“綠色化學”理念在醫學類高職有機化學實驗教學中的實踐與探索

杜鵬飛

【摘 要】有機化學作為醫學類高職院校一門理論與實踐并重的學科，實驗教學至關重要，然而傳統的有機化學實驗教學存在實驗試劑消耗量大，浪費嚴重、污染環境等不足之處。在醫藥衛生類高職有機化學教學過程中建立“綠色化學”理念就顯得尤為重要。本文旨在圍繞“綠色化學”理念，結合我院教學改革實踐，探討醫學類高職院校藥學和檢驗專業有機化學實驗課程中如何實現實驗設計的“綠色化”、實驗儀器和裝置的“綠色化”、試劑選用及廢棄物處理的“綠色化”等。

【關鍵詞】綠色化學；有機化學實驗；廢棄物；回收再利用

【中圖分類號】R19 【文獻標識碼】B 【文章編號】1005-0019（2018）23--02

社會的發展和進步離不開良好的環境，人們的環保意識也逐漸增強。“綠色化學”又稱清潔化學，是指采取有效方式及技術應用到化學反應過程中，有效解決實驗中的污染及負面影響等，提升化學反應效益[1]。因此，在醫藥衛生類高職有機化學實驗教學過程中建立“綠色化學”理念顯得尤為重要。

有機化學作為醫學高職院校一門理論與實踐并重的學科，通過實驗操作對基本原理進行驗證，加深對有機化學實驗相應知識的理解，培養嚴謹求實的科學態度。但傳統的有機化學實驗教學存在實驗試劑消耗量大，浪費嚴重、處理方式不當污染環境等不足之處。針對目前有機化學實驗教學中存在的問題，改進優化教學方式、實驗設置及廢棄物處理等。培養學生環境保護意識，為社會培養更多具有可持續發展意識的“綠色人才”[2-3]。

1 高職藥學及檢驗專業有機化學特點

我院作為醫學類高職院校，采用的是人衛版高職高專《有機化學》第二版教材，按照官能團主線劃分章節，作為藥學及檢驗專業的基礎課，在日常理論及實驗教學中除了設計常規的有機化學實驗外，還引入了與藥物相關的實驗操作。涉及藥物的有機化學實驗中如何體現“綠色化學”的理念，如何減少或避免特殊藥物的使用，改用別的常規藥物，同時藥物反應的廢棄物處理都是我們應該謹慎考慮的方面。

另外，引導高職藥學專業和檢驗專業學生開展跨學科實驗，比如藥物反應實驗結束后產物的檢測。這樣對實驗效果進行了擴展，也體現了“綠色化學”的理念。

2 優化教學內容、貫徹“綠色化學”教學理念

有機化學實驗教學是培養醫學類高職學生環保意識的最佳場地，教師優化教學內容，在實驗教學中舉例串講一些身邊的環境問題與化學污染的關系，通過教學過程中特殊實驗的設計使學生樹立環保理念，逐漸形成“綠色化學”的思維方式。

2.1 實驗過程的“綠色化”準備

高職有機化學實驗教學中，在保證實驗教學效果的基礎上我們將化學試劑的用量盡可能的控制在較低值，減少大量廢棄物的產生，避免了實驗室內部的環境污染。同時通過配備小型磨口玻璃儀器進行實驗操作，防止試劑的過量使用和浪費。另外，將超聲波等技術應用于有機合成反應中，高效、環保，提升反應效率。

2.2 微型化實驗的應用

微型化學實驗是指用盡可能少的化學試劑來獲取相關實驗信息的原理和方法，其試劑用量是常規實驗的幾十分之一，是化學實驗綠色化改革與發展的動力之一[4]。我們對部分可實施的實驗進行微型實驗與常規實驗操作的對比發現微型化學實驗具備以下優勢：（1）可以減少實驗試劑用量，節約實驗經費；（2）提高學生發現問題、分析并解決問題的能力；（3）培養學生的環保意識，減少環境污染。

3 有機化學實驗教學的多媒體平臺利用

隨著計算機技術的發展，把現代教育技術手段與化學實驗相結合，我們將多媒體教學與課堂教學結合，多媒體技術作為一種高效、生動、大容量的現代化教學輔助手段，可以直觀形象的表現化學世界的奧秘，不僅吸引學生注意力，同時極大地降低實驗成本，減少化學試劑的用量，同時充分體現了“綠色化學”原則。醫藥衛生類高職學生具有互動性強、思維活躍的特點。優化實驗教學設計，增加實驗趣味性，提高實驗教學質量，讓學生在理論與實踐的融合中提升自身的綜合素能。

我們在做有機化合物的定性鑒定實驗時，需要的試劑種類繁多且絕大部分試劑藥品都毒性較大，對教師及學生的安全存在隱患，同時也會對環境造成嚴重的污染。我們將有機化合物性質鑒定實驗的全過程采用實驗操作錄像等多媒體加工手段制作成教學視頻向學生集中演示，既能體現實驗的真實性和時效性，又能向學生重點講解關鍵點。例如，我們在做不飽和烴的性質實驗時需要用到液溴等溴化物，還有制備“溴苯”的實驗中用到的苯和液溴，其中苯可以損害人體的造血系統，而液溴腐蝕性、揮發性和毒性較大，如果將該類實驗作為演示實驗做一次并將其加工成影像，給高職藥學和檢驗專業學生講解，可以在保證學生獲取到實驗基本信息的前提下，減少苯系物及溴化物對身體的危害，同時大大減少有毒化學試劑對環境的污染。

4 優選實驗試劑，加強廢棄物處理及利用

4.1 優選無害化的實驗試劑

衛生類高職有機化學實驗室的污染主要有原料試劑的毒性污染、有機反應過程中的產物及副產物的污染等。我們平時在有機化學實驗中盡可能的選用無毒無害、毒性較小的化學試劑來替代那些毒性大的試劑或采用性質相似的天然產物作為代替試劑來完成實驗，減少試劑污染。

在高職有機基本操作類實驗中， 比如萃取實驗， 我們將課本中四氯化碳萃取碘液的實驗改為用毒性較小的石油醚來完成實驗，效果良好；在熔點測定實驗中， 用常見的肉桂酸、月桂酸、苯甲酸等毒性小的樣品來替代毒性較大的尿素。這樣既可以完成相應的實驗教學目標，也可以讓學生接觸到像肉桂酸、苯甲酸等與日常生活相關且更為常見的化學藥品，使得有機化學實驗趣味性和靈活性增強，體會“綠色化學”的理念。

利用天然產物替代相關試劑進行實驗， 比如在水蒸氣蒸餾實驗中常用的苯甲醛、苯胺等有毒有害的藥品，可以使用檸檬皮代替，從中提取天然活性成分；用胡蘿卜汁進行薄層層析和柱層析實驗等。無毒無污染且安全性有保障，也利于激發學生的學習興趣，符合綠色化學的教學原則。

4.2 妥善處理實驗室廢棄物

我院日常有機化學實驗中，強調師生環境意識，加強實驗過程的管理，完善實驗室各項規章制度，嚴令禁止實驗室廢棄物隨意傾倒、尾氣任意排放。針對每次有機化學實驗后所產生的廢氣、廢液、廢渣等進行綠色化、安全化處理，以減少實驗廢棄物向周邊環境的排放，確保將每次有機化學實驗的污染程度降到最低。

我們針對可能產生腐蝕性或有害氣體的實驗在通風櫥中完成，并將尾氣中和、吸收凈化處理。同時還將每次有機化學實驗中使用過的酸、堿、易揮發有機物、含重金屬試劑等各種化學廢棄物進行分類集中存放確保安全、定期統一交由合作的醫療廢棄物處理公司進行處理。通過對有機化學實驗中所產生的廢棄物進行無害化處理，減少有機化學實驗對環境的污染，培養學生負責、環保、綠色的科學態度。

4.3 廢棄物的回收再利用

醫學類高職有機化學實驗教學過程中難免會產生大量的廢棄物，針對實驗課程的設置，我們從日常實驗中選取幾種典型的廢棄物進行實驗廢棄物的“綠色化”回收再利用實驗。

例如，在苯甲酸的制備實驗中得到的產物苯甲酸，經過合適的簡單處理，就可以用來做為熔點測定實驗的試劑，還可以進行重結晶的純化實驗；水蒸氣蒸餾實驗中的餾分乙醇收集起來可以重新使用；再比如，乙酸乙酯的制備實驗中所得產物進行回收，作為純化重結晶實驗的溶劑；把醛酮類銀鏡反應實驗中的銀鏡試管集中收集起來溶解銀單質制取硝酸銀溶液，可以供給分析化學實驗和有機性質實驗使用等等。實現了廢棄物的“綠色化”回收再利用，增強并開拓了學生的環保意識。

5 總結

“綠色化學”理念符合社會長遠發展的要求，在醫學類高職有機化學實驗教學中融入“綠色化學”理念是我們日常教學急需的、迫切的，也是行之有效的，可以幫助在校高職藥學和檢驗專業學生樹立正確的化學觀念，提升化學素養。

本文旨在圍繞“綠色化學”理念，結合我院教學改革實踐，探討醫學類高職院校藥學和檢驗專業有機化學實驗課程中如何實現實驗過程的“綠色化”、試劑及廢棄物處理的“綠色化”等。通過合理優化改進實驗教學設計、利用多媒體技術、完善化學廢棄物回收及利用等方式實現有機化學實驗的綠色化，不但能大大減少有機化學實驗藥品的浪費及對環境的污染，還可以使醫學類高職學生學生在實驗學習過程中充分發揮積極性、主動性及創造性，提高實驗動手能力與科學素養，樹立“綠色化學”責任意識，為今后更好的從事相關專業的工作打下堅實基礎[5]。

參考文獻

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吳紹艷，祝媛媛 ，李琴 ，劉先達，張叢蘭.綠色化學理念在應化專無機化學實驗教學中的滲透[J].廣東化工，2016，43（11）：293-294.

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