將綠色化學(xué)理念融入高?；瘜W(xué)教學(xué)的研究

呂曉麗

（吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130118）

隨著時(shí)代的發(fā)展,化學(xué)日漸成為人類活動(dòng)中極其有用的一門科學(xué)，化學(xué)工業(yè)已經(jīng)涉及人類活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域，然而，在化學(xué)科學(xué)發(fā)展的同時(shí)，也產(chǎn)生了環(huán)境污染、臭氧層破壞全球變暖、生物多樣性減少以及對(duì)不可再生資源的過(guò)度消耗等各種問(wèn)題?；ぎa(chǎn)品在開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)運(yùn)及使用過(guò)程中的不當(dāng)操作對(duì)人類健康、生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生巨大危害。被化工廢物排放污染得五顏六色的水體、被白色垃圾困住的野生動(dòng)物、濫用化學(xué)藥物致畸的兒童、化學(xué)品泄漏導(dǎo)致周邊大量生物死亡等報(bào)道屢見(jiàn)不鮮。人們?cè)谙硎芑瘜W(xué)帶來(lái)的巨大便利的同時(shí)，也逐漸意識(shí)到化學(xué)工業(yè)對(duì)地球及人類的傷害。在環(huán)境保護(hù)理念由“污染控制”向“污染預(yù)防”轉(zhuǎn)變的背景下，綠色化學(xué)思想應(yīng)運(yùn)而生[1]。

1 綠色化學(xué)的內(nèi)涵

綠色化學(xué)是一門新興交叉學(xué)科。1992年聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)提出了人類可持續(xù)發(fā)展的新戰(zhàn)略、新觀念，強(qiáng)調(diào)人與自然和諧統(tǒng)一。傳統(tǒng)的發(fā)展是一種“從搖籃到墳?zāi)埂钡漠a(chǎn)品生命周期模式，而可持續(xù)發(fā)展是“從搖籃到搖籃”，要使產(chǎn)品在生命周期結(jié)束后轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境，或再次以原材料的身份進(jìn)入生產(chǎn)循環(huán)[2]。綠色化學(xué)一詞最早出現(xiàn)在1990年Cathcart發(fā)表的一篇論文題目中，經(jīng)過(guò)幾十年的研究與發(fā)展，其內(nèi)涵也日趨完善與豐富。綠色化學(xué)先驅(qū)者Anastas賦予了它最經(jīng)典簡(jiǎn)潔的定義：“設(shè)計(jì)能降低或消除危害物質(zhì)的使用和產(chǎn)生的化學(xué)產(chǎn)品的過(guò)程”，該理念已在社會(huì)各界達(dá)成共識(shí)，是現(xiàn)今化學(xué)學(xué)科的重要思想。

目前，綠色化學(xué)的關(guān)鍵問(wèn)題包括以下幾方面：（1）研究?jī)?yōu)化的反應(yīng)體系，使用更安全的、對(duì)環(huán)境友好的合成方法和路線；（2）采用清潔無(wú)污染的化學(xué)原料，加大對(duì)生物質(zhì)資源的利用；（3）設(shè)計(jì)、生產(chǎn)更安全的、毒性更低、更環(huán)保的化學(xué)產(chǎn)品。

2 將綠色化學(xué)理念滲透進(jìn)高校教學(xué)中的意義

大學(xué)階段，學(xué)生們會(huì)接觸許多新鮮的事物，會(huì)瘋狂汲取各方面知識(shí)。所以，教師應(yīng)注意轉(zhuǎn)變教育方式和內(nèi)容，除講授傳統(tǒng)知識(shí)外還應(yīng)開(kāi)展綠色化學(xué)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)和社會(huì)公德心。例如，講解消耗臭氧層物質(zhì)使臭氧空洞逐年增大導(dǎo)致自然環(huán)境惡化，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)綠色的實(shí)驗(yàn)過(guò)程、綠色的化學(xué)產(chǎn)品以保護(hù)環(huán)境；可以讓學(xué)生對(duì)比煤炭、石油等不可再生資源的儲(chǔ)量變化，教導(dǎo)學(xué)生珍惜能源，珍惜資源。通過(guò)教師的知識(shí)講解、語(yǔ)言滲透提高學(xué)生環(huán)境保護(hù)的意識(shí)，使其樹(shù)立積極向上的價(jià)值觀取向以及可持續(xù)發(fā)展的觀念，順應(yīng)當(dāng)今素質(zhì)教育的要求[3]。

3 將綠色化學(xué)理念滲透進(jìn)高?；瘜W(xué)教學(xué)的方法

3.1 提高教師的綠色化學(xué)意識(shí)

教師是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的關(guān)鍵，因此提高教師的綠色化學(xué)意識(shí)至關(guān)重要。教師應(yīng)從多渠道豐富自身的知識(shí)儲(chǔ)備，加強(qiáng)綠色及可持續(xù)發(fā)展意識(shí)的培養(yǎng)，關(guān)注綠色化學(xué)的最新研究動(dòng)向和成果，將綠色化學(xué)理念有效的傳遞給學(xué)生[4]。

3.2 優(yōu)化教材

現(xiàn)今所使用的化學(xué)教材中涉及綠色化學(xué)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)很少，應(yīng)圍繞綠色化學(xué)思想添加相關(guān)內(nèi)容。教師講授化學(xué)知識(shí)時(shí)，將教材中綠色化學(xué)的理念和知識(shí)框架傳授給學(xué)生，打開(kāi)綠色化學(xué)教學(xué)的優(yōu)良局面[5]。

3.3 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融入綠色化學(xué)理念

在化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)的作用舉足輕重。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以把教材中抽象的知識(shí)形象化、具體化，有利于傳播綠色化學(xué)理念。

首先應(yīng)篩選優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，盡可能刪除對(duì)環(huán)境影響嚴(yán)重,廢棄物多,過(guò)程復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)。還可將上一次實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)品作為下一次實(shí)驗(yàn)的原料,通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),能保證實(shí)驗(yàn)的延續(xù)性，大大減少試劑用量,降低廢物排放水平，利于環(huán)保。

其次應(yīng)開(kāi)展微型實(shí)驗(yàn)。若實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象正常不影響專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)，應(yīng)盡量采用微型實(shí)驗(yàn)，既可減少試劑用量,減小對(duì)環(huán)境的影響。也可降低操作過(guò)程中的危險(xiǎn)性。而且節(jié)省了大量經(jīng)費(fèi),可以多安排其他實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生得到充分的訓(xùn)練，進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)。

除此之外，在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段教師還可以改良實(shí)驗(yàn)步驟，通過(guò)探索創(chuàng)新，發(fā)現(xiàn)更環(huán)保的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ絒6]。例如，應(yīng)設(shè)計(jì)使用對(duì)人體健康和環(huán)境具有較小危害或沒(méi)有毒性物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法；使用的原料應(yīng)是可再生的而不是即將耗竭的，并在反應(yīng)過(guò)程中使所有材料最大限度地轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)品中；應(yīng)避免過(guò)多使用溶劑、分離劑或其他助劑，如果必須使用，應(yīng)盡量采用無(wú)害試劑或相關(guān)替代品；避免不必要的衍生步驟，應(yīng)使用催化劑減少其他試劑用量；應(yīng)盡量在環(huán)境溫度和壓力下完成使能量需求最小化等等。

另外應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中廢棄物的專門處理。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)及化工生產(chǎn)過(guò)程中，各種廢棄物如果得不到正確處理，會(huì)造成極大的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，有違綠色化學(xué)的理念[7]。例如，苯酚的生產(chǎn)可以采用異丙苯工藝，反應(yīng)結(jié)束后可將副產(chǎn)物丙酮回收利用，這樣該反應(yīng)的原子利用率可達(dá)百分之百，極其符合綠色化學(xué)的要求。因此，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)分解、中和等手段對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行回收再利用，這個(gè)過(guò)程還可以加深學(xué)生對(duì)綠色化學(xué)的理解。

3.4 充分利用現(xiàn)代化技術(shù)輔助教學(xué)

科技在進(jìn)步，互聯(lián)網(wǎng)及信息技術(shù)日趨成熟與完善，在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中使用現(xiàn)代教育技術(shù)手段已成為高校教育教學(xué)改革的發(fā)展趨勢(shì)。教師在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上可充分利用互聯(lián)網(wǎng)為學(xué)生提供豐富的教學(xué)資源及多樣化的學(xué)習(xí)方式。例如觀看傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)給環(huán)境及人類帶來(lái)不良影響的新聞報(bào)道；利用微博等給學(xué)生介紹運(yùn)用綠色化學(xué)的先進(jìn)實(shí)例；還可讓學(xué)生拍一些生活中的綠色化學(xué)的視頻分享給大家，使他們?cè)谶@個(gè)過(guò)程中充分體會(huì)綠色化學(xué)的含義。另外在實(shí)際教學(xué)中可借助虛擬平臺(tái)來(lái)完成一些危險(xiǎn)性比較大的實(shí)驗(yàn)，利用多媒體技術(shù)展示實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)。此方式零污染、零危險(xiǎn)、不消耗原材料，符合綠色化學(xué)的指導(dǎo)思想，便于學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)難點(diǎn)，既科學(xué)又環(huán)保[9]。

3.5 深入聯(lián)系實(shí)際

想要深入了解綠色化學(xué)理念，僅靠課堂教學(xué)是不夠的?？梢越M織學(xué)生到化工廠參觀，讓學(xué)生直觀感受綠色化學(xué)給化工生產(chǎn)帶來(lái)的利益。還可讓學(xué)生親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并動(dòng)手操作解決實(shí)際問(wèn)題，最后總結(jié)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的得失，分享經(jīng)驗(yàn)，提高將綠色化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐的能力。

3.6 將綠色化學(xué)融入教學(xué)評(píng)價(jià)過(guò)程

為督促學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、更好地掌握綠色化學(xué)相關(guān)知識(shí)，教師除在課堂上給學(xué)生灌輸綠色化學(xué)知識(shí)，還可將其融入評(píng)價(jià)體系之中[10]。例如：通過(guò)課堂提問(wèn)強(qiáng)化學(xué)生所學(xué)知識(shí)點(diǎn)；提出某個(gè)前沿問(wèn)題讓學(xué)生討論，各抒己見(jiàn)加深對(duì)綠色化學(xué)的理解；可以組織相關(guān)知識(shí)競(jìng)賽，既可豐富課堂內(nèi)容又可調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，推進(jìn)綠色化學(xué)的學(xué)習(xí)。

4 結(jié)論

綜上所述，高?；瘜W(xué)教學(xué)需遵循可持續(xù)發(fā)展的原則，與時(shí)俱進(jìn)，提高綠色化學(xué)理念教育的地位。在日常教學(xué)中，教師應(yīng)時(shí)刻謹(jǐn)記綠色化學(xué)思想，在向?qū)W生傳授知識(shí)點(diǎn)時(shí)也應(yīng)圍繞這個(gè)中心，強(qiáng)化學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí)，促使學(xué)生形成科學(xué)的化學(xué)觀，利用新型的技術(shù)和方法降低人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的危害。樹(shù)立強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感，促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展。