绿色化学理念在高校化学教学中的渗透策略

 　　文章通过分析绿色化学的教学意义, 提出绿色化学理念在高校化学教学中的渗透策略, 具体包括构建环保课程模块、优化专业课程体系、更新专业教学内容、创新实践教学模式、推进“产学研”合作、合理进行教学评价、立足生活介绍化学原理七个方面。

　　《大学(研究版)》(月刊)创刊于2006年，由重庆科学技术学会主管，课堂内外杂志社、中国教育科学研究院主办，是国家新闻出版主管部门批准出版的公开刊物。

　　高等教育中渗透绿色教育理念, 是当前社会实现可持续发展的必然要求。化学知识渗透在人类生产、生活的各个环节, 在日常化学教学中渗透绿色理念, 可以有效提升学生的节约环保理念, 进而促进国家资源环保事业的建设与发展。

　　一、绿色化学的教学意义

　　人类延绵不息的发展离不开优质的生活环境, 但随着现代化科技的高速发展, 人类在收获高额经济利益的同时也造成了严重的环境污染, 破坏了生态的平衡。海洋垃圾、土地污染、水体破坏、大气受损等现象屡见不鲜, 若人类没有危机意识, 采取有效的环保措施, 必然会带来更大的安全威胁隐患。在此情况下, 绿色化学的作用就日益凸显。

　　高校化学教学的主要目标是培养更多化学领域的人才, 因此, 将绿色化学理念与高校化学教学相结合, 让人才的培养符合社会的要求, 利用绿色化学理念提升人才对环保的重视, 将绿色化学融入学生日常的学习生活中, 为其日后工作树立理念基础, 使其将来从事化学工作时充分应用绿色化学思想, 为人类的环保事业做出更大的贡献。由此可见, 在高校化学教学中, 绿色化学理念的推广极为重要, 高校更是肩负使命, 需要将绿色化学的教学模式充分融入日常授课中, 积极宣传、普及绿色化学理念, 在摸索中不断寻找最佳的绿色化学教学方式, 在提升学生环保意识的同时将绿色化学意识进行推广[1]。

　　二、绿色化学理念在高校化学教学中的渗透策略

　　在分析了绿色化学理念的基础上, 对高校绿色化学教学对策进行研究, 下面对其具体实施途径进行分析。

　　(一) 构建环保课程模块

　　在以往的化学教学中, 往往忽视了对资源开发的有效性和对高校的生态环境保护。因此, 在优化高校人才培养方案时, 要以环境科学与工程学院的教学资源为基础, 在具体的化学知识内容的教学呈现过程中, 注意引入和渗透绿色化学知识理念, 由此创建有关环境教育的相关课程模块, 并将其作为工程专业的选修通识课程, 以此落实“绿色环保”的教学理念, 提升学生的环保意识。

　　比如, 在无机物Cl2的性质实验, SO2的性质实验, 浓硫酸和硝酸等的性质实验中, 应该基于绿色化学和节能环保的技术控制理念, 重点关注实验对自然社会环境所造成的影响, 有针对性地制定和应用恰当的技术改进实验过程。又如, 铜丝在氯气中反应的性质实验, 课本上安排的实验步骤是:用坩埚钳夹住一束铜丝, 灼热后将其放入氯气集气瓶中。尽管实验操作步骤相对不难, 但氯气是一种有强烈刺激性气味的有毒气体, 实验过程中会释放出污染物, 造成环境污染。坐在教师前面的学生也容易受到刺激, 进而对其产生不良影响, 影响师生健康。融入绿色教学理念之后, 可以有效缓解这个问题, 教师可以对实验进行如下改进:在石英玻璃管中放入一团细铜丝, 点燃酒精灯, 对铜丝部位进行加热, 1~2分钟后, 将收集有氯气的注射器针头刺入石英玻璃管的橡皮塞中, 将氯气缓慢全部注入, 即可观察到铜丝红热, 产生大量棕黄色的烟。拔出针头, 用同样的方法向玻璃管中注入空气, 使棕黄的烟鼓入盛有少量蒸馏水的具支试管中, 可观察到溶液呈蓝色。改进后的“铜丝在氯气中反应的性质实验”不仅弥补了传统实验方法的缺点, 使学生观察到更清晰的实验现象, 还有效避免了氯气溢出所造成的环境污染, 让学生切实体验了绿色化学教育带来的优势[2-3]。

　　(二) 优化专业课程体系

　　在实际生产生活中, 地方经济发展利用新的技术与生产工艺优化传统的技术工艺, 通过创新的方式解决环境保护与经济发展间的冲突。对此, 高校应当与时俱进, 转变传统的教学课程体系, 用最新的生产技术与清洁生产工艺课程代替传统高污染、高耗能课程, 使得人才培养与社会发展相协调。

　　比如, 大多数物质的有机反应发生在官能团上, 因此有机物“断键”“成键”的规律显得格外重要。烯烃与氢气发生加成反应时, 实质是烯烃的官能团破坏碳碳双键的一个共价键后, 分别在碳碳双键的两个碳上各一个氢原子。利用原理, 可对其余烯烃与氢气的加成反应方程式进行推断。并且根据烯烃加成之后的产物, 可逆推出原烯烃中碳碳双键的位置。

　　(三) 更新专业教学内容

　　利用教学中对环保意识的培养, 加强学生的社会责任感, 将绿色环保内容与专业教学相结合, 在授课过程中, 将成功的环保生产技术、绿色生产工艺、环境保护取得成效等相关案例进行讲述, 使得学生了解相关生产生活中对绿色化学的应用。同时, 注意结合专业需求, 向学生讲述有关的环境保护法律、法规、条例等, 使得学生充分了解绿色化学应用的相关规定, 更好地将绿色化学与生活结合。

　　比如, 分析讲解Zn O纳米材料时, 将可将影响纳米反映变速的相关因素的某一项或几项作为可控变量, 随后进行对比试验, 采用多个不同的实验, 使学生了解到不同因素对纳米技术的影响, 从而确定最佳的制备Zn O纳米材料的条件, 并通过此方法培养学生学会对比试验比照参考的化学思维方法[4]。

　　(四) 创新实践教学模式

　　在化学实践教学中, 充分利用企业与学校的合作模式, 将绿色环保理念进行渗透。教师可在开展正常教学前, 组织环保“践行体验”活动, 使得学生切实感受企业中对绿色化学的应用, 了解环保理念对生产工艺的影响;重视学生体验企业中环保内容的实际工作;为毕业设计的学生提供, 工程学院与环境学科有关的开放性实验室, 使学生切实了解本专业的环保性创新技术等。

　　比如, 在进行“电解饱和Cu Cl2溶液的实验”时, 传统实验方法存在不足, 主要存在以下问题:实验操作步骤较为烦琐, 且实验现象不明显, 实验过程中产生的氯气逸散到空气中, 会带来严重的空气污染, 不利于师生健康。为了有效开展该项实验, 让学生掌握相关知识点, 教师可以选择利用软件进行仿真实验, 在计算机上用仿真软件模拟现实的效果, 将实验过程和结果清晰地展现给学生, 教师从旁点拨指导, 由此, 既完成了化学实验教学任务, 让学生掌握化学知识原理, 理解并记忆化学方程式、公式、定律、定理等, 又能实现化学实验绿色化。由此可见, 仿真实验是创新实践教学模式的一种有效手段, 也是实施绿色化学教学的又一重要途径。

　　三、结语

　　在化学教学中引入绿色化学理念, 其目的是为了优化化学实验环节, 解决实验中所消耗的物品, 减少环境污染等问题。在资源环境问题日渐严峻的背景下, 高校化学中引入绿色环保理念是非常必要的, 研究高校化学绿色环保理念, 对提高我国化学教育水平, 优化当前资源环境问题, 有着积极的作用和意义。文章从两大方面对此进行了研究, 以期对我国环保事业建设及高校化学教育事业发展有所助力。

《绿色化学理念在高校化学教学中的渗透策略》

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