識是執(zhí)行綠色化學教學理念的前提。綠色化學是化學教學的有效延伸，是基于社會發(fā)展狀態(tài)的改進，教師明確了綠色化學的意義，才能將綠色化學的思想貫穿到日常教學活動中，讓學生形成對綠色化學的認可，從根本上理解綠色化學的內(nèi)涵。
4.2注重綠色化學理念在理論教學中的融合
要實施綠色化學的教學理念，需要讓大學生知道到底什么是綠色化學。大學的課堂教學是以學生自學為基礎(chǔ)的教學，更多地需要大學生自己去體會、琢磨，因此在大學理論教學中教材起到了非常重要的作用。在綠色化學理論融入高校化學教育中，除了教師要提高綠色化學意識外，教材也要積極融入綠色化學理念。大學化學教材更新速度較快，在每一次新教材編寫過程中，編寫者都會關(guān)注化學發(fā)展的前沿，將一些新內(nèi)容融入到教材中。因此，將綠色化學理念應用在理論教學中，就要注意綠色化學理念的教材開發(fā)工作。編寫者不僅要注重化學領(lǐng)域中的新成果，還需要注意國內(nèi)外專家發(fā)表的關(guān)于綠色化學的新學術(shù)論文，了解綠色化學發(fā)展的最新動態(tài)，分析后結(jié)合生產(chǎn)實際，編寫出適合我國學生的綠色化學教材。
4.3注重綠色化學理念在實驗教學中的融合
化學是一門理論和實驗并行的課程，在理論課程中可以培養(yǎng)學生的綠色思維，讓學生認識到綠色化學的理念，理解其含義和主要內(nèi)容，但思想的落實還是要歸于實驗教學中。通過實驗教學，可以讓學生對綠色化學有更深入的了解，知道該從哪些方面入手以達到綠色化學的思想。在以往的化學實驗中，高校化學教師一般注重原理的介紹和操作規(guī)范性的要求，但對于實驗方案的改進并不關(guān)注，尤其是對綠色化學的融入比較忽視。教師應該從小處著手，將綠色化學思想融入到整個實驗過程中，讓學生感受到綠色化學無處不在[5]。如在制備銀納米粒子的實驗中，教師可設(shè)計生物源殼寡糖衍生物法這種新的方法來制備銀納米粒子，并介紹制備銀納米粒子的傳統(tǒng)方法及新舊方法的優(yōu)劣勢對比，使學生學會如何對現(xiàn)有實驗改進以達到綠色化學的目的，明白綠色化學的實施途徑。
4.4注重綠色化學理念在實踐教學中的融合
實踐教學是高校專業(yè)教學體系中必不可少的一個教學環(huán)節(jié)，但以往的教學對實踐教學并不是很重視，甚至有些高校沒有開設(shè)相應的實踐教學課程。實踐教學是對大學生綜合能力的考察，一般都是在專業(yè)對口的實習基地完成。實踐教學能夠開闊學生的眼界，激發(fā)學生的靈感，讓學生的所學能有更為廣闊的施展空間；實踐教學也能讓學生獲得生產(chǎn)實踐的第一手資料，能夠發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)實踐中的問題，分析問題并解決；實踐教學能夠讓學生積累足夠的知識與經(jīng)驗，讓學生更有信心地面對生產(chǎn)崗位。在實踐教學中融入綠色化學，有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，并讓學生習得的綠色思想有更大的發(fā)揮空間。如在某化工廠的實踐教學中，帶隊教師可以給學生布置相應的任務(wù)，將學生分成不同的小組，按小組搜集所在崗位的數(shù)據(jù)，找到數(shù)據(jù)中有無進一步提升的點，諸如原料的使用量、廢液廢渣的循環(huán)利用、有害氣體的排放量和熱源的重復利用等，對這些內(nèi)容進行重新優(yōu)化與設(shè)計，并做出估算值，這種改進的內(nèi)容都屬于綠色化學的范疇，在實踐教學中由發(fā)現(xiàn)到解決，整個過程中都貫穿綠色思想，讓學生從綠色角度完成實踐活動，把理論與生產(chǎn)實際相結(jié)合。通過實踐活動中綠色化學思想的注入，賦予實踐活動更大的社會價值，不僅可以提高學生對實踐活動的重視度，還可以讓學生知道綠色化學在生產(chǎn)實踐中的體現(xiàn)。
4.5注重綠色化學理念的評價
實驗考核是對化學思維應用性的檢測，然而以往的化學考核中實驗考核所占比例較小，即使是實驗考核，也是以學生操作的規(guī)范性和實驗結(jié)果為考核指標，沒有注意到對綠色化學理念的考核。因此，建議高校化學教師在實施實驗考核時可以增加實驗設(shè)計題目，考查學生實施綠色化學的能力。如“苯胺類化合物是具有一定毒性的，而傳統(tǒng)的撲熱息痛合成法就需要用到苯胺類化合物，如何降低該反應的毒性，可不可用更換原料的角度出發(fā)呢？請列出可代替苯胺類化合物的原料，并設(shè)計相應的實驗過程。”通過類似實驗設(shè)計題的考核，不僅可以實現(xiàn)理論知識的靈活應用，還可以培養(yǎng)學生的綠色化學素養(yǎng)，對學生今后的科研工作也有很大的啟發(fā)作用。
5結(jié)語
化學是與人類的生產(chǎn)和生活緊密相連的一門學科，它在生產(chǎn)實踐及環(huán)境治理中發(fā)揮著重要作用。從源頭控制生產(chǎn)實踐，減少污染物的排放，則是對環(huán)境保護最有效的措施。因此，將綠色化學的思維傳遞給新一代十分必要。在尋求不斷增長的經(jīng)濟發(fā)展中要以可持續(xù)性發(fā)展為前提，將綠色化學理念融入大學教育中，有助于推動化學教學的改革工作；不斷創(chuàng)新化學教學模式，有助于培養(yǎng)創(chuàng)新型的化學人才。在具體的實施中，化學教師要重視綠色化學理念的融入，從理論教學、實驗教學到實踐教學，再到評價環(huán)節(jié)，要全方位地植入綠色化學的思想，培養(yǎng)大學生的綠色思維，增強他們的社會責任感與環(huán)保意識，使他們牢記行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展使命。
參考文獻
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作者:郭杰 單位:鶴壁職業(yè)技術(shù)學院
