綠色化學在基礎化學教學中的應用探討

趙新梅，徐麗萍，張新波，秦永華

(浙江醫藥高等專科學校 制藥工程學院，浙江 寧波 315100)

化學工業推動了經濟的飛速發展，伴隨著人們的生活質量的提升，環境污染和生態環境的破壞日益嚴重。嚴重的環境污染給人們的生活帶來了許多負面影響。保護人類生存環境，創建綠色家園已成為全世界人民的共同使命。美國環保局最先提出了將廢物最小化的想法，隨后在1990 年第一次提出了“綠色化學”[1]。 綠色化學又稱“環境無害化學”、“環境友好化學”、“清潔化學”，綠色化學是近十年才產生和發展起來的，是一個 “新化學嬰兒”。它涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科,內容廣泛。它的最大特點是在始端就采用預防污染的科學手段，因而過程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國家已把“化學的綠色化”作為新世紀化學進展的主要方向之一。它的技術原理是可通過使用自然能源,避免給環境造成負擔、避免排放有害物質.利用太陽能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲藏技術的開發,并考慮節能、節省資源、減少廢棄物排放量。利用化學原理從源頭上減少和消除工業生產對環境的污染。綠色化學的核心內涵為按照綠色化學的原則、最理想的化工生產方式是：反應物的原子全部轉化為期望的最終產物，在獲得新物質的同時實現零排放與零污染[2]。但是，反觀我國現狀，經濟騰飛下，環境污染問題日益嚴峻。雖然近幾年來環境治理力度加大，但是解決根源問題才是重中之重。隨著綠色化學的提出及深入研究，我國也積極響應可持續發展戰略，但是與發達國家相比還存在較大差距，人們對于美好生活的向往與追求要求我們必須高度重視綠色發展之路，推動我國環境技術不斷創新發展，以適應國際潮流。

然而，綠色化學的發展依賴于具備綠色化學知識人才的培養，因此，作為高校必須認識到綠色化學教育在大學生培養中的重要性，將其作為大學生教育新的挑戰和大學生素質教育的一項重要內容。所以應積極響應綠色化學教育，培養學生的綠色化學理念，提高學生的環保意識。不少研究者對高校化學教育存在的問題進行了分析，并對綠色化學教育改革進行了探索，提出了很好的應用思路[3-4]。本文將在教師業務能力、教學內容安排及學生素質提升三個方面出發，探討綠色化學教育的實施。

1 教師業務能力

任何一門教育的實施離不開高素質的教師隊伍。首先，作為高校教師，應改變自己原有的觀念，加強對于綠色化學的認知程度，自覺地樹立綠色化學的觀念，以宣傳綠色化學理念為己任，并把綠色化學新理念貫穿于日常教學之中，利用生活實例讓學生理解綠色化學與生活的密切關系，培養學生的環境保護意識與可持續發展的觀念[5]。其次，教師應加強綠色化學相關知識的學習，不僅要積極參加綠色化學教學的相關業務培訓，還要積極閱讀科學文獻，學習綠色化學研究的新成果和新方法，提高自身綠色化學知識儲備[6]。最后，教師需要優化教學課件，將綠色化學知識與課程有機結合，尋找教學內容切入點插入最新的綠色化學化工生產的新要求、新標準，以較系統的方式教學，在課堂上滲透綠色化學理念，引導學生進行綠色化學的學習與應用，實現綠色化學研究、生產、教育的“三對接”[7]。

2 教學內容安排

化學學科是一門具有探究性的基礎學科，通過探究能夠發現一些新的化學知識，這也是化學學科發展的途徑。高校大學化學課程教學包括理論教學和實踐教學兩個部分，尤其對于高職院校，實踐部分必不可少。綠色化學主要體現在實踐部分，在實踐過程中不斷研究、發現，得出結論，為綠色化學的踐行提供研究的土壤和場地。

2.1 理論教學部分

在原有教材的基礎上，需要結合學校自身職業需要，將與專業特色相關的綠色化學案例穿插在教學課件中[8]。理論教學主要有緒論和后續各種物質的結構和性質講解。在教材的緒論部分，除了對傳統內容知識的學習，還可以結合當前科研現狀，講解一些化學與環境之間的關系及治理環境污染的方法和對策等內容。引出綠色化學的概念，發展概況、基本原理等。在章節內容講解物質的物理性質及化學性質時，引入綠色化學概念，比如生物催化劑的使用、綠色化學反應過程。在物質的合成及性質驗證方面，在溶劑的選擇原則、實驗條件的設計兩個角度，對綠色化學技術和原來的化學技術進行對照，讓學生認識到原有科學技術的缺陷以及現有綠色化學技術的先進之處，充分體現綠色化學的無毒、無害、節能減排[9]。講述一些綠色化學技術成功的事跡，進而達成培養學生的目的。

2.2 實踐教學部分

化學實驗課堂是學生學習探究化學知識應用的主要場所，也是教師傳授化學知識進行實踐的主要陣地。在實驗教學中有效的利用綠色化學知識裝備實驗課堂課激發學生的綠色意識。因此，我們要解決實驗中碰到的試劑高毒性、高污染、高損耗和提高效率問題，構建低碳化學課堂。首先，在實驗項目的選擇上，我們應優選實驗項目，著重選擇安全無害、易觀察、易轉化的實驗項目。其次，在資源利用方面，我們應合理利用資源。設計循環模式，盡量使上一個實驗的最終產物作為下一個實驗的原材料進行循環使用，減少廢物排放。最后，在實驗方法方式的選擇上，我們應改善實驗方式，盡量選擇使用高效、無毒、無害的試劑代替低效率、有毒試劑，并明確試劑用量，提高試劑利用率，盡量選擇污染最小，最節能的實驗方式，激活學生綠色意識。比如設計微型實驗，優化實驗步驟等。通過綠色化學理念在實踐中的應用，使學生在實踐學習的過程中逐漸加深對綠色化學理念的理解[10]。

3 學生素質提升

當代大學生是生產一線的生力軍，只有他們將綠色化學概念深入骨髓，才能真正將綠色化學貫徹執行，這對于高職高專院校至為重要。在教師的引導下，學生應積極自主學習綠色化學知識，關注綠色化學的最新進展，自覺的樹立綠色化學的觀念。在實踐中結合自己所學知識，利用生活中的材料，充分發揮創造力，結合身邊的有利條件，尤其是現代先進的科學技術，優化實驗步驟，細化操作環節，嚴格按照科學的方法進行操作，避免因為操作上的失誤而產生廢料和廢物，甚至出現非常嚴重的污染情況。同時，學生可把化學課程中的綠色化學觀念與專業課程結合，與創新創業活動結合，與畢業設計環節銜接，真正的將綠色化學理念深入每一個角落。

隨著全球性環境污染加劇和能源資源急劇減少，綠色化學發展迫在眉睫，它必將給我們帶來一場全新的產業革命。綠色化學理念是時代發展的需要、學科發展的需要，培養綠色化學人才是當代大學生培養的重點。在高職高專化學教學中滲透綠色化學理念是十分必要的，綠色化學教育任重而道遠。它有，助于培養學生的保護環境的意識與可持續發展的觀念和創新意識，最終培養學生成為專業的綠色化學人才。