綠色化學(xué)教學(xué)改革在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的實(shí)踐與探索

摘要：為適應(yīng)21世紀(jì)對(duì)化學(xué)化工類創(chuàng)新型人才的需要，開展綠色化學(xué)教學(xué)方法理念的改革和轉(zhuǎn)變是非常重要的。如何培養(yǎng)具有綠色化學(xué)理念并掌握綠色化學(xué)基本理論和技術(shù)，具有創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的化學(xué)化工類人才，已成為高校綠色化學(xué)教學(xué)改革的主要內(nèi)容。本文結(jié)合蘭州交通大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)建設(shè)過程中的綠色化學(xué)特色教學(xué)，對(duì)高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)進(jìn)行了有益的探討。

關(guān)鍵詞：綠色化學(xué)，教學(xué)改革，實(shí)踐，創(chuàng)新人才培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）38-0198-02

綠色化學(xué)體現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展觀，是減少資源消耗、實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要科學(xué)基礎(chǔ)。它吸收了當(dāng)代化學(xué)、物理、生物、材料、信息等學(xué)科的最新理論和技術(shù)，具有明確的科學(xué)目標(biāo)和社會(huì)需要，是一門新興的交叉學(xué)科。綠色化學(xué)是化學(xué)學(xué)科發(fā)展的必然選擇，也是解決環(huán)境污染問題的重要途徑。在高校化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)的理念，能夠使學(xué)生在進(jìn)入社會(huì)、工廠或是進(jìn)入研究領(lǐng)域之前就牢固樹立綠色化學(xué)的意識(shí)和可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)。開展綠色化學(xué)教學(xué)改革，一方面有利于培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才，另一方面可以促進(jìn)普及和傳播綠色化學(xué)的原理。近年來，我們?cè)诰G色化學(xué)教學(xué)方面進(jìn)行了一些改革和探索，在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中收到了良好的效果。

一、加強(qiáng)綠色化學(xué)教材建設(shè)，編寫合理的教學(xué)大綱

教材是學(xué)生獲得系統(tǒng)知識(shí)、進(jìn)行學(xué)習(xí)的主要材料，也是教師進(jìn)行教學(xué)的主要依據(jù)。教材建設(shè)是衡量專業(yè)建設(shè)與課程建設(shè)成果的重要指標(biāo)，教材的質(zhì)量直接體現(xiàn)高等教育的發(fā)展水平，也直接影響高校教學(xué)的質(zhì)量。加強(qiáng)教材建設(shè)是搞好綠色化學(xué)教學(xué)改革的前提。綠色化學(xué)是化學(xué)發(fā)展的高級(jí)階段，教材的編寫應(yīng)以化學(xué)的綠色化為主線，融合化學(xué)、物理和生物的原理知識(shí)為基礎(chǔ)，體現(xiàn)化學(xué)發(fā)展的前沿性、前瞻性和創(chuàng)新性。教學(xué)大綱是根據(jù)教學(xué)任務(wù)和目的規(guī)定的教學(xué)范圍、教學(xué)體系和教學(xué)要求的基本綱要，是教師組織教學(xué)的基本依據(jù)，因此需要根據(jù)各專業(yè)特色編寫合理的教學(xué)大綱。高校要根據(jù)學(xué)科專業(yè)的特色和自己的科研優(yōu)勢(shì)進(jìn)行教材建設(shè)和大綱制定，充分發(fā)揮各高校教育模式和教學(xué)內(nèi)容的多樣性，滿足社會(huì)對(duì)不同層次人才的要求。

二、注重與學(xué)生的溝通，革新綠色化學(xué)課堂教學(xué)方法

課堂教學(xué)方法的選擇是決定課堂教學(xué)效果和效率高低的一個(gè)重要因素，是實(shí)現(xiàn)“教書育人”宗旨的重要途徑。在實(shí)際教學(xué)時(shí)，教師能否正確地選擇教學(xué)方法，是影響課堂教學(xué)質(zhì)量的重要因素。在綠色化學(xué)教學(xué)中，選擇互動(dòng)式教學(xué)和啟發(fā)式教學(xué)方式，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力。教師在講解的過程中加強(qiáng)與學(xué)生的討論和交流是十分必要的，發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，將綠色化學(xué)專業(yè)知識(shí)和化學(xué)化工生產(chǎn)相融合，將綠色化學(xué)減少或消除化學(xué)污染的實(shí)例搬到課堂上，采用學(xué)生分析討論、分組辯論的方法，最后老師再加以補(bǔ)充和總結(jié)，增加師生的課堂互動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的組織材料、邏輯思維和語言表達(dá)能力；同時(shí)可將本地區(qū)黃河污染的典型案例滲透到綠色化學(xué)教學(xué)中，讓學(xué)生親身體驗(yàn)污染給人們生活帶來的危害，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)環(huán)境保護(hù)和污染防治的責(zé)任感及實(shí)施綠色化學(xué)的重要性。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在教學(xué)中設(shè)置異彩紛呈的教學(xué)環(huán)節(jié)，采用新穎別致的教學(xué)方法，運(yùn)用千姿百態(tài)的教學(xué)手段和幽默風(fēng)趣的教學(xué)語言等進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生盡快明白和掌握教材中的重點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵。例如《綠色化學(xué)原理》的教學(xué)難點(diǎn)是設(shè)計(jì)高效催化劑，正確的選用催化劑不僅可以加速反應(yīng)的進(jìn)程，而且能從根本上減少或消除副產(chǎn)物的產(chǎn)生，從而減少污染，在教學(xué)中選擇乙烯氧化制備環(huán)氧乙烷中氧化劑的選擇，從反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境效益兩個(gè)方面進(jìn)行分析，計(jì)算原子利用率，考察環(huán)境因子，最后確定銀催化劑可以滿足綠色化學(xué)的要求，實(shí)現(xiàn)乙烯氧化制備環(huán)氧乙烷清潔生產(chǎn)的目標(biāo)。

三、應(yīng)用先進(jìn)教學(xué)手段，提高綠色化學(xué)教學(xué)質(zhì)量

把現(xiàn)代化教學(xué)手段應(yīng)用到化學(xué)教學(xué)中。要改變落后的教學(xué)手段和教學(xué)模式，必須發(fā)展新的教學(xué)手段。多媒體教學(xué)在綠色化學(xué)教學(xué)中已是必不可少的手段。多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相比較優(yōu)勢(shì)如下：①信息量大，能有效增加教學(xué)容量，通過互聯(lián)網(wǎng)及時(shí)更新綠色化學(xué)前沿資料，例如將每年美國“總統(tǒng)杯”綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)最新研究成果引入教學(xué)，使學(xué)生了解綠色化學(xué)研究動(dòng)態(tài)。②方便、快捷，節(jié)省了教師授課時(shí)的板書時(shí)間，提高了教學(xué)效率。③形象、直觀，如反應(yīng)機(jī)理和分子結(jié)構(gòu)可以形象化地模擬出來，易于學(xué)生理解。④綜合應(yīng)用圖片、文字、視頻和動(dòng)畫等資料來進(jìn)行教學(xué)，突出重點(diǎn)，淡化難點(diǎn)，使抽象難懂的知識(shí)直觀而形象。⑤活躍課堂氣氛，使教學(xué)活動(dòng)富有啟發(fā)性，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味，寓學(xué)于樂。多媒體教學(xué)在一定程度上有利于提高教學(xué)效率，但如果過多依賴多媒體課件，會(huì)使教師和學(xué)生之間失去互動(dòng)性；教師授課節(jié)奏快，學(xué)生無法跟上講課的進(jìn)度，對(duì)知識(shí)點(diǎn)一知半解，無法消化。因此，教師不應(yīng)該完全依賴多媒體課件，正確處理好多媒體課件教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的關(guān)系。我們?cè)诰G色化學(xué)教學(xué)中，運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)媒體，并與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)組合，共同參與教學(xué)全過程，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味和可理解性，明顯提高了教學(xué)效果。

四、鼓勵(lì)學(xué)生參與科研項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

教學(xué)與科研是高校工作的兩個(gè)重要職能，教學(xué)與科研的結(jié)合是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的主要途徑。大學(xué)生參加科研項(xiàng)目的意義在于激發(fā)大學(xué)生的科研興趣，強(qiáng)化理論與實(shí)踐的結(jié)合，拓寬知識(shí)面，獲得更多、更新的知識(shí)，提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)。讓學(xué)生參與科研活動(dòng)，不僅有利于培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、鍛煉社會(huì)交際能力，而且也可以培養(yǎng)創(chuàng)新能力、正確的科學(xué)態(tài)度，為今后從事科學(xué)研究或創(chuàng)新性工作打下良好的基礎(chǔ)。從大一開始，蘭州交通大學(xué)就積極引導(dǎo)和鼓勵(lì)大學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目，學(xué)生可以憑自己的興趣自由選擇參與科研實(shí)驗(yàn)，團(tuán)委和實(shí)驗(yàn)管理處提供場(chǎng)地、資金，筆者指導(dǎo)的大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目組獲得第七、八屆挑戰(zhàn)杯甘肅省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽一等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)，項(xiàng)目組成員考取了北京大學(xué)、南京大學(xué)、華東理工大學(xué)和天津大學(xué)的研究生。

五、結(jié)合綠色化學(xué)學(xué)科前沿，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性

營造校園濃厚的學(xué)術(shù)氛圍，邀請(qǐng)專家學(xué)者做綠色化學(xué)發(fā)展前沿專題報(bào)告，舉辦博士論壇，組織開展綠色化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽，吸引更多學(xué)生參與學(xué)術(shù)科研，提升我校學(xué)生的學(xué)術(shù)科研水平。并且在課外，以綠色化學(xué)原理及應(yīng)用為主線，布置課程論文，讓學(xué)生應(yīng)用學(xué)校館藏和網(wǎng)上資源，收集整理資料，撰寫論文，促進(jìn)學(xué)生理解和應(yīng)用理論知識(shí)，培養(yǎng)他們的基本科研素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生在教學(xué)中的主動(dòng)參與性，充分發(fā)揮其學(xué)習(xí)主體性，轉(zhuǎn)變其被動(dòng)的學(xué)習(xí)方式為科學(xué)的探究性學(xué)習(xí)方式。

總之，在綠色化學(xué)教學(xué)中通過強(qiáng)化教材建設(shè)、更新教學(xué)方法和教學(xué)手段、開展前沿專題講座，吸納學(xué)生參與科研等途徑，加強(qiáng)綠色化學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際的聯(lián)系和融合，不斷推進(jìn)綠色化學(xué)教學(xué)改革，為培養(yǎng)適應(yīng)化學(xué)化工建設(shè)需要的創(chuàng)新型人才發(fā)揮其重要的基礎(chǔ)作用。

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