高校绿色化学教学的实践与创新研究

杨朕 杨维本

摘 要：随着社会经济和科学技术不断发展，环境问题日益凸显，绿色化学这一议题已成为当今和未来化学发展的必然方向。而绿色化学也在高校化学教育中占据着不可或缺、日益重要的地位。文章简要介绍绿色化学的科学内涵，辩证分析了绿色化学理念在高校化学教育中的必要性，重点从创新绿色化学的理论教学办法和将绿色化学理念融入科研实验和生产实践两个方面，探讨了高校绿色化学教学如何实践与创新。

关键词：绿色化学;高校教学;实践;创新

中图分类号：G652     文献标志码：A     文章编号：1008-3561（2015）22-0022-02

绿色化学又称“环境无害化学”“环境友好化学”“清洁化学”，其核心内涵是在反应过程和化工生产中，尽量减少或彻底消除使用和产生有害物质。P.T.Anastas和J.C.Waner提出了绿色化学的十二条原则，作为化学合成、生产过程和化合物本身是不是“绿色”的指导方针和标准，而为了更明确地表述绿色化学在资源使用上的要求，人们又提出了减量、重复使用等“5R理论”。无论是绿色化学的定义、核心内涵，还是“十二原则”和“5R理论”，都反映出绿色化学追求的是可持续发展和人与自然和谐相处，并具有明确的科学目标和科学需求。因此，在环境污染日益严重和公众对环境问题日益关心的背景下，绿色化学这一议题无疑是当今和未来化学发展的必然方向，是一种更高层次的化学研究策略和战略方针。

一、绿色化学理念在高校化学教育中的必要性

何英资等人在2012年将广西三所高校化学专业的大学生作为调查对象，调查发现，学生对于绿色化学的了解并不深入，有高达66.1%的学生从来没有听说过绿色化学“十二原则”和“5R理论”。对于化学专业的大学生来说，仅仅在普通化学课堂中粗略了解涉及绿色化学的相关知识是不够的，绿色化学知识的获取，需要开设专门的“绿色化学”课程，在绿色化学的产生和发展，绿色化学的概念、原理、方法、应用等方面，系统、全面、深刻地接受教育。绿色化学其必要性体现在两个方面：一方面，化学工业是人类文明和社会发展的基石，化学工业的发展为人类生活的改善提供了源源不断的能源和物质基础。作为未来化学的研究方向，绿色化学从防止污染与节约资源两方面来重新审视和改革现有的化学、化工和环保体系，是对传统化学思维方式的更新和发展，是实现循环经济和可持续发展的重要科学技术基础。另一方面，近年来，环境污染事件、化学生产事故多发，人们开始对化学学科、化学工业产生质疑，认为问题产生的根源在于“化学”，化学的声誉开始下降。面对这种社会现实，不但在化学合成、生产的具体实践中，要引入绿色化学作为指导和标准，而且要向公众积极宣传化学“绿色”的概念。因此，需要对化学专业的大学生进行绿色化学理念的灌输和熏陶，抓住绿色化学理念教育的牛耳，培养未来的化学研究者、从业者，在其人生的起步阶段，培养其绿色化学新理念，从而促使其形成现代人才所必须具备的环境伦理素养，增强环境保护的责任感和使命感。

二、高校绿色化学教学如何实践与创新

目前，以笔者所在高校为例，绿色化学教育采取的主要方式是“环境与绿色化学”自主发展（选修）课程的理论学习，以及在其他各类实验课程、化学理论课程、生产实习、科研实验过程中渗透绿色化学观念，绿色化学的思想和基本理论能基本教授给化学相关专业学生。作为高校化学教育工作者，需要提高对绿色化学理念的认识，创新“环境与绿色化学”的理论教学办法，将绿色化学理念融入科研实验和生产实践，多方位多角度多手段地开展工作，将绿色化学的理念不断渗透到高校化学教育中。

1. 创新“环境与绿色化学”的理论教学办法

（1）对教材进行紧密联系实际、拓宽视野的补充。科技发展日新月异，教材内容在一定时期内有一定的局限性，不能及时地展现当今的科学发展现状。这就需要教师在授课过程中，适当添加国内外绿色化学方面的理论知识、研究进展和研究成果，以及相应的先进案例，对教材进行准确、完整、及时的补充，紧密联系实际，拓宽学生视野。1）结合当前的社会热点，如绿色能源、绿色农药、绿色装饰装修材料、食品安全、药品安全等，教授绿色化学的理念、应用和前景;通过对当前一些热点新闻的解读和分析，比如PX项目、禽畜养殖抗生素问题等，教授绿色化学的原则和重要性。2）结合世界上绿色化学的发展史和近年来国际上最新的科研成果，比如《Green Chemistry》杂志诞生、近几年美国的“总统绿色化学挑战奖”以及我国国家科技进步奖中涉及绿色化学的科研成果，向学生介绍绿色化学发展的研究动态，开拓学生视野。

（2）充分调动学生积极性，教学方式灵活多样。单纯的理论讲授，可能会使学生在接受绿色化学知识时，觉得枯燥乏味，或难以理解。这就需要教师在课堂上充分调动学生积极性，采取“开放式”的教学模式，激发学生热情，加强师生互动。1）引导学生进行自主学习。对于一些容易理解，或者贴近生活实际的内容，可以布置学生课前自学。学生通过查阅资料来讨论和交流身边的绿色化学，同时，教师可以设计一些问题让学生进行分组讨论，并选派代表进行陈述，激发学生学习潜力，加深理解和应用。2）增加师生之间的互动。针对一个命题，老师和学生互相提问、质疑，互相探讨、论证，互相命题、解读，培养学生多角度看问题的能力，使学生的思维在互动中激发。同时，要注意运用化学教学中的“实验”这一手段，在实验教学中推广使用微型仪器，节约药品，减少污染。通过实验的互动，提高学生兴趣和学习热情。3）考试形式注意灵活多样。可以让学生自主选择绿色化学课程教学内容中的一个部分撰写调查报告或者课程论文，将其成绩作为考核成绩的一个重要组成部分，重点考查学生的思考能力和应用能力。考试的试题要减少记忆性的概念型题目，突出绿色化学的理念以及应用，提高开放性试题的分数比重。

2. 将绿色化学理念融入科研实验和生产实践

首先，要将绿色化学理念与生产生活实际相结合。化学课应该体现向现实生活回归的一般趋向，化学教师要将课堂与实际紧密结合起来。平时，要求学生关注重大的绿色化学研究成果，例如环境友好的水处理剂、新配方汽油、环境友好纳米材料等;在生产实习过程中，讲授如何节约原料、处理废气废水，实现经济、环保的化工生产方法;鼓励学生采用绿色环保的生活方式，多骑自行车、少用机动车、少用难降解塑料制品、多用绿色电器等。这些都应该在绿色化学的课堂中，以及相关的化学化工生产实习中体现出来。其次，要将绿色化学理念与科研实验相结合。在研究对象、合成原料、过程方法等方面，需要自始至终贯穿绿色化学的理念和方法。要重点引入“原子经济性”概念，在通过化学转换获取新物质的过程中充分利用每个原子，过程和终端均为零排放或零污染，以实现充分利用资源、减小污染。一方面，可以对化学反应过程设计进行优化，改进实验方式，提高科研效率，另一方面，可以主动地减少和消除实验室的化学污染，建立绿色化学实验室。

三、结束语

随着社会经济和科学技术的不断发展，环境问题日益凸显，绿色化学是人类可持续发展的重要组成部分，这一议题是当今和未来化学发展的必然方向。绿色化学研究如何利用化学原理，从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，造福我们的子孙后代。开展绿色化学教育，是高校化学教育工作者的义务和责任，化学教师肩负着创新绿色化学的理论教学办法、宣传绿色化学理念的重担。化学教师要提高对绿色化学理念的认识，对教材进行有益的补充，充分调动学生学习积极性，应用现代化手段进行教学，将绿色化学理念融入科研实验和生产实践，多方位多角度多手段地开展工作，实现高校绿色化学教学的积极实践和给力创新。

参考文献：

[1]闵恩泽，傅军.绿色化学的进展[J].化学通报，1999（01）.

[2]朱文祥.绿色化学与绿色化学教育[J].化学教育，2001（01）.

[3]郑会勤，韩春亮，林钰.基于“5R”原则的绿色无机化学实验设计与实践[J].广州化工，2013（24）.

[4]方巧芳.在化学实验中渗透绿色化学的教育思想[J].金华职业技术学院学报，2006（06）.

[5]沈玉龙，魏利滨，曹文华.绿色化学[M].北京：中国环境科学出版社，2004.

[6]胡纯，杨明.基于应用型人才培养的《绿色化学》教学的探索与实践[J].广东化工，2012（05）.