醫(yī)藥類專業(yè)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化教學(xué)探索

[摘要] 綠色化學(xué)對(duì)人類可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)具有重要意義。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，如何實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)“綠色化”，是基于綠色化學(xué)理念下的重要教改內(nèi)容之一。本文對(duì)藥學(xué)類專業(yè)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化進(jìn)行了探討，通過調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃，合理安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和次序，適當(dāng)開展微型半微型實(shí)驗(yàn)，可達(dá)到無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的目的。

[關(guān)鍵詞] 無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 教學(xué)改革 綠色化學(xué)

高?；瘜W(xué)醫(yī)藥類專業(yè)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是以化學(xué)學(xué)科為支撐的，旨在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)技能的一門重要課程，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的重要方法。因此，高校無機(jī)化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)顯得尤為重要。但在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，由于化學(xué)試劑品種多、消耗量大，部分試劑含有較強(qiáng)毒性，反應(yīng)過程中常放出有毒性的氣體，因而無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)常常帶來污染，影響實(shí)驗(yàn)教師和學(xué)生的身體健康。如何減少實(shí)驗(yàn)過程中有毒試劑的用量，提高試劑的利用效率，減少對(duì)環(huán)境的污染已成為高校化學(xué)試驗(yàn)教學(xué)中需要解決的迫切問題。加快推進(jìn)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化改革，即“綠色化學(xué)”教育，是解決此問題的根本途徑，也是化學(xué)及化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程與教學(xué)改革的重要指導(dǎo)思想。

一、綠色化學(xué)及綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵

綠色化學(xué)是近年來產(chǎn)生和發(fā)展的新興交叉學(xué)科，是當(dāng)今國際化學(xué)研究的前沿。它的主要特點(diǎn)是:充分利用資源和能源，采用無毒、無害的原料;在無毒、無害的條件下進(jìn)行反應(yīng)，以減少廢物向環(huán)境的排放;提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納，實(shí)現(xiàn)“零排放”;生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。它的具體內(nèi)涵體現(xiàn)在五個(gè)“R”上，即應(yīng)遵循5R原則:不用危險(xiǎn)品(Reject)、減少用量(Reduce)、循環(huán)使用(Recycle)、回收再用(Reuse)、再生(Regeneration)。綠色化學(xué)體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的相互聯(lián)系和相互作用，是化學(xué)科學(xué)高度發(fā)展以及社會(huì)對(duì)化學(xué)科學(xué)發(fā)展的作用產(chǎn)物。綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)是在綠色化學(xué)思想的指導(dǎo)下，充分利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備和各種實(shí)驗(yàn)條件以預(yù)防化學(xué)污染的新思想和新技術(shù)為指導(dǎo)對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行“綠色化”設(shè)計(jì)改革而形成的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，使產(chǎn)品循環(huán)利用，這樣既可鞏固學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)操作能力，又可減少實(shí)驗(yàn)廢物的排放，減輕對(duì)環(huán)境的污染。同時(shí)對(duì)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和拓寬知識(shí)面十分有益，為培養(yǎng)合格的化學(xué)教學(xué)和醫(yī)藥技術(shù)人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、強(qiáng)化綠色教育，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)

綠色化教育不僅要落實(shí)在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，而且要貫穿在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整個(gè)環(huán)節(jié)。指導(dǎo)教師應(yīng)在學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的第一天起就對(duì)學(xué)生進(jìn)行綠色化學(xué)教育，灌輸正確對(duì)待和處理無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的“三廢”問題，無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的“三廢”具有廢物量少、成分復(fù)雜、污染面廣、時(shí)間不確定、難于集中等特點(diǎn)，對(duì)治理污染帶來一定困難，若處理不當(dāng)將對(duì)環(huán)境造成很大危害。在實(shí)驗(yàn)過程中教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生不斷尋找有毒試劑的替代品，探索無污染環(huán)保功能的替代性裝置。結(jié)合實(shí)驗(yàn)和知識(shí)講座把綠色化學(xué)融合到實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)用到的有關(guān)有毒、有害藥品對(duì)環(huán)境、人類健康的影響，以及它們的主要來源、污染環(huán)境的原因及防治的方法。

三、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，創(chuàng)建以人為本的綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)以基本操作為手段，以化學(xué)試劑為原料，以驗(yàn)證課堂講授的基本理論和知識(shí)為內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生基本操作能力、正確觀察、精密思考和分析的科學(xué)素養(yǎng)，以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的獨(dú)立工作能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。多年來，廣大教育工作者為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，對(duì)“雙基”能力培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念進(jìn)行改革創(chuàng)新，構(gòu)建了“以人為本”和“以學(xué)生為本”的新實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念。新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念更有利于學(xué)生個(gè)性和特長的發(fā)展以及學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中將產(chǎn)生大量危害人體健康和環(huán)境安全的“三廢”，為此，我們對(duì)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)理念進(jìn)行了改革，將“實(shí)驗(yàn)綠色化”理念融入“以人為本”和“以學(xué)生為本”理念中，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力前提下，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、手段和方法的改革，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化。

四、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化

通過調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃，合理安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和次序，盡可能地使前一個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物轉(zhuǎn)變成下一個(gè)實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)物或原料。這不僅是實(shí)現(xiàn)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的一個(gè)重要途徑，而且在一定程度上減輕了對(duì)環(huán)境的污染，有利于環(huán)境保護(hù)。

在現(xiàn)有的條件下，我們無法將全部實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)的全過程實(shí)行“綠色化”，但我們努力實(shí)現(xiàn)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化，以盡量少的化學(xué)原料和試劑獲取盡量多的化學(xué)信息。在不影響實(shí)驗(yàn)效果前提下，微型化一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。既能讓學(xué)生觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，又能節(jié)省原料減少污染。實(shí)驗(yàn)結(jié)束統(tǒng)一收集實(shí)驗(yàn)廢液待處理后再排放。

充分利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備和各種實(shí)驗(yàn)條件對(duì)部分實(shí)驗(yàn)進(jìn)行“綠色化”設(shè)計(jì)，重新組合或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，綜合利用實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物，最大限度地提高試劑的利用率;通過調(diào)整實(shí)驗(yàn)次序，使一個(gè)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物或廢物成為下一個(gè)實(shí)驗(yàn)的原料，使本來存在的幾次污染變?yōu)橐淮挝廴?，甚至變得沒有污染。

對(duì)于有有毒氣體排出的實(shí)驗(yàn)，可通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，添加尾氣吸收的設(shè)備，以減少污染。

綠色化學(xué)教育是化學(xué)教育內(nèi)容上的重大更新，已經(jīng)得到世界各國政府、企業(yè)界和化學(xué)界的廣泛關(guān)注和重視，是實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。要實(shí)施綠色化學(xué)教育，教師必須有強(qiáng)烈的綠色意識(shí)，首先利用自己的言行去感染學(xué)生，使其逐漸產(chǎn)生對(duì)綠色化學(xué)的意識(shí)，然后結(jié)合具體事例巧妙而生動(dòng)地滲透到教學(xué)過程的某些環(huán)節(jié)中，這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的過程中，就自然地產(chǎn)生了保護(hù)環(huán)境、實(shí)施綠色化學(xué)的意識(shí)。我們?cè)跓o機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中以不同的模式將綠色化學(xué)理念和內(nèi)容貫穿始終，讓學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)綠色化學(xué)知識(shí)，教育學(xué)生樹立綠色化學(xué)的思維方式，以適應(yīng)時(shí)代和社會(huì)發(fā)展的需要。目前要搞好綠色化學(xué)教學(xué)還有許多工作要做，只有廣大教師認(rèn)識(shí)到綠色化學(xué)的重要性，積極參與有關(guān)的研討和教學(xué)實(shí)踐，綠色化學(xué)教育才能得到迅速的推廣和普及。

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