高校化學教育中綠色化學理念應用淺議
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摘要：日益嚴重的環境污染問題引起了全世界的廣泛關注，旨在實現生產和排放綠色化、減輕污染程度的綠色化學應運而生。本文介紹了綠色化學和綠色化學教育，分析了國內外的綠色化學教育現狀，闡明了綠色化學理念融入到大學化學教育的意義，探討了其融合策略，即將綠色化學與化學教學的各個環節相結合，在理論教學中培養大學生的綠色化學意識，在實驗教學中培養大學生的綠色化學操作，在實踐教學中檢驗大學生綠色化學的應用，在考評環節中考核大學生實施綠色化學的能力。通過思想到能力的培養，提高大學生的環保意識。
關鍵詞：化學教育；綠色化學；高等院校
當前工業發展的進步是以破壞環境為代價的，如越來越突出的溫室效應、酸雨、霧霾等環境污染問題，主要是由于人們不斷追求經濟效益的同時又缺乏相應環境保護的理念。要解決環境污染問題，必須要從源頭上遏制污染物的排放，由此美國科學家首先提出了“綠色化學”的理念。“綠色化學”可將可能的污染消除在起始階段，從而達到零污染和零排放的效果。我國將“綠色化學”納入到國家可持續發展戰略計劃中，然而要想讓可持續發展的戰略計劃一直貫徹并執行下去，其根本在于教育，要使未來的接班人和建設者具有“綠色化學”的思想、與時俱進的環保理念，從源頭上杜絕環境污染，只要這樣才能實現可持續發展的宏偉目標[1]。化學是高校理工科專業的基礎必修課程，教師應將“綠色化學”的理念引入到高?；瘜W教育中，提高大學生的環保意識，同時改革高?；瘜W教學模式，彌補原有教學體系的不足，使高?；瘜W教育得到長期的發展。
綠色化學強調從源頭防治污染，提倡使用先進的化學知識或具有創新性的化學技術降低或消除工業生產中的有毒有害物質，同時提出了生產結果綠色和生產過程綠色的要求，從而達到保護環境的目的。綠色化學經歷了十幾年的發展后，其概念由抽象變得具體實際，主要體現在原子經濟性和5R原則中。原子經濟性是一種非常理想的狀態，體現了資源最大化使用理念，就是把反映物中的每一個原子都加以充分利用；而5R原則包括減量使用、重復利用、回收、再生和拒絕使用[2]。將綠色化學的思想融入到教學中，即為綠色化學教育，綠色化學教育是以綠色化學的知識、技能來充實學生，使其形成綠色化學的思想與理念，最后落實到行動中，踐行綠色環保的行為。
2國內外綠色化學理念教學的起源與發展
綠色化學理念提出后，各國紛紛積極開展綠色化學理念的教學活動，以此推動綠色化學的傳承。美國非常重視綠色人才的培養，早在1996年，綠色化學的理念就被引入到環境化學的課堂，到2000年，將綠色化學作為一門的單獨的課程開設，可見美國對綠色化學的重視程度。從2000年開始，其他國家也紛紛效仿美國，澳大利亞、德國、日本和印度等國相繼探討了適合自己國家特色的綠色化學教育，并編寫了很多關于綠色化學的教材。我國綠色化學的想法與構思并不比西方發達國家晚，早在1995年，清華大學的教授就公開發表了關于在高校中開設綠色化學課程的想法，中國科技大學于1996年率先將其變成了現實，隨后，國內也出版了很多關于綠色化學的書籍，如《綠色化學與環境》《綠色化學》等，很多高校將其列入了化學專業的必修課[3]。由此可見，國內外對綠色化學理念都是非常敏感的，各國幾乎是同時意識到綠色化學對未來發展的巨大貢獻，將綠色化學理念應用到高?；瘜W教育中是彰顯化學應用的必要途徑。
3在高校展開綠色化學教育的意義
3.1幫助大學生樹立正確的發展觀
綠色化學是未來發展的一種必然趨勢，各行各業都會面臨著綠色發展的問題。大學生在中學階段不僅沒有接受過多的綠色化學理念的教學，也沒有過多地關注應如何為環境保護作出個人貢獻。將綠色化學教育融入到高校化學教育中，首先讓學生認識到地球環境破壞的嚴重性，進而增強學生環保意識。在地球上資源有限的情況下，如何珍惜現有資源就成為了非常重要的課題。在課題的探究過程中，教師可以引導學生建立綠色發展的行業思想，將環境保護放在行業發展的首位，無論是從專業知識還是從綜合素養，都有助于大學生形成正確的發展觀，積極投身于環境保護的事業中，為保護人類賴以生存的環境貢獻微薄之力。
3.2推動化學教育的改革工作
高校育人就是要培養與社會接軌的人才，要隨時注意社會和企業的發展動態。而當今社會發展讓人們越來越重視環境問題，綠色和環保成了社會發展的主旋律，這也成為了高校教學需要關注的熱點問題。與中學教育不同，高校教育更加突出知識的應用性、系統性和專業性，將綠色化學理念融入到化學教育中，可引發化學教育的改革，包括教學理念的變革、課程實驗的設計、生產實習的實施等；將綠色化學理念融入到化學教育的全過程，可豐富大學生的思維；將綠色化學的知識應用到生產實踐中，可使高?；瘜W課程的教學緊跟時代的步伐，真正做到教學為生產實踐服務。
3.3創新型人才的培養
綠色化學的理念并不是紙上談兵，而是要有先進的技術和產品。隨著工業生產的快速發展，一些能夠降低能耗或降低污染物含量的技術和產品迎來了發展期。將綠色化學理念融入到高校化學教育中，了解企業的需求，在科學研究中不斷探索，讓大學生認識到科學研究的實際應用價值，培養他們對科學研究的濃厚興趣[4]。通過大學生創新項目的申報和實施，提高大學生的創新意識，加強大學生對本專業的認可程度，源源不斷地為國家輸送具有綠色思維、能力創新的專業化工人才。
4綠色化學理念在高?；瘜W教育中的實施策略
工業的快速發展是一把雙刃劍，一方面可以帶動經濟的飛速增長，另一方面會給環境保護帶來很大的威脅。將綠色化學理念融入到高校化學教育中，培養具有環境保護意識的社會主義接班人和建設者，讓他們應用專業知識更好地解決經濟發展與環境保護之間的矛盾，促進工業可持續的發展。
4.1高校教師要加強綠色化學意識
教師是學生模仿的對象，要將綠色化學的理念融入到化學教學中，首先作為高?；瘜W教師就要意識到綠色化學的作用，優先掌握綠色化學理念，在教學中對未體現綠色化學的教學內容進行補充、拓展與更新，引導學生增強環保意識，使學生在潛移默化中受到綠色教育。加強綠色化學意識是執行綠色化學教學理念的前提。綠色化學是化學教學的有效延伸，是基于社會發展狀態的改進，教師明確了綠色化學的意義，才能將綠色化學的思想貫穿到日常教學活動中，讓學生形成對綠色化學的認可，從根本上理解綠色化學的內涵。
4.2注重綠色化學理念在理論教學中的融合
要實施綠色化學的教學理念，需要讓大學生知道到底什么是綠色化學。大學的課堂教學是以學生自學為基礎的教學，更多地需要大學生自己去體會、琢磨，因此在大學理論教學中教材起到了非常重要的作用。在綠色化學理論融入高?；瘜W教育中，除了教師要提高綠色化學意識外，教材也要積極融入綠色化學理念。大學化學教材更新速度較快，在每一次新教材編寫過程中，編寫者都會關注化學發展的前沿，將一些新內容融入到教材中。因此，將綠色化學理念應用在理論教學中，就要注意綠色化學理念的教材開發工作。編寫者不僅要注重化學領域中的新成果，還需要注意國內外專家發表的關于綠色化學的新學術論文，了解綠色化學發展的最新動態，分析后結合生產實際，編寫出適合我國學生的綠色化學教材。
4.3注重綠色化學理念在實驗教學中的融合
化學是一門理論和實驗并行的課程，在理論課程中可以培養學生的綠色思維，讓學生認識到綠色化學的理念，理解其含義和主要內容，但思想的落實還是要歸于實驗教學中。通過實驗教學，可以讓學生對綠色化學有更深入的了解，知道該從哪些方面入手以達到綠色化學的思想。在以往的化學實驗中，高?；瘜W教師一般注重原理的介紹和操作規范性的要求，但對于實驗方案的改進并不關注，尤其是對綠色化學的融入比較忽視。教師應該從小處著手，將綠色化學思想融入到整個實驗過程中，讓學生感受到綠色化學無處不在[5]。如在制備銀納米粒子的實驗中，教師可設計生物源殼寡糖衍生物法這種新的方法來制備銀納米粒子，并介紹制備銀納米粒子的傳統方法及新舊方法的優劣勢對比，使學生學會如何對現有實驗改進以達到綠色化學的目的，明白綠色化學的實施途徑。
4.4注重綠色化學理念在實踐教學中的融合
實踐教學是高校專業教學體系中必不可少的一個教學環節，但以往的教學對實踐教學并不是很重視，甚至有些高校沒有開設相應的實踐教學課程。實踐教學是對大學生綜合能力的考察，一般都是在專業對口的實習基地完成。實踐教學能夠開闊學生的眼界，激發學生的靈感，讓學生的所學能有更為廣闊的施展空間；實踐教學也能讓學生獲得生產實踐的第一手資料，能夠發現生產實踐中的問題，分析問題并解決；實踐教學能夠讓學生積累足夠的知識與經驗，讓學生更有信心地面對生產崗位。在實踐教學中融入綠色化學，有助于培養學生的創新意識，并讓學生習得的綠色思想有更大的發揮空間。如在某化工廠的實踐教學中，帶隊教師可以給學生布置相應的任務，將學生分成不同的小組，按小組搜集所在崗位的數據，找到數據中有無進一步提升的點，諸如原料的使用量、廢液廢渣的循環利用、有害氣體的排放量和熱源的重復利用等，對這些內容進行重新優化與設計，并做出估算值，這種改進的內容都屬于綠色化學的范疇，在實踐教學中由發現到解決，整個過程中都貫穿綠色思想，讓學生從綠色角度完成實踐活動，把理論與生產實際相結合。通過實踐活動中綠色化學思想的注入，賦予實踐活動更大的社會價值，不僅可以提高學生對實踐活動的重視度，還可以讓學生知道綠色化學在生產實踐中的體現。
4.5注重綠色化學理念的評價
實驗考核是對化學思維應用性的檢測，然而以往的化學考核中實驗考核所占比例較小，即使是實驗考核，也是以學生操作的規范性和實驗結果為考核指標，沒有注意到對綠色化學理念的考核。因此，建議高校化學教師在實施實驗考核時可以增加實驗設計題目，考查學生實施綠色化學的能力。如“苯胺類化合物是具有一定毒性的，而傳統的撲熱息痛合成法就需要用到苯胺類化合物，如何降低該反應的毒性，可不可用更換原料的角度出發呢？請列出可代替苯胺類化合物的原料，并設計相應的實驗過程。”通過類似實驗設計題的考核，不僅可以實現理論知識的靈活應用，還可以培養學生的綠色化學素養，對學生今后的科研工作也有很大的啟發作用。
5結語
化學是與人類的生產和生活緊密相連的一門學科，它在生產實踐及環境治理中發揮著重要作用。從源頭控制生產實踐，減少污染物的排放，則是對環境保護最有效的措施。因此，將綠色化學的思維傳遞給新一代十分必要。在尋求不斷增長的經濟發展中要以可持續性發展為前提，將綠色化學理念融入大學教育中，有助于推動化學教學的改革工作；不斷創新化學教學模式，有助于培養創新型的化學人才。在具體的實施中，化學教師要重視綠色化學理念的融入，從理論教學、實驗教學到實踐教學，再到評價環節，要全方位地植入綠色化學的思想，培養大學生的綠色思維，增強他們的社會責任感與環保意識，使他們牢記行業的可持續發展使命。
參考文獻
[1]石雷,趙國虎,緱浩.綠色化學背景下化學專業的教育改革與探析[J].山東化工,2021,50(2):191-192.
[2]張瑞霞,張坤,尹延斌,等.綠色化學理念下的高校化學實驗教學與人才培養[J].中國教育技術裝備,2020(10):118-120.
[3]鄧勝利.綠色化學理念融入高?；瘜W教育的路徑研究[J].教師,2019(17):117-118.
[4]王穎.綠色化學教育下大學化學教育的改革探析[J].化工管理,2017(34):27-28.
[5]趙晨旭.綠色化學理念在高校化學教育中的應用分析[J].化工管理,2017(8):167.
作者:郭杰 單位:鶴壁職業技術學院
