高?；瘜W(xué)教育中綠色化學(xué)理念應(yīng)用淺議
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摘要：日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題引起了全世界的廣泛關(guān)注，旨在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和排放綠色化、減輕污染程度的綠色化學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。本文介紹了綠色化學(xué)和綠色化學(xué)教育，分析了國內(nèi)外的綠色化學(xué)教育現(xiàn)狀，闡明了綠色化學(xué)理念融入到大學(xué)化學(xué)教育的意義，探討了其融合策略，即將綠色化學(xué)與化學(xué)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)相結(jié)合，在理論教學(xué)中培養(yǎng)大學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)大學(xué)生的綠色化學(xué)操作，在實(shí)踐教學(xué)中檢驗(yàn)大學(xué)生綠色化學(xué)的應(yīng)用，在考評環(huán)節(jié)中考核大學(xué)生實(shí)施綠色化學(xué)的能力。通過思想到能力的培養(yǎng)，提高大學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。
關(guān)鍵詞：化學(xué)教育；綠色化學(xué)；高等院校
當(dāng)前工業(yè)發(fā)展的進(jìn)步是以破壞環(huán)境為代價(jià)的，如越來越突出的溫室效應(yīng)、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(jì)效益的同時(shí)又缺乏相應(yīng)環(huán)境保護(hù)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(xué)家首先提出了“綠色化學(xué)”的理念?！熬G色化學(xué)”可將可能的污染消除在起始階段，從而達(dá)到零污染和零排放的效果。我國將“綠色化學(xué)”納入到國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃中，然而要想讓可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略計(jì)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(xué)”的思想、與時(shí)俱進(jìn)的環(huán)保理念，從源頭上杜絕環(huán)境污染，只要這樣才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的宏偉目標(biāo)[1]?；瘜W(xué)是高校理工科專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程，教師應(yīng)將“綠色化學(xué)”的理念引入到高?；瘜W(xué)教育中，提高大學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，同時(shí)改革高?；瘜W(xué)教學(xué)模式，彌補(bǔ)原有教學(xué)體系的不足，使高?；瘜W(xué)教育得到長期的發(fā)展。
綠色化學(xué)強(qiáng)調(diào)從源頭防治污染，提倡使用先進(jìn)的化學(xué)知識(shí)或具有創(chuàng)新性的化學(xué)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(shí)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(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。綠色化學(xué)經(jīng)歷了十幾年的發(fā)展后，其概念由抽象變得具體實(shí)際，主要體現(xiàn)在原子經(jīng)濟(jì)性和5R原則中。原子經(jīng)濟(jì)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(gè)原子都加以充分利用；而5R原則包括減量使用、重復(fù)利用、回收、再生和拒絕使用[2]。將綠色化學(xué)的思想融入到教學(xué)中，即為綠色化學(xué)教育，綠色化學(xué)教育是以綠色化學(xué)的知識(shí)、技能來充實(shí)學(xué)生，使其形成綠色化學(xué)的思想與理念，最后落實(shí)到行動(dòng)中，踐行綠色環(huán)保的行為。
2國內(nèi)外綠色化學(xué)理念教學(xué)的起源與發(fā)展
綠色化學(xué)理念提出后，各國紛紛積極開展綠色化學(xué)理念的教學(xué)活動(dòng)，以此推動(dòng)綠色化學(xué)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(xué)的理念就被引入到環(huán)境化學(xué)的課堂，到2000年，將綠色化學(xué)作為一門的單獨(dú)的課程開設(shè)，可見美國對綠色化學(xué)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(xué)教育，并編寫了很多關(guān)于綠色化學(xué)的教材。我國綠色化學(xué)的想法與構(gòu)思并不比西方發(fā)達(dá)國家晚，早在1995年，清華大學(xué)的教授就公開發(fā)表了關(guān)于在高校中開設(shè)綠色化學(xué)課程的想法，中國科技大學(xué)于1996年率先將其變成了現(xiàn)實(shí)，隨后，國內(nèi)也出版了很多關(guān)于綠色化學(xué)的書籍，如《綠色化學(xué)與環(huán)境》《綠色化學(xué)》等，很多高校將其列入了化學(xué)專業(yè)的必修課[3]。由此可見，國內(nèi)外對綠色化學(xué)理念都是非常敏感的，各國幾乎是同時(shí)意識(shí)到綠色化學(xué)對未來發(fā)展的巨大貢獻(xiàn)，將綠色化學(xué)理念應(yīng)用到高校化學(xué)教育中是彰顯化學(xué)應(yīng)用的必要途徑。
3在高校展開綠色化學(xué)教育的意義
3.1幫助大學(xué)生樹立正確的發(fā)展觀
綠色化學(xué)是未來發(fā)展的一種必然趨勢，各行各業(yè)都會(huì)面臨著綠色發(fā)展的問題。大學(xué)生在中學(xué)階段不僅沒有接受過多的綠色化學(xué)理念的教學(xué)，也沒有過多地關(guān)注應(yīng)如何為環(huán)境保護(hù)作出個(gè)人貢獻(xiàn)。將綠色化學(xué)教育融入到高?；瘜W(xué)教育中，首先讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到地球環(huán)境破壞的嚴(yán)重性，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生環(huán)保意識(shí)。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(dǎo)學(xué)生建立綠色發(fā)展的行業(yè)思想，將環(huán)境保護(hù)放在行業(yè)發(fā)展的首位，無論是從專業(yè)知識(shí)還是從綜合素養(yǎng)，都有助于大學(xué)生形成正確的發(fā)展觀，積極投身于環(huán)境保護(hù)的事業(yè)中，為保護(hù)人類賴以生存的環(huán)境貢獻(xiàn)微薄之力。
3.2推動(dòng)化學(xué)教育的改革工作
高校育人就是要培養(yǎng)與社會(huì)接軌的人才，要隨時(shí)注意社會(huì)和企業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)。而當(dāng)今社會(huì)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(huì)發(fā)展的主旋律，這也成為了高校教學(xué)需要關(guān)注的熱點(diǎn)問題。與中學(xué)教育不同，高校教育更加突出知識(shí)的應(yīng)用性、系統(tǒng)性和專業(yè)性，將綠色化學(xué)理念融入到化學(xué)教育中，可引發(fā)化學(xué)教育的改革，包括教學(xué)理念的變革、課程實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)的實(shí)施等；將綠色化學(xué)理念融入到化學(xué)教育的全過程，可豐富大學(xué)生的思維；將綠色化學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中，可使高校化學(xué)課程的教學(xué)緊跟時(shí)代的步伐，真正做到教學(xué)為生產(chǎn)實(shí)踐服務(wù)。
3.3創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)
綠色化學(xué)的理念并不是紙上談兵，而是要有先進(jìn)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(xué)理念融入到高?；瘜W(xué)教育中，了解企業(yè)的需求，在科學(xué)研究中不斷探索，讓大學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)研究的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，培養(yǎng)他們對科學(xué)研究的濃厚興趣[4]。通過大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目的申報(bào)和實(shí)施，提高大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，加強(qiáng)大學(xué)生對本專業(yè)的認(rèn)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(xué)理念在高?；瘜W(xué)教育中的實(shí)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(dòng)經(jīng)濟(jì)的飛速增長，另一方面會(huì)給環(huán)境保護(hù)帶來很大的威脅。將綠色化學(xué)理念融入到高?；瘜W(xué)教育中，培養(yǎng)具有環(huán)境保護(hù)意識(shí)的社會(huì)主義接班人和建設(shè)者，讓他們應(yīng)用專業(yè)知識(shí)更好地解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾，促進(jìn)工業(yè)可持續(xù)的發(fā)展。
4.1高校教師要加強(qiáng)綠色化學(xué)意識(shí)
教師是學(xué)生模仿的對象，要將綠色化學(xué)的理念融入到化學(xué)教學(xué)中，首先作為高校化學(xué)教師就要意識(shí)到綠色化學(xué)的作用，優(yōu)先掌握綠色化學(xué)理念，在教學(xué)中對未體現(xiàn)綠色化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充、拓展與更新，引導(dǎo)學(xué)生增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)，使學(xué)生在潛移默化中受到綠色教育。加強(qiáng)綠色化學(xué)意識(shí)是執(zhí)行綠色化學(xué)教學(xué)理念的前提。綠色化學(xué)是化學(xué)教學(xué)的有效延伸，是基于社會(huì)發(fā)展?fàn)顟B(tài)的改進(jìn)，教師明確了綠色化學(xué)的意義，才能將綠色化學(xué)的思想貫穿到日常教學(xué)活動(dòng)中，讓學(xué)生形成對綠色化學(xué)的認(rèn)可，從根本上理解綠色化學(xué)的內(nèi)涵。
4.2注重綠色化學(xué)理念在理論教學(xué)中的融合
要實(shí)施綠色化學(xué)的教學(xué)理念，需要讓大學(xué)生知道到底什么是綠色化學(xué)。大學(xué)的課堂教學(xué)是以學(xué)生自學(xué)為基礎(chǔ)的教學(xué)，更多地需要大學(xué)生自己去體會(huì)、琢磨，因此在大學(xué)理論教學(xué)中教材起到了非常重要的作用。在綠色化學(xué)理論融入高?；瘜W(xué)教育中，除了教師要提高綠色化學(xué)意識(shí)外，教材也要積極融入綠色化學(xué)理念。大學(xué)化學(xué)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(huì)關(guān)注化學(xué)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(xué)理念應(yīng)用在理論教學(xué)中，就要注意綠色化學(xué)理念的教材開發(fā)工作。編寫者不僅要注重化學(xué)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(xué)的新學(xué)術(shù)論文，了解綠色化學(xué)發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)，分析后結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，編寫出適合我國學(xué)生的綠色化學(xué)教材。
4.3注重綠色化學(xué)理念在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的融合
化學(xué)是一門理論和實(shí)驗(yàn)并行的課程，在理論課程中可以培養(yǎng)學(xué)生的綠色思維，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到綠色化學(xué)的理念，理解其含義和主要內(nèi)容，但思想的落實(shí)還是要?dú)w于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以讓學(xué)生對綠色化學(xué)有更深入的了解，知道該從哪些方面入手以達(dá)到綠色化學(xué)的思想。在以往的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，高校化學(xué)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(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)并不關(guān)注，尤其是對綠色化學(xué)的融入比較忽視。教師應(yīng)該從小處著手，將綠色化學(xué)思想融入到整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，讓學(xué)生感受到綠色化學(xué)無處不在[5]。如在制備銀納米粒子的實(shí)驗(yàn)中，教師可設(shè)計(jì)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(xué)生學(xué)會(huì)如何對現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)改進(jìn)以達(dá)到綠色化學(xué)的目的，明白綠色化學(xué)的實(shí)施途徑。
4.4注重綠色化學(xué)理念在實(shí)踐教學(xué)中的融合
實(shí)踐教學(xué)是高校專業(yè)教學(xué)體系中必不可少的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，但以往的教學(xué)對實(shí)踐教學(xué)并不是很重視，甚至有些高校沒有開設(shè)相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)課程。實(shí)踐教學(xué)是對大學(xué)生綜合能力的考察，一般都是在專業(yè)對口的實(shí)習(xí)基地完成。實(shí)踐教學(xué)能夠開闊學(xué)生的眼界，激發(fā)學(xué)生的靈感，讓學(xué)生的所學(xué)能有更為廣闊的施展空間；實(shí)踐教學(xué)也能讓學(xué)生獲得生產(chǎn)實(shí)踐的第一手資料，能夠發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)實(shí)踐中的問題，分析問題并解決；實(shí)踐教學(xué)能夠讓學(xué)生積累足夠的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生更有信心地面對生產(chǎn)崗位。在實(shí)踐教學(xué)中融入綠色化學(xué)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，并讓學(xué)生習(xí)得的綠色思想有更大的發(fā)揮空間。如在某化工廠的實(shí)踐教學(xué)中，帶隊(duì)教師可以給學(xué)生布置相應(yīng)的任務(wù)，將學(xué)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(jìn)一步提升的點(diǎn)，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(fù)利用等，對這些內(nèi)容進(jìn)行重新優(yōu)化與設(shè)計(jì)，并做出估算值，這種改進(jìn)的內(nèi)容都屬于綠色化學(xué)的范疇，在實(shí)踐教學(xué)中由發(fā)現(xiàn)到解決，整個(gè)過程中都貫穿綠色思想，讓學(xué)生從綠色角度完成實(shí)踐活動(dòng)，把理論與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合。通過實(shí)踐活動(dòng)中綠色化學(xué)思想的注入，賦予實(shí)踐活動(dòng)更大的社會(huì)價(jià)值，不僅可以提高學(xué)生對實(shí)踐活動(dòng)的重視度，還可以讓學(xué)生知道綠色化學(xué)在生產(chǎn)實(shí)踐中的體現(xiàn)。
4.5注重綠色化學(xué)理念的評價(jià)
實(shí)驗(yàn)考核是對化學(xué)思維應(yīng)用性的檢測，然而以往的化學(xué)考核中實(shí)驗(yàn)考核所占比例較小，即使是實(shí)驗(yàn)考核，也是以學(xué)生操作的規(guī)范性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果為考核指標(biāo)，沒有注意到對綠色化學(xué)理念的考核。因此，建議高?；瘜W(xué)教師在實(shí)施實(shí)驗(yàn)考核時(shí)可以增加實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題目，考查學(xué)生實(shí)施綠色化學(xué)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(yīng)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(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過程?！蓖ㄟ^類似實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的考核，不僅可以實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)的靈活應(yīng)用，還可以培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)素養(yǎng)，對學(xué)生今后的科研工作也有很大的啟發(fā)作用。
5結(jié)語
化學(xué)是與人類的生產(chǎn)和生活緊密相連的一門學(xué)科，它在生產(chǎn)實(shí)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(shí)踐，減少污染物的排放，則是對環(huán)境保護(hù)最有效的措施。因此，將綠色化學(xué)的思維傳遞給新一代十分必要。在尋求不斷增長的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中要以可持續(xù)性發(fā)展為前提，將綠色化學(xué)理念融入大學(xué)教育中，有助于推動(dòng)化學(xué)教學(xué)的改革工作；不斷創(chuàng)新化學(xué)教學(xué)模式，有助于培養(yǎng)創(chuàng)新型的化學(xué)人才。在具體的實(shí)施中，化學(xué)教師要重視綠色化學(xué)理念的融入，從理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)到實(shí)踐教學(xué)，再到評價(jià)環(huán)節(jié)，要全方位地植入綠色化學(xué)的思想，培養(yǎng)大學(xué)生的綠色思維，增強(qiáng)他們的社會(huì)責(zé)任感與環(huán)保意識(shí)，使他們牢記行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展使命。
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作者:郭杰 單位:鶴壁職業(yè)技術(shù)學(xué)院
