陳智嫻 秦剛



[摘要] 目的 了解高職藥學專業學生對綠色化學的認知情況,為學校和教師實施綠色化學教育提供依據和參考。 方法 自行設計問卷調查表,2014年10月~2015年3月對江蘇省南通衛生高職學校2012~2014級高職藥學專業全體學生進行綠色化學認知度的問卷調查,對數據進行統計分析。 結果 回收有效問卷318份,有效率為98.1%。學生對綠色化學及其研究內容的認知度不高,由學校教育途徑獲知的占比僅為33.2%。多數學生平日對藥品減量取用的意識不強,學校開展綠色化實驗較少。 結論 多數學生具有良好的環境保護意識,但對綠色化學普遍存在理解和認識的不足,學校和教師應提高對藥學學生進行綠色化學教育的認識,探討從理論教學、實驗教學、課外教育活動三方面培養藥學學生綠色化學意識的方法和策略。
[關鍵詞] 高職藥學專業學生;綠色化學;認知度;調查與思考
[中圖分類號] R642 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210(2016)03(c)-0088-04
[Abstract] Objective To investigate the recognition of green chemistry among the pharmaceutical students in higher vocational college, in order to provide the basis for the implementation of green chemistry education. Methods From October 2014 to March 2015, 2012-2014 grade pharmaceutical students in Nantong Health College of Jiangsu Province were investigated with a self -made questionnaire of the recognition degree of green chemistry, and survey results were analyzed. Results 318 eligible questionnaires were obtained and the effective rate was 98.1%. The recognition of green chemistry and research contents among the students was insufficient. 33.2% of the students obtained the knowledge by school education. The consciousness of drug reduction among the majority was not strong and green experiments were rarely conducted in school. Conclusion Most of the students have a good awareness of environmental protection, however, they lack the understanding of green chemistry. Schools and teachers should enhance understanding of green chemistry education among pharmaceutical students. The strategies of cultivating students' green chemistry consciousness are discussed from three aspects: theoretical teaching, experimental teaching and extracurricular activities.
[Key words] Pharmaceutical students in higher vocational college; Green chemistry; Recognition; Investigation and reflection
綠色化學是一門從源頭上防止污染的化學,是實現人類可持續發展的重要組成部分[1-2]。隨著綠色化學的發展,世界各國認識到綠色化學教育的重要性。近年來,國內外一些高?;瘜W專業相繼開設綠色化學課程[3-4]。江蘇省南通衛生高等職業技術學校(以下簡稱“我?!保┧帉W專業雖然是非化學專業,但開設有無機化學、有機化學、分析化學、天然藥物化學、藥物化學、藥物分析等十幾門化學類課程,學生化學實驗中產生的廢棄物成分復雜,有毒有害成分較多,不僅會腐蝕下水管道,污染環境,而且會影響師生身體健康,不利于學生環保意識的形成。因此,培養高職藥學學生綠色化學意識,減少實驗廢棄物排放,提升學生綜合素質,對于社會可持續發展具有重要意義。本文通過對我校藥學專業學生綠色化學認知程度的調研,探討培養高職藥學專業學生綠色化學意識的措施。
1 對象與方法
1.1 對象
2014年10月~2015年3月在我校2012、2013、2014級高職藥學專業8個班全體學生中實施問卷調查,共計327人。
1.2 方法
本研究采取調查問卷的形式,在參考相關文獻[5-8]的基礎上,根據研究目的設計調查問卷。問卷分為4個部分共14題,分別從學生對綠色化學的認識、環境保護的態度、實驗習慣以及學校綠色化學教育的實施情況對被調查者進行調查。對獲得的第一手資料進行統計,并對調查結果進行相關分析。共發放不記名問卷327份,回收有效問卷318份,有效率為98.1%。
2 結果
2.1 高職藥學專業學生對綠色化學的認識
調查顯示,僅有9.8%的學生聽說過綠色化學且對此有所了解,55.3%的學生只是聽說過綠色化學,其余34.9%的學生表示之前沒有聽說過綠色化學。在聽說過綠色化學的學生中,由學校教育途徑獲知的占比為33.2%,47.8%的學生是通過電視廣播、網絡、報刊雜志途徑獲知。有52.2%的學生認為綠色化學的主要研究內容是環境保護。調查數據表明,我校高職藥學專業學生對綠色化學及其研究內容的認知程度不高,而且通過學校教育途徑獲知的占比較小。見表1。
2.2 學生對環境保護的認識及態度
有67.9%的同學認為保護環境的最有效措施應是從源頭預防;79.3%的同學能意識到實驗室產生的“三廢”對環境影響嚴重;93.7%的同學認為要努力改進有污染的化學實驗,使污染盡可能減少。在日常生活中,65.7%的同學能首選購買無磷洗衣粉等環境友好產品。調查數據反映出大部分學生具有較為強烈的環境保護態度和綠色化學的意識,并能在日常生活中踐行。見表2。
2.3 學生實驗習慣
在做實驗取用藥品時,78.0%的學生選擇按照實驗要求取用,僅有18.5%的學生選擇在實驗現象明顯的前提下盡可能少用試劑。同樣,做SO42-鑒定時,對于Ba2+的濃度,僅有39.3%的同學選擇最低濃度0.1 mol/L。上述兩項調查數據反映出多數學生平日對藥品減量取用的意識不強。因此,在平時的教學中,教師應加強綠色化學知識的教育,培養學生形成良好的實驗行為習慣。對于實驗后的廢棄物,有82.4%的同學能每次都放入規定的容器。見表3。
2.4 綠色化學教育實施情況
遇到有毒、有污染的實驗時,學生表示老師大部分選擇借助多媒體播放實驗視頻或按教材要求做甚至是不做,只有29.1%的老師會對實驗進行改進。對于微型化學實驗,有50.0%的同學表示只是聽說過,僅有9.6%的同學表示看老師上課做過,1.5%的同學表示自己實驗做過。調查數據顯示,在實際的教學中,受多種原因局限,綠色化實驗還開展較少,教師還需對有毒、有污染的實驗進行綠色化設計。值得關注的是,69.7%的學生認為學校很有必要開展微型化學實驗。此外,學校也在積極通過組織主題黑板報、主題班會、知識競賽等活動宣傳綠色化學的知識。見表4。
3 討論
調查表明,我校高職藥學專業學生普遍具有良好的環境保護意識,但對綠色化學存在認識和理解上的不足,提示學校存在綠色化學教育開展較少的現象。根據綠色化學教育對藥學專業人才培養的必要性和重要性,我校對高職藥學專業進行綠色化學教育教學改革,將綠色化學的思想和內容融合于教學內容和課程體系中,探索從理論教學綠色化、實驗教學綠色化、課外教育活動綠色化三方面來培養藥學學生綠色環保行為及知識,提升學生整體素養。
3.1 理論教學綠色化
目前,高職藥學專業使用的化學教材較少涉及綠色化內容[9]。因此,我校針對高職藥學學生開發了與專業相關的綠色化學校本教材,通過開設綠色化學選修課,系統向學生介紹綠色化學的興起、綠色化學原理、綠色化學研究內容與任務、化學實驗綠色化的途徑、藥品安全與綠色化學等內容。同時在有機化學、藥物化學、藥物分析等化學類課程的課堂教學中,教師將綠色化學知識有機地融入教學內容中與環境保護相關的知識點,并在課堂教學中進行適當的擴展。這樣學生通過課外閱讀校本教材及在課堂中綠色化學的教育,進而樹立和強化環境保護意識。
3.2 實驗教學綠色化
化學是藥學專業的主干課程,是一門以實驗為基礎的自然科學。在高職藥學專業化學類課程中,實驗課時占總課時數的40%~50%。因此,化學實驗課在藥學專業教學中具有重要的地位。實驗教學綠色化是培養學生綠色化學理念的重要途徑[10]。
3.2.1 選用綠色試劑及溶劑回收再利用 有機化學、藥物化學等學生實驗中常用到毒性較大的有機溶劑,如苯、氯仿、乙醇等。為了保護師生健康及減少實驗室污染,首先,教師在實驗前對所用溶劑及試劑進行優選,盡量選用無毒或毒性小的溶劑及試劑。如在提取分離大黃實驗中,之前使用有揮發性、有毒的三氯甲烷溶液為提取溶劑,目前選用低毒性、低揮發性的二氯甲烷將其取代[11]。其次,鼓勵學生實驗后對一些有機溶劑如乙醇、甲醇、三氯甲烷等進行回收再利用。指導學生通過查閱數據庫等相關文獻,探究實驗室廢液的回收利用方法。通過廢液的回收再利用,減少了資源浪費和環境污染,節約了試劑成本。
3.2.2 開發微型化學實驗 微型化學實驗是指在微型化的條件下對實驗進行重新設計與探索,以盡可能少的試劑來獲取所需化學信息的目的[12]。它的實驗裝置比常規儀器小幾十倍,試劑量僅為常規實驗的1/10~1/1000[13]。微型實驗具有低成本、高安全、極低排放、環境友好的優勢[14]。此外,微型實驗所需成本低,學生人手一套實驗儀器成為可能,每人都能獨立操作,提高動手能力。微型實驗耗時減少,學生在有限課時內可獲得更多的動手機會和獲取更多的化學信息,提高教學效率[14]。
依據高職藥學專業人才培養方案及課程標準中開設的化學實驗特別是有毒有害、三廢產生較多的學生實驗,教師遴選出合適開展微型化的實驗。通過查閱文獻資料,如《微型有機實驗》《微型化學實驗》和《微型有機化學實驗》等,考察各種微型化學實驗儀器的用途和價格,結合自制微型化學實驗儀器,確定合理的方案進行預實驗。在實驗現象清晰和實驗結果準確的基礎上,選擇重現性高、可操作性強的實驗項目,進一步在課堂教學中推廣。目前我校已將“阿司匹林的制備”“部分藥物的定性鑒別實驗”“咖啡因的提取”等微型實驗項目納入課堂教學中,大大節約了試劑成本,減少了實驗廢棄物的排放,提升了學生環保意識。
3.2.3 開設串聯實驗 傳統化學實驗通常是每個實驗都是獨立的,這樣會因為重復使用化學試劑而加重對環境的污染[16]。因此,我校通過研究部分實驗及其之間的關系,運用綠色化學原則對這些實驗重新設計,合理安排實驗順序,開展串聯實驗,使前面實驗的產物成為后面幾個實驗或下一輪實驗的原料[17]。如藥物化學實驗教材編排一般是基本操作實驗在前,藥物合成實驗在后。通過開展串聯實驗后,調整實驗順序,先進行藥物合成,將合成實驗的產物作為基本操作等實驗的原料。如磺胺醋酰鈉制備實驗中間產物磺胺醋酰粗品,既可以用作基本操作實驗“重結晶”,精制后的磺胺醋酰純品又可以用作基本操作實驗“熔點的測定”。此外,我校還將有機化學實驗教學中糖的性質與旋光度的測定實驗串聯,乙酸乙酯的合成與折光率的測定實驗串聯等。通過串聯實驗提高了藥品的利用率,減少實驗廢棄物的污染。
3.2.4 實驗三廢處理綠色化 學生實驗后產生的三廢需進行無毒無害化處理,確保造成的污染最小[18]。我校在實驗室設有分類廢物收集桶,如廢酸桶、廢堿桶、重金屬桶、不可回收桶等。在實驗課堂上,教師注意引導學生分類存放實驗廢棄物,指導學生正確處理實驗過程中產生的廢液。如酸堿廢液定期中和處理;有機溶劑采用蒸餾、精餾等方法回收;對一般的金屬離子,通過化學方法使之轉化為氫氧化物沉淀、硫化物沉淀等然后掩埋處理[19-20]。同時,將實驗過程三廢的處理納入到學生實驗考核中,以此督促學生形成良好的實驗行為習慣。
課外,教師組織部分有興趣的同學開展實驗廢棄物處理課題研究。歸納、分析本專業實驗中產生的廢棄物的種類、毒性,通過查找文獻資料等,探索、研究相應的處理方案并實驗。通過課題研究,減少了實驗廢棄物的排放,同時提高了學生科研創新能力,增強了環境保護意識。
3.3 課外多形式開展綠色教育活動
學校組織開展各種綠色主題活動來加深學生對綠色環保的理解,增強學生的感性認識。如我校開展環境保護的繪畫比賽,評選優秀作品后展示在學校宣傳欄中;結合專業知識,在居民小區里開展過期藥品、廢電池的回收及宣傳活動;邀請專家來校進行綠色化學知識講座等。這些主題活動在提高學生學習興趣、拓寬思維的同時,強化了學生的綠色環保行為。
3.4 結語
我國已將綠色化學的發展與科學發展觀有機地結合在一起,社會的可持續發展需要具有綠色環境保護意識的各行各業高素質人才。廣大化學教育者應把傳授綠色化學作為自己責任和義務,推動綠色化學事業的發展。我校通過對高職藥學專業學生綠色化學認知的調查,有針對性地實施綠色化學教育,進一步強化了學生的環境保護意識和行為。學生畢業后在奔赴工作崗位后,都能具備環境保護意識,并有基礎的環境保護知識,像“綠色的種子”播撒在祖國的大地,為社會的可持續發展事業打下基礎。
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(收稿日期:2015-12-20 本文編輯:程 銘)