醫(yī)藥院校藥學(xué)專業(yè)綠色有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系構(gòu)建初探

馬 俊，吳瑋琳，曹 建

（湖南醫(yī)藥學(xué)院，湖南 懷化 418000）

醫(yī)藥院校藥學(xué)專業(yè)綠色有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系構(gòu)建初探

馬 俊，吳瑋琳，曹 建

（湖南醫(yī)藥學(xué)院，湖南 懷化 418000）

分析有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的研究現(xiàn)狀及存在的問題，并構(gòu)建醫(yī)藥院校藥學(xué)專業(yè)綠色有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系。該體系具有物質(zhì)循環(huán)利用、有毒廢棄物幾乎零排放、不增加實(shí)驗(yàn)設(shè)備經(jīng)費(fèi)投入等特點(diǎn)。

醫(yī)藥院校；藥學(xué)專業(yè)；綠色有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)體系

1 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化研究背景、現(xiàn)狀及存在的問題

綠色化學(xué)又稱環(huán)境無(wú)害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)，是近十幾年才產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的。綠色化學(xué)是指能夠保護(hù)環(huán)境的化學(xué)技術(shù)，避免給環(huán)境造成負(fù)擔(dān)、避免排放有害物質(zhì)，并綜合考慮節(jié)能、節(jié)省資源、減少?gòu)U棄物排放量等因素。綠色化學(xué)是一個(gè)多學(xué)科交叉的研究領(lǐng)域，目前綠色化學(xué)已成為21世紀(jì)化工技術(shù)與化學(xué)研究的熱點(diǎn)和重要科技前沿［1］。世界各國(guó)政府、大學(xué)、科研院所及許多知名跨國(guó)公司都已建立自己的綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，致力于利用可再生資源、淘汰有毒原材料、探求新的合成路線、采用無(wú)污染的反應(yīng)途徑和工藝等方面的研究。

隨著綠色化學(xué)研究的發(fā)展，世界各國(guó)逐漸認(rèn)識(shí)到對(duì)學(xué)生進(jìn)行綠色化學(xué)教育、培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)思維和環(huán)保意識(shí)的重要性。美國(guó)Oregon大學(xué)和英國(guó)約克大學(xué)的綠色化學(xué)教育處于世界前列［2-3］。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)常給環(huán)境帶來(lái)污染，故有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化成為綠色化學(xué)教育的研究熱點(diǎn)。天水師范學(xué)院的常艷紅等［4］用微波輻射合成肉桂酸，佳木斯大學(xué)的周淑晶等［5］設(shè)計(jì)多步驟合成實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化教學(xué)模式的研究［6］，滁州學(xué)院的李永紅等［7］采用小量－半微量合成實(shí)驗(yàn)。

目前，雖然很多學(xué)者對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化進(jìn)行研究并取得了一些成果，但是還有不足：（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)備費(fèi)用高；（2）只對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的個(gè)別或部分實(shí)驗(yàn)進(jìn)行綠色化研究，沒有形成綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系。

2 醫(yī)藥院校藥學(xué)專業(yè)綠色有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系的創(chuàng)建

2.1 綠色有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系創(chuàng)建的原則

有機(jī)化學(xué)是藥學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課，一般來(lái)說(shuō)，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)投入有限，因此通過(guò)高投入的途徑難以實(shí)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化，比如廢液廢氣收集和處理系統(tǒng)建設(shè)、小型化微型化實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用或采用計(jì)算機(jī)模擬化學(xué)反應(yīng)等。根據(jù)我校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際，在不增加投入、不影響教學(xué)質(zhì)量提升的前提下，按照綠色化學(xué)關(guān)于化學(xué)品使用的“5R”原則［8］中的Reject（拒用危害品）、Recycle（循環(huán)使用），創(chuàng)建一個(gè)有毒廢棄物幾乎零排放、物質(zhì)循環(huán)利用等特點(diǎn)的綠色有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系。

2.2 綠色有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系的設(shè)計(jì)方案

以我校開設(shè)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目來(lái)設(shè)計(jì)，見圖1。

圖1 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案

在這個(gè)體系中共有3個(gè)循環(huán)，教師可根據(jù)教學(xué)實(shí)際情況選擇某個(gè)循環(huán)及循環(huán)的起點(diǎn)。每個(gè)循環(huán)都是利用乙酸乙酯的合成與水解達(dá)到物質(zhì)的高效率利用，每個(gè)循環(huán)都包含了有機(jī)化學(xué)常用裝置及技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)、合成實(shí)驗(yàn)、提取實(shí)驗(yàn)，占我校藥學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)20個(gè)學(xué)時(shí)。

2.3 綠色有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系的創(chuàng)新點(diǎn)

（1）以零投入的方式構(gòu)建一個(gè)有毒廢棄物零排放的綠色有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系，并為實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)不足的學(xué)校構(gòu)建綠色有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系提供范例。

（2）通過(guò)教學(xué)具體過(guò)程激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)、實(shí)踐的主動(dòng)性，而不是通過(guò)說(shuō)教來(lái)激發(fā)其主動(dòng)性。本實(shí)驗(yàn)體系環(huán)環(huán)相扣，前一個(gè)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物是下一個(gè)實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)物或有用的溶劑，學(xué)生產(chǎn)生了興趣，從而主動(dòng)學(xué)習(xí)、認(rèn)真實(shí)驗(yàn)。

（3）優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，有效訓(xùn)練學(xué)生的操作能力和創(chuàng)新能力。摒棄純驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，選擇使用低毒或微毒原料和溶劑的操作實(shí)驗(yàn)、合成實(shí)驗(yàn)和提取實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和時(shí)間上保證學(xué)生操作能力和創(chuàng)新能力的訓(xùn)練。

（4）通過(guò)每位學(xué)生親力親為的實(shí)踐過(guò)程培養(yǎng)其綠色化學(xué)思維和環(huán)保意識(shí)。這種思維和意識(shí)的培養(yǎng)不是靠講座或宣傳，而是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)點(diǎn)點(diǎn)滴滴的體會(huì)積累起來(lái)的，對(duì)學(xué)生的影響是深層次的。

3 綠色有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系的實(shí)施方案

將藥學(xué)系一年級(jí)新生大體按自愿原則分成兩部分，一部分按舊的實(shí)驗(yàn)體系進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，另一部分按綠色有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。一個(gè)學(xué)期結(jié)束后，主要以問卷調(diào)查的方式從學(xué)生實(shí)踐的主動(dòng)性和積極性、有毒廢棄物處理、常用有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置及技能的掌握、綠色化學(xué)思維及環(huán)保意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)等方面對(duì)教師和學(xué)生進(jìn)行調(diào)查。

問卷調(diào)查結(jié)果顯示，綠色有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系在學(xué)生實(shí)踐的主動(dòng)性和積極性、有毒廢棄物處理、常用有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置及技能的掌握、綠色化學(xué)思維及環(huán)保意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)等方面優(yōu)于舊的化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系（P＜0.05）。

4 結(jié)語(yǔ)

在環(huán)境保護(hù)壓力越來(lái)越大的今天，我們創(chuàng)建的綠色有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系不僅通過(guò)物質(zhì)的循環(huán)利用能達(dá)到有毒廢棄物幾乎零排放，而且能有效激發(fā)學(xué)生實(shí)踐的主動(dòng)性，提升實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，對(duì)其他化學(xué)課程創(chuàng)建綠色實(shí)驗(yàn)體系有一定的借鑒意義。以此為基礎(chǔ)，我們還將構(gòu)建藥學(xué)專業(yè)所有化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的綠色體系。

［1］余紅霞，李攀.綠色化學(xué)的研究進(jìn)展［J］.湖南理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（4）：77-81.

［2］沈玉龍，王克誠(chéng).國(guó)外大學(xué)的綠色化學(xué)教育［J］.化學(xué)教育，2006（10）：63-64.

［3］沈玉龍，劉立華，曹文華.英國(guó)約克大學(xué)綠色化學(xué)碩士教育介紹［J］.化學(xué)教育，2010（3）：101.

［4］常艷紅，施小寧.高師有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)“綠色化”的探索［J］.天水師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（5）：74-75.

［5］周淑晶，沙靖全，劉紅，等.有機(jī)化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)的綠色化［J］.黑龍江醫(yī)藥科學(xué)，2009（6）：81-82.

［6］周淑晶，白術(shù)杰，張義英，等.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化教學(xué)模式的探究［J］.化工高等教育，2009，26（5）：82-84.

［7］李永紅，沈玲，侯金松，等.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)“節(jié)約化和綠色化”的探索與思考［J］.淮南師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（5）：50-51.

［8］白林，陳明凱.綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)［J］.化學(xué)教育，2002（7）：51-53.

G424.31

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1671-1246（2015）10-0092-02