面向浙江地方發展和職業能力培養的《綠色化學》課程教學改革與探索

周珊珊 金美青

摘要：《綠色化學》是一門從源頭上治理污染的科學，涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科，是環境化學、材料科學等多個專業的重要課程之一。目前，該課程的教學由于開設歷史短、主要參考國外教材等情況，教學過程重課本、重理論、輕實踐，缺乏學生實踐能力的培養。本文從面向地方發展、增加案例分析、引入學科前沿、開展自主設計、培養綠色意識以及結合工程認證等多個方面對《綠色化學》課程的教學改革提出具體措施和思路。

關鍵詞：《綠色化學》；案例分析；自主設計；工程教育認證

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）25-0140-02

一、引言

環境問題是由人類社會生活和生產活動所引起的周圍環境結構和狀態發生的變化，這些變化反過來對人的生存和發展條件產生了影響。長期以來，“先污染，后治理”一度成為世界各國工業發展的定式，而中國的環境保護工作從上世紀90年代初發布《中國21世紀議程——中國21世紀人口、環境與發展白皮書》開始逐步走上了可持續發展的道路。《綠色化學》作為一門從源頭上阻止環境污染的新興分支學科，在一定程度上真正實現了化學工業的可持續發展，也越來越受到政府和大眾的重視。

綠色化學，又稱環境無害化學、環境友好化學、清潔化學，它是利用化學技術和方法減少或消除對人類健康或環境有害的原料、產物、副產物、溶劑和試劑的生產和應用。綠色化學提供從源頭上消除污染的原理和方法，把現有化學和化工生產的技術路線從“先污染，后治理”變為“不產生污染，從源頭根除污染”。

二、《綠色化學》課程教學中存在的不足

《綠色化學》課程是高校環境類專業非常重要的一門專業選修課程，該課程隨著綠色化學的興起從上世紀90年代逐漸進入各大高校課程體系[1]，課程中引入了眾多傳統末端治理以外的新興理念，提供了很多環境污染減少或避免的方式、方法。但是，由于這門課程開設歷史較短，又主要以外來引進教材作為參考，在教學過程中存在一些不足，主要有以下兩個方面。

1.重課本，重理論，輕實踐。綠色化學內容涵蓋學科廣，部分內容對學生知識點的掌握要求比較高，如果任課教師不具備一定的專業功底（能深入淺出地講解），很容易僅僅根據課本內容進行教授，這在一定程度上會影響教學效果[2]。同時，課程中很多新的理念、新的觀點是由國外教材提出的，國外的一些工藝技術在國內應用中又有差別，因此如果沒有實踐知識的積累，在教學上就只能依靠于課本和教材進行講解和傳授。

2.唯考試，唯結果，輕能力。教學質量評價體系是課程評價的指導，綠色化學的學習需要在前期有一定化工、環境等知識的積累，如果學生普遍基礎較差，在課程教學中又不注重能力的培養，最后在教學評價中就無法通過一些主觀題和自主設計環節來考量學生對綠色化學知識的掌握、理解和綜合應用，而只能以考試成績來作為衡量學生對課程掌握的一項重要定量指標，容易走入注重課本、注重考試、輕視能力、忽略實踐的誤區，也無法真正體現學生對知識的掌握程度。

三、《綠色化學》教學改革的具體措施和思路

針對以上的不足，結合浙江工業大學環境專業的特點，我們以地方發展和企業發展為導向需求，開展了《綠色化學》課程教育改革。長江三角洲和浙江沿海是我國最重要的化工區域，化工園區數量眾多，各具特色，既有臺州這樣的化學原料藥基地，也有鎮海煉化、乍浦等石油化學工業園，還有不少如上虞杭州灣等精細化學工業園，這些園區中的企業如何綠色發展處于不斷地摸索發展中。因此，《綠色化學》課程改革也是一項“接地氣”的嘗試和探索，改革的目的是開拓學生的視野，培養能解決實際問題，具有綜合思維的新型環境工程從業者，具體的措施和思路如下。

1.挑選熱點問題，結合案例分析。在課程設置中加入熱點案例分析有助于增強學生學習的動力和對知識的理解，比如對鎮海煉化擴產的二甲苯類（PX）項目以及所引發的社會事件。在課程中，鼓勵學生發表相應觀點，讓學生在跟隨熱點事件學習的過程中對項目工藝的優化設計有初步印象，幫助其鞏固知識點。

2.面向前沿技術，開闊知識領域。在綠色化學分析技術的學習中會接觸到痕量污染物的分析和提取，因此從知識和技術的更新換代角度來看，讓學生接觸到國際前沿的技術，比如目前新型的毛細管電泳、頂空氣相色譜等痕量分析技術，這樣有助于他們更為全面地了解污染物，尤其是痕量污染物的測定，了解通過分析減少和取消有害物質的使用和產生，使分析過程本身盡可能地減少或消除對環境的影響，從而實現在源頭預防、控制污染的目標。

3.開展自主設計，提高分析能力。《綠色化學》是將環境、化工等內容結合在一起的新興學科，涉及的學科多，需要應用的知識廣，要綜合運用數學、自然科學、工程基礎和專業知識用于解決復雜問題。因此在教學過程中，通過小組結合討論開放性的題目，如生物催化劑及其應用、生物降解的化學品設計，使學生培養團隊合作意識，鼓勵學生通過外文文獻閱讀和原著閱讀理解相應的知識，發揮不同學生的知識專長來探討并解決復雜問題，提高學生分析問題的能力并鍛煉其思維，并取得了較為滿意的效果。

4.培養綠色意識，加強責任教育。《綠色化學》課程的培養要求之一是能夠運用相關知識理解和評價復雜環境工程問題對環境、社會可持續發展的影響。在課程教學中，貫徹整個課程體系的重心是培養學生可持續綠色發展的理念，提高責任意識。在可降解產品設計、化工過程中催化劑使用等自主思考環節都強調學生從自己家鄉的環境出發，從對企業周邊環境及人群無害的角度著眼，設計并思考產品的選擇與工藝的過程，強化學生從源頭上去避免有害物質的產生的思維。

5.結合工程認證，強化培養質量。培養符合工程教育認證要求的專業人才是《綠色化學》課程的宗旨，因此在教學過程中，重點培養的是學生的工程知識、問題分析、設計/開發解決方案、研究問題等方面的能力，共設定了12個畢業要求，30個分解指標點，注重過程學習和能力提高，弱化最終的考試結果，課程體系設置、課堂教學過程、教學質量評價、教學過程持續改進等均需圍繞畢業實踐需求的達成開展。這在一定程度上提高了課程培養的效果，提高了專業學生研究問題、實現有效溝通等方面的能力，并有助于學生養成終生學習的習慣。

四、小結

隨著化工產業的升級和發展，在浙江無論是老牌的化工企業鎮海煉化還是新興的化工基地舟山新區，都以發展綠色化工產業作為未來的發展方向。因此，在新一輪《綠色化學》課程教學改革的過程中，本著提高學生全面把握問題能力、面向浙江地方發展、滿足工程教育認證需要的三個原則，通過改革《綠色化學》課程的教學評價體系，在督促學生更好地完成對《綠色化學》知識的記憶和理解，并將其靈活應用到對復雜環境問題的識別、分析和研究上來的同時，也促進了教師對自身知識的更新和靈活應用。

參考文獻：

[1]范崇正.中國科技大學首輪“綠色化學”課程順利結束[J].大學化學，1998，13（5）：17-18.

[2]趙陳浩，胡志彪，黃田富，丘則海.地方應用型本科院校“綠色化學”課程教學模式改革研究[J].遼寧科技學院院報，2016，18（4）：40-42.