地方院校應用化學專業(yè)綠色化學人才培養(yǎng)模式探索

張忠平 薛建躍 王新運 程樂華

（巢湖學院化學與材料科學系，安徽 巢湖 238000）

地方院校應用化學專業(yè)綠色化學人才培養(yǎng)模式探索

張忠平 薛建躍 王新運 程樂華

（巢湖學院化學與材料科學系，安徽 巢湖 238000）

從綠色經(jīng)濟角度分析了綠色化學與化工人才知識模式。通過綠色過程工程內(nèi)容的界定，確定了綠色化學人才知識體系由基礎(chǔ)化學與工程知識、綠色經(jīng)濟與綠色化學原理、綠色化學技術(shù)與工藝、綠色能源與綠色材料等構(gòu)成?；诘貐^(qū)性院校特征，確定了應用化學專業(yè)綠色有機化工和綠色無機化工與材料化學兩專業(yè)方向；分析了兩個方向的專業(yè)課程體系。

綠色經(jīng)濟；綠色化學；人才培養(yǎng)；應用化學

綠色經(jīng)濟是當前人類社會發(fā)展中呈現(xiàn)的最新經(jīng)濟形態(tài)，綠色化學人才是綠色經(jīng)濟背景下適用于社會經(jīng)濟建設(shè)要求的應用化學人才。探索、研究和實踐綠色化學人才培養(yǎng)模式，是社會對高等化學教育的要求和教育系統(tǒng)本身發(fā)展的需要。本文從綠色經(jīng)濟內(nèi)涵分析，確定綠色過程工程是綠色經(jīng)濟主要的工業(yè)形式；結(jié)合地方性院校的特點，探索性設(shè)計了地方性院校應用化學專業(yè)綠色化學人才培養(yǎng)模式。

1 綠色過程工程學科與綠色經(jīng)濟

1.1 化學工業(yè)與過程工程科學

化學工業(yè)是生產(chǎn)過程中涉及化學變化的工業(yè)部門，化學工業(yè)包括傳統(tǒng)化工、石油化工、能源工業(yè)、冶金工業(yè)、建材工業(yè)、生物技術(shù)和醫(yī)藥工業(yè)等，是國民經(jīng)濟重要組成部分。當前工業(yè)部門從生產(chǎn)方式、生產(chǎn)過程物料變化特征來分類，劃分為過程工業(yè)和產(chǎn)品工業(yè)兩類[1]。過程工業(yè)的特點是：工業(yè)生產(chǎn)中使用的原料主要是自然資源，如礦物原料、生物質(zhì)原料；其產(chǎn)品主要用作產(chǎn)品工業(yè)的原材料，如鋼材、化肥、塑料；原料中的物質(zhì)在生產(chǎn)過程中經(jīng)過許多化學變化和物理變化；生產(chǎn)過程中三廢產(chǎn)生量較大，污染比較嚴重，治理難度較大。產(chǎn)品生產(chǎn)工業(yè)的特點是：使用的原材料大多是過程工業(yè)的產(chǎn)品；它的產(chǎn)品基本上為生活和生產(chǎn)直接使用，如家電、汽車；其生產(chǎn)過程主要是對物料進行物理加工或機械加工，物料主要發(fā)生物理變化；生產(chǎn)過程中三廢產(chǎn)生量較小，污染相對較輕，經(jīng)?？捎幂^成熟技術(shù)進行治理。相對于其它分類方法，這種分類對于研究產(chǎn)業(yè)的綠色經(jīng)濟特性更合理。

社會經(jīng)濟和科學技術(shù)發(fā)展使化學工程已發(fā)展成為對象涵蓋所有物質(zhì)的物理、化學加工過程的過程工程，化學工程學已發(fā)展成為過程工程科學。

1.2 綠色經(jīng)濟與綠色過程工程

綠色經(jīng)濟是當前人類社會繼原始經(jīng)濟、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、工業(yè)經(jīng)濟和知識經(jīng)濟之后，新發(fā)展的經(jīng)濟形態(tài)。綠色經(jīng)濟是人類在深刻反思單向經(jīng)濟模式對自然環(huán)境的嚴重污染與破壞、人類社會發(fā)展與生態(tài)惡化的矛盾日益尖銳的過程中，確定的人類社會可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟模式。綠色過程工程工業(yè)是綠色經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。界定綠色過程工程科學的內(nèi)涵，是確定綠色化學與化工的學科體系，設(shè)計綠色化學與化工人才的培養(yǎng)模式的基礎(chǔ)。綠色過程工程科學內(nèi)涵關(guān)系如圖1。原子經(jīng)濟性反應和物質(zhì)循環(huán)再生是綠色過程工程兩個基本思想方法和策略，生態(tài)化產(chǎn)業(yè)體系是綠色過程工程的理想產(chǎn)業(yè)模式。在當前學術(shù)理論及實踐中，對綠色經(jīng)濟、生態(tài)經(jīng)濟與循環(huán)經(jīng)濟的概念及內(nèi)涵的劃分、相互關(guān)系的認識還處于發(fā)展之中，基于對綠色過程工程科學體系內(nèi)容的界定，可認為綠色經(jīng)濟是人類社會的新型經(jīng)濟形態(tài)，生態(tài)經(jīng)濟是綠色經(jīng)濟的發(fā)展目標，多層次的循環(huán)經(jīng)濟是綠色經(jīng)濟的具體內(nèi)容形式。

圖1 綠色過程工程科學內(nèi)涵層面關(guān)系示意圖[1]

2 應用化學專業(yè)綠色化學人才知識體系[2-5]

化學與化工類人才是主要服務于過程工程工業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的化學人材。綠色化學與化工人才即綠色經(jīng)濟條件下的應用化學人才的培養(yǎng)目標可確定為：掌握綠色經(jīng)濟基本思想方法和基本原理，有較全面化學理論基礎(chǔ)、工程學基本知識與實踐能力，熟悉綠色化學基本理論，掌握一定的環(huán)境化學 （環(huán)境科學與工程）、綠色技術(shù)與工程學、循環(huán)利用工程技術(shù)、生態(tài)工業(yè)理論的復合型應用類技術(shù)人才。依此培養(yǎng)目標，在理工類公共基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)上，綠色化學人才專業(yè)知識與能力模塊內(nèi)容確定如下。

2.1 一般性及發(fā)展型綠色化學人才知識體系

一般性綠色化學人才專業(yè)知識與能力模塊包括兩部分，由基礎(chǔ)化學理論、工程基礎(chǔ)理論、綠色化學原理與綠色經(jīng)濟原理構(gòu)成的專業(yè)基礎(chǔ)知識模塊，由多方面基本工藝理論與實踐能力構(gòu)成的專業(yè)方向知識模塊。專業(yè)方向知識模塊探索性地設(shè)計為五個部分：傳統(tǒng)基本化學工程與工藝模塊、環(huán)境生態(tài)建設(shè)和污染治理工藝模塊、二次資源綜合利用工藝模塊、綠色化工工藝和生物質(zhì)化工工藝模塊、綠色能源與生態(tài)材料學科（工藝）模塊。環(huán)境生態(tài)建設(shè)和污染治理工藝是生態(tài)與環(huán)境工程類專業(yè)的對象，在應用化學專業(yè)教學中宜作為了解性內(nèi)容。

發(fā)展型綠色化學人才培養(yǎng)以滿足社會對化學理論的應用和發(fā)展綠色工業(yè)技術(shù)等方面人才需求為目標，其培養(yǎng)方式區(qū)分為理科類與工科類。理科類發(fā)展型綠色化學人才是以綠色化學理論與方法的學習、能力培養(yǎng)為側(cè)重，工科類發(fā)展型綠色化學人才是以綠色（生態(tài)）工程知識學習和能力培養(yǎng)為側(cè)重。具體模式在此不作深入探討。

2.2 應用型綠色化學人才知識體系

應用型綠色化學人才以當前企業(yè)人才需要為基本目標，培養(yǎng)模式著重于當前產(chǎn)業(yè)化的工藝與技術(shù)方面知識。二次資源綜合利用技術(shù)、綠色化學品與綠色工藝技術(shù)、生物質(zhì)利用技術(shù)是應用型綠色化學人才知識體系的重點，綠色能源與生態(tài)材料、生態(tài)工程等是發(fā)展提高需要了解的知識內(nèi)容。

具體內(nèi)容模式設(shè)計是由基礎(chǔ)化學理論、工程基礎(chǔ)理論、綠色化學原理與綠色經(jīng)濟原理構(gòu)成專業(yè)基礎(chǔ)模塊。專業(yè)方向知識模塊包括傳統(tǒng)基本化學工程與工藝構(gòu)成的專業(yè)方向基礎(chǔ)，二次資源綜合利用工藝（重點有色金屬再生利用的濕法冶金工藝和高分子材料回收利用工藝）、綠色化學品與綠色工藝技術(shù)、生物質(zhì)化工工藝、綠色能源與生態(tài)材料學科（工藝）構(gòu)成專業(yè)方向選擇（選修）內(nèi)容。通過在傳統(tǒng)化學品與化學工藝知識體系的基礎(chǔ)上，全面滲入綠色經(jīng)濟與綠色化學基本原理，用綠色方法、綠色產(chǎn)品和綠色工藝充實專業(yè)方向課程體系，實現(xiàn)人才的知識學習與能力培養(yǎng)目標。

3 地方性應用型院校綠色化學人才培養(yǎng)模式分析

結(jié)合本地經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃與我校發(fā)展規(guī)劃，探索設(shè)計我校具有地方特色的應用化學專業(yè)綠色化學人才培養(yǎng)模式如下。

我市地處皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)中心地段，居安徽省沿江化工經(jīng)濟帶與合巢蕪工業(yè)走廊的交匯點。化學工業(yè)是本地支柱產(chǎn)業(yè)之一，有機化工和礦物化工是本地化工主要類型。我系應用化學專業(yè)設(shè)立于2003年，原教學計劃確定兩個專業(yè)培養(yǎng)方向，為有機化工（側(cè)重農(nóng)藥）方向、礦物加工與材料化學方向。原教學體系中缺少綠色化學課程內(nèi)容，在執(zhí)行過程中已從選修課角度開設(shè)了綠色化學選修課程和滲透一定量綠色化學與工藝內(nèi)容于相關(guān)課程中，但這和綠色化學知識體系要求相差甚遠。

地方本科院校的特性決定了我系應用化學專業(yè)定位于應用型綠色化學本科人才培養(yǎng)模式。依據(jù)現(xiàn)有教學基礎(chǔ)，設(shè)計應用化學專業(yè)教學內(nèi)容課程體系如表1。教學內(nèi)容劃分為公共基礎(chǔ)模塊、專業(yè)基礎(chǔ)模塊（必修）、專業(yè)方向選修模塊（限定選修和任意選修兩部分）、公共選修模塊。在寬口徑、厚基礎(chǔ)和適度專業(yè)化相結(jié)合原則下，通過專業(yè)方向限定選修課程和任意選修課程的設(shè)置，滿足學生差異化學習（就業(yè)）要求。設(shè)計了兩個專業(yè)方向：有機化學品與工藝（綠色有機）方向和礦物加工與材料化學（綠色無機）方向。綠色有機專業(yè)方向課程體系著重于有機類綠色化學與化工應用人才知識和能力體系，以有機精細化學品和有機化工工藝為專業(yè)目標。綠色無機專業(yè)方向課程體系著重于無機類綠色化學與化工應用人才知識和能力體系，以無機化工工藝、濕法冶金工藝和無機功能材料化學為專業(yè)目標。

表1 應用化學專業(yè)方向課程體系

4 人才培養(yǎng)模式實施存在問題與應對設(shè)想

綠色化學人才培養(yǎng)模式實施的主要存在問題有師資培養(yǎng)、教材、實驗室和實踐基地建設(shè)等。教師是教學的基礎(chǔ)，綠色化學專業(yè)課教師隊伍建設(shè)是當務之急。通過教師自學綠色化學理論、對口進修學習，開展綠色化學教研與科研工作等措施來提高教師業(yè)務能力。教材是教學基礎(chǔ)條件，當前雖有一批綠色化學與化工、綠色經(jīng)濟理論的專著與教材，適應于應用型本科化學專業(yè)的教材較少的。采用聯(lián)合編寫與教材立項等方式編寫合適的特色專業(yè)教材，并通過在現(xiàn)有專業(yè)教學中試用而逐步完善。

實驗室建設(shè)，主要是綠色化學與工藝方面的專業(yè)綜合實驗項目的設(shè)計和裝置配備。我系應用化學專業(yè)教學中，已在二次資源綜合利用工藝、綠色化學工藝、生物質(zhì)化工等方面積累了一定的教學及實驗項目。進一步充實實驗項目內(nèi)容和配置較高水平的實驗儀器設(shè)備，可達到建成較完善的綠色化學專業(yè)綜合實驗教學體系的專業(yè)建設(shè)目標。

實踐基地建設(shè)，當前我省已發(fā)展了初步規(guī)模的綠色與循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)。我省合肥市、六安市、銅陵市等都已建設(shè)了循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園，有一批二次資源利用企業(yè)群，這些企業(yè)為學生認識和生產(chǎn)實習提供了較好的社會條件。

基礎(chǔ)化學實驗過程綠色化和綠色化學實驗項目的實施在培養(yǎng)學生綠色化學意識和發(fā)展綠色化學能力中具有基礎(chǔ)作用，基礎(chǔ)化學實驗教學的綠色化是綠色化學人才培養(yǎng)模式實施中的重要工作內(nèi)容。

5 結(jié)束語

綠色經(jīng)濟作為一類新型經(jīng)濟形態(tài)已經(jīng)開始呈現(xiàn)，綠色化學人才培養(yǎng)是應用化學專業(yè)發(fā)展面臨的緊迫任務。通過在當前應用化學和化學工程與工藝等專業(yè)教學中逐步加強綠色化學原理、綠色化學工藝內(nèi)容，學習國內(nèi)外應用型綠色化學人才培養(yǎng)經(jīng)驗，是實踐和完善綠色化學人才培養(yǎng)模式基本途徑。全面實施具有我校特色和能適應本地經(jīng)濟發(fā)展要求的應用化學專業(yè)綠色化學才培養(yǎng)模式，是我系應用化學專業(yè)的發(fā)展目標；教師隊伍建設(shè)是實現(xiàn)發(fā)展目標的關(guān)鍵。

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STUDY ON THE CULTIVATION MODE OF APPLIED CHEMISTRY IN LOCAL UNIVERSITIES UNDER GREEN ECONOMY

ZHANG Zhong-ping XUE Jian-yue WANG Xin-yun CHENG Le-hua
(Department of Chemistry and Materials Science,Chaohu College,Chaohu Anhui 238000)

The knowledge mode of green chemistry and chemical engineering talents was analyzed from green economy.With defining green process engineering,it was considered that the knowledge system of green chemistry and chemical engineering talents is consisted of basis chemistry and basis engineering,principles of green chemistry and economy,green chemical techniques,green energy and materials etc.On the basis of local universities,the two specialty directions of applied chemistry were designed that were the green organic chemical engineering direction and the green in-organic chemical engineering and materials chemistry direction.The curriculum system of the two specialty directions was analyzed.

green economy;green chemistry;talent cultivation;applied chemistry

G642 < class="emphasis_bold">文獻標識符：

符：A

1672－2868（2011）03－0142－04

2010-12-5

巢湖學院教學研究項目（項目編號：JYXM200920），安徽省教育廳教學研究項目（項目編號：2008JYXM436），安徽省高校質(zhì)量工程重點教學研究項目（項目編號：20100969）

張忠平（1962-），男，安徽宣城人。巢湖學院副教授、碩士，研究方向：計算化學與材料化學

責任編輯：陳 鳳