環境工程專業綠色化學課程教學的探索與思考

李玉玲+杜百祥

[摘 要]綠色化學是化學學科的一個新興研究領域。針對綠色化學的課程特點，教師在環境工程專業學生的綠色化學課程教學中采取研究性教學的方式，有助于培養學生分析問題和解決問題的能力。這種方法對培養具有創造性思維的人才有重要意義。

[關鍵詞]環境；綠色化學；教學；教學方法

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）04-0044-02

綠色化學，也被稱為環境友好化學，清潔化學或無污染化學，主要是指在化學品的設計、制造和使用過程中，利用一系列的原則來減少、甚至消除有毒有害物質的使用或在過程中的生成的化學。綠色化學的核心是“原子經濟性”，基本原理是公認的十二原則。綠色化學是更高層次的環境友好化學，與環境保護不同，綠色化學不是被動地治理環境污染，而是主動地防止化學污染，是從物質產生的源頭控制廢物的產生，減少對環境的污染。所以綠色化學對環境保護及社會的可持續發展具有重要的指導意義， 這與現代化工工業發展趨勢相吻合。

一、綠色化學課程教學的意義

大學生是我國科學技術未來的生力軍，在大學課程中開設綠色化學課程，通過相關的教學活動培養大學生的環境保護意識，有利于從根本上防止污染，有利于實現社會可持續發展。作為化學教育工作者，我們有責任和義務將綠色化學及相關知識引入高等教育知識體系中，并系統傳授給學生。

隨著對綠色化學科學研究的不斷深入，綠色化學的思想和觀念逐步為人們接受，并被引入高校教學活動中，很多高校都開設了綠色化學課程。綠色化學作為一門新的課程，具有涉及知識面廣、綜合性強的特點。與化學其他課程不同，綠色化學沒有完善的知識體系和教學大綱，因此如何結合時代特點和專業知識，為大學生講授綠色化學課程，是任課教師在教學過程中面臨的主要問題。作者從2009年開始在江蘇師范大學為環境工程專業學生講授綠色化學課程，在教學過程中積累了一些經驗，進行了一些有益的嘗試。

二、綠色化學課程教學方法的探索

針對綠色化學的課程特點，我們對其教學方法進行了以下探索。

（一）精選教學內容 啟發學生的興趣

綠色化學是一門新興的學科，發展很快，但沒有較為成熟的教材，需要教師根據教學目標選取教學內容。這也為教師提供了一定的自由空間，教師可以結合自己的科研方向和學術思想、提供最新的學術動態。另一方面，綠色化學課程的教學內容與有機化學聯系緊密，涉及很多有機合成反應的方法和條件，如果只進行抽象的講解，學生容易感到枯燥乏味。因此在教學過程中，應適時地結合實際生活，用生動的實例充實課堂教學，展現綠色化學在現代生活中的重要作用，進而激發學生對這門課程的學習興趣。例如，介紹“白色污染”及解決措施，這樣學生就會對綠色化學有更加充分的了解，也能夠加深學生對綠色化學在日常生活中的實用性和重要性的認識。

綠色化學是一門交叉學科，發展速度很快，而且涉及很多化學相關領域， 因此我們在滿足教學基本要求的前提下， 采用靈活多樣的教學形式，并經常對教學內容進行更新。比如在課堂教學中，根據學生的接受情況，將一些相關的具有應用價值的最新研究成果添加到教學內容中。另外，也可以利用學校的網絡數據庫資源來提供關于綠色化學的最新科研成果的鏈接，以便學生隨時閱覽、學習，讓學生了解綠色化學的研究動態及最新進展，提高學生對該門課程的學習興趣，增強他們對新問題的求知欲望，使學生獲取更多的知識。

（二）多種教學方法結合使用，啟發學生思考

傳統的課堂教學主要是“講解—接受型”教學模式，教師是教學信息的主動發出者，學生則是被動地接受知識，這種教學中師生的互動交流少，教學氣氛沉悶，也阻礙了學生主動學習的積極性和創新能力的培養。相比之下，研究性教學是深受廣大師生歡迎的教學方式，可以將課程的內容轉變成生活、生產或科學中的實際問題，以學生為中心，在教師的引導下按照科學研究的模式來分析、解決這些問題，最終達到學生獲取知識、提高能力的一種教學過程。

在研究性課堂教學中，教師作為指導者，在設定的問題情境中要引導學生主動思考問題， 幫助學生找到解決問題的辦法，這種教學方式有助于培養學生的創新意識。如在講授綠色溶劑技術這個章節時，我們讓學生在課前查閱相關的文獻資料，了解有關的科學前沿內容。在該章節的課堂教學過程中， 可以將這節課的10～15 分鐘左右的時間留給學生介紹自己的學習體會，以及對綠色溶劑技術的理解，分組進行討論，以提高他們的學習主動性，強化學生的科學思維方式。這種自主學習可以讓學生體會到學習的樂趣，同時也鍛煉了學生文獻查閱和使用網絡資源的能力。課堂教學和學生自主學習的有機結合可以有效地提高教學效果，有利于培養創新性人才。

作為一門專業課，綠色化學每節課要傳遞的信息量非常大，多媒體教學技術的運用大大提高了綠色化學課程的學習效率。但是，多媒體教學的缺點是容易導致學生一直處于抄筆記的狀態，沒有時間去消化和思考教師講授內容，不能和教師互動，只能被動接受課堂內容。所以要改善教學效果，就應該結合本課程的特點以及學生的實際情況，合理地使用多媒體教學手段，注意不同教學手段間的配合使用。

課堂教學是學生學習綠色化學的主要場所，但豐富多彩和形式多樣的課外活動是對課堂教學的良好補充，將二者有效結合起來，能夠起到事半功倍的效果。為全面提高學生的綠色化學素質，我們一方面組織學生到學校的實習基地，有合作的化工廠或制藥公司參觀調查并進行交流。另一方面，通過課外實驗教學來配合課堂教學進行綠色化學教育，讓學生在具體的實驗過程中進一步強化綠色化學觀念，如在環境工程專業學生的研究設計性實驗中分別采用有機溶劑和離子液體為反應介質合成一些有機化合物，讓學生對兩種合成方法進行比較。這樣不僅能鍛煉學生的動手能力，而且能使他們用理論聯系實際，真正感受到環境污染帶來的危害性，增加他們迫切保護環境的積極性。另外在畢業設計和課程設計中有意識按綠色化學要求進行，開展專題講座，環保展覽宣傳等，讓綠色化學融入人才培養全過程，增強學生的環保意識。

（三）建立合理的考核機制，注意與學生的互動和反饋

在教學過程中，我們發現一些學生上課聽講不認真，主動學習積極性低，部分學生為了獲得更高的平時成績，抄襲別人的作業。因此，提高學生的學習興趣，優化考核體系顯得尤為重要。

綠色化學課程的最終成績包括課程論文成績和平時成績兩部分。在每學期的授課中，我們通常在完成課堂教學任務前給出課程論文的具體要求，要求學生根據綠色化學課程的學習內容，結合課程論文的具體要求，查找和閱讀有關的文獻，綜合運用所學知識，整理和撰寫課程論文。考慮到學生的實際情況，在這個環節通常也會給出一些相關指導，如每個數據庫的使用教程和視頻等，課程論文的完成很好地培養了學生檢索文獻、閱讀文獻、分析問題和解決問題的能力，也為環境工程專業學生的畢業論文設計打下了良好的基礎。

綠色化學的平時成績一般由出勤率，作業和課堂表現構成。不同于其他化學類課程的考核方式，在綠色化學課程的考核中，我們將學生在課堂教學中的表現以及課后心得體會也計入平時成績。如在某些章節的課堂教學前，對學生進行分組，給每組學生布置一些題目，課堂教學中，每組可派出代表對相關問題給出解答，組與組之間可以互相提問。學生通過這個環節的學習可以更好地了解相關教學內容的背景知識，更深刻地掌握教學知識點。教師根據每組學生的表現進行打分，并將這部分成績計入平時成績中。課程結束后，每個參與的學生都要總結該課程的學習心得體會，對課程進行簡單的評價并給出自己的意見和建議，這部分內容也作為平時成績的一部分。以上教學活動的開展，一方面可以提高學生的學習積極性，另一方面學生給出的意見和建議可以督促任課教師改進教學方法，提高教學水平。在這門課程中，部分評價意見如下：1.綠色化學這門課跟我們的生活關系密切，感覺很有用；2.課堂上老師舉的例子很生動，學到了很多東西，擴展了知識面；3.通過準備課程論文，感覺自己查閱文獻的能力提高了；4.喜歡老師的講課，內容吸引人，但是有部分反應有機化學里沒學過，能否多講一些。

總的來看，學生對這門課程的關注程度高，總體滿意程度也比較高。

三、結語

綠色化學是一門面向21 世紀的高層次化學，它體現了化學、科學技術、社會之間的相互影響和聯系。在綠色化學教學中，教師采用研究性教學的方式，能幫助學生獲得相關的知識、技能和能力，有助于學生培養創造性思維，從而更好地理解人與自然、人與社會、人與人之間的相互依存關系， 激發其社會責任感。

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[責任編輯：劉鳳華]