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摘要：高校有機化學實驗綠色化改革既是素質教育的要求,同時也是時展的趨勢。基于此,本文以高校有機化學實驗綠色化為研究課題,首先分析了高校有機化學實驗綠色化內涵,指明了我國高校有機化學實驗綠色化改革的必要性。然后就當前我國高校有機化學實驗現狀進行了論述,在此基礎上提出了高校有機化學實驗綠色化改革的優化策略。

關鍵詞：綠色;高校;有機化學;化學實驗

0引言

在人類社會的發展過程中,化學作為一門近現代新興的學科,成為了人類社會極大發展的重要推動力量。化學工業的發展雖然促進了人類社會現代文明的極大進步,但是也產生了人們賴以生存的生態環境的污染破壞問題,從諸多的國內外社會變革實踐中我們能夠看到走先污染、后治理的老路子顯然是行不通的。就在化學學科招致謾罵、懷疑以及迷茫的背景下,綠色化學應運而生,并在化學學術界以及教育界掀起了綠色化學的研究熱潮。沒有化學工業的發展,就沒有現代人類社會的進步,自然伴隨人類社會極大發展出現的污染等問題也有賴于化工技術的革新,因此,將綠色化學融入實驗教學中,對于現代社會化工人才的培養顯得極為重要重要。

1高校有機化學實驗綠色化的必要性

1.1綠色化學是化學學科和教學發展的時代趨勢

綠色化學,被稱為環境無害化學,環境友好化學和清潔化學。這些稱謂也指出了綠色化學的內涵特點,是區別于傳統有機化學的最主要標志。綠色化學不僅注重化學混合物的功能、有效性以及化學反應速率等內容,同時還對實驗本身產生的化學中間產物、副產物和產物進行了環境影響分析,從減少化學整個過程對于環境污染為目的,由此可見,綠色化學把化學實驗開發與環境保護放在了同等重要的位置進行自身的調整和發展。這既是當前生態環境惡化背景下化學學科的生存方向,同時也是化工人才能力培養的重要組成內容。

1.2綠色化學是科學技術與化學的有機結合

綠色化學從其本身屬性來說,首先是科學技術支撐下的綠色化學,是我國化工產業升級轉型的保障力量。從國內外化工產業的改革發展中我們能夠看到,走先污染后治理的老工業路子不僅會提高化工工業加工費,還會加重周邊環境的污染形勢。這不僅是傳統化工污染在治理方面需要大量的耗費人力物力財力的具體體現,同時傳統化工工業污染問題會加重企業的生產經營負擔,造成企業經濟利潤的減少。與此同時,對于沒有處理好的污染問題,還會給企業和行業帶來極為負面的社會形象損失。因此,只有依靠科技這一先進的生產力因素,才能夠從根本上改變當前我國綠色化學產業起步慢,綠色化工人才短缺的問題。因此,必須在教育中貫徹綠色化學教育理念,為社會培養足夠能力的專業人才,才能夠從根本上改變我國技術存在的差距。才能夠促進我國經濟建設的飛躍式發展。

1.3綠色有機化學實驗改革是高校有機化學教學改革的重要內容

大學生高校學習生活階段,是自身素養培育的關鍵時期,綠色化學理念及其意識的培養是化學教育的重要內容,是21世紀化工人才素養的基本組成部分。它是集知識、文化、心理等眾多素質于一體綜合素質。與此同時,綠色化學作為21世紀的高層次化學,是高校有機化學自身發展和教育發展的未來方向,高校有機化學要從理念指導出發,系統性的變革教學目標、人才培養模式等內容,因此,進行高校有機化學實驗綠色化改革是高校有機化學改革的重要組成部分。

2當前高校有機化學實驗綠色化存在的主要問題

2.1當前我國高校有機化學實驗教學發展現狀

首先,有機化學實驗教學在高校化工等相關專業的重要地位。有機化學是化學化工專業的必修課程,高校開設有機化學的專業有很多,比如生物、醫藥學、材料科學以及食品等。而有機化學實驗作為進行有機化學教學、實驗方法掌握以及科研的重要載體。其次,從化學實驗室污染累積來看,高校有機化學實驗中涉及到很多易燃、有毒的有機化學實驗用品,在實驗的過程中還會產生大量的強腐蝕性廢酸、廢堿等化學危險廢棄物,并且以液體形態存在居多。實驗過程中產生的大量有害產物以及教學需求的持久化特點,不得不說有機化學實驗本身有著造成環境污染的風險。有關資料顯示,僅北京高校實驗室每年產出的化學廢物舊有幾百噸之多,而全國每年數以萬計的高校化學實驗室,這個污染總量不得不引起我們的關注。

2.2當前高校有機化學實驗綠色化教學存在的突出問題

從上面的現狀論述中我們能夠看到高校有機化學實驗存在著環境污染的巨大風險,雖然綠色化學理念推行已經過去多年,但是總體成效來說,由于各種因素阻礙難于統計,各說紛紜。但是我們依然能夠看清存在于當前有機化學實驗綠色化教學改革中的一些問題。有機化學實驗本身來說是偏向于技術類的化學操作,由此,我們能夠看到高校出現有機化學實驗污染問題一方面是因為化學用品本身的污染性,另一方面也是由于人為因素造成的。具體來說:

第一,綠色化學理念得不到重視。從學校管理層面來看,對于有機化學實驗綠色化管理存在問題,比如管理制度缺陷,很多實驗室沒有一套科學合理的管理制度,并且在教育宣傳上沒有認識到綠色化學理念的重要意義,由此導致工作人員在用品管理和對于師生實驗操作管理上存在漏洞。從師生教學過程上來看,由于沒有重視或者意識上輕視,很容易出現綠色化學理念融入教學的無效化,比如,可以使用小量化的沒有嚴格按照綠色標準進行劑量搭配,該進行廢物專門處理的直接導入下水道,人不知鬼不覺,沒有環保的意識和綠色化的概念可言。

第二,實驗設計本身存在問題。實驗設計包括實驗方案設計、實驗教學內容和過程設計、教學計劃等內容,由于理念上存在偏差,造成了實驗設計文字敘述與實際實驗標準的不相符,造成了實驗設計過程操作、化學用品使用的不規范和隨意性,也造成了實驗后“三廢”的處理上的二次污染。究其緣由,綠色化學理念沒有正確認知是主要誘發因素,當然也存在著諸如學校實驗室儀器老舊,軟硬件設施更新不及時,教育經費短缺等學校的問題,還包括高校有機化學課程教材更新的問題。從教育經費投入來看,很多經濟落后的地區,學校實驗室資金投入不足,化學實驗室各種硬件資源短缺,化學儀器老舊,沒有專業的防護用具作為保障,比如化學實驗室專業通風設施。另外一些仿真虛擬實驗的軟件投入和開發力度跟不上整體的時代步伐。在一定程度上,科技的應用決定了教師教學理念更新和教學模式革新的速度和效果,并且對于學生有機化學實驗方法掌握和學習視野有著重要影響。從高校有機化學課程教材更新來看,高校有機化學實驗綠色化教學改革是高等教育改革的重要內容,雖然高校有機化學課程教材在實驗方面融入了綠色化學的理念和原則要求,但是依然還有很大的改進空間,與此同時,教材本身對于微型實驗的化學用品沒有確切的量化規定,很容易造成實驗的盲目和隨意性,另外,教材中網絡科技的實驗方法介紹有限,比如對于虛擬技術的有機化學實驗操作等。

3高校有機化學實驗綠色化的優化策略

3.1構建高校綠色化學的教學體系

具體來說,從制度層面來說,高校要提高對于綠色化學理念的重視程度,切實把綠色化學理念納入到相關專業課程教學體系中去并落到實處,有了完備的教學管理制度,才能夠規范管理人員和實驗人員的操作,才能夠做到有條可依。從管理層面來說,不斷深化對于有機化學實驗綠色化的認知程度,踐行相關的化學藥品管理、師生實驗管理以及化學實驗室相關設施的維護規定。不斷提高自己的科學化工作和精細化管理的意識和水平。從教學層面來說,要從教材選取、課堂理論教學和實驗教學過程、教學評估等多方面對綠色概念進行意識宣傳和理念培育。改變傳統有機化學的教學構架,切實把各個教學要素聯動起來,從教學理念、教學方法、教學內容以及課外實踐活動等都能夠散發著綠色的概念,從無形和有意中給予學生綠色化學理念上的滲透。

3.2高校有機化學實驗設計的綠色化

第一,規范有機化學實驗設計程序,做到依規范進行實驗操作。從實驗源頭杜絕設計不合理的出現,切實融入綠色化學的理念指導實驗方案設計以及實驗教學內容和過程設計,根據實驗過程中容易出現問題的地方進行重點操作指導,并做好突發事故的應急處理措施。改變過去在實驗過程、實驗“三廢”處理等方面的隨意態度和盲目行為。

第二,革新有機化學實驗方法,尋求綠色化學實驗方式的創新應用。做到這一點既需要教師能夠有一個可持續發展的化學教育觀,還需要有一顆改變學生認識、提高有機化學集約型發展的赤子之心。變革傳統的有機化學實驗方法,比如隨著現代科學技術的提高,當前有機合成方法已經突破了加熱合成的傳統局限,教師可以在有機合成方式上運用光誘導、微波合成等綠色環保的合成方式,這既大大縮短了實驗的反應時間,簡化了反應條件,同時也使得污染得到了有效的控制。

3.3明晰發展趨勢,加快革新意識

隨著時間的推移和現代科技對于教育理念、手段等的深刻影響力的發揮,高校有機化學實驗呈現出綠色化、小量化、開放化、多樣化的發展特點。這既是時展趨勢,同時也是我國高等教育化學教學改革的方向。

4結語

對于高校有機化學實驗教學改革應該做到:提高重視程度、加強相關的教學投入、變革教學理念、創新教學模式,在宏觀層面和微觀層面統一配合、切實落實,才能夠使我國高校有機化學實驗綠色化走上更高端的層次。

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作者:彭興華 張遠行 單位:云南能源職業技術學院