环境与绿色合成化学教学综述

1《环境与绿色合成化学》公共选修课的主要内容

按照教学计划，《环境与绿色合成化学》课程为32学时，其中28学时是讲授学时，另有4学时为实验环节。教材选用由吴辉禄主编的《绿色化学》，参考书有李朝军的《绿色化学:理论与应用》、闵恩泽的《绿色化学与化工》、胡常伟的《绿色化学原理和应用》以及各个领域的一些国内外专著等。由于教学内容多、覆盖面较广，所以我们根据实际情况对教学内容作了适当的精简，把授课内容分为两大部分，一是绿色化学理论知识，包括绿色化学的定义及研究内容，美国总统绿色化学挑战奖及哥本哈根会议介绍，世界各国环境问题及我国环境问题现状，绿色化学12条原则，原子经济性反应，绿色化学产品等。二是介绍绿色合成化学新技术:超声化学合成技术，微波化学合成技术，绿色合成化学中的绿色介质，绿色合成化学与催化技术，绿色有机合成化学成功实例等。第一部分具体内容和学时分配如下:绿色化学绪论:包括绿色化学的定义及研究内容，绿色化学的提出及发展历史，美国总统绿色化学挑战奖及哥本哈根会议介绍，世界各国环境问题及我国环境问题现状，4学时;绿色化学12条原则，2个学时;原子经济性反应，2个学时;绿色化学产品，2个学时。第二部分具体内容和学时分配如下:超声化学合成技术，2个学时;微波化学合成技术，2个学时;无溶剂合成(固相反应)，2个学时;以水为溶剂的有机反应，2个学时;超临界流体在有机合成与提取中的应用，2个学时;离子液在有机合成中的应用，2个学时;高分子负载均相催化剂，2个学时;组合化学，2个学时;多组分有机催化反应，2个学时;绿色有机合成化学举例，2个学时。另外四个学时是实验课。

2使用多媒体教学手段改善课堂教学效果

由于该课程的授课内容与其它化学课有所不同，有许多交叉学科的内容，需要采用一种不同于传统课堂的教学方式。在教学过程中，充分运用现代多媒体技术，调动学生的积极性。一方面使授课内容直观生动形象，扩大了信息量，且不受时间、空间的限制，有利于激发学生学习的积极性和主动性，使学生在较短的时间内掌握较多的知识［4］。例如，在超临界萃取时，给同学们放了一张超临界CO2萃取路线图，学生不仅可以通过路线图看到整个萃取过程，而且还可以理论联系实际，了解一个新技术的应用需要考虑到各种现实的因素，特别要考虑成本和对环境的影响，这种教学效果用语言描述是无法实现的。在介绍原子经济性时，通过比较几种不同的技术路线图，不但用直观地看出哪种原子利用率好，还比较了几种路线的优缺点和对环境的影响，增加了学生的环保意识。

3贴近实际，增强学生的绿色环保意识

3.1介绍绿色合成在生产和生活中的重要性，激发学生的绿色环保意识

通过国内外的重大污染事件，以及利用“总统绿色化学挑战奖”向学生介绍绿色化学学科的热点问题，绿色化学学科的任务和今后的发展方向等。在讲解绿色合成技术的过程中，我们注意把本校的专业特长如催化化学、生物质转化利用等方面的成果也融入讲课内容。在组合化学内容讲解中适当地穿插一些作者近年来在组合化学相关领域的研究成果，让学生感觉到新技术离我们并不遥远，提高学生们绿色环保意识。

3.2联系学生的实际生活，激发学生的绿色环保意识

通过我们身边实际的生活，如我们常用的胶水，让学生猜测它们的成分，然后提出问题:如果我们要用水做溶剂来合成胶水，应该考虑到什么问题。然后讲解水基胶水的种类和合成方法，以及和溶剂型的相比具有哪些优势，对环境的影响能减小到什么程度。能够让学生体会到学了就可以指导生产和生活，在生活中发现绿色化学。联系学生的生活实际，可以使学生感受到此课程学习的意义和乐趣，活跃课堂气氛，促进师生互动，真正做到以教师为主导，学生为主体［4］。

4通过实验教学培养学生的综合素质

为了体现化学学科的特色、培养学生的动手能力及思考和分析实际问题的能力，我们在课堂教学之外安排了4学时实验。首先同学们自己查资料，设计绿色合成的实验，最后根据实验的难易和现有的条件做什么实验，条件允许的话我们可以让部分同学做自己设计和合理的实验。这些实验项目包括:水基胶水的合成，离子液体中合成查尔酮，H2O2氧化环己酮合成己二酸，微波辐射下无溶剂合成肉桂酸，茶叶或茶叶下脚料中提取茶多酚等，上述这些实验与生活密切相关，趣味性强，有助于拓宽学生的眼界，扩大知识面，促使学生对日常生活中化学现象的本质进行思考［5］。

5改革考试形式

环境与绿色合成化学是一门综合性课程，在授课内容上是比较灵活、有弹性的，所以在考核形式上也不一定非要以试卷考试的形式。我们力图通过改革考试形式，让学生的综合能力得到进一步提高。具体的考核方式如下:(1)期终考核要求学生完成两篇文章，占总成绩的60%。其一是课程总结，简述各章主要内容;另一是结合自己最感兴趣或收获最多的课程内容，自拟题目，查阅文献资料和网上查询，撰写一篇学术性小论文，字数不限，中英文不限，要求学生手写，防止相互抄袭。撰写论文是一种新的考试形式，不需要学生死记硬背授课内容，通过论文写作，不但能开拓学生的视野，还有助于培养他们自主获得知识的能力。(2)4学时的实验成绩，鼓励同学们自己查资料，设计绿色合成的实验，最后根据学校的条件来确定哪些可以进行。占总成绩的20%。根据学生在4学时的实验表现给出，这是对学生综合能力的考察。(3)在课堂随机点名若干次，根据学生的出勤情况，给出平时成绩，占总成绩的20%。(4)鼓励有条件的学生将自己感兴趣的选题制作成ppt演示文稿，并在课堂上作口头交流，这种方式特别受到学生欢迎，他们可以尽情展示自己的成果和才华，极大地激发了他们的学习热情和创造性。

6教学时应把握的几个问题

6.1要把握好教学内容的深度、广度

该课程重点不是要把相关的化学原理讲解的很深刻，主要是开扩学生眼界，提高学生综合素质，树立绿色合成的理念。让学生透过绿色合成化学这个窗口，了解绿色化学在科技发展和社会进步中的作用和地位，自觉树立绿色环保的科学理念，体会自然科学和社会科学相互依存的关系。因此，在教学时要特别注意把握好教学内容的深度、广度和时代性，不要拘泥于深奥的化学原理。

6.2采用多媒体教学和板书相结合的授课方式

虽然多媒体教学直观生动形象，信息量大，且不受时间、空间的限制，有利于激发学生学习的积极性和主动性，使学生在较短的时间内掌握较多的知识。但是，对于介绍一些化学知识，作者认为板书教学所具有独特的启发性和示范性的特点，例如原子利用率计算的时候，如果用PPT把计算过程和结论都展现出来，这样学生就不想思考，最好黑板上一边写公式一边让同学们计算，这样学生印象会深刻的多。因此，整个课程的教学过程应该采用多媒体教学和板书相结合的方式。

6.3建议采用多师教学

由于该课程的教学内容非常广泛、涉及到社会发展过程的方方面面。任课教师不可能在每个领域都是专家。特别在讲解绿色合成技术时，对相关技术研究比较了解的具有丰富科研经验老师可以讲解的更加全面透彻，这样不仅可让学生领略不同风格的教师授课方式，接受各种思维方式的熏陶，还能及时学习到该领域最新的研究进展，有助于提高学生的创新意识。

作者：胡劲松 单位：安徽理工大学化学工程学院