在有機化學課程教學中滲透“低碳理念”的實踐

[摘 要]高職院校化工專業(yè)培養(yǎng)的是面向化工行業(yè)生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)與管理一線的高端技能型人才，是未來的化工行業(yè)從業(yè)者，因此加強化工專業(yè)學生“低碳理念”教育意義深遠。課程組將“低碳理念”教育滲透在有機化學課程的日常教學實踐中，希望讓學生感受到“低碳”的益處，以期望學生在以后的學習和工作當中，將“低碳理念”付諸實際，促進化工行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]低碳理念 有機化學 教學實踐

[中圖分類號] O62-4 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2015）05-0116-02

一、引言

2013年冬季，霧霾籠罩了大半個中國，環(huán)境問題再次向人類敲響了警鐘，低碳發(fā)展、綠色環(huán)保成為人們關(guān)注的話題。[1]由于化學工業(yè)與環(huán)境污染關(guān)系密切，其更是被人們推向風口浪尖，飽受詬病。1995年，美國前總統(tǒng)克林頓設(shè)立了“總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎”，從1996年開始每年頒發(fā)一次，旨在獎勵那些既防止污染又具有廣泛適用性的創(chuàng)新化學工藝。[2]2000年，英國“綠色化學獎”由英國皇家化學會、Satler公司、Jerwood慈善基金會、工商部、環(huán)境部聯(lián)合贊助，進行了首屆頒獎儀式，旨在鼓勵更多的人投身于綠色化學的研究工作。我國政府對環(huán)境保護的重視程度也不斷加強，早在1994年，我國政府就發(fā)表了《中國21世紀議程》白皮書，制訂了“科教興國”和“可持續(xù)發(fā)展”戰(zhàn)略。[3]作為培養(yǎng)人才的高校，更應(yīng)該重視對學生進行“低碳理念”的教育，只有將“低碳理念”與人才培養(yǎng)緊密結(jié)合，才能進一步促使“環(huán)境保護”“可持續(xù)發(fā)展”的觀念深入人心，才能培養(yǎng)出新一代的建設(shè)者，實現(xiàn)社會、經(jīng)濟和環(huán)境的和諧發(fā)展。[4]

高職院校化工專業(yè)培養(yǎng)的是面向化工行業(yè)生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)與管理一線的高端技能型人才，是未來的化工行業(yè)從業(yè)者，這些學生的思維理念將會影響到化工行業(yè)未來的發(fā)展趨勢，因此加強化工專業(yè)學生“低碳理念”教育意義深遠。基于這一考慮，有機化學課程組將“低碳理念”教育滲透在有機化學課程的日常教學實踐中，希望通過這一實踐，讓學生真切地感受到“低碳”帶來的益處，以期望學生在以后的學習和工作當中，將“低碳理念”付諸實際，促進化工行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。

二、在有機化學課程中滲透“低碳理念”的實踐探索

（一）充分利用教材中的“低碳”案例

有機化學教材中有很多案例可以用來體現(xiàn)“低碳”給生產(chǎn)生活帶來的益處，可以充分利用這些案例向?qū)W生進行“低碳理念”教育。譬如，“Friedel？鄄Crafts烷基化反應(yīng)”在工業(yè)生產(chǎn)上有重要的意義，苯與乙烯、丙烯反應(yīng)是工業(yè)上生產(chǎn)乙苯和異丙苯的主要方法，反應(yīng)中常用的催化劑有AlCl3、FeCl3、ZnCl2、BF3、HF、H2SO4、H3PO4等，以Al？鄄Cl3活性最高，但其具有較強的腐蝕性，而且反應(yīng)過程中還要加入HCl作為助催化劑，使得需要用大量的強堿去中和廢酸，因此生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生廢酸、廢渣、廢水，環(huán)境污染嚴重。[5]在講到這兒時，我們告訴學生，一些石油化工公司投入巨資進行苯烷基化反應(yīng)新型催化劑的研究工作，其中燕山石化公司采用分子篩固體催化劑工藝生產(chǎn)異丙苯，徹底消滅了廢酸、廢液的產(chǎn)生，廢渣、廢氣排放也很少。

（二）以“低碳”為標準篩選實驗內(nèi)容

有機化學實驗是最能體現(xiàn)低碳益處的地方。課程組以“低碳”為前提對有機化學實驗內(nèi)容進行了重新選擇，在保證學生技能訓練需要的前提下，摒棄了那些使用劇毒化學藥品的實驗以及會造成環(huán)境污染的實驗，結(jié)合相關(guān)文獻，更新實驗或者自行開發(fā)新實驗。通過實驗規(guī)模低碳化、實驗內(nèi)容低碳化、化學試劑低碳化、操作技術(shù)低碳化、中間環(huán)節(jié)低碳化等各種途徑，并借助模型演示輔助實驗教學、計算機仿真模擬輔助實驗教學等各種手段，讓學生真切地體會到“低碳”帶來的好處，增強學生的“低碳意識”。

在性質(zhì)實驗中，課程組通過引導學生使用微量試劑、精確操作等途徑來實現(xiàn)“低碳”目的；在合成實驗中，通過引導學生優(yōu)化合成路線、選擇合適的試劑、采用先進技術(shù)及儀器等途徑來實現(xiàn)“低碳”目的；特別是在合成實驗中，課程組引入“低碳經(jīng)濟鏈”，讓學生在選擇合成路線、原料、技術(shù)、設(shè)備以及廢物利用等各個環(huán)節(jié)進行認真衡量，實現(xiàn)環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的雙贏，把“低碳”落在實處，這對學生以后走上工作崗位也是一種鍛煉。對于一些需要使用劇毒、強致癌藥品的實驗，或者極易發(fā)生爆炸的實驗，由于其必要性又不能舍棄的，課題組則通過模型演示、計算機仿真、觀看相關(guān)視頻等手段進行替代，在實現(xiàn)“低碳”的同時，確保實驗內(nèi)容的完整性。

（三）現(xiàn)身說法進行“低碳理念”教育

依據(jù)有機化學課程實驗改革方案進行教學環(huán)節(jié)設(shè)計。在教學設(shè)計中，將“低碳理念”融入實驗的每一個環(huán)節(jié)，力求通過各種途徑體現(xiàn)“低碳”的優(yōu)勢。教學環(huán)節(jié)的實施存在很多變量，特別是有機化學實驗教學環(huán)節(jié)的實施，甚至會發(fā)生危險，教師必須在充分設(shè)計的基礎(chǔ)上，認真組織實施，并隨時預防和處理各種突發(fā)事件。在出現(xiàn)危險情況時，比如爆炸、著火等，更要結(jié)合實際現(xiàn)場說法，對學生進行“低碳理念”教育。比如，在上一輪課程改革中，課程組依據(jù)課程調(diào)研結(jié)果，開發(fā)了一個有機化學項目化實驗“甲基叔丁基醚的制備”[6]，在這個實驗完成過程中，部分學生由于實驗技巧欠佳，導致反應(yīng)物受熱不均勻，使燒瓶內(nèi)的化合物碳化、變黑，甚至由于產(chǎn)生氣體，燒瓶內(nèi)的黑色黏稠物有向外噴的趨勢。這個時候，教師就現(xiàn)身說法，向?qū)W生進行“低碳理念”的教育。

（四）在課程評價中考慮“低碳意識”的養(yǎng)成

教學實施的效果可以通過學生的學習效果來進行評價。基于“低碳理念”的有機化學課程改革，其目的不是簡單地提高學生的實驗操作技能、考出好成績，更重要的是，希望學生通過學習，樹立“低碳意識”，并將其應(yīng)用于學習生活甚至以后的工作中。因此對學生學習效果的評價，應(yīng)該采取結(jié)果評價和過程評價相結(jié)合的方式，要重視學生在學習過程中，是否養(yǎng)成了“低碳意識”。比如，“乙酸乙酯的制備”實驗中，可以通過使反應(yīng)物之一過量的方法來提高產(chǎn)率。[7]課程組要求學生自己思考，選擇哪一種反應(yīng)物過量、過量多少；在實驗的考核中，并不是只關(guān)注實驗產(chǎn)率有多高，而是要結(jié)合學生的實驗過程，看其根據(jù)什么理由選擇何種反應(yīng)物過量、過量多少。

（五）重視“低碳理念”教育從學習到生活的潛移默化

課程組不只是在有機化學課程中重視“低碳理念”教育，還重視將“低碳理念”引入學生的日常生活中。結(jié)合課程教學，建議學生盡量少化妝，少使用化妝品，不涂指甲油；少使用修正液；節(jié)約用水、愛惜糧食、盡量少用塑料袋包裝熱食物；不抽煙、不酗酒、不大吃大喝搞排場；愛護環(huán)境、不亂扔垃圾，等等。

三、結(jié)束語

《國務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》指出：全面實施素質(zhì)教育，科學合理設(shè)置課程，將職業(yè)道德、人文素養(yǎng)教育貫穿培養(yǎng)全過程。將低碳理念滲透到有機化學課程教學過程中，是時代對大學生的要求，要成為全面發(fā)展、德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)人才，不只需要淵博的科學文化知識，更需要養(yǎng)成良好的職業(yè)道德和人文素養(yǎng)。社會需要高等學校擔當起培養(yǎng)合格人才的任務(wù)，這也是教育工作者的職責所在。我們將一如既往地在有機化學課程教學中積極進行“低碳理念”滲透，在教授學生科學文化知識的同時，對學生進行職業(yè)道德和人文素養(yǎng)的教育。

[ 注 釋 ]

[1] 賀俊，范琳琳.霧霾治理與低碳經(jīng)濟[J].中國國情國力，2014（4）：57-58.

[2] 閆蒙鋼，朱小麗，張占麗.美國“總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎”近十年獲獎回顧與啟示[J].化學教育，2009（5）：75-77.

[3] 王敏，宋志國.綠色化學化工技術(shù)[M].北京：化學工業(yè)出版社，2012：5-7.

[4] 郝秀芬，李秀梅，陳文敏.建設(shè)低碳校園：國外高校的做法與啟示[J].河北省社會主義學院學報，2012（1）：82-85.

[5] 段益琴.有機化學與實驗操作技術(shù)項目化教程[M].北京：化學工業(yè)出版社，2013：102-103.

[6] 孫賓賓，莊淑怡.推薦一個有機化學實驗-甲基叔丁基醚的制備[J].陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院學報，2012（2）：26-28.

[7] 孫賓賓，盧永周.有機化學[M].天津：天津大學出版社，2013：190.

[責任編輯：覃侶冰]