(魯南技師學院 山東 276000)
綠色化學是一門較為新型的交叉學科,其中包含有明確的科學目標和社會需求,從廣義上來講,其也被人們叫做環境無害或者環境友好型化學。綠色化學理念主要是指一種在生產中不會對環境造成破壞并且沒有危害的清潔化學。綠色化學是指通過采用一些化學的技術與方法,盡可能最大限度地減少使用或者從根本上就不用這些有毒有害的試劑、溶劑、催化劑等,如此一來還能夠減少與之相關的有害化學產物或是其他不好的物質,其不但會給人們的身體健康帶來威脅,可能還會給生態環境帶來一些不可逆的毀壞。在現實的化學化工教學過程當中,有些專職的實驗課老師對化學實驗產生的廢棄產物處理以及降解工作的重視度不高,通常會直接丟掉或者排放到下水道中,這將會給人及自然帶來一些不同程度上的不良影響,比如降低生態環境質量以及威脅人們身體健康。在此同時,在操作的大部分化學化工實驗中,都會產生相當多的廢渣、廢氣以及化學有機物等,其中絕大多數都是導致環境質量越來越差的污染源。
①控制污染原則
在化學工業正常的生產工作過程當中,因為其自身的工作原理與工作流程,最后都會或多或少地產生一些廢物、廢渣以及廢氣,這些對其附近環境所造成危害的程度比較高,對于這些污染物,在處理的時候,如果相應的措施沒有落實到實處,那么就會造成大范圍較為嚴重的環境污染。綠色化學的及時出現對從源頭上有效地控制工業污染以及適當地調整解決污染的方法提供了一定的幫助,其目的就是不僅要盡可能地減少在工業生產過程當中所產生的有害物質的整體數量,而且盡最大努力保護周邊的自然環境不會受工業生產的影響而遭到破壞。學生們在課堂上學習綠色化學理念的過程當中,首先切記要根據現如今我國實際污染的真實狀況加以深入地思考,然后就是靈活地運用書本中所學過的與之有關的相似案例,最后再將其與工廠的實際生產參數互相結合起來,與此同時進行與之相關的實踐工作,最終讓學生分析問題和解決問題的能力都有很大程度上的進步。
②化工生產原則
人們在提及工廠高危生產作業時,習慣性地把其與環境污染聯系起來,現如今社會上的總污染,絕大部分都是由化工工廠以及其他的一些高污染企業所產生的,人們在日常生活中產生的污染所占比例真是微乎其微。現在就拿生產醫藥產品的一些工廠來說,人們在醫院輸液的時候,一般都會用到針頭、針管以及吊瓶等,有的時候還會用到醫用手套,它們全部都是用塑料或者橡膠制作而成的,在生產制造過程當中,原材料一般都會有一些殘留的物質,其就是造成空氣質量低以及附近水源被嚴重污染的罪魁禍首。化工工廠如果要走長期可持續發展道路,就要學會將綠色化學理念高效地運用在生產中,把健康安全的生產作為基本原則,從本質上減少污染的發生。
③處理污染原則
由于生態環境長時間遭到嚴重的毀壞,當今我國的自然環境情況越來越糟糕,比如大多數動物的遷徙以及滅絕,也都是周圍環境的愈發惡化所導致的。雖然現在越來越多的人已覺察到了環境被破壞的嚴重性,而且開始著手對身邊的環境進行治理,但是要讓環境恢復如初真是難以實現,環境保護的工作也并非一朝一夕就能見到成效,需要長年累月持之以恒的堅持。綠色化學理念工作的重中之重就是目前人們所關心的環境保護。不管人們在實踐中怎么運用綠色化學理念,其根本就是要高效快速地控制住污染源,以免進一步擴散,造成更為嚴重的后果。與此同時,想方設法對已經遭到污染的地域進行高度修復。還有就是,綠色化學技術的運用會有意想不到的驚喜。
一般來說,學習化學化工相關專業的學生在畢業以后,大多數都會選擇從事與化學化工有關的職業,化工生產過程中會對環境造成比較大的影響,其排出的一些廢水、廢氣以及廢渣等等,都會給環境帶來極其巨大的破壞,在進行化學化工教學的時候加入綠色化學理念,緊緊圍繞控制污染展開教學以及設計實驗,這樣不僅能夠促進學生們綠色生產意識的增強,而且,學生們在此過程中學會了將綠色生產技能運用到控制污染方面。
在教學過程中,老師首先要盡可能多給學生們傳授綠色生產理念,讓他們沉浸在這種氛圍里,然后講解一些有關綠色化學化工的知識點,最后教導學生們在進行化學化工生產的時候,順理成章地運用綠色生產的技能,如果學生們通過深入地探索,最終創造出了零污染并且安全系數高的化工化學生產工藝,那么就能夠改善化學化工產業現如今的困境,不僅為大自然送去了久違的福音,而且造福了后代的子子孫孫。
現如今,我國自然環境狀況讓人一想起來就感到憂心忡忡,環境保護之路一眼看不到頭。當代,各高校都在進行教學改革,此時正是引入綠色環保理念的大好時機,一定程度上有利于加快我國環境改善的進程,助其一臂之力。與此同時,大力鼓舞學生為國家環境保護獻出一己之力,喚起他們竭盡全力改善環境質量的決心,激起學生們堅定不移地解決環境污染的自信心,因此,也為我國未來環境保護工作奠定了良好的基礎。
化學化工相關專業屬于工科,由此可見,化學化工是比較實用的學科。教學改革注重實踐,因此實驗就理所當然的成為其重要的組成部分,學生接觸實驗的機會也會大大增加,比如上課期間學校的實驗室以及實習階段工廠的實驗室,無論何時何地進行實驗操作,都需要保證自身安全,學生在開始實驗的過程中,盡量做好科學有效的自我預防與保護措施,以免自己的身體受到損害。當綠色化學理念在學生們的學習生活中無處不在時,他們的化學安全意識自然而然也就形成了。
現階段工業的發展隨著人們需求的提高也逐漸被高要求化,其所面臨的最為棘手的問題就是該怎么讓化學化工產業走長期可持續性發展的道路,綠色化學理念就相當于是此問題的一把鑰匙,其不僅能夠讓化工產業減輕環境污染的愿望得以實現,而且在一定程度上對生態平衡起到了保護作用。為了讓越來越多的人打心底里接受綠色化學理念,通過在所有高校化學以及化工專業課程的教學中加入綠色化學思想,當然中小學與之相關的教學也不例外,從而讓其得以大范圍的普及。運用此種方法能夠讓綠色化學理念在人們的心中根深蒂固,人們無論在今后的學習或者生活,還是研究中,都會習慣性把綠色化學理念作為首要的指導。但實際情況并非如此,我國中小學以及高校老師在進行化學化工教學的時候,并不太注重綠色化學理念,其在應用程度上就別提了,更是遠遠不夠,把綠色化學理念融合在化學化工教學里真是任重而道遠,仍然需要堅持不懈地努力。
在綠色化學理念問世以來,就特別受到社會各界人士的關注,其可謂關注度相當高,但是因為目前對其的研究仍然處于中級階段,成熟度不夠,也不太完善,所以中學化學和大學化學及化工專業現有的教科書中還沒有出現與綠色化學理念相關的較為系統的理論知識,因此如今不僅僅是學校在讀的學生們,就連教學的老師們對綠色化學理念的知識框架以及理論結構都沒有形成系統,更談不上完善了,從而影響了在教學過程當中把綠色化學理念運用的出神入化,也在一定程度上阻礙了學生們對綠色化學理念的深入了解。一般實踐都需要完整的理論知識,其是必不可少的基礎條件,因此,目前當務之急就是想辦法盡快形成科學嚴謹并且完整無缺的一系列與綠色化學理念相關的理論知識體系,這樣學生們進行實際化學化工實驗操作的過程中,老師才能有理有據地教導他們運用此理念,從而從源頭上杜絕了在實驗中使用有危害或者有毒性的原材料,大大地減少了在實驗進行的過程中生成和排放出的有毒有害物質,確保了實驗操作過程的綠色以及環保。
化學和化工等學科偏向于實際操作,因此它們特別注重學習了解實驗課程的部分,通過實驗課程的安排,學生們能夠動手操作驗證自己在書本上所學的知識內容,從而能夠讓了無生趣的知識瞬間變得生動形象,簡單易懂,不僅僅有益于加深他們對知識的理解,進而更加扎實地掌握所學到的知識,而且有助于促進他們動手操作的實踐能力以及探究未知意識提升。在化學和化工相關學科的教學中,實驗課程所占的比重是相當高的,由此可見,在實驗課程中加入綠色化學理念是一個明智之舉,而且特別重要。醛類、烴類以及酚類等有機試劑是學生們在化學和化工實驗的過程中使用較為頻繁的,它們都會對自然環境和人體健康有所損害,可想而知,在空間不大的實驗室里,大量的學們生聚集在一起進行實驗操作,這將會給老師和學生們的身體健康帶來多么不好的影響以及傷害。除此之外,實驗中所產生的物質通常有一部分也是對環境有所危害的。絕大多數的中學和高等院校從來都不在意由實驗而產生的物質在排放之前的加工處理以及降解工作,簡單粗暴地將對自然生態環境和人體健康不利的物質排放到大自然中。
在中學和高等院校的教學過程當中,老師們往往只在意一些知識點的概念,就比如說綠色化學理念,其目前都還只是在不夠完整的概念化階段止步不前,不但缺少一整套理論知識系統,而且忽略了在可實操的實驗課程中整體貫徹綠色化學理念。因此其到目前為止都還沒有在與化學和化工類相關教學中得到切實有效的落實,學生們腦海里綠色化學理念的形成更是遙不可及,對于普及也是難上加難。
教學改革在持續不斷的大力推進中,化學和化工相關的老師也緊跟著時代的潮流,在教學中循序漸進地加入綠色化學這個嶄新的理念慢慢地探索其教學之路,由于對其認知度不夠,還只是停留在淺表的層面,更多的是處在觀念以及概念領域,在實際教學過程中,老師們習慣性地照本宣科,在進入正式授課之前,枯燥單調地介紹著相應的綠色化學理念,而忽略了將其融入在書本內容中,更為遺憾的是,在實驗課上對其的講解也只是只言片語。由此可知,綠色化學理念在較為豐富的教學資源中,目前還尚未得到完全地開發以及廣泛地運用,不僅僅是學生們,就連老師們對其認知的程度也是遠遠不夠的。
一方面,較為嚴重的環境污染問題亟需解決,需要得到及時遏制,另一方面,人們又離不開與其生活工作緊密聯系的化學化工生產,然而其又急速加快了環境污染的速度,其可謂是源頭,某種意義上的罪魁禍首。現階段只有培養出更多與綠色化工相關的人才,高效地控制化學化工生產朝著綠色方向的道路前進,才能從根本上完全解決了環境污染問題。由此可知,老師在技師學院化工和化學專業教學過程中,需要對技師學院化學化工的教學內容進行適當地調整,并且對傳統教學方式方法做進一步改革,盡可能的在教學過程中大面積的滲透及融合綠色化學理念,從而增強大家對于綠色化學可以為人類提供優質服務的意識,最終就能夠滿足與之相關的教學要求,完成了教學的終極目的,符合社會中人們的需求。
通過在教學過程中循序漸進地培養學生們的綠色化學理念,其是一條極為重要的途徑,不但能夠讓綠色化學理念得到更為廣泛的普及,而且可以讓愈來愈多的人加入到綠色化學的實踐當中去,從而一定程度上降低在實驗過程中對產生環境的危害。與此同時,學生們可以加深對綠色化學理念了解,因此,對改變現有的教學模式和化學工業粗放式發展現狀起一定作用,學生們也會傾向于將綠色化學理念作為今后學習或者科研方向的指導,能夠把他們的積極性調動起來,讓他們自己主動地致力于綠色化學理論以及實踐的深入研究。
怎么才能讓學生們比較深入地了解學習綠色化學理念呢?最為關鍵的是老師們在技師學院化學化工的教學上應該加大對其的關注度與重視度,具體做法如下,第一,老師們有必要盡可能詳細地整理國內外學者及專家們關于綠色化學的研究成果,再進一步完善其內容,最后建立起完整的綠色化學理論知識體系,同時對高等院校以及中學學生所要使用的與化學和化工專業相關的書籍進行深度改編,盡可能在其中加入完整而且詳盡的綠色化學理念相關章節;第二,學生們在化學和化工實驗的操作過程當中,應該時刻提醒自己對綠色化學理念的實施運用,同時注重實驗原材料挑選及采用和化學產品以及副產品的降解處理,還有就是實驗中所生成廢棄物的處理,盡自己最大努力讓實驗全部流程無污染,即都是綠色的和環保的;第三,老師們有必要積極地鼓勵學生們發揮出自身的主觀能動性,讓他們在學習知識、操作實驗以及研究課題的過程當中學會融入綠色化學新理念,并且注重綠色化學相關聯的開拓創新。如果不對技師學院化學和化工相關的教學理論知識和實驗課程同步進行革新,那么學生們也不能真正了解以及接受綠色化學理念,更不能讓他們感受到其在環境保護方面的重要性。
學生們在學習知識時,理論課程是必不可少的,同理可知,其是化工課程的基礎。學生們在詳細了解了綠色化學的理論知識后,能夠清晰地知道什么才是其終極目標,在一定程度上可以激起他們自身對課程學習的積極性以及主動性,并且讓他們學習的興趣有所提高。理論課都有其自身的特點,無外乎都是概念性和方向性這兩大方面的特點。一方面,在理論課上的學習,首先需要清清楚楚地知道何為綠色化學的定義和內涵,只有這樣才能為學生們簡潔明了地介紹綠色化學的起源和發展;另外一方面,老師在教授理論課程知識時,應該給學生們清晰地指出綠色化學在目前的發展狀況,還有就是其在未來會往哪個方向發展,這樣才能夠幫助那些今后想要朝這個方向繼續深入學習的學生們,讓他們明確知道自己到底需要具有怎樣的知識結構以及技能才能繼續深造。
學生們在做化學化工有機合成實驗時,一般都有可能伴隨著一些污染物的產生,比如有毒有害氣體和液體,還有少許的固體,雖然其含量看似很低,但是如果長此以往源源不斷地產生,那么就會對周圍環境造成比較大的污染。因此,老師在教導學生們處理由實驗產生的“三廢”時,就可以順理成章的加入綠色化學理念以減少環境的破壞。
雖然現如今我國經濟發展速度之快,但是對于化學和化工教學在綠色化學相關方面的研究仍舊處于淺表的層面,并沒有人們想象中被給予高度的重視,不僅缺少社會實踐,而且缺失完整的理論知識體系,由此可見,教學改革的工作任重而道遠,仍然需要繼續深入地研究。在具體分析綠色化學理念實際應用的時候,可以優先選擇從理論和實驗這兩種角度出發,盡可能最大程度上減輕環境污染的現狀,減緩有限的能源被消耗殆盡。