醫藥院校藥學專業綠色有機化學實驗體系構建初探

馬 俊，吳瑋琳，曹 建

（湖南醫藥學院，湖南 懷化 418000）

醫藥院校藥學專業綠色有機化學實驗體系構建初探

馬 俊，吳瑋琳，曹 建

（湖南醫藥學院，湖南 懷化 418000）

分析有機化學實驗綠色化的研究現狀及存在的問題，并構建醫藥院校藥學專業綠色有機化學實驗體系。該體系具有物質循環利用、有毒廢棄物幾乎零排放、不增加實驗設備經費投入等特點。

醫藥院校；藥學專業；綠色有機化學實驗；實驗體系

1 有機化學實驗綠色化研究背景、現狀及存在的問題

綠色化學又稱環境無害化學、環境友好化學、清潔化學，是近十幾年才產生和發展起來的。綠色化學是指能夠保護環境的化學技術，避免給環境造成負擔、避免排放有害物質，并綜合考慮節能、節省資源、減少廢棄物排放量等因素。綠色化學是一個多學科交叉的研究領域，目前綠色化學已成為21世紀化工技術與化學研究的熱點和重要科技前沿［1］。世界各國政府、大學、科研院所及許多知名跨國公司都已建立自己的綠色化學實驗室，致力于利用可再生資源、淘汰有毒原材料、探求新的合成路線、采用無污染的反應途徑和工藝等方面的研究。

隨著綠色化學研究的發展，世界各國逐漸認識到對學生進行綠色化學教育、培養學生綠色化學思維和環保意識的重要性。美國Oregon大學和英國約克大學的綠色化學教育處于世界前列［2-3］。有機化學實驗常給環境帶來污染，故有機化學實驗的綠色化成為綠色化學教育的研究熱點。天水師范學院的常艷紅等［4］用微波輻射合成肉桂酸，佳木斯大學的周淑晶等［5］設計多步驟合成實驗，并進行有機化學實驗綠色化教學模式的研究［6］，滁州學院的李永紅等［7］采用小量－半微量合成實驗。

目前，雖然很多學者對有機化學實驗的綠色化進行研究并取得了一些成果，但是還有不足：（1）實驗設備費用高；（2）只對實驗教學中的個別或部分實驗進行綠色化研究，沒有形成綠色化學實驗體系。

2 醫藥院校藥學專業綠色有機化學實驗體系的創建

2.1 綠色有機化學實驗體系創建的原則

有機化學是藥學專業的基礎課，一般來說，有機化學實驗經費投入有限，因此通過高投入的途徑難以實現有機化學實驗的綠色化，比如廢液廢氣收集和處理系統建設、小型化微型化實驗設備的使用或采用計算機模擬化學反應等。根據我校有機化學實驗教學實際，在不增加投入、不影響教學質量提升的前提下，按照綠色化學關于化學品使用的“5R”原則［8］中的Reject（拒用危害品）、Recycle（循環使用），創建一個有毒廢棄物幾乎零排放、物質循環利用等特點的綠色有機化學實驗體系。

2.2 綠色有機化學實驗體系的設計方案

以我校開設的有機化學實驗項目來設計，見圖1。

圖1 有機化學實驗項目設計方案

在這個體系中共有3個循環，教師可根據教學實際情況選擇某個循環及循環的起點。每個循環都是利用乙酸乙酯的合成與水解達到物質的高效率利用，每個循環都包含了有機化學常用裝置及技能訓練實驗、合成實驗、提取實驗，占我校藥學專業有機化學實驗20個學時。

2.3 綠色有機化學實驗體系的創新點

（1）以零投入的方式構建一個有毒廢棄物零排放的綠色有機化學實驗體系，并為實驗經費不足的學校構建綠色有機化學實驗體系提供范例。

（2）通過教學具體過程激發學生學習、實踐的主動性，而不是通過說教來激發其主動性。本實驗體系環環相扣，前一個實驗的產物是下一個實驗的反應物或有用的溶劑，學生產生了興趣，從而主動學習、認真實驗。

（3）優化實驗內容，有效訓練學生的操作能力和創新能力。摒棄純驗證性實驗，選擇使用低毒或微毒原料和溶劑的操作實驗、合成實驗和提取實驗，從實驗內容和時間上保證學生操作能力和創新能力的訓練。

（4）通過每位學生親力親為的實踐過程培養其綠色化學思維和環保意識。這種思維和意識的培養不是靠講座或宣傳，而是在實驗過程中通過點點滴滴的體會積累起來的，對學生的影響是深層次的。

3 綠色有機化學實驗體系的實施方案

將藥學系一年級新生大體按自愿原則分成兩部分，一部分按舊的實驗體系進行實驗教學，另一部分按綠色有機化學實驗體系進行實驗教學。一個學期結束后，主要以問卷調查的方式從學生實踐的主動性和積極性、有毒廢棄物處理、常用有機化學實驗裝置及技能的掌握、綠色化學思維及環保意識、創新意識等方面對教師和學生進行調查。

問卷調查結果顯示，綠色有機化學實驗體系在學生實踐的主動性和積極性、有毒廢棄物處理、常用有機化學實驗裝置及技能的掌握、綠色化學思維及環保意識、創新意識等方面優于舊的化學實驗體系（P＜0.05）。

4 結語

在環境保護壓力越來越大的今天，我們創建的綠色有機化學實驗體系不僅通過物質的循環利用能達到有毒廢棄物幾乎零排放，而且能有效激發學生實踐的主動性，提升實踐教學質量，對其他化學課程創建綠色實驗體系有一定的借鑒意義。以此為基礎，我們還將構建藥學專業所有化學實驗課程的綠色體系。

［1］余紅霞，李攀.綠色化學的研究進展［J］.湖南理工學院學報，2009（4）：77-81.

［2］沈玉龍，王克誠.國外大學的綠色化學教育［J］.化學教育，2006（10）：63-64.

［3］沈玉龍，劉立華，曹文華.英國約克大學綠色化學碩士教育介紹［J］.化學教育，2010（3）：101.

［4］常艷紅，施小寧.高師有機化學實驗教學“綠色化”的探索［J］.天水師范學院學報，2009（5）：74-75.

［5］周淑晶，沙靖全，劉紅，等.有機化學合成實驗的綠色化［J］.黑龍江醫藥科學，2009（6）：81-82.

［6］周淑晶，白術杰，張義英，等.有機化學實驗綠色化教學模式的探究［J］.化工高等教育，2009，26（5）：82-84.

［7］李永紅，沈玲，侯金松，等.有機化學實驗“節約化和綠色化”的探索與思考［J］.淮南師范學院學報，2009（5）：50-51.

［8］白林，陳明凱.綠色化學實驗［J］.化學教育，2002（7）：51-53.

G424.31

A

1671-1246（2015）10-0092-02