環(huán)境工程專業(yè)綠色化學(xué)課程教學(xué)的探索與思考

李玉玲+杜百祥

[摘 要]綠色化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)新興研究領(lǐng)域。針對(duì)綠色化學(xué)的課程特點(diǎn)，教師在環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生的綠色化學(xué)課程教學(xué)中采取研究性教學(xué)的方式，有助于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。這種方法對(duì)培養(yǎng)具有創(chuàng)造性思維的人才有重要意義。

[關(guān)鍵詞]環(huán)境；綠色化學(xué)；教學(xué)；教學(xué)方法

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2017）04-0044-02

綠色化學(xué)，也被稱為環(huán)境友好化學(xué)，清潔化學(xué)或無(wú)污染化學(xué)，主要是指在化學(xué)品的設(shè)計(jì)、制造和使用過(guò)程中，利用一系列的原則來(lái)減少、甚至消除有毒有害物質(zhì)的使用或在過(guò)程中的生成的化學(xué)。綠色化學(xué)的核心是“原子經(jīng)濟(jì)性”，基本原理是公認(rèn)的十二原則。綠色化學(xué)是更高層次的環(huán)境友好化學(xué)，與環(huán)境保護(hù)不同，綠色化學(xué)不是被動(dòng)地治理環(huán)境污染，而是主動(dòng)地防止化學(xué)污染，是從物質(zhì)產(chǎn)生的源頭控制廢物的產(chǎn)生，減少對(duì)環(huán)境的污染。所以綠色化學(xué)對(duì)環(huán)境保護(hù)及社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義， 這與現(xiàn)代化工工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)相吻合。

一、綠色化學(xué)課程教學(xué)的意義

大學(xué)生是我國(guó)科學(xué)技術(shù)未來(lái)的生力軍，在大學(xué)課程中開(kāi)設(shè)綠色化學(xué)課程，通過(guò)相關(guān)的教學(xué)活動(dòng)培養(yǎng)大學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)，有利于從根本上防止污染，有利于實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。作為化學(xué)教育工作者，我們有責(zé)任和義務(wù)將綠色化學(xué)及相關(guān)知識(shí)引入高等教育知識(shí)體系中，并系統(tǒng)傳授給學(xué)生。

隨著對(duì)綠色化學(xué)科學(xué)研究的不斷深入，綠色化學(xué)的思想和觀念逐步為人們接受，并被引入高校教學(xué)活動(dòng)中，很多高校都開(kāi)設(shè)了綠色化學(xué)課程。綠色化學(xué)作為一門新的課程，具有涉及知識(shí)面廣、綜合性強(qiáng)的特點(diǎn)。與化學(xué)其他課程不同，綠色化學(xué)沒(méi)有完善的知識(shí)體系和教學(xué)大綱，因此如何結(jié)合時(shí)代特點(diǎn)和專業(yè)知識(shí)，為大學(xué)生講授綠色化學(xué)課程，是任課教師在教學(xué)過(guò)程中面臨的主要問(wèn)題。作者從2009年開(kāi)始在江蘇師范大學(xué)為環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生講授綠色化學(xué)課程，在教學(xué)過(guò)程中積累了一些經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了一些有益的嘗試。

二、綠色化學(xué)課程教學(xué)方法的探索

針對(duì)綠色化學(xué)的課程特點(diǎn)，我們對(duì)其教學(xué)方法進(jìn)行了以下探索。

（一）精選教學(xué)內(nèi)容 啟發(fā)學(xué)生的興趣

綠色化學(xué)是一門新興的學(xué)科，發(fā)展很快，但沒(méi)有較為成熟的教材，需要教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)選取教學(xué)內(nèi)容。這也為教師提供了一定的自由空間，教師可以結(jié)合自己的科研方向和學(xué)術(shù)思想、提供最新的學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)。另一方面，綠色化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容與有機(jī)化學(xué)聯(lián)系緊密，涉及很多有機(jī)合成反應(yīng)的方法和條件，如果只進(jìn)行抽象的講解，學(xué)生容易感到枯燥乏味。因此在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)適時(shí)地結(jié)合實(shí)際生活，用生動(dòng)的實(shí)例充實(shí)課堂教學(xué)，展現(xiàn)綠色化學(xué)在現(xiàn)代生活中的重要作用，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)興趣。例如，介紹“白色污染”及解決措施，這樣學(xué)生就會(huì)對(duì)綠色化學(xué)有更加充分的了解，也能夠加深學(xué)生對(duì)綠色化學(xué)在日常生活中的實(shí)用性和重要性的認(rèn)識(shí)。

綠色化學(xué)是一門交叉學(xué)科，發(fā)展速度很快，而且涉及很多化學(xué)相關(guān)領(lǐng)域， 因此我們?cè)跐M足教學(xué)基本要求的前提下， 采用靈活多樣的教學(xué)形式，并經(jīng)常對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更新。比如在課堂教學(xué)中，根據(jù)學(xué)生的接受情況，將一些相關(guān)的具有應(yīng)用價(jià)值的最新研究成果添加到教學(xué)內(nèi)容中。另外，也可以利用學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)資源來(lái)提供關(guān)于綠色化學(xué)的最新科研成果的鏈接，以便學(xué)生隨時(shí)閱覽、學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解綠色化學(xué)的研究動(dòng)態(tài)及最新進(jìn)展，提高學(xué)生對(duì)該門課程的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)他們對(duì)新問(wèn)題的求知欲望，使學(xué)生獲取更多的知識(shí)。

（二）多種教學(xué)方法結(jié)合使用，啟發(fā)學(xué)生思考

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)主要是“講解—接受型”教學(xué)模式，教師是教學(xué)信息的主動(dòng)發(fā)出者，學(xué)生則是被動(dòng)地接受知識(shí)，這種教學(xué)中師生的互動(dòng)交流少，教學(xué)氣氛沉悶，也阻礙了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。相比之下，研究性教學(xué)是深受廣大師生歡迎的教學(xué)方式，可以將課程的內(nèi)容轉(zhuǎn)變成生活、生產(chǎn)或科學(xué)中的實(shí)際問(wèn)題，以學(xué)生為中心，在教師的引導(dǎo)下按照科學(xué)研究的模式來(lái)分析、解決這些問(wèn)題，最終達(dá)到學(xué)生獲取知識(shí)、提高能力的一種教學(xué)過(guò)程。

在研究性課堂教學(xué)中，教師作為指導(dǎo)者，在設(shè)定的問(wèn)題情境中要引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考問(wèn)題， 幫助學(xué)生找到解決問(wèn)題的辦法，這種教學(xué)方式有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。如在講授綠色溶劑技術(shù)這個(gè)章節(jié)時(shí)，我們讓學(xué)生在課前查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料，了解有關(guān)的科學(xué)前沿內(nèi)容。在該章節(jié)的課堂教學(xué)過(guò)程中， 可以將這節(jié)課的10～15 分鐘左右的時(shí)間留給學(xué)生介紹自己的學(xué)習(xí)體會(huì)，以及對(duì)綠色溶劑技術(shù)的理解，分組進(jìn)行討論，以提高他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)思維方式。這種自主學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生文獻(xiàn)查閱和使用網(wǎng)絡(luò)資源的能力。課堂教學(xué)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)的有機(jī)結(jié)合可以有效地提高教學(xué)效果，有利于培養(yǎng)創(chuàng)新性人才。

作為一門專業(yè)課，綠色化學(xué)每節(jié)課要傳遞的信息量非常大，多媒體教學(xué)技術(shù)的運(yùn)用大大提高了綠色化學(xué)課程的學(xué)習(xí)效率。但是，多媒體教學(xué)的缺點(diǎn)是容易導(dǎo)致學(xué)生一直處于抄筆記的狀態(tài)，沒(méi)有時(shí)間去消化和思考教師講授內(nèi)容，不能和教師互動(dòng)，只能被動(dòng)接受課堂內(nèi)容。所以要改善教學(xué)效果，就應(yīng)該結(jié)合本課程的特點(diǎn)以及學(xué)生的實(shí)際情況，合理地使用多媒體教學(xué)手段，注意不同教學(xué)手段間的配合使用。

課堂教學(xué)是學(xué)生學(xué)習(xí)綠色化學(xué)的主要場(chǎng)所，但豐富多彩和形式多樣的課外活動(dòng)是對(duì)課堂教學(xué)的良好補(bǔ)充，將二者有效結(jié)合起來(lái)，能夠起到事半功倍的效果。為全面提高學(xué)生的綠色化學(xué)素質(zhì)，我們一方面組織學(xué)生到學(xué)校的實(shí)習(xí)基地，有合作的化工廠或制藥公司參觀調(diào)查并進(jìn)行交流。另一方面，通過(guò)課外實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)配合課堂教學(xué)進(jìn)行綠色化學(xué)教育，讓學(xué)生在具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)一步強(qiáng)化綠色化學(xué)觀念，如在環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生的研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中分別采用有機(jī)溶劑和離子液體為反應(yīng)介質(zhì)合成一些有機(jī)化合物，讓學(xué)生對(duì)兩種合成方法進(jìn)行比較。這樣不僅能鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，而且能使他們用理論聯(lián)系實(shí)際，真正感受到環(huán)境污染帶來(lái)的危害性，增加他們迫切保護(hù)環(huán)境的積極性。另外在畢業(yè)設(shè)計(jì)和課程設(shè)計(jì)中有意識(shí)按綠色化學(xué)要求進(jìn)行，開(kāi)展專題講座，環(huán)保展覽宣傳等，讓綠色化學(xué)融入人才培養(yǎng)全過(guò)程，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。

（三）建立合理的考核機(jī)制，注意與學(xué)生的互動(dòng)和反饋

在教學(xué)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生上課聽(tīng)講不認(rèn)真，主動(dòng)學(xué)習(xí)積極性低，部分學(xué)生為了獲得更高的平時(shí)成績(jī)，抄襲別人的作業(yè)。因此，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，優(yōu)化考核體系顯得尤為重要。

綠色化學(xué)課程的最終成績(jī)包括課程論文成績(jī)和平時(shí)成績(jī)兩部分。在每學(xué)期的授課中，我們通常在完成課堂教學(xué)任務(wù)前給出課程論文的具體要求，要求學(xué)生根據(jù)綠色化學(xué)課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容，結(jié)合課程論文的具體要求，查找和閱讀有關(guān)的文獻(xiàn)，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，整理和撰寫課程論文?？紤]到學(xué)生的實(shí)際情況，在這個(gè)環(huán)節(jié)通常也會(huì)給出一些相關(guān)指導(dǎo)，如每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的使用教程和視頻等，課程論文的完成很好地培養(yǎng)了學(xué)生檢索文獻(xiàn)、閱讀文獻(xiàn)、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，也為環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)論文設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。

綠色化學(xué)的平時(shí)成績(jī)一般由出勤率，作業(yè)和課堂表現(xiàn)構(gòu)成。不同于其他化學(xué)類課程的考核方式，在綠色化學(xué)課程的考核中，我們將學(xué)生在課堂教學(xué)中的表現(xiàn)以及課后心得體會(huì)也計(jì)入平時(shí)成績(jī)。如在某些章節(jié)的課堂教學(xué)前，對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，給每組學(xué)生布置一些題目，課堂教學(xué)中，每組可派出代表對(duì)相關(guān)問(wèn)題給出解答，組與組之間可以互相提問(wèn)。學(xué)生通過(guò)這個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)可以更好地了解相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的背景知識(shí)，更深刻地掌握教學(xué)知識(shí)點(diǎn)。教師根據(jù)每組學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行打分，并將這部分成績(jī)計(jì)入平時(shí)成績(jī)中。課程結(jié)束后，每個(gè)參與的學(xué)生都要總結(jié)該課程的學(xué)習(xí)心得體會(huì)，對(duì)課程進(jìn)行簡(jiǎn)單的評(píng)價(jià)并給出自己的意見(jiàn)和建議，這部分內(nèi)容也作為平時(shí)成績(jī)的一部分。以上教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展，一方面可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，另一方面學(xué)生給出的意見(jiàn)和建議可以督促任課教師改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)水平。在這門課程中，部分評(píng)價(jià)意見(jiàn)如下：1.綠色化學(xué)這門課跟我們的生活關(guān)系密切，感覺(jué)很有用；2.課堂上老師舉的例子很生動(dòng)，學(xué)到了很多東西，擴(kuò)展了知識(shí)面；3.通過(guò)準(zhǔn)備課程論文，感覺(jué)自己查閱文獻(xiàn)的能力提高了；4.喜歡老師的講課，內(nèi)容吸引人，但是有部分反應(yīng)有機(jī)化學(xué)里沒(méi)學(xué)過(guò)，能否多講一些。

總的來(lái)看，學(xué)生對(duì)這門課程的關(guān)注程度高，總體滿意程度也比較高。

三、結(jié)語(yǔ)

綠色化學(xué)是一門面向21 世紀(jì)的高層次化學(xué)，它體現(xiàn)了化學(xué)、科學(xué)技術(shù)、社會(huì)之間的相互影響和聯(lián)系。在綠色化學(xué)教學(xué)中，教師采用研究性教學(xué)的方式，能幫助學(xué)生獲得相關(guān)的知識(shí)、技能和能力，有助于學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)造性思維，從而更好地理解人與自然、人與社會(huì)、人與人之間的相互依存關(guān)系， 激發(fā)其社會(huì)責(zé)任感。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 胡常偉，李賢均.綠色化學(xué)原理和應(yīng)用[M].北京：中國(guó)石化出版社，2006.

[2] 張禮和.化學(xué)學(xué)科進(jìn)展[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

[3] 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.

[4] 仲崇立.綠色化學(xué)導(dǎo)論[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000.

[5] 何云峰.大學(xué)“研究性教學(xué)”的發(fā)展路向及模式建構(gòu)[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2009（10）：81-83.

[6] 陳建平，范欽珊，鄧宗白.從工科基礎(chǔ)課程的特點(diǎn)出發(fā)開(kāi)展研究性教學(xué)[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2008（8）：20-22.

[責(zé)任編輯：劉鳳華]