探究高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化

時(shí)間:2022-10-23 10:24:46

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探究高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化

摘要:高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化改革既是素質(zhì)教育的要求,同時(shí)也是時(shí)展的趨勢(shì)?;诖?本文以高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化為研究課題,首先分析了高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化內(nèi)涵,指明了我國(guó)高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化改革的必要性。然后就當(dāng)前我國(guó)高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)狀進(jìn)行了論述,在此基礎(chǔ)上提出了高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化改革的優(yōu)化策略。

關(guān)鍵詞:綠色;高校;有機(jī)化學(xué);化學(xué)實(shí)驗(yàn)

0引言

在人類社會(huì)的發(fā)展過程中,化學(xué)作為一門近現(xiàn)代新興的學(xué)科,成為了人類社會(huì)極大發(fā)展的重要推動(dòng)力量?;瘜W(xué)工業(yè)的發(fā)展雖然促進(jìn)了人類社會(huì)現(xiàn)代文明的極大進(jìn)步,但是也產(chǎn)生了人們賴以生存的生態(tài)環(huán)境的污染破壞問題,從諸多的國(guó)內(nèi)外社會(huì)變革實(shí)踐中我們能夠看到走先污染、后治理的老路子顯然是行不通的。就在化學(xué)學(xué)科招致謾罵、懷疑以及迷茫的背景下,綠色化學(xué)應(yīng)運(yùn)而生,并在化學(xué)學(xué)術(shù)界以及教育界掀起了綠色化學(xué)的研究熱潮。沒有化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,就沒有現(xiàn)代人類社會(huì)的進(jìn)步,自然伴隨人類社會(huì)極大發(fā)展出現(xiàn)的污染等問題也有賴于化工技術(shù)的革新,因此,將綠色化學(xué)融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,對(duì)于現(xiàn)代社會(huì)化工人才的培養(yǎng)顯得極為重要重要。

1高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的必要性

1.1綠色化學(xué)是化學(xué)學(xué)科和教學(xué)發(fā)展的時(shí)代趨勢(shì)

綠色化學(xué),被稱為環(huán)境無害化學(xué),環(huán)境友好化學(xué)和清潔化學(xué)。這些稱謂也指出了綠色化學(xué)的內(nèi)涵特點(diǎn),是區(qū)別于傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué)的最主要標(biāo)志。綠色化學(xué)不僅注重化學(xué)混合物的功能、有效性以及化學(xué)反應(yīng)速率等內(nèi)容,同時(shí)還對(duì)實(shí)驗(yàn)本身產(chǎn)生的化學(xué)中間產(chǎn)物、副產(chǎn)物和產(chǎn)物進(jìn)行了環(huán)境影響分析,從減少化學(xué)整個(gè)過程對(duì)于環(huán)境污染為目的,由此可見,綠色化學(xué)把化學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)與環(huán)境保護(hù)放在了同等重要的位置進(jìn)行自身的調(diào)整和發(fā)展。這既是當(dāng)前生態(tài)環(huán)境惡化背景下化學(xué)學(xué)科的生存方向,同時(shí)也是化工人才能力培養(yǎng)的重要組成內(nèi)容。

1.2綠色化學(xué)是科學(xué)技術(shù)與化學(xué)的有機(jī)結(jié)合

綠色化學(xué)從其本身屬性來說,首先是科學(xué)技術(shù)支撐下的綠色化學(xué),是我國(guó)化工產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型的保障力量。從國(guó)內(nèi)外化工產(chǎn)業(yè)的改革發(fā)展中我們能夠看到,走先污染后治理的老工業(yè)路子不僅會(huì)提高化工工業(yè)加工費(fèi),還會(huì)加重周邊環(huán)境的污染形勢(shì)。這不僅是傳統(tǒng)化工污染在治理方面需要大量的耗費(fèi)人力物力財(cái)力的具體體現(xiàn),同時(shí)傳統(tǒng)化工工業(yè)污染問題會(huì)加重企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)負(fù)擔(dān),造成企業(yè)經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)的減少。與此同時(shí),對(duì)于沒有處理好的污染問題,還會(huì)給企業(yè)和行業(yè)帶來極為負(fù)面的社會(huì)形象損失。因此,只有依靠科技這一先進(jìn)的生產(chǎn)力因素,才能夠從根本上改變當(dāng)前我國(guó)綠色化學(xué)產(chǎn)業(yè)起步慢,綠色化工人才短缺的問題。因此,必須在教育中貫徹綠色化學(xué)教育理念,為社會(huì)培養(yǎng)足夠能力的專業(yè)人才,才能夠從根本上改變我國(guó)技術(shù)存在的差距。才能夠促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛躍式發(fā)展。

1.3綠色有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革是高校有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革的重要內(nèi)容

大學(xué)生高校學(xué)習(xí)生活階段,是自身素養(yǎng)培育的關(guān)鍵時(shí)期,綠色化學(xué)理念及其意識(shí)的培養(yǎng)是化學(xué)教育的重要內(nèi)容,是21世紀(jì)化工人才素養(yǎng)的基本組成部分。它是集知識(shí)、文化、心理等眾多素質(zhì)于一體綜合素質(zhì)。與此同時(shí),綠色化學(xué)作為21世紀(jì)的高層次化學(xué),是高校有機(jī)化學(xué)自身發(fā)展和教育發(fā)展的未來方向,高校有機(jī)化學(xué)要從理念指導(dǎo)出發(fā),系統(tǒng)性的變革教學(xué)目標(biāo)、人才培養(yǎng)模式等內(nèi)容,因此,進(jìn)行高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化改革是高校有機(jī)化學(xué)改革的重要組成部分。

2當(dāng)前高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化存在的主要問題

2.1當(dāng)前我國(guó)高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀

首先,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高校化工等相關(guān)專業(yè)的重要地位。有機(jī)化學(xué)是化學(xué)化工專業(yè)的必修課程,高校開設(shè)有機(jī)化學(xué)的專業(yè)有很多,比如生物、醫(yī)藥學(xué)、材料科學(xué)以及食品等。而有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為進(jìn)行有機(jī)化學(xué)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)方法掌握以及科研的重要載體。其次,從化學(xué)實(shí)驗(yàn)室污染累積來看,高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中涉及到很多易燃、有毒的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)用品,在實(shí)驗(yàn)的過程中還會(huì)產(chǎn)生大量的強(qiáng)腐蝕性廢酸、廢堿等化學(xué)危險(xiǎn)廢棄物,并且以液體形態(tài)存在居多。實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的大量有害產(chǎn)物以及教學(xué)需求的持久化特點(diǎn),不得不說有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身有著造成環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)。有關(guān)資料顯示,僅北京高校實(shí)驗(yàn)室每年產(chǎn)出的化學(xué)廢物舊有幾百噸之多,而全國(guó)每年數(shù)以萬計(jì)的高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室,這個(gè)污染總量不得不引起我們的關(guān)注。

2.2當(dāng)前高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化教學(xué)存在的突出問題

從上面的現(xiàn)狀論述中我們能夠看到高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在著環(huán)境污染的巨大風(fēng)險(xiǎn),雖然綠色化學(xué)理念推行已經(jīng)過去多年,但是總體成效來說,由于各種因素阻礙難于統(tǒng)計(jì),各說紛紜。但是我們依然能夠看清存在于當(dāng)前有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化教學(xué)改革中的一些問題。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身來說是偏向于技術(shù)類的化學(xué)操作,由此,我們能夠看到高校出現(xiàn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)污染問題一方面是因?yàn)榛瘜W(xué)用品本身的污染性,另一方面也是由于人為因素造成的。具體來說:

第一,綠色化學(xué)理念得不到重視。從學(xué)校管理層面來看,對(duì)于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化管理存在問題,比如管理制度缺陷,很多實(shí)驗(yàn)室沒有一套科學(xué)合理的管理制度,并且在教育宣傳上沒有認(rèn)識(shí)到綠色化學(xué)理念的重要意義,由此導(dǎo)致工作人員在用品管理和對(duì)于師生實(shí)驗(yàn)操作管理上存在漏洞。從師生教學(xué)過程上來看,由于沒有重視或者意識(shí)上輕視,很容易出現(xiàn)綠色化學(xué)理念融入教學(xué)的無效化,比如,可以使用小量化的沒有嚴(yán)格按照綠色標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劑量搭配,該進(jìn)行廢物專門處理的直接導(dǎo)入下水道,人不知鬼不覺,沒有環(huán)保的意識(shí)和綠色化的概念可言。

第二,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)本身存在問題。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)包括實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和過程設(shè)計(jì)、教學(xué)計(jì)劃等內(nèi)容,由于理念上存在偏差,造成了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)文字?jǐn)⑹雠c實(shí)際實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的不相符,造成了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程操作、化學(xué)用品使用的不規(guī)范和隨意性,也造成了實(shí)驗(yàn)后“三廢”的處理上的二次污染。究其緣由,綠色化學(xué)理念沒有正確認(rèn)知是主要誘發(fā)因素,當(dāng)然也存在著諸如學(xué)校實(shí)驗(yàn)室儀器老舊,軟硬件設(shè)施更新不及時(shí),教育經(jīng)費(fèi)短缺等學(xué)校的問題,還包括高校有機(jī)化學(xué)課程教材更新的問題。從教育經(jīng)費(fèi)投入來看,很多經(jīng)濟(jì)落后的地區(qū),學(xué)校實(shí)驗(yàn)室資金投入不足,化學(xué)實(shí)驗(yàn)室各種硬件資源短缺,化學(xué)儀器老舊,沒有專業(yè)的防護(hù)用具作為保障,比如化學(xué)實(shí)驗(yàn)室專業(yè)通風(fēng)設(shè)施。另外一些仿真虛擬實(shí)驗(yàn)的軟件投入和開發(fā)力度跟不上整體的時(shí)代步伐。在一定程度上,科技的應(yīng)用決定了教師教學(xué)理念更新和教學(xué)模式革新的速度和效果,并且對(duì)于學(xué)生有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法掌握和學(xué)習(xí)視野有著重要影響。從高校有機(jī)化學(xué)課程教材更新來看,高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化教學(xué)改革是高等教育改革的重要內(nèi)容,雖然高校有機(jī)化學(xué)課程教材在實(shí)驗(yàn)方面融入了綠色化學(xué)的理念和原則要求,但是依然還有很大的改進(jìn)空間,與此同時(shí),教材本身對(duì)于微型實(shí)驗(yàn)的化學(xué)用品沒有確切的量化規(guī)定,很容易造成實(shí)驗(yàn)的盲目和隨意性,另外,教材中網(wǎng)絡(luò)科技的實(shí)驗(yàn)方法介紹有限,比如對(duì)于虛擬技術(shù)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作等。

3高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的優(yōu)化策略

3.1構(gòu)建高校綠色化學(xué)的教學(xué)體系

具體來說,從制度層面來說,高校要提高對(duì)于綠色化學(xué)理念的重視程度,切實(shí)把綠色化學(xué)理念納入到相關(guān)專業(yè)課程教學(xué)體系中去并落到實(shí)處,有了完備的教學(xué)管理制度,才能夠規(guī)范管理人員和實(shí)驗(yàn)人員的操作,才能夠做到有條可依。從管理層面來說,不斷深化對(duì)于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的認(rèn)知程度,踐行相關(guān)的化學(xué)藥品管理、師生實(shí)驗(yàn)管理以及化學(xué)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)設(shè)施的維護(hù)規(guī)定。不斷提高自己的科學(xué)化工作和精細(xì)化管理的意識(shí)和水平。從教學(xué)層面來說,要從教材選取、課堂理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程、教學(xué)評(píng)估等多方面對(duì)綠色概念進(jìn)行意識(shí)宣傳和理念培育。改變傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué)的教學(xué)構(gòu)架,切實(shí)把各個(gè)教學(xué)要素聯(lián)動(dòng)起來,從教學(xué)理念、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容以及課外實(shí)踐活動(dòng)等都能夠散發(fā)著綠色的概念,從無形和有意中給予學(xué)生綠色化學(xué)理念上的滲透。

3.2高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的綠色化

第一,規(guī)范有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)程序,做到依規(guī)范進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。從實(shí)驗(yàn)源頭杜絕設(shè)計(jì)不合理的出現(xiàn),切實(shí)融入綠色化學(xué)的理念指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和過程設(shè)計(jì),根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中容易出現(xiàn)問題的地方進(jìn)行重點(diǎn)操作指導(dǎo),并做好突發(fā)事故的應(yīng)急處理措施。改變過去在實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)“三廢”處理等方面的隨意態(tài)度和盲目行為。

第二,革新有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法,尋求綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)方式的創(chuàng)新應(yīng)用。做到這一點(diǎn)既需要教師能夠有一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的化學(xué)教育觀,還需要有一顆改變學(xué)生認(rèn)識(shí)、提高有機(jī)化學(xué)集約型發(fā)展的赤子之心。變革傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法,比如隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的提高,當(dāng)前有機(jī)合成方法已經(jīng)突破了加熱合成的傳統(tǒng)局限,教師可以在有機(jī)合成方式上運(yùn)用光誘導(dǎo)、微波合成等綠色環(huán)保的合成方式,這既大大縮短了實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)時(shí)間,簡(jiǎn)化了反應(yīng)條件,同時(shí)也使得污染得到了有效的控制。

3.3明晰發(fā)展趨勢(shì),加快革新意識(shí)

隨著時(shí)間的推移和現(xiàn)代科技對(duì)于教育理念、手段等的深刻影響力的發(fā)揮,高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)出綠色化、小量化、開放化、多樣化的發(fā)展特點(diǎn)。這既是時(shí)展趨勢(shì),同時(shí)也是我國(guó)高等教育化學(xué)教學(xué)改革的方向。

4結(jié)語(yǔ)

對(duì)于高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革應(yīng)該做到:提高重視程度、加強(qiáng)相關(guān)的教學(xué)投入、變革教學(xué)理念、創(chuàng)新教學(xué)模式,在宏觀層面和微觀層面統(tǒng)一配合、切實(shí)落實(shí),才能夠使我國(guó)高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化走上更高端的層次。

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作者:彭興華 張遠(yuǎn)行 單位:云南能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院