開展綠色化學(xué)實驗研究，大力培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力

郟雯雨

[摘 要]以開展綠色化學(xué)實驗研究，大力培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力為重點闡述，結(jié)合當下綠色化學(xué)概念、原則和實施綠色化學(xué)實驗培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的有效方法為主要依據(jù)，從樹立良好的綠色化學(xué)實驗意識、對綠色生產(chǎn)工藝模型進行分析、對基礎(chǔ)化學(xué)實驗進行分析、綠色安全處理化學(xué)實驗室三廢這幾方面進行深入探索與研究，其目的在于不斷加強綠色化學(xué)實驗研究對大學(xué)生創(chuàng)新能力提升的作用。

[關(guān)鍵詞]綠色化學(xué)實驗;創(chuàng)新能力;綠色化學(xué)意識;三廢

目前倡導(dǎo)實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標，綠色概念逐漸深入人心，工業(yè)、牧業(yè)、制藥業(yè)等行業(yè)也逐漸盛行綠色實驗。現(xiàn)在世界發(fā)展的主要目標是能夠在不同行業(yè)中都進行綠色建設(shè)，要從根本上解決不同行業(yè)存在的污染問題，能夠保持環(huán)境和人類在新時期協(xié)調(diào)統(tǒng)一發(fā)展。實施綠色化學(xué)能夠在一定程度上為人們提供高質(zhì)量的生活，還能夠逐漸減少生活中環(huán)境污染問題，不斷提升化學(xué)制造業(yè)在市場經(jīng)濟發(fā)展中的地位。所以，綠色化學(xué)是更加深層次的研究和分析，要對其存在的操作性進行研究，是根據(jù)現(xiàn)在社會上需要的綠色化學(xué)的基本需求為基礎(chǔ)，不斷減少社會上的環(huán)境污染現(xiàn)象的過程。綠色化學(xué)的實施能夠幫助化學(xué)工業(yè)不斷轉(zhuǎn)變本身的樣貌，因此，作為21世紀的高校教育教學(xué)要順應(yīng)社會發(fā)展需求，為社會不斷培養(yǎng)出創(chuàng)新型人才，所以，現(xiàn)在各所高校有義務(wù)和責(zé)任承擔(dān)起綠色化學(xué)教育。能夠合理組織學(xué)生從多角度、多方位對化學(xué)實驗進行研究和分析，通過綠色化學(xué)實驗，不斷培養(yǎng)大學(xué)生自身的創(chuàng)新能力和思維發(fā)展能力，促進學(xué)生能夠穩(wěn)定持續(xù)地在社會上發(fā)展和進步。

一、綠色化學(xué)概念和原則

在20世紀初美國著名化學(xué)家對綠色化學(xué)實驗進行了闡述，現(xiàn)在得到廣泛應(yīng)用，并對其進行了深刻地思考。綠色化學(xué)又名是環(huán)境中沒有害處的化學(xué)、對環(huán)境具有積極作用的化學(xué)或者是清潔化學(xué)，也就是在研究和使用化學(xué)時，能夠合理運用化學(xué)手段對基本原材料進行加工和利用，在其中能夠逐漸減少有害物體產(chǎn)生，對有毒化學(xué)試劑和有毒溶劑進行處理，幫助社會建立良好的無環(huán)境污染的工藝，保持化學(xué)工業(yè)能夠穩(wěn)定持續(xù)地在社會上發(fā)展。

綠色化學(xué)的基本內(nèi)容是能夠?qū)崿F(xiàn)原子經(jīng)濟性，也就是在進行實驗和獲取新物質(zhì)時，能夠充分利用所有原料，逐步實現(xiàn)污染物零排放，既能夠節(jié)約資源，又能夠防止對環(huán)境產(chǎn)生污染，主要目的是能夠?qū)崿F(xiàn)對沒有污染的原料進行有效、充分地使用，能夠最大程度利用資源，可以在所有環(huán)節(jié)都實現(xiàn)資源的無污染處理和加工。

綠色化學(xué)的主要原則是能夠合理運用化學(xué)物品的五個基本原則，第一個原則是，逐漸減少化學(xué)用藥的基本用量，減少廢氣、廢水、廢渣的排放量。第二個基本原則是，能夠?qū)瘜W(xué)原料進行反復(fù)利用，是減少污染和原料浪費的基本要求。第三個基本原則是，能夠循環(huán)實驗化學(xué)原料，能夠?qū)瘜W(xué)實驗中出現(xiàn)的試劑、溶劑等進行回收，在有效加工后循環(huán)使用。第四個原則是，再生使用原則，能夠?qū)⑹褂迷诨瘜W(xué)實驗中的廢物變?yōu)橛杏玫奈镔Y，不斷減少資源輸入，逐步減少環(huán)境污染問題。第五個基本原則是，堅決防止在化學(xué)實驗時使用具有危害性的化學(xué)用品，在實驗中不斷減少不能代替、無法回收的化學(xué)原料的使用，能夠不斷減少化學(xué)實驗帶來的空氣和環(huán)境污染。使用綠色化學(xué)實驗?zāi)軌蛟谝欢ǔ潭壬蠝p少原料的運用，還能夠逐步減少廢物的排放和污染。

二、實施綠色化學(xué)實驗，培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的有效方法

1.樹立良好的綠色化學(xué)實驗意識

教師在教學(xué)階段要培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)實驗的基本意識，在思維和意識上提升學(xué)生對綠色實驗的認識，為學(xué)生能夠進行綠色實驗奠定基礎(chǔ)。化學(xué)實驗教學(xué)是為學(xué)生講述和傳播知識的主要途徑，在實驗教學(xué)中能夠幫助學(xué)生提升各種技能，提升學(xué)生的實驗動手操作能力，以及在面對突然事件時如何及時應(yīng)對等，綠色化學(xué)實驗?zāi)軌蛟鰪妼W(xué)生環(huán)保意識，提升學(xué)生對實驗步驟的創(chuàng)新意識，使得學(xué)生自身能夠具有一定社會責(zé)任感。學(xué)生在精神和意識上具備綠色化學(xué)實驗的思想，才能夠?qū)嶋H教學(xué)產(chǎn)生作用，教師自身要對綠色化學(xué)知識進行有效思考和學(xué)習(xí)，通過自身的親身實驗和語言熏陶學(xué)生，幫助學(xué)生樹立良好的綠色化學(xué)實驗意識。在實際化學(xué)實驗中，教師要有計劃地向?qū)W生灌輸綠色實驗思想，引導(dǎo)學(xué)生接受和掌握綠色實驗，引領(lǐng)學(xué)生善于觀察生活，從實際生活中發(fā)現(xiàn)和認知綠色化學(xué)現(xiàn)象，不斷提升學(xué)生自身的化學(xué)實驗內(nèi)容。教師在實際化學(xué)教學(xué)中，要運用適當有效的化學(xué)手段和方法，不斷提升學(xué)生自身的綠色化學(xué)實驗意識，在教師的引導(dǎo)下逐步提升學(xué)生的綠色化學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)實驗的創(chuàng)新能力和思維發(fā)展能力。

2.對綠色生產(chǎn)工藝模型進行分析

為能夠不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，通過將環(huán)境污染和空氣污染嚴重的知識和化學(xué)工業(yè)引入學(xué)習(xí)和研究，教師可以大量收集資料和相關(guān)數(shù)據(jù)，對污染情況和化學(xué)實驗進行有效地分析。在實際教學(xué)中逐漸將無污染、減少能源消耗的綠色理念滲透到學(xué)生心中，然后通過學(xué)生進行綠色實驗的研究，激發(fā)學(xué)生能夠?qū)ρ芯窟M行綠色實驗設(shè)計。比如：以應(yīng)用化學(xué)中金屬防腐以及表層化學(xué)分析為基礎(chǔ)，教師和學(xué)生以綠色實驗為出發(fā)點設(shè)計電鍍教學(xué)研究，教師和學(xué)生相互配合制作出電鍍模型和實驗生產(chǎn)過程，將綠色實驗理念、設(shè)計方向、減少污染逐步帶入到實際教學(xué)中。在電鍍實驗中逐漸減少有害原料的加入，能夠不斷減少實際形成電鍍的原料能源，使得整個實驗過程都遠離污染物的參與，在反應(yīng)過程中減少了污染物的排放，逐步完成整個生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的任何物質(zhì)和氣體對環(huán)境和空氣都沒有污染，使得電鍍實驗反應(yīng)能夠成為綠色實驗工藝。

通過研究和分析后發(fā)現(xiàn)，目前我國對電鍍清潔實驗和研究模型進行綠色實驗獲得了很多有效的成果。首先，研究表明電鍍鍍層能夠有效保護鋼鐵免受腐蝕，不過卻對人體具有一定傷害，而且對環(huán)境具有一定的污染。所以，教師要引導(dǎo)學(xué)生對電鍍知識進行拓展，將綠色化學(xué)實驗教學(xué)理念滲透到實際教學(xué)中，幫助學(xué)生確立良好的綠色實驗的意識，教師向?qū)W生講解這種鍍層不但要對鋼鐵具有保護作用，而且要做到對人體沒有任何傷害，對環(huán)境沒有任何污染才能夠?qū)崿F(xiàn)綠色化學(xué)原則。以此增強學(xué)生對綠色化學(xué)知識的了解和掌握，還在一定程度上深化了學(xué)生對化學(xué)電鍍知識的掌握。通過電鍍實驗學(xué)生能夠掌握綠色化學(xué)實驗是運用最少的實驗原料，把化學(xué)實驗完成的更有效果。在實驗過程中逐漸減少污染，學(xué)生為了能夠和教師共同設(shè)計出減少污染、減少原料使用的實驗，會不斷創(chuàng)新思想和思維，不斷提升思維能力，促進綠色化學(xué)有效地進行和發(fā)展。

3.對基礎(chǔ)化學(xué)實驗進行分析

在進行化學(xué)實驗教學(xué)過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生能夠樹立良好的綠色化學(xué)實驗理念，減少化學(xué)實驗的試劑用量，運用好實驗環(huán)境和反應(yīng)物的量，逐步實現(xiàn)微量化學(xué)實驗，減少常量化學(xué)實驗的缺點，做到節(jié)約化學(xué)試劑、原料，減少環(huán)境污染、減少對人體的危害等，設(shè)計能夠符合綠色話題的實驗。而且，要樹立學(xué)生細化實驗過程，仔細認真的態(tài)度對待化學(xué)實驗的行為習(xí)慣。在實際教學(xué)過程中，引入綠色化學(xué)實驗的內(nèi)容、概念、原則等，對學(xué)生發(fā)展思維能力和實驗創(chuàng)新意識具有積極作用。為能夠順應(yīng)21世紀社會對人才的需求，要對化學(xué)實驗內(nèi)容和具體步驟等進行有效改革和創(chuàng)新。在基礎(chǔ)化學(xué)中不斷融合綠色教學(xué)理念，能夠幫助未來大學(xué)生在社會發(fā)展中樹立良好的綠色實驗觀念，實現(xiàn)生活環(huán)境和社會能夠穩(wěn)定發(fā)展，為社會培養(yǎng)出能夠順應(yīng)社會發(fā)展的人才，不斷提升未來大學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。教師在化學(xué)實驗中為學(xué)生組織綠色化學(xué)實驗課程，通過對不同化學(xué)實驗進行研究和分析，逐步實現(xiàn)以少量實驗原料成功完成教學(xué)的目標，在此過程中不斷減少環(huán)境污染，通過學(xué)生實際思考和親自動手實驗，完成綠色化學(xué)實驗內(nèi)容，增強綠色化學(xué)實驗有效進行，提升環(huán)保意識，促進思維能力的發(fā)展。

4.綠色安全處理化學(xué)實驗室三廢

化學(xué)實驗室的維護和安全策略要做到合理化、規(guī)范化，對化學(xué)實驗中出現(xiàn)的廢氣、廢水、廢渣等進行處理和加工。比如，實驗中運用的酸堿鹽類廢物就要將其排放到回收罐中，根據(jù)我國廢物排放規(guī)定對其進行處理和加工。也可以對實驗中的廢物等進行化學(xué)中和反應(yīng)、火燃燒、循環(huán)利用等處理。嚴格根據(jù)綠色實驗化學(xué)進行，對實驗中出現(xiàn)的有害氣體，進行通風(fēng)處理，將實驗廢氣、尾氣進行有效處理和收集等，總之，不斷地在化學(xué)實驗中貫徹綠色觀念，對實驗產(chǎn)生的廢物進行有效處理，實現(xiàn)綠色發(fā)展，保障化學(xué)實驗對環(huán)境無法造成影響，以此不斷提升學(xué)生的綠色環(huán)保意識，在實驗和廢物處理中，增強學(xué)生創(chuàng)新能力。

三、結(jié)束語

總而言之，綠色化學(xué)實驗是未來發(fā)展的需求，是順應(yīng)社會發(fā)展的必經(jīng)之路，是綠色化學(xué)分析的主要步驟，能夠?qū)崿F(xiàn)減少環(huán)境污染，減少化學(xué)實驗原料的利用，節(jié)約化學(xué)實驗原料。在新時期想要實現(xiàn)化學(xué)實驗的綠色觀念，需要長時間的建設(shè)，提升學(xué)生綠色化學(xué)實驗意識，不斷滲透綠色化學(xué)實驗內(nèi)容，對綠色實驗化學(xué)內(nèi)容進行有效研究和分析，促進社會能夠保持穩(wěn)定發(fā)展，為社會培養(yǎng)具有綠色化實驗的人才。

參考文獻：

[1]汪秋安，蔡炳新，郭燦城，等.開展綠色化學(xué)實驗研究培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力[J].化工高等教育，2005（3）：87-88.

[2]楊秀清.綠色化學(xué)實驗教學(xué)的實踐與探索[J].行政科學(xué)論壇，2005，19（2）：145-146.

[3]陳敏，盧其明，羅志剛.化學(xué)開放實驗教學(xué)綠色化的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2013，32（4）：135-139.

[4]曾憲佳，但建明，杜志堅，等.綠色化學(xué)實驗的建設(shè)途徑探討[J].石河子大學(xué)學(xué)報（哲學(xué)社會科學(xué)版），2009（6）：56-57.

[5]鄧錦琳，李桂英，付真金，等.“綠色化學(xué)”課程教學(xué)中學(xué)生課外創(chuàng)新性訓(xùn)練：“綠色化學(xué)”課程小論文分析[J].高等理科教育，2004（6）：79-81.

[6]徐常龍，曹小華，陶春元，等.通過綠色化學(xué)實驗培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[J].化工高等教育，2009，26（3）：42-44.

[7]黃曼.綠色化學(xué)在高職院校實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2011（19）：231-232.

[作者單位]

西華師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院

（編輯：梁素娟）