試論綠色化學(xué)教育在高職化學(xué)教學(xué)中的融入

李軍

摘 要 本文首先對綠色化學(xué)的基本概念以及在化學(xué)教學(xué)中加入綠色化學(xué)教學(xué)的意義進(jìn)行淺要分析，立足于綠色化學(xué)教學(xué)的發(fā)展與我國當(dāng)前高職化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，最后從多個角度論述高職化學(xué)教學(xué)中有效融入綠色化學(xué)教學(xué)的有效策略。

關(guān)鍵詞 綠色化學(xué) 高職 化學(xué)教學(xué) 教育

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2015.10.047

On Integration of Green Chemistry Education into Chemistry

Teaching in Higher Vocational Education

LI Jun

（Yingtan Vocational and Technical College， Yingtan， Jiangxi 335000）

Abstract Firstly， the basic concept of green chemistry and the addition of Green Chemistry Education in Chemistry Teaching shallow sense to analyze the development of applications based on the status quo of Green Chemistry Teaching in Higher Education and China's current chemistry， and finally discussed from various angles high vocational chemical teaching effectively integrated into effective strategies green Chemistry teaching.

Key words green chemistry; higher vocational; chemistry teaching; education

綠色經(jīng)濟(jì)是當(dāng)今世界的時代主題，無論是對于人類社會的發(fā)展來說，還是對于生態(tài)資源的可持續(xù)性利用來說，綠色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都有著極大的現(xiàn)實意義。綠色化學(xué)應(yīng)用就是基于綠色經(jīng)濟(jì)的理論提出的，由于這一課題的研究在現(xiàn)實中具有非常廣泛的應(yīng)用價值，因此是一項非常具有發(fā)展前景的化學(xué)課題。綠色化學(xué)對于當(dāng)前的時代背景來說是一個比較新興的事物，由于各方面的研究尚未深入所以仍然有著極大的可開發(fā)前景。綠色化學(xué)的應(yīng)用價值極大，不僅能夠促進(jìn)化學(xué)相關(guān)應(yīng)用的綠色化改變，更能夠為當(dāng)前化學(xué)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供更加有力的支持與推動。

1 綠色化學(xué)的概念及對化學(xué)教學(xué)的意義

1.1 綠色化學(xué)的概念

綠色化學(xué)是相對傳統(tǒng)化學(xué)提出的理論，是指在化學(xué)反應(yīng)過程中不產(chǎn)生對環(huán)境有害的化學(xué)物質(zhì)，同時與反應(yīng)相關(guān)的每一種化學(xué)物質(zhì)或者成分都能夠被利用起來，化學(xué)整個反應(yīng)過程幾乎是沒有任何污染所以稱作綠色化學(xué)。綠色化學(xué)的要求不僅是化學(xué)反應(yīng)生成物被全部利用起來，不涉及任何染污及廢物排放，而且反應(yīng)物、催化劑也是沒有任何污染性的，真正實現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)全程的無污染、無排放。綠色化學(xué)將人們所有的化學(xué)知識和技術(shù)進(jìn)行最有效的融合應(yīng)用，將所有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行綠色化設(shè)計，針對每一種反應(yīng)材料、反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行全面的污染物與有害物的再利用設(shè)計，實現(xiàn)了整個化學(xué)反應(yīng)綠色化體系，在解決污染問題的同時還擴(kuò)大了資源的使用充分度，減少了資源浪費。

1.2 綠色化學(xué)對化學(xué)教學(xué)的意義

高職院校承擔(dān)著為社會培養(yǎng)實用型人才的重要任務(wù)，傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)模式僅僅能夠適應(yīng)傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)需求，而對于當(dāng)今社會追求綠色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢則無法適應(yīng)，因此在高職化學(xué)教學(xué)中加入綠色化學(xué)教學(xué)是為了將來化學(xué)專業(yè)人才進(jìn)入社會之后能夠更適應(yīng)當(dāng)今的化學(xué)工業(yè)發(fā)展趨勢，使學(xué)生擁有綠色化學(xué)的基本理念以及基礎(chǔ)能力，在實際生產(chǎn)中將這種能力有效發(fā)揮來創(chuàng)造綠色經(jīng)濟(jì)價值。從另一角度來說，當(dāng)前我國的綠色化學(xué)研究尚處于初級階段，無論是化學(xué)工業(yè)整個行業(yè)的人才專業(yè)水平，還是與化學(xué)工業(yè)相關(guān)的科研人員數(shù)量，都存在著很大的市場空缺，因此培養(yǎng)綠色化學(xué)理念的專業(yè)學(xué)生也是行業(yè)的迫切需求。

2 綠色化學(xué)教學(xué)發(fā)展及在高職院校中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 綠色化學(xué)教學(xué)發(fā)展

綠色化學(xué)教學(xué)理念在全球范圍內(nèi)受到關(guān)注是自2001年美國總統(tǒng)布什向世界各國呼吁“在教學(xué)與工業(yè)發(fā)展中加入綠色化學(xué)理念”之后開始。這一理念原本已經(jīng)在國際上出現(xiàn)，只是尚未受到各國關(guān)注而處于極度緩慢的發(fā)展?fàn)顟B(tài)中。當(dāng)因化學(xué)污染產(chǎn)生的環(huán)境問題日益嚴(yán)重，綠色化學(xué)的需求變得更加迫切，無論是工業(yè)國家還是非工業(yè)國家都開始投入對綠色化學(xué)課題的研究，并且將這一課題運用到教學(xué)過程中，以促進(jìn)綠色化學(xué)研究的有效推進(jìn)。自1998年開始美國化學(xué)會的教育部門就與其它相關(guān)的環(huán)境部門做出了聯(lián)合協(xié)作的決定，他們將綠色化學(xué)教學(xué)材料編寫與課程的規(guī)劃列入了教育計劃中，教育部門還專門針對綠色化學(xué)進(jìn)行了多次高中化學(xué)教科書的修訂。其中就將綠色化學(xué)的基本理論、原則和意義作為專門性教學(xué)任務(wù)進(jìn)行設(shè)計，擴(kuò)大了綠色化學(xué)在高中化學(xué)教學(xué)中的影響力。

我國目前在綠色化學(xué)的相關(guān)研究上有極大的空缺，因此在化學(xué)教育中也較少涉及綠色化學(xué)的相關(guān)理論，除了基本的綠色化學(xué)研究不足之外，當(dāng)前的化學(xué)教育模式與體系也存在著很多不完善的方面，使綠色化學(xué)在高中化學(xué)教育中的融入面臨難題。綠色化學(xué)在教學(xué)中加入需要由各方力量的支持，針對目前我國的綠色化學(xué)研究水平來說除了需要由化學(xué)科研工作者進(jìn)行深入理論與實踐研究之外，還需要有國家環(huán)保事業(yè)的共同支持，而如果再將其滲入到高職化學(xué)教育中則又需要教育部與政府的支持。只有當(dāng)綠色化學(xué)建立起相對完整的理論體系，并且研究達(dá)到一定深度時才能將其作為教學(xué)手段與具體的教學(xué)活動結(jié)合起來。

目前不僅是國內(nèi)，縱觀全面的環(huán)境形勢都處于一個非常緊張的狀態(tài)，各種污染類型時刻在制造著不同程度的污染物，同時由于人們在經(jīng)濟(jì)為第一目的的長期發(fā)展過程中對地球資源與能源的大量開發(fā)，全球資源緊張形勢也是當(dāng)今重要的時代問題。綠色化學(xué)理論能夠很好緩解資源緊張及環(huán)境污染問題，因此即是未來化學(xué)工業(yè)發(fā)展的主要方向，也是人們尋求緩解資源與環(huán)境問題的重要途徑。

2.2 高職院校綠色化學(xué)教學(xué)應(yīng)用現(xiàn)狀

目前我國的高職院校對綠色化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的涉及率幾乎為零，大部分高職院校在化學(xué)教學(xué)中沒有任何綠色化學(xué)意識，甚至有許多化學(xué)教師也從未認(rèn)識和了解過綠色化學(xué)的相關(guān)理論。長期處于傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)模式下的我國的高職化學(xué)教育尤其對綠色化學(xué)教學(xué)有著非常迫切的應(yīng)用需求，而我國的教育環(huán)境暫時又不具備將綠色化學(xué)教育全面落實到化學(xué)課程中的條件。所以就需要教師對課程和教學(xué)方式進(jìn)行調(diào)整，認(rèn)識并學(xué)習(xí)綠色化學(xué)的基本原則與意義，在教學(xué)過程中加入綠色化學(xué)理念，使這種優(yōu)秀、先進(jìn)的化學(xué)理論能夠被更大范圍地普及，為未來我國綠色化學(xué)研究水平的有效提高提供支持。

3 高職化學(xué)教學(xué)滲入綠色化學(xué)教學(xué)方法的途徑

3.1 加強(qiáng)對綠色化學(xué)教學(xué)的重視

作為化學(xué)教學(xué)課堂的主導(dǎo)者化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)能夠?qū)G色化學(xué)的理論進(jìn)行全面深入的了解和學(xué)習(xí)，掌握了基本的綠色化學(xué)原則和理論之后再將其進(jìn)行具體教學(xué)方式的改變，從而實現(xiàn)綠色化學(xué)教學(xué)與高職化學(xué)課堂教學(xué)的融合。教師認(rèn)識綠色化學(xué)需要從其最基本的價值和意義入手，全面掌握綠色化學(xué)的現(xiàn)實意義和在可持續(xù)性發(fā)展中的作用，然后再深入了解具體的綠色化學(xué)知識，擴(kuò)展自身對綠色化學(xué)的眼界，強(qiáng)化認(rèn)識。

教師需要對自身已經(jīng)掌握的綠色化學(xué)相關(guān)理論進(jìn)行整理、宣傳和推廣，宣傳與推廣的對象不僅是在課堂上對學(xué)生進(jìn)行理論教學(xué)，還包括在化學(xué)教師交流活動中、在化學(xué)行業(yè)研究討論會上等。只要是能夠進(jìn)行創(chuàng)新思想交流的場合就將綠色化學(xué)的影響擴(kuò)大到這個場合中。最后，重視對學(xué)生綠色化學(xué)理念的培養(yǎng)，自身首先應(yīng)當(dāng)有清晰的理論思路，同時對綠色化學(xué)有足夠的重視，然后才可能在具體教學(xué)活動中加入綠色化學(xué)的教學(xué)元素。

3.2 編寫綠色化學(xué)專用教材

綠色化學(xué)是一個專門性學(xué)科，其研究對象有著極大的共性，因此如果能夠?qū)⑵湟詫Ｓ媒滩牡男问竭M(jìn)行普及，對于綠色化學(xué)教學(xué)以及學(xué)科的發(fā)展都有著非常關(guān)鍵的推動意義。編寫的專門針對綠色化學(xué)的教材需要做到最基本的兩點要求：一是對傳統(tǒng)化學(xué)反應(yīng)式進(jìn)行優(yōu)化，向綠色化學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)靠攏;二是對綠色化學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)整理，使之成為一個完整的學(xué)科體系。

從第一點要求來說，要實現(xiàn)這個目標(biāo)具有較大的可實施性。例如對于工業(yè)化學(xué)中硫酸的制作有多種方法可以實現(xiàn)，工業(yè)硫酸的生產(chǎn)一般是通過接觸法來實現(xiàn)的，這一反應(yīng)中首先大量的廢物、廢氣，根據(jù)綠色化學(xué)的理論對廢物、廢氣進(jìn)行再次利用使其轉(zhuǎn)化為可被其它化學(xué)工業(yè)利用的原料，就實現(xiàn)了綠色化學(xué)的目標(biāo)，硫鐵礦在燃燒過程中產(chǎn)生的廢渣由于含有豐富的鐵元素，如果按傳統(tǒng)的處理方法不進(jìn)行再利用必然會造成資源的浪費，而以此作為煉鐵原料進(jìn)行回收利用，既避免了廢物污染又提高了資源利用率。接觸法制硫酸產(chǎn)生的廢氣含有SO2，是一種有害的環(huán)境污染氣體，如果將其與石灰乳或者氨水接觸進(jìn)行反應(yīng)，就能夠產(chǎn)生具有利用價值的石膏或亞硫酸銨。這就是綠色化學(xué)原則的表現(xiàn)，既避免了化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢物、廢氣污染，又將其利用轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌I(yè)原料或材料，實現(xiàn)了資源利用率的提高，而且也有效控制了對環(huán)境的污染。

從第二點要求來說。綠色化學(xué)專用教材應(yīng)當(dāng)有完整的學(xué)科體系，因為高職化學(xué)教學(xué)需要以此來作為學(xué)生全面學(xué)習(xí)和認(rèn)識綠色化學(xué)的基礎(chǔ)，所以在教學(xué)編寫時應(yīng)當(dāng)對綠色化學(xué)進(jìn)行全面系統(tǒng)的理論和資源整理，從基本的基礎(chǔ)理論入手對綠色化學(xué)的理論、實踐研究、應(yīng)用價值、化學(xué)原理等進(jìn)行有效的梳理，以發(fā)揮在教學(xué)過程的實用性價值。

3.3 優(yōu)化實驗教學(xué)方式

將綠色化學(xué)的理念運用于實驗教學(xué)中是實現(xiàn)綠色化學(xué)教學(xué)效果有效提升的重要手段。對于化學(xué)教學(xué)來說實驗教學(xué)方式本身就有著非常關(guān)鍵的教學(xué)意義，也是最利于學(xué)生深入接觸化學(xué)理論和現(xiàn)實意義的有效手段，綠色化學(xué)所關(guān)注的對工業(yè)化學(xué)反應(yīng)過程的綠化和優(yōu)化基本上都是基于化學(xué)實驗手段實現(xiàn)的，所以實驗教學(xué)中滲入綠色化學(xué)的理念是一項非常重要的教學(xué)改革途徑。

首先開發(fā)微型實驗。在許多重要的化學(xué)實驗中其用到的化學(xué)試劑是具有一定污染性或毒性的，對這種實驗進(jìn)行微型開發(fā)，運用更少的原料和更小的反應(yīng)規(guī)模來說明化學(xué)原理，既實現(xiàn)了教學(xué)目的，也減少了反應(yīng)產(chǎn)生的污染。這種具有污染性和危險性的化學(xué)實驗在高職化學(xué)課程中是非常普遍的，例如氯氣的取用過程如果一旦發(fā)生泄漏就會對人體造成傷害，同時還會污染環(huán)境，微型實驗就是減小氯氣的取用量，設(shè)計小規(guī)模的實驗選擇用針管來取用就能夠有效避免因此產(chǎn)生的污染問題。

4 結(jié)束語

綠色化學(xué)在我國高職化學(xué)教學(xué)中有著非常重要的開發(fā)意義，除了進(jìn)行專門的綠色化專用教材設(shè)計和教學(xué)之外，在每一項與化學(xué)教學(xué)相關(guān)的實驗中都體現(xiàn)出綠色化學(xué)的原則，是深入推進(jìn)綠色化學(xué)理念的有效方式，也是促進(jìn)我國綠色化學(xué)研究不斷深入的重要途徑。我國當(dāng)前面臨的化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展時代任務(wù)，要求通過高職化學(xué)教學(xué)滲入綠色化學(xué)理念來有效提高綠色化學(xué)的科研水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬淑娟.讓化學(xué)充滿“綠色”——高職化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)教育[J].職業(yè)技術(shù)，2015.4：71-72.

[2] 劉靜.綠色化學(xué)在高職化學(xué)教育中的教學(xué)探討[J].讀書文摘，2014.14：55.