試論綠色化學教育在高職化學教學中的運用

李友智

[摘 要] 綠色化學作為化學領域最新推出的概念，其重點在于培養綠色化學意識，以滿足社會可持續發展要求。以綠色化學理念為研究視角，深入分析高職化學教學中引入綠色化學教育的必要性，提出在高職化學教學中應用綠化化學的方法，以期為類似研究提供重要參考。

[關 鍵 詞] 綠色化學；高職；化學教學；方法

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）31-0182-02

隨著科技和社會經濟的發展，人類在改造自然的過程中，也會消耗大量自然資源。而隨著人口數量日益增多，導致人均可利用的資源少之又少，資源匱乏、環境污染等問題直接影響人類身心健康和經濟的發展。為解決上述問題，綠色化學的理念隨之產生。高職院校是為企業培養高素質、高技能人才的重要基地，這些院校的畢業生主要處在生產和管理一線，他們能否樹立并時刻堅持綠色化學理念，對節約資源、保護生態環境產生重要的影響。本文從綠色化學的概念入手，深入分析在高職化學教學中引入綠色化學教育的重要性，提出高職化學教學中滲透綠色化學的途徑，以期為類似研究提供一定參考。

一、綠色化學的概念

根據世界各國發展實踐可知，化工業在推動各國經濟發展的同時，也會在不同程度上污染環境、危害大眾的身體健康，這就要求發展保護環境，實施綠色生產的模式。1990年，美國首次提出綠色化學的概念，并于1996年設立“總統綠色化學挑戰獎”，以推動綠色化學的發展。綠色化學又稱作清潔化學，是指利用先進的化學技術和知識減少或消除污染環境、有害人類健康的化學物質和產品，是一門由源頭上消除污染的化學。綠色化學要求國內外學者在研究和開發化學產品時，考慮它對環境產生的影響，盡量減少對環境的副作用，并考慮其在技術、經濟等方面的可行性。綠色化學的目標是研發或尋找可以充分運用無毒、無害的原料，盡可能節約能源，并從各個環節實現凈化、無污染的工藝。必須注意，綠色化學與環境治理的概念存在顯著差異，環境治理重點在于對已經污染的環境進行治理，促使其恢復至污染之前的狀態。綠色化學并非污染發生以后進行治理，而是由源頭上預防和阻止污染，從被動治理轉變為主動預防污染。沒有污染物的使用和排放，自然不會污染環境。由此表明，綠色化學屬于更高層次的環境友好型化學，也強調使用預防污染的科學技術，合理控制生產各環節污染物、廢物的排放，減少污染。基于綠色化學理念的引導下，多數學者及化工企業已開展大量的研究與實踐，獲得一系列創新性研究成果，推動我國化學工業可持續發展。

二、高職化學教學中滲透綠色化學的必要性

隨著高職教育的發展，高校實驗室教學活動更加頻繁，實驗室的廢氣、廢液及污染問題日益顯現出來，受到社會各界的關注和重視，這不僅會加大高校的負擔，也會污染環境。針對我國日益嚴重的污染問題，在化學教學中滲透保護環境、維持健康地綠色化學理念顯得尤為重要。綠色化學是面向未來提出的新概念，也是教育領域化學教學有待研究的新課題。綠色化學教育旨在更新和發展傳統化學思維模式下，教育學生樹立綠色化學的思維模式，培養學生遵循“減量化、再利用、循環”的原則考慮化學問題，并依據綠色化學的要求重新設計生產工藝和反應條件，從源頭上杜絕污染，以此獲得最好的環境效應。高職院校是培養高素質操作性、技術型人才的陣地，化學工業綠色化是新時期化工業發展的必然方向。如果化工企業的員工均接受過綠化化學教育，便能夠從回收廢物、節約能源、控制污染等方面為企業增加效益，因此，現代企業非常重視員工的綠色化學意識和知識。高職院校的畢業生是化工領域將來的重要力量，只有充分理解并運用這一新生物，方可在日后的崗位中形成綠色化學理念和技能。因此，高職院校化學教學過程中應引入綠色化學的理念，向學生講解傳統工業的不足之處，有利于提升高職學生的環保意識，并拓展學生的知識面，讓他們認識到化學中充滿綠色的重要性。

三、高職化學教學中滲透綠色化學的方法

（一）教師要轉變傳統觀念

綠色化學是一門改革過去先污染后治理思想，從源頭上杜絕污染的模式，其充分展現我國古人“防患于未然”的思想。化學教學中想要引入綠色化學教育，教育者應轉變觀念，樹立綠色化學理念。一方面，充分認識到綠色化學的必要性，思想上樹立綠色化學理念，教學過程中滲透綠化化學理念，實踐過程中時刻遵循綠色化學理念。另一方面，教育者在備課、教學各環節堅持綠色化學的理念，充分運用教材中綠色化學的素材，并及時補充與教材內容相關的綠色化學素材，便于更好地激發學生學習綠色化學的興趣，進而形成、樹立綠色化學理念。

（二）加強化學教材建設

眾所周知，高校教材內容在一定時期是相對固定的，而真正完整地教材需要隨著學科的發展進行更新和完善。因此，單純依賴教材內容搞好化學實驗教學并不現實。同時，部分高職院校所用化學教材中涉及綠色化學的內容較少，有些甚至沒有。因此，化學教師要在全面把握教材內容基礎上，時刻關注綠色化學的研究進展，不斷充實自身知識。實際教學中，對教學所涉及的綠色化學知識進行恰當的滲透，促使學生在潛移默化中接受綠色化學教育。例如，組織學生觀看硫酸工業制法、合成氨錄像時，要求他們在學習上述物質的反應原理、生產流程時，密切觀察工業“三廢”產生過程及處理方法。由此表明，將治理污染的費用用來開發綠色產品和新工藝，能從源頭上消滅污染。

（三）優化實驗教學

實驗是進行化學教學的重要途徑之一，化學實驗均伴隨著液體、固體或氣體的產生，部分產物是有毒或者有害人體健康的，散落到環境中會造成環境污染。因此，開展化學實驗室要在不影響實驗結果狀態下改進實驗內容和儀器設備，盡可能減少實驗產物對環境產生的不良影響。借助實驗滲透綠色化學教育，引導學生通過綠色化學知識解決問題，是培養復合型“綠色”人才的重要途徑。實驗教學中，盡量挑選無毒無害或環保的試劑，例如，催化硝化反應時，可盡量少用或者不用強酸。同時，實驗時要避免選用有毒、有害物質當做催化劑，例如，合成洗滌劑主要使用十二烷基苯，過去制備該物質一直采用氫氟酸當做催化劑，氫氟酸有毒且腐蝕性較大，采用新型無毒、無污染、可再生的產品作為催化劑后，不僅可以制成有較強乳化和生物降解能力的產品，也能消除制備過程對環境的污染。設計實驗方案時，先要挑選對環境污染小、安全性好的實驗，淘汰那些污染大、轉化率低、安全性不佳的實驗，均可能使所涉及的化學反應均有較高轉化率，提升試劑可利用程度，達到保護環境、減輕污染、降低成本的目的。

（四）提倡開展微型實驗

傳統化學實驗通常會使用大量化學試劑，這種情況會導致整個實驗室彌漫著較濃的氣味，進而危害人體健康。綠色化學重視以綠色意識為指導，研究或設計盡量不會對環境產生副作用的產品是化學領域貫徹實施可持續發展戰略的具體方法。為進一步推動綠色化學體系的發展，可重視開展微型實驗。微型化學實驗是綠色化學教學的重要組成部分，是基于循環使用、減少用量、拒絕危害品等思想下發展起來的教學模式。微型實驗作為一種新生物，它具有試劑用量省、操作簡單、安全系數高、教學效果好等優點，是一種值得在日常教學中推廣的模式。在高職院校化學教學中，開展微型實驗教學，能幫助學生樹立綠色化學意識，初步掌握綠色化學的方法及主要技術。微型實驗就是在微型化以期設備中開展化學實驗，試劑用量只是常規實驗的1%。由此可知，微型實驗并非常規實驗的簡單微縮，也不是常規實驗的補充形式，它是基于綠色化學理念下采用預防化學污染思想和方法下對常規實驗進行革新的結果。同時，微型實驗教學改變傳統化學實驗室在大眾心中的不良形象，減少原實驗劑量和藥物用量，從而減少化學污染物排放量，最大限度降低環境污染。

（五）聯系實際開展教學

眾所周知，化學是一門實踐性較強的學科，化學知識滲透在人們日常生活和工作中。因此，貼近生活和生活實際的內容是化學教學改革的重要思想。化學教學不能僅停留在課堂上，最終需要應用至生產和日常生活中。教育者也要考慮從生活實例入手，通過真實的例子向學生滲透綠色化學的理念。主要方法如下：（1）講座是學校教學中常見的形式，高職院校可聘請化工企業技術專家到學校開展綠色化學相關知識的講座，不僅能激發學生的學習興趣，也有利于學生深入理解、學習綠色化學知識，其重要性毋庸置疑。（2）將綠色化學知識融入競賽比賽試題中，學生通過賽前準備、賽中操作、賽后小結等環節了解環境污染現狀，增強自我保護環境的意識和責任感，掌握治理污染的原理和方法，踏上積極探索預防、保護環境新方法的道路。（3）實踐是檢驗學生所學知識是否扎實的唯一標準，學生只有進行社會實踐，通過自己設計、實驗，最終獲得成功，才能體驗精神上的成就感和滿足感。豐富多彩的實踐活動有利于學生運用所學知識去思考、分析問題，刺激他們的求知欲望。例如，高職院校可帶領學生參觀造紙企業，介紹造紙各環節帶來的環境污染和資源浪費；隨之帶領他們參觀污水處理廠，讓學生感受污水處理帶來的經濟和水資源損失。回校后，組織學生根據上述企業操作不規范之處及其污染隱患進行討論并撰寫相應的報告。

綜上所述，化學是一門既可以促進經濟發展、造福人類的科學，也會在不同程度上污染環境、危害人體健康。作為高職院校化學老師，必須在化學教學中引入綠色化學理念，培養學生的環保意識。本次研究筆者從綠色化學的概念入手，闡述高職化學教學中應用綠化化學理念產生的影響，并提出培養學生環保意識、改革教學方法等策略，以期為社會培養更多綠色化學專業技術人才。

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