開展綠色化學(xué)實驗研究，大力培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力

郟雯雨

[摘 要]以開展綠色化學(xué)實驗研究，大力培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力為重點(diǎn)闡述，結(jié)合當(dāng)下綠色化學(xué)概念、原則和實施綠色化學(xué)實驗培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的有效方法為主要依據(jù)，從樹立良好的綠色化學(xué)實驗意識、對綠色生產(chǎn)工藝模型進(jìn)行分析、對基礎(chǔ)化學(xué)實驗進(jìn)行分析、綠色安全處理化學(xué)實驗室三廢這幾方面進(jìn)行深入探索與研究，其目的在于不斷加強(qiáng)綠色化學(xué)實驗研究對大學(xué)生創(chuàng)新能力提升的作用。

[關(guān)鍵詞]綠色化學(xué)實驗;創(chuàng)新能力;綠色化學(xué)意識;三廢

目前倡導(dǎo)實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，綠色概念逐漸深入人心，工業(yè)、牧業(yè)、制藥業(yè)等行業(yè)也逐漸盛行綠色實驗?，F(xiàn)在世界發(fā)展的主要目標(biāo)是能夠在不同行業(yè)中都進(jìn)行綠色建設(shè)，要從根本上解決不同行業(yè)存在的污染問題，能夠保持環(huán)境和人類在新時期協(xié)調(diào)統(tǒng)一發(fā)展。實施綠色化學(xué)能夠在一定程度上為人們提供高質(zhì)量的生活，還能夠逐漸減少生活中環(huán)境污染問題，不斷提升化學(xué)制造業(yè)在市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位。所以，綠色化學(xué)是更加深層次的研究和分析，要對其存在的操作性進(jìn)行研究，是根據(jù)現(xiàn)在社會上需要的綠色化學(xué)的基本需求為基礎(chǔ)，不斷減少社會上的環(huán)境污染現(xiàn)象的過程。綠色化學(xué)的實施能夠幫助化學(xué)工業(yè)不斷轉(zhuǎn)變本身的樣貌，因此，作為21世紀(jì)的高校教育教學(xué)要順應(yīng)社會發(fā)展需求，為社會不斷培養(yǎng)出創(chuàng)新型人才，所以，現(xiàn)在各所高校有義務(wù)和責(zé)任承擔(dān)起綠色化學(xué)教育。能夠合理組織學(xué)生從多角度、多方位對化學(xué)實驗進(jìn)行研究和分析，通過綠色化學(xué)實驗，不斷培養(yǎng)大學(xué)生自身的創(chuàng)新能力和思維發(fā)展能力，促進(jìn)學(xué)生能夠穩(wěn)定持續(xù)地在社會上發(fā)展和進(jìn)步。

一、綠色化學(xué)概念和原則

在20世紀(jì)初美國著名化學(xué)家對綠色化學(xué)實驗進(jìn)行了闡述，現(xiàn)在得到廣泛應(yīng)用，并對其進(jìn)行了深刻地思考。綠色化學(xué)又名是環(huán)境中沒有害處的化學(xué)、對環(huán)境具有積極作用的化學(xué)或者是清潔化學(xué)，也就是在研究和使用化學(xué)時，能夠合理運(yùn)用化學(xué)手段對基本原材料進(jìn)行加工和利用，在其中能夠逐漸減少有害物體產(chǎn)生，對有毒化學(xué)試劑和有毒溶劑進(jìn)行處理，幫助社會建立良好的無環(huán)境污染的工藝，保持化學(xué)工業(yè)能夠穩(wěn)定持續(xù)地在社會上發(fā)展。

綠色化學(xué)的基本內(nèi)容是能夠?qū)崿F(xiàn)原子經(jīng)濟(jì)性，也就是在進(jìn)行實驗和獲取新物質(zhì)時，能夠充分利用所有原料，逐步實現(xiàn)污染物零排放，既能夠節(jié)約資源，又能夠防止對環(huán)境產(chǎn)生污染，主要目的是能夠?qū)崿F(xiàn)對沒有污染的原料進(jìn)行有效、充分地使用，能夠最大程度利用資源，可以在所有環(huán)節(jié)都實現(xiàn)資源的無污染處理和加工。

綠色化學(xué)的主要原則是能夠合理運(yùn)用化學(xué)物品的五個基本原則，第一個原則是，逐漸減少化學(xué)用藥的基本用量，減少廢氣、廢水、廢渣的排放量。第二個基本原則是，能夠?qū)瘜W(xué)原料進(jìn)行反復(fù)利用，是減少污染和原料浪費(fèi)的基本要求。第三個基本原則是，能夠循環(huán)實驗化學(xué)原料，能夠?qū)瘜W(xué)實驗中出現(xiàn)的試劑、溶劑等進(jìn)行回收，在有效加工后循環(huán)使用。第四個原則是，再生使用原則，能夠?qū)⑹褂迷诨瘜W(xué)實驗中的廢物變?yōu)橛杏玫奈镔Y，不斷減少資源輸入，逐步減少環(huán)境污染問題。第五個基本原則是，堅決防止在化學(xué)實驗時使用具有危害性的化學(xué)用品，在實驗中不斷減少不能代替、無法回收的化學(xué)原料的使用，能夠不斷減少化學(xué)實驗帶來的空氣和環(huán)境污染。使用綠色化學(xué)實驗?zāi)軌蛟谝欢ǔ潭壬蠝p少原料的運(yùn)用，還能夠逐步減少廢物的排放和污染。

二、實施綠色化學(xué)實驗，培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的有效方法

1.樹立良好的綠色化學(xué)實驗意識

教師在教學(xué)階段要培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)實驗的基本意識，在思維和意識上提升學(xué)生對綠色實驗的認(rèn)識，為學(xué)生能夠進(jìn)行綠色實驗奠定基礎(chǔ)。化學(xué)實驗教學(xué)是為學(xué)生講述和傳播知識的主要途徑，在實驗教學(xué)中能夠幫助學(xué)生提升各種技能，提升學(xué)生的實驗動手操作能力，以及在面對突然事件時如何及時應(yīng)對等，綠色化學(xué)實驗?zāi)軌蛟鰪?qiáng)學(xué)生環(huán)保意識，提升學(xué)生對實驗步驟的創(chuàng)新意識，使得學(xué)生自身能夠具有一定社會責(zé)任感。學(xué)生在精神和意識上具備綠色化學(xué)實驗的思想，才能夠?qū)嶋H教學(xué)產(chǎn)生作用，教師自身要對綠色化學(xué)知識進(jìn)行有效思考和學(xué)習(xí)，通過自身的親身實驗和語言熏陶學(xué)生，幫助學(xué)生樹立良好的綠色化學(xué)實驗意識。在實際化學(xué)實驗中，教師要有計劃地向?qū)W生灌輸綠色實驗思想，引導(dǎo)學(xué)生接受和掌握綠色實驗，引領(lǐng)學(xué)生善于觀察生活，從實際生活中發(fā)現(xiàn)和認(rèn)知綠色化學(xué)現(xiàn)象，不斷提升學(xué)生自身的化學(xué)實驗內(nèi)容。教師在實際化學(xué)教學(xué)中，要運(yùn)用適當(dāng)有效的化學(xué)手段和方法，不斷提升學(xué)生自身的綠色化學(xué)實驗意識，在教師的引導(dǎo)下逐步提升學(xué)生的綠色化學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)實驗的創(chuàng)新能力和思維發(fā)展能力。

2.對綠色生產(chǎn)工藝模型進(jìn)行分析

為能夠不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，通過將環(huán)境污染和空氣污染嚴(yán)重的知識和化學(xué)工業(yè)引入學(xué)習(xí)和研究，教師可以大量收集資料和相關(guān)數(shù)據(jù)，對污染情況和化學(xué)實驗進(jìn)行有效地分析。在實際教學(xué)中逐漸將無污染、減少能源消耗的綠色理念滲透到學(xué)生心中，然后通過學(xué)生進(jìn)行綠色實驗的研究，激發(fā)學(xué)生能夠?qū)ρ芯窟M(jìn)行綠色實驗設(shè)計。比如：以應(yīng)用化學(xué)中金屬防腐以及表層化學(xué)分析為基礎(chǔ)，教師和學(xué)生以綠色實驗為出發(fā)點(diǎn)設(shè)計電鍍教學(xué)研究，教師和學(xué)生相互配合制作出電鍍模型和實驗生產(chǎn)過程，將綠色實驗理念、設(shè)計方向、減少污染逐步帶入到實際教學(xué)中。在電鍍實驗中逐漸減少有害原料的加入，能夠不斷減少實際形成電鍍的原料能源，使得整個實驗過程都遠(yuǎn)離污染物的參與，在反應(yīng)過程中減少了污染物的排放，逐步完成整個生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的任何物質(zhì)和氣體對環(huán)境和空氣都沒有污染，使得電鍍實驗反應(yīng)能夠成為綠色實驗工藝。

通過研究和分析后發(fā)現(xiàn)，目前我國對電鍍清潔實驗和研究模型進(jìn)行綠色實驗獲得了很多有效的成果。首先，研究表明電鍍鍍層能夠有效保護(hù)鋼鐵免受腐蝕，不過卻對人體具有一定傷害，而且對環(huán)境具有一定的污染。所以，教師要引導(dǎo)學(xué)生對電鍍知識進(jìn)行拓展，將綠色化學(xué)實驗教學(xué)理念滲透到實際教學(xué)中，幫助學(xué)生確立良好的綠色實驗的意識，教師向?qū)W生講解這種鍍層不但要對鋼鐵具有保護(hù)作用，而且要做到對人體沒有任何傷害，對環(huán)境沒有任何污染才能夠?qū)崿F(xiàn)綠色化學(xué)原則。以此增強(qiáng)學(xué)生對綠色化學(xué)知識的了解和掌握，還在一定程度上深化了學(xué)生對化學(xué)電鍍知識的掌握。通過電鍍實驗學(xué)生能夠掌握綠色化學(xué)實驗是運(yùn)用最少的實驗原料，把化學(xué)實驗完成的更有效果。在實驗過程中逐漸減少污染，學(xué)生為了能夠和教師共同設(shè)計出減少污染、減少原料使用的實驗，會不斷創(chuàng)新思想和思維，不斷提升思維能力，促進(jìn)綠色化學(xué)有效地進(jìn)行和發(fā)展。

3.對基礎(chǔ)化學(xué)實驗進(jìn)行分析

在進(jìn)行化學(xué)實驗教學(xué)過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生能夠樹立良好的綠色化學(xué)實驗理念，減少化學(xué)實驗的試劑用量，運(yùn)用好實驗環(huán)境和反應(yīng)物的量，逐步實現(xiàn)微量化學(xué)實驗，減少常量化學(xué)實驗的缺點(diǎn)，做到節(jié)約化學(xué)試劑、原料，減少環(huán)境污染、減少對人體的危害等，設(shè)計能夠符合綠色話題的實驗。而且，要樹立學(xué)生細(xì)化實驗過程，仔細(xì)認(rèn)真的態(tài)度對待化學(xué)實驗的行為習(xí)慣。在實際教學(xué)過程中，引入綠色化學(xué)實驗的內(nèi)容、概念、原則等，對學(xué)生發(fā)展思維能力和實驗創(chuàng)新意識具有積極作用。為能夠順應(yīng)21世紀(jì)社會對人才的需求，要對化學(xué)實驗內(nèi)容和具體步驟等進(jìn)行有效改革和創(chuàng)新。在基礎(chǔ)化學(xué)中不斷融合綠色教學(xué)理念，能夠幫助未來大學(xué)生在社會發(fā)展中樹立良好的綠色實驗觀念，實現(xiàn)生活環(huán)境和社會能夠穩(wěn)定發(fā)展，為社會培養(yǎng)出能夠順應(yīng)社會發(fā)展的人才，不斷提升未來大學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。教師在化學(xué)實驗中為學(xué)生組織綠色化學(xué)實驗課程，通過對不同化學(xué)實驗進(jìn)行研究和分析，逐步實現(xiàn)以少量實驗原料成功完成教學(xué)的目標(biāo)，在此過程中不斷減少環(huán)境污染，通過學(xué)生實際思考和親自動手實驗，完成綠色化學(xué)實驗內(nèi)容，增強(qiáng)綠色化學(xué)實驗有效進(jìn)行，提升環(huán)保意識，促進(jìn)思維能力的發(fā)展。

4.綠色安全處理化學(xué)實驗室三廢

化學(xué)實驗室的維護(hù)和安全策略要做到合理化、規(guī)范化，對化學(xué)實驗中出現(xiàn)的廢氣、廢水、廢渣等進(jìn)行處理和加工。比如，實驗中運(yùn)用的酸堿鹽類廢物就要將其排放到回收罐中，根據(jù)我國廢物排放規(guī)定對其進(jìn)行處理和加工。也可以對實驗中的廢物等進(jìn)行化學(xué)中和反應(yīng)、火燃燒、循環(huán)利用等處理。嚴(yán)格根據(jù)綠色實驗化學(xué)進(jìn)行，對實驗中出現(xiàn)的有害氣體，進(jìn)行通風(fēng)處理，將實驗廢氣、尾氣進(jìn)行有效處理和收集等，總之，不斷地在化學(xué)實驗中貫徹綠色觀念，對實驗產(chǎn)生的廢物進(jìn)行有效處理，實現(xiàn)綠色發(fā)展，保障化學(xué)實驗對環(huán)境無法造成影響，以此不斷提升學(xué)生的綠色環(huán)保意識，在實驗和廢物處理中，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

三、結(jié)束語

總而言之，綠色化學(xué)實驗是未來發(fā)展的需求，是順應(yīng)社會發(fā)展的必經(jīng)之路，是綠色化學(xué)分析的主要步驟，能夠?qū)崿F(xiàn)減少環(huán)境污染，減少化學(xué)實驗原料的利用，節(jié)約化學(xué)實驗原料。在新時期想要實現(xiàn)化學(xué)實驗的綠色觀念，需要長時間的建設(shè)，提升學(xué)生綠色化學(xué)實驗意識，不斷滲透綠色化學(xué)實驗內(nèi)容，對綠色實驗化學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有效研究和分析，促進(jìn)社會能夠保持穩(wěn)定發(fā)展，為社會培養(yǎng)具有綠色化實驗的人才。

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[作者單位]

西華師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院

（編輯：梁素娟）