面向浙江地方發(fā)展和職業(yè)能力培養(yǎng)的《綠色化學(xué)》課程教學(xué)改革與探索

周珊珊 金美青

摘要：《綠色化學(xué)》是一門從源頭上治理污染的科學(xué)，涉及有機合成、催化、生物化學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科，是環(huán)境化學(xué)、材料科學(xué)等多個專業(yè)的重要課程之一。目前，該課程的教學(xué)由于開設(shè)歷史短、主要參考國外教材等情況，教學(xué)過程重課本、重理論、輕實踐，缺乏學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。本文從面向地方發(fā)展、增加案例分析、引入學(xué)科前沿、開展自主設(shè)計、培養(yǎng)綠色意識以及結(jié)合工程認證等多個方面對《綠色化學(xué)》課程的教學(xué)改革提出具體措施和思路。

關(guān)鍵詞：《綠色化學(xué)》；案例分析；自主設(shè)計；工程教育認證

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）25-0140-02

一、引言

環(huán)境問題是由人類社會生活和生產(chǎn)活動所引起的周圍環(huán)境結(jié)構(gòu)和狀態(tài)發(fā)生的變化，這些變化反過來對人的生存和發(fā)展條件產(chǎn)生了影響。長期以來，“先污染，后治理”一度成為世界各國工業(yè)發(fā)展的定式，而中國的環(huán)境保護工作從上世紀90年代初發(fā)布《中國21世紀議程——中國21世紀人口、環(huán)境與發(fā)展白皮書》開始逐步走上了可持續(xù)發(fā)展的道路。《綠色化學(xué)》作為一門從源頭上阻止環(huán)境污染的新興分支學(xué)科，在一定程度上真正實現(xiàn)了化學(xué)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，也越來越受到政府和大眾的重視。

綠色化學(xué)，又稱環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)，它是利用化學(xué)技術(shù)和方法減少或消除對人類健康或環(huán)境有害的原料、產(chǎn)物、副產(chǎn)物、溶劑和試劑的生產(chǎn)和應(yīng)用。綠色化學(xué)提供從源頭上消除污染的原理和方法，把現(xiàn)有化學(xué)和化工生產(chǎn)的技術(shù)路線從“先污染，后治理”變?yōu)椤安划a(chǎn)生污染，從源頭根除污染”。

二、《綠色化學(xué)》課程教學(xué)中存在的不足

《綠色化學(xué)》課程是高校環(huán)境類專業(yè)非常重要的一門專業(yè)選修課程，該課程隨著綠色化學(xué)的興起從上世紀90年代逐漸進入各大高校課程體系[1]，課程中引入了眾多傳統(tǒng)末端治理以外的新興理念，提供了很多環(huán)境污染減少或避免的方式、方法。但是，由于這門課程開設(shè)歷史較短，又主要以外來引進教材作為參考，在教學(xué)過程中存在一些不足，主要有以下兩個方面。

1.重課本，重理論，輕實踐。綠色化學(xué)內(nèi)容涵蓋學(xué)科廣，部分內(nèi)容對學(xué)生知識點的掌握要求比較高，如果任課教師不具備一定的專業(yè)功底（能深入淺出地講解），很容易僅僅根據(jù)課本內(nèi)容進行教授，這在一定程度上會影響教學(xué)效果[2]。同時，課程中很多新的理念、新的觀點是由國外教材提出的，國外的一些工藝技術(shù)在國內(nèi)應(yīng)用中又有差別，因此如果沒有實踐知識的積累，在教學(xué)上就只能依靠于課本和教材進行講解和傳授。

2.唯考試，唯結(jié)果，輕能力。教學(xué)質(zhì)量評價體系是課程評價的指導(dǎo)，綠色化學(xué)的學(xué)習(xí)需要在前期有一定化工、環(huán)境等知識的積累，如果學(xué)生普遍基礎(chǔ)較差，在課程教學(xué)中又不注重能力的培養(yǎng)，最后在教學(xué)評價中就無法通過一些主觀題和自主設(shè)計環(huán)節(jié)來考量學(xué)生對綠色化學(xué)知識的掌握、理解和綜合應(yīng)用，而只能以考試成績來作為衡量學(xué)生對課程掌握的一項重要定量指標，容易走入注重課本、注重考試、輕視能力、忽略實踐的誤區(qū)，也無法真正體現(xiàn)學(xué)生對知識的掌握程度。

三、《綠色化學(xué)》教學(xué)改革的具體措施和思路

針對以上的不足，結(jié)合浙江工業(yè)大學(xué)環(huán)境專業(yè)的特點，我們以地方發(fā)展和企業(yè)發(fā)展為導(dǎo)向需求，開展了《綠色化學(xué)》課程教育改革。長江三角洲和浙江沿海是我國最重要的化工區(qū)域，化工園區(qū)數(shù)量眾多，各具特色，既有臺州這樣的化學(xué)原料藥基地，也有鎮(zhèn)海煉化、乍浦等石油化學(xué)工業(yè)園，還有不少如上虞杭州灣等精細化學(xué)工業(yè)園，這些園區(qū)中的企業(yè)如何綠色發(fā)展處于不斷地摸索發(fā)展中。因此，《綠色化學(xué)》課程改革也是一項“接地氣”的嘗試和探索，改革的目的是開拓學(xué)生的視野，培養(yǎng)能解決實際問題，具有綜合思維的新型環(huán)境工程從業(yè)者，具體的措施和思路如下。

1.挑選熱點問題，結(jié)合案例分析。在課程設(shè)置中加入熱點案例分析有助于增強學(xué)生學(xué)習(xí)的動力和對知識的理解，比如對鎮(zhèn)海煉化擴產(chǎn)的二甲苯類（PX）項目以及所引發(fā)的社會事件。在課程中，鼓勵學(xué)生發(fā)表相應(yīng)觀點，讓學(xué)生在跟隨熱點事件學(xué)習(xí)的過程中對項目工藝的優(yōu)化設(shè)計有初步印象，幫助其鞏固知識點。

2.面向前沿技術(shù)，開闊知識領(lǐng)域。在綠色化學(xué)分析技術(shù)的學(xué)習(xí)中會接觸到痕量污染物的分析和提取，因此從知識和技術(shù)的更新?lián)Q代角度來看，讓學(xué)生接觸到國際前沿的技術(shù)，比如目前新型的毛細管電泳、頂空氣相色譜等痕量分析技術(shù)，這樣有助于他們更為全面地了解污染物，尤其是痕量污染物的測定，了解通過分析減少和取消有害物質(zhì)的使用和產(chǎn)生，使分析過程本身盡可能地減少或消除對環(huán)境的影響，從而實現(xiàn)在源頭預(yù)防、控制污染的目標。

3.開展自主設(shè)計，提高分析能力?！毒G色化學(xué)》是將環(huán)境、化工等內(nèi)容結(jié)合在一起的新興學(xué)科，涉及的學(xué)科多，需要應(yīng)用的知識廣，要綜合運用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決復(fù)雜問題。因此在教學(xué)過程中，通過小組結(jié)合討論開放性的題目，如生物催化劑及其應(yīng)用、生物降解的化學(xué)品設(shè)計，使學(xué)生培養(yǎng)團隊合作意識，鼓勵學(xué)生通過外文文獻閱讀和原著閱讀理解相應(yīng)的知識，發(fā)揮不同學(xué)生的知識專長來探討并解決復(fù)雜問題，提高學(xué)生分析問題的能力并鍛煉其思維，并取得了較為滿意的效果。

4.培養(yǎng)綠色意識，加強責(zé)任教育?！毒G色化學(xué)》課程的培養(yǎng)要求之一是能夠運用相關(guān)知識理解和評價復(fù)雜環(huán)境工程問題對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。在課程教學(xué)中，貫徹整個課程體系的重心是培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)綠色發(fā)展的理念，提高責(zé)任意識。在可降解產(chǎn)品設(shè)計、化工過程中催化劑使用等自主思考環(huán)節(jié)都強調(diào)學(xué)生從自己家鄉(xiāng)的環(huán)境出發(fā)，從對企業(yè)周邊環(huán)境及人群無害的角度著眼，設(shè)計并思考產(chǎn)品的選擇與工藝的過程，強化學(xué)生從源頭上去避免有害物質(zhì)的產(chǎn)生的思維。

5.結(jié)合工程認證，強化培養(yǎng)質(zhì)量。培養(yǎng)符合工程教育認證要求的專業(yè)人才是《綠色化學(xué)》課程的宗旨，因此在教學(xué)過程中，重點培養(yǎng)的是學(xué)生的工程知識、問題分析、設(shè)計/開發(fā)解決方案、研究問題等方面的能力，共設(shè)定了12個畢業(yè)要求，30個分解指標點，注重過程學(xué)習(xí)和能力提高，弱化最終的考試結(jié)果，課程體系設(shè)置、課堂教學(xué)過程、教學(xué)質(zhì)量評價、教學(xué)過程持續(xù)改進等均需圍繞畢業(yè)實踐需求的達成開展。這在一定程度上提高了課程培養(yǎng)的效果，提高了專業(yè)學(xué)生研究問題、實現(xiàn)有效溝通等方面的能力，并有助于學(xué)生養(yǎng)成終生學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

四、小結(jié)

隨著化工產(chǎn)業(yè)的升級和發(fā)展，在浙江無論是老牌的化工企業(yè)鎮(zhèn)海煉化還是新興的化工基地舟山新區(qū)，都以發(fā)展綠色化工產(chǎn)業(yè)作為未來的發(fā)展方向。因此，在新一輪《綠色化學(xué)》課程教學(xué)改革的過程中，本著提高學(xué)生全面把握問題能力、面向浙江地方發(fā)展、滿足工程教育認證需要的三個原則，通過改革《綠色化學(xué)》課程的教學(xué)評價體系，在督促學(xué)生更好地完成對《綠色化學(xué)》知識的記憶和理解，并將其靈活應(yīng)用到對復(fù)雜環(huán)境問題的識別、分析和研究上來的同時，也促進了教師對自身知識的更新和靈活應(yīng)用。

參考文獻：

[1]范崇正.中國科技大學(xué)首輪“綠色化學(xué)”課程順利結(jié)束[J].大學(xué)化學(xué)，1998，13（5）：17-18.

[2]趙陳浩，胡志彪，黃田富，丘則海.地方應(yīng)用型本科院?！熬G色化學(xué)”課程教學(xué)模式改革研究[J].遼寧科技學(xué)院院報，2016，18（4）：40-42.