绿色化学理念论文范文

时间:2023-03-14 12:53:11

绿色化学理念论文

绿色化学理念论文范文第1篇

大学化学是工科院校非化学化工专业所设置的一门基础课,对绝大多数的大学生来说也是唯一的一门化学类课程。现在的大学生将是建设国家未来的工程师,由于没有其他化学类后续课程,因此可以说大学化学教学效果的好坏直接关系到国家未来的工程师们的整体素质。由于大学化学直接面向非化学化工专业学生,因此,大学化学课程对学生进行绿色化学教育有着得天独厚的条件,其影响面之大、教学效果之明显远非其它课程所能比。如何把绿色化学融合于大学化学教学内容中,使绿色化学成为21世纪化学教学的重要组成部分,促进大学化学教学绿色化,对化学工作者来说是一个崭新的课题。但是,当前绝大多数的绿色化学教育都局限于化学化工专业。对非化学化工类学生进行绿色化学理念普及教育还远未引起教育界的重视。鉴于绿色化学对人类可持续发展、环境保护等重要领域都有重要的深刻意义,本文分别从理论教学和实验教学两个方面进行绿色化学理念的构建。

2绿色化学理念在理论和实验教学中的构建

2.1绿色化学理念在理论教学中的构建

要在理论教学中进行绿色化学意识的构建,必须十分关注国内外有关绿色化学进展的各项报道,注重对国内外相关资料的收集和整理,并对已有的资料加以消化和吸收。在此基础上,将绿色化学的重要内容较为系统地整合到教学内容中,并积极跟踪科研成果的新进展、新动向及其相关的新信息,不断丰富、深化和改进绿色化学的教学内容。例如,在第一节绪论课里,在给同学们讲述化学前沿技术时,特别提到了2005年诺贝尔化学奖的绿色化学内涵。该年度的诺贝尔化学奖授予三位有机化学家———法国学者YvesChauvin和美国学者RichardR.Schroch、RobertH.Grubbs,以表彰他们在烯烃复分解反应研究方面做出的贡献。烯烃复分解反应,被诺贝尔奖委员会主席佩尔.阿尔伯格幽默地比喻为“交换舞伴的舞蹈”,对化学工业、制药工业、合成先进塑料材料以及未来“绿色医学”的发展都起着革命性的推动作用,其最大的优点就是“绿色、高效”。该项研究使得人们向绿色化学又向前迈进了一大步,它大大地减少了有害废物对人们的危害。在电化学一节,讲述了原电池的原理和应用。为了迎合信息化时代的到来,锂电池等以高速的形式发展。那么电池在给人们生活带来方便之时,同时也给环境带来了污染,连生产电池的一线员工也未能幸免于难。如无锡的某个外资电池厂所发生的员工“镉”中毒事件,以及广东一些电池厂的员工所发生的“镉”中毒事件等。电池的使用涉及到千家万户,废电池的回收处理,需要每一个人的努力。通过理论教学,让同学们了解重金属对人体的严重危害。如,镉被人体吸收后,将在体内形成镉硫蛋白,它首先使肝脏受损,继而引起骨软化症。该病以疼痛为特点,疼痛性质为刺痛,始于腰、背,继而波及肩、膝、髋关节,并逐渐扩至全身。活动时,这种疼痛会加剧,轻症患者,咳嗽或轻微外伤即可引发病理性骨折;重症患者,其四肢可屈曲变型,身高比健康时缩短10-30厘米。通过详细地讲解,让同学们更加深刻地认识到电池的利与弊,为科学合理地使用电池打下了理论基础。在水体现状和水体保护一节时,给大家介绍了近几年发生在我国国内重大的水体污染事件,如2005年的松花江水体污染事件,还有太湖的蓝藻的爆发等,让更多人意识到环境对人类可怕的报复。在讲到水体保护时,不是泛泛讲述工业废水和生活污水的一般处理方法,而是结合现代污水处理技术,以某个污水处理厂为例,通过实地拍摄图片,讲述了活性淤泥法处理污水的工艺流程。通过污水处理的讲解,不仅让同学们学到了很多有用的知识,而且也提高了同学们的科技人文素质。

2.2绿色化学理念在实验教学中的构建

化学是一门以实验为基础的科学,化学实验是训练学生动手能力的重要手段。但学生在做实验时,一般会给环境带来不同程度的污染,因此,每个化学实验室就像一个小型污染源。虽然每次实验排放污染物的量较小,但是其积聚起来的污染效应绝对不能忽视。因此,化学实验的绿色化是一个非常迫切和亟待解决的问题。很多高校化学实验室通过微型化实验、减少使用有毒试剂和仿真模拟等一系列措施,进行绿色化实验的改革,并取得了很好的效果。近几年来,化学实验室按照绿色化学的理念和要求,改变和重新设计了部分化学实验的过程和方法,改进了实验仪器和装置,进行了微型实验的研究、重要反应过程的“绿色化”。具体做法是:①尽量避免使用或尽可能少用有毒试剂和溶剂(如盐酸羟胺等);②对污染严重的实验进行彻底改造,使之尽量少的产生或不产生污染物,或用绿色化学新实验取代之;③采用微型实验,注重对实验产物或残留物的处理、回收、再生与利用。实验中绿色化学教学的开展,不但减少了环境污染,保护了师生健康,而且增强了师生的环境意识和学生的社会责任感。另外,微型实验的开展,在减少环境污染、节省实验经验、时间的同时,也为实验内容的充实与改革提供了条件。

3结语

在大学化学教学中渗入绿色化学教育是切实可行的:一方面可以扩大学生的知识面,提高学习兴趣,加深对化学的认识,同时使他们能够触摸到最前沿的绿色化学知识,增强他们的时代感和使命感;另一方面,通过对绿色化学发展过程的进一步认识,使学生能更深刻地理解“化学和所有其它科学一样是一把双刃剑,本身无对错,功过全在人”,引导学生能用辨证的观点看待科学技术与人类社会发展的关系,达到对学生进行思想与观点的教育,使学生牢固地树立起绿色化学和环境保护的意识,而这正是素质教育的任务所在。

绿色化学理念论文范文第2篇

自然环境的变坏与人们的行为有着千丝万缕的关系.空气质量的下降、酸雨的形成等教学内容中无不显示着人们对环境的破坏,教师可以结合这些学生关心的问题进行绿色化学的渗透,引导人们认识到对环境破坏所造成的危害,从而树立“从小做起,从我做起”来保护环境的思想.例如在学习“空气构成”时,教师就可以结合当前人们最关心的“雾霾”天气,展开对现在空气中粉尘和有毒气体的讨论,随着经济的日益发展,人们高质量的生活来源于大自然的馈赠,然而我们回报给自然的是什么?通过图片或视频让学生观看工业废气和汽车尾气的排放,大量的粉尘和毒气在空气中形成,使我们周围的PM2.5逐渐增加,导致着人们呼吸困难、喘不过起来,这样的情境时学生意识到人们所犯下的错误.教师看就可以进一步导入相关的化学知识,工业的废气、废水、废渣的任意排放,还形成了酸雨,腐蚀掉了人们伟大的建筑、污染了人们赖以生存的水源、酸化了生长禾苗的土壤,如果我们不及时的治理,在短暂的幸福生活背后必然是走向灭亡,这是我们破坏大自然的恶果.这些内容的学习激起了学生强烈的环保意识,主动提出解决空气污染的方法.通过这样的课堂渗透,让学生深入地了解了相关环境的知识,建立了学生对环境的关注和急切想要治理的意识,同时培养了学生“从我做起,保护环境”的思想,认识到保护环境的必要性和紧迫性.

二、选择化学试剂遵守绿色化学

化学试剂是化学课堂的基本元素,是学生认识自然的小缩影.有些化学药品或试剂会带了一定的污染,教师可以组织学生展开讨论,利用化学知识分析药品的性质,结合“绿色实验”的原则,来选择污染小、可循环使用的化学试剂,使学生处处见了绿色.例如在学习“氧气的制备”时,教师就可以组织学生对“氧气的制法”进行讨论,让学生认真的分析高锰酸钾、氯酸钾和二氧化锰、双氧水和二氧化锰这三种制取氧气的方法,从中选择简单合理的方法来,这个问题有效的激发了学生的主动性.学生很快的进入了讨论的环节,纷纷的说出自己方法的优点,教师鼓励学生之间的相互比较、自评和互评,使得学生在相互的讨论中,认识到自己思考上的不足,借用其他学生的优势来突破自己的思维,讨论进行的非常激烈.最终,学生利用列表的方式,将这三种方法的有缺点进行对比,得到这样的结论:使用高锰酸钾和氯酸钾这样两种方法制取氧气,都最后都得到了混合物,且较难做分离处理;而使用双氧水来制取氧气,不仅操作简单,而且二氧化锰很容易的就可以回收.通过学生的积极讨论对比,学生深入的理解了制取氧气的三种方法,在选择的基础上渗透了;绿色化学的理念,从小小的试剂选择上建立了学生的节俭意识,同时也激发了学生有没有更好的制取氧气方法的探索,诱导了学生向更好、更科学的高峰迈进.

三、改进实验装置创新绿色化学

演示实验或学生实验用到的试剂量都比较少,有时会忽略污染物质对空气的排放和污染.教师就要抓住实验当中的这一点,和学生一起探索更好的实验器具、步骤,来改进实验的装置,从而使学生的绿色化学落在实处、落在具体的实验中,感觉绿色环保就在我们身边.例如在学习“一氧化碳还原氧化铜”的实验时,由于一氧化碳的排放有毒,而且操作时间也比较长、现象不是很明显,教师就可以组织学生积极思考,设置环保、快捷的实验,在教师的引导和提示下,学生设计了如下实验:在一个底部有少量澄清石灰水的烧瓶中,充满一氧化碳,并用橡皮塞盖住,橡皮塞的上面插入一根较粗的呈螺旋状的铜丝.首先将铜丝拿出在酒精灯上将红色的铜丝表面灼烧成黑色的氧化铜,然后迅速的将生成黑色氧化铜的一端顺着橡皮塞插入烧瓶中,大家会很明显的看到黑色的氧化铜变为了红色的单质铜.最后轻轻的振动烧瓶,底部澄清的石灰水变浑浊.实验进行的非常顺利,现象明显、所用的时间短,学生兴奋的鼓起掌来.通过实验的改进,激发了学生的兴趣,避免了有毒气体对环境的危害,也给学生上了一堂生动的绿色环保的课,使学生充分的意识到只要我们肯思考、勤动脑,就一定能够找出更好、更高效的方法来保护我们的环境,提高了学生的动脑意识,整个课堂取得了非常满意的效果.

四、结合实际问题应用绿色化学

化学来源于生活,最终还要应用于生活,帮助我们和大自然和谐相处、互助互利.在教学中,教师可以充分的利用化学与生活的紧密联系,利用第二课堂让学生多接触生活中的化学,培养学生的绿色化学的意识,用自己化学知识来解决生活中的问题,领悟绿色化学的魅力.例如在“世界环境保护日”之前,让学生收集相绿色化学的资料,组织一次“环境保护、从我做起”的宣传活动,学生的积极性很好,分别从网络、书籍、报刊上查找相关的知识和新闻,了解到了二氧化碳对环境造成的“温室效应”;有毒气体的泄露给人们来到的危害,震惊的“博帕尔事件”造成了几千人的丧生;废气的排放造成危害健康的雾霾天气;著名的“日本水俣病事件”,激发了学生对水资源的保护.等等许多相关环境的资料和鲜活的事实面前,学生被深深的触动了,学生自发的准备了环保的宣传手册,指导和建议人们如何保护我们的环境:拒绝使用塑料袋,拒绝使用一次性的筷子,少开一天车少排一点废气,倡导人们使用无公害的、节能的产品,倡导人们保护自己的环境,爱护树木,做种一棵树、多留一片绿.通过学生的这次活动,使学生感受到保护环境需要从我做起、从小事做起,保护环境是每个人的事情,学生充分的意识到了这一点,使得绿色信念渗透到了学生的行为中去,整个活动学生的积极性很高,环保意识也大为增强.

五、结语

绿色化学的倡导给学生的学习带来了一股清新的空气,体现了人与自然关系的转变.广大的教师只要秉着绿色化学的理念,在教学、器材和实验中渗透绿色化学,就可以帮助学生从小树立环保意识,在改造自然的同时尊重自然、保护自然,从而为自己、为大家、为整个自然创造一个和谐健康的大环境,还世界一片绿色的天空。

绿色化学理念论文范文第3篇

关键词:高校化学教育;绿色化学理念;应用

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:2095-9214(2016)06-0084-01

前言

近年来,随着科学技术的更新换代,我国不断加快改革开放的步伐,传统的化学工业对于自然资源的利用率不断提高,经济获得了突飞猛进的发展,但是也带来了突出的环境污染问题。高校本文阐述了绿色化学理念的涵义,介绍了绿色化学理念在高校教学中的作用,分析了绿色化学理念在高校化学教育中的实施方法,并且给出了一定的讨论和建议,为高校化学教育中绿色化学理念的应用研究提供科学的建议和参考。现综述如下。

一、绿色化学理念

随着我国提出可持续发展的中国特色之路以来,绿色化学理念充分的体现了国家对于污染问题的重视,也能够引导人们保护环境,降低对于环境的破坏。绿色化学理念(Conceptofgreenchemistry)是指应用绿色、环保、天然的自然能源、化学原理或化学工作技术,在无毒无害的反应条件下,进行无害且节能能源的制造与开发的理念。该理念能够在产品的制造与开发时,采用预防环境污染的科学技术工艺,控制化学工业生产过程中废物、废气以及废水等的排放量,合理处理废弃物,减少对于自然环境的破坏。

二、绿色化学理念在高校教学中的作用

首先,绿色化学理念渗透到高校化学的课堂教学过程中,能够提高学生的环保意识,树立正确的可持续发展观。高校老师可以介绍传统工业对于环境破坏,带来的农作物污染、水污染、大气污染的实例,向学生阐明传统工业的弊端。让学生注意保护人们赖以生存的自然环境,珍惜能源和物质,尤其是一些不可再生资源。另外渗透可持续发展观的教学内容,让学生了解目前国家发展的主流方向,从而引导学生树立正确的绿色化学原则观。其次,绿色化学理念渗透到高校化学的课堂教学过程中,能够加强学生对于新型绿色化学技术工艺的认知,培养创新能力。高校老师可以通过对比传统的化学工艺技术,介绍绿色化学新型技术,并讲解优缺点,如用二氧化碳代替光气生产碳酸二甲酯的新方法;在固态熔融的状态下,采用双酚A和碳酸二甲酯聚合生产聚碳酸酯的新技术等,加强学生对于新型绿色化学技术工艺的兴趣,引导对于传统化学工艺进行改进和新型技术的创新。再次,绿色化学理念渗透到高校化学的课堂教学过程中,能够为国家培养新型绿色化学高端技术人才,为国家将来的经济发展做储备。高校教师通过介绍目前市场上已经推出的新型化学工艺技术,新型绿色化学技术专业公司以及环境友好产品,向学生说明绿色化学技术的市场竞争力强大,应用前景广阔,加强学生对于这门专业的认知和认可,从而为国家培养新型的技术人才。

三、绿色化学理念在高校化学教育中的实施方法

首先,高校教师应该转变理念,提高对于绿色化学重要性的认识。在熟悉绿色化学理念的基础上,高校教师应该充分的了解教材的教学目的,科学地根据教材内容和课时安排进行备课。并且在课堂教学过程中,通过讲解传统化学工艺的弊端、对于环境和人们健康造成的破坏,结合绿色化学理念的定义、发展历程以及国内外实例,对于绿色化学理念进行有效的渗透,加强学生对于绿色化学理念的理解和兴趣,另外可以通过安排小组讨论的方式,让学生自己去发掘目前可用的绿色化学技术,强化对于绿色化学理念和新型技术的认知。其次,重视实验教学,开发绿色实验。良好的课堂知识讲授虽然能够提高学生对于绿色化学的认知,但是实验教学,往往更加的贴近实际,能够让学生更加直观地了解绿色化学的重要性。开发绿色实验,要以小型实验为主。要重视在实验开始前,对学生讲解重要的注意事项,加强人身防护。实验准备前,避免使用有毒、有害的物质,尽量减少试剂的使用量,避免不必要的衍生步骤,强调反应物质回收和再利用,对于废弃物质一定要加强专门的处理,防止对于环境的污染。另外,一定要鼓励学生积极参与,自己动手,积极提出问题,能够提高学生对于绿色化学的兴趣,加强对于绿色化学理念的认识。再次,加强理论联系实际,增加课外实习机会。先进的新型化学工艺技术不仅仅停留在实验教学阶段,最终的目的是发展生产力。只有加强理论联系实际,增加课外实习的机会,如联系具备绿色化学专业技术的公司进行参观,请绿色化学技术专业技术人员来校进行教育活动等,才能够促使学生开阔眼界,获得更深的体会。

四、讨论与建议

目前环境污染已经成为威胁人类生存环境的重要问题。针对这一现象国家提出了绿色化学理念,并且加入到高校化学教学内容当中,以提高学生重视自然环境的认知力以及增强环保意识。高校应该提高对于绿色化学理念教育的重要性,在化学专业以及化学相关专业的课程中,理性渗透绿色化学理念,提高学生对于保护环境重要性的认识,从而为国家未来的发展培养新兴技术人才。

参考文献:

[1]王强,王榛,李玲等.高校化学实验课程“网络化教学辅助设计系统”的建构与探讨[J].西南师范大学学报(自然科学版),2012,37(9):135-141.

[2]张威,王宗亮.电子期刊库对于高校化学学科科研的文献保障状况研究———以上海师范大学化学学科用户近五年SCI收录论文为例[J].图书与情报,2012,(2):108-111.

[3]刘艳菊,范晓晖.论高校化学双语教学教材的开发途径———基于对北京大学、清华大学双语示范课程的调查报告[J].西北医学教育,2014,(6):1204-1206.

[4]强根荣,赵华绒.以联席会和竞赛为载体构建实验教学改革交流的新平台———浙江省高校化学化工实验教学中心主任联席会暨化学学科(实验)竞赛10周年回顾[J].大学化学,2015,30(6):17-20.

[5]李君瑞,李晓红,丁玥等.有序介孔碳材料负载铂纳米粒子:用于硝基苯及其衍生物液相催化氢化的高效催化剂[J].催化学报,2015,(11):1995-2003.

绿色化学理念论文范文第4篇

关键词:绿色化学 医用基础化学 多媒体教学 教学改革

绿色化学又称环境无害化学。它的核心内涵是在反应过程和化工生产中,尽量减少或彻底消除使用和产生对人类健康、社区安全、生态环境有害的物质。

化学教育尤其大学化学教育是为经济建设服务的。医学类职业是与人类生死、健康休戚相关的事业,保障人类健康离不开药物,药物合成又离不开化学,而化学工业的发展又在很大程度上直接影响了人类的健康。如何在这三者之间构建和谐,绿色化学是唯一出路。绿色化学不应是一门独立学科,而应是一种指导思想,是人们应该倾力追求的目标[1]。作为大学化学教师,我们首先应该结合实际情况,将绿色化学教育渗透到教学工作中去,通过广泛的宣传教育,让学生树立起绿色化学意识,培养出具有绿色化学意识的一代新人[2]。绿色化学成为医用基础化学教育的一个重要组成部分,给改革课堂教学、培养学生的创新精神和创新能力提供了良好的契机。

1.提高自身实施绿色化学教育的能力和专业水平。

绿色化学是化学科学与物理、生物、材料及信息等科学结合的产物,是化学科学的发展与进步。因此教学人员不但需要具备化学基础知识、理论和技能,还要系统地学习关于绿色化学的理论知识,了解有关绿色化学技术的最新研究成果和发展方向,掌握相关学科的知识。

2.改革实验方式,避免实验污染物产生。

化学实验中总有气体、液体或固体产物的生成,或多或少地会产生有害或有毒的实验废弃物。笔者所在的安徽三联学院医用基础化学课程针对的是文理兼收的医药营销专业学生,他们毕业后从事药物开发、合成的可能性很小,进行化学实验实际意义不大,因此在实际教学中取消了实验操作环节。对于个别必要的实验,借助网络,利用录像、多媒体课件、Flas、计算机虚拟实验等现代教育技术手段进行演示,避免了化学污染物的产生。

3.针对职业需要,整合医用基础化学知识结构,添加绿色化学教学内容,激发学生的学习兴趣。

笔者选用了张法浩主编的《医用基础化学》,该教材包含了无机、分析及有机化学的内容。随着教学改革的深入,根据专业的特点及教育部对高职学生理论知识“够用为度”的原则,我院该课程总学时只有72节,比过去减少了二分之一,这就要求教师在教学思想、教学内容以及教学方法等方面做出调整,以适应新世纪人才培养目标的需要[3]。要更多地将医药营销工作中实际需要的知识融入教学过程,摒弃那些不重要又晦涩难懂的知识,使医用基础化学真正成为理论的基石。现行教材内容与职业缺乏紧密联系,忽视了与实际的联系,学生学习缺乏主动性和积极性。因此,笔者对课程进行了重新整合,删减和压缩了教材中电解质溶液、酸碱滴定法、配位化合物、分光光度分析法、分子轨道理论等章节内容。将压缩的理论和实验课时用以补充绿色化学内容[4][5],多元化、多层次、多角度地向学生揭示、展现绿色化学与基础化学的紧密联系。对晦涩难懂的内容以教师精讲为主;常识性的内容由学生讲解;与生活息息相关相关的内容设计题目,让学生发表见解、分组讨论或辩论,然后由教师进行总结。这样既突出了重点、难点,又培养了学生自学的能力,提高了学习兴趣。

4.学生应用化学知识、原理,结合绿色化学,撰写科技小论文。

作业是课程教学的一个重要环节,是课堂教学的继续和延伸。除了布置教材习题外,为让学生更深入更主动地将绿色化学的理念渗透到传统化学学习中,在课程结束前,笔者布置学生选择与“可持续发展”有关的选题,通过探究和调查,查找相关文献、资料,并对其进行分析、解释、评价、调查、讨论、研究,写出科技小论文。从对连续三届学生提交的论文情况看,由于平时的教学中始终贯穿了“绿色”这个与人类健康密切相关的主题,学生兴趣浓厚、选题广泛、立意明确,从问题的提出到问题的解决,学生始终是决策者、行动者。学生从可持续发展的高度去关心环境及环境问题,更深刻地理解了人与自然、人与社会、人与人之间的相互依存关系,认识到他们的态度、行为和决定将对现在和未来的全球环境、整个社会产生影响,激发了学生的忧患意识和社会责任感。

5.改革教学方式及成绩评定方式。

随着现代教育技术的普及,多媒体教学也得到了越来越广泛的应用。五年的教学中,笔者经历了传统教学――传统教学+多媒体教学――多媒体教学这一教学手段改革过程。实践证明,利用多媒体教学,无论信息量还是教学效果都得到了极大的提升。

完整的教学过程应该包括成绩的评定,考试方法的创新是教学改革不可缺少的环节。从2005级开始,课程成绩的评定项目包括:平时成绩20分,科技论文40分,理论考试40分。前两项是基本体现学生综合素质的考核,占总分60%,比重超过了理论知识的考核,既有利于调动学生提高自身素质的积极性,又促进了教改的不断推进和完善。

笔者经过几年尝试性地将绿色化学融入到医用基础化学的教学探索,逐渐实现了“教师为主导,学生为主体”的教学理念,激发了学生学习的主动性。教学中及时渗透绿色化学方面的知识,适当地加深和思维拓展,使学生在潜移默化中受到绿色化学教育,成为有绿色化学理念的新一代高职大学生,是时代的要求,是素质教育的要求。

参考文献:

[1]马莉,冉呜.绿色化学的提出与发展.成都教育学院学报,2005,9,(6).

[2]何树华,田开江.大学化学专业应加强绿色化学教育.涪陵师范学院学报,2000,18,(5)

[3]乔秀文,杜志坚,李洪玲,曾宪佳.医用基础化学教学改革探讨.农垦医学,2004,II(1):47

[4]汪朝阳.2004年美国总统绿色化学挑战奖.当代化工,2005.34,(1):46-48

绿色化学理念论文范文第5篇

关键词:农业院校;无机化学;教学理念;教学方法

作者简介:杨昱(1977-),女,黑龙江哈尔滨人,东北农业大学理学院,讲师;徐雅琴(1964-),女,黑龙江哈尔滨人,东北农业大学理学院,教授。(黑龙江 哈尔滨 150030)

基金项目:本文系黑龙江省“十二五”高教学会课题“高等农业院校应化专业《无机化学》课程立体化教学体系的构建”(课题编号:HGJXH C110459)、黑龙江省“十二五”规划课题“化学实验无纸化网上考试系统软件研制及应用研究”(课题编号:GBC1211019)、黑龙江省“十二五”规划课题“高等农业院校《无机化学》课程体系整体优化改革的研究与实践”(课题编号:GBD1211010)的研究成果。

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)23-0089-02

步入21世纪,我国农业院校化学教学能否跟上世界化学发展潮流,其关键是能否培养出适应21世纪农业发展的人才,因此高等农业院校化学教学改革应体现新世纪的特色及与农业院校实际相结合。“无机化学”是相关专业学生步入大学的第一门主干课,针对如何提高农业院校学生创新能力和综合能力,提高“无机化学”课程教学质量,我们在教学观念和教学方法两方面对农科“无机化学”课程进行了探索和实践,取得了一些成果。

一、适时调整教学理念,培养学生创新精神

1.重视元素化学

“无机化学”由基础理论和元素化学两部分组成。元素化学部分基本上都是叙述性内容,体系庞杂。教师在教学中一般是运用物质结构、化学热力学、配位化学等基础理论并以元素周期律为主线,向学生教授重要元素及其主要化合物的存在、制备、性质、结构和用途。虽然这部分内容与中学化学知识存在一定延续性,但是学生在学习中仍感到十分难学。因此曾有人认为,随着科技的发展,元素化学的内容都可在资料上查到,甚至可通过电子数据库进行检索,就应该在“无机化学”教学安排中去除元素化学部分。但我们认为,现代化学中的许多新发现、新理论都与元素化学有关,缺少了这一部分,学生对自然界中存在的元素及其重要化合物的性质及反应规律缺乏一个总体的了解,就不能很好地认识在工农业、食品、能源、材料等领域中一些重要现象的本质,无法了解在这些领域中采用的与化学密切相关的新技术、新方法、新材料,更谈不上在这些领域中有所创新了。[1]此外,元素化学不断地渗透到其他各学科之中,产生了许多新的边缘学科,正在成为研究热点,如有机金属化合物化学、生物无机化学、固体无机化学、物理无机化学等。因此可以说元素化学在化学科学中处于基础地位,必须高度重视。

2.突出人本教育,培养创新型化学人才

高校的人才培养目标是培养综合素质高、有创新精神和个性发展的实用型人才,在教学中培养学生创新精神和实践能力是重中之重。要培养创新型人才,首先要在教学理念上确立以人为本的教学观,即以学生为教学过程中的主体,把人的培养作为教学目标。以往的教学是以知识继承为主,学生属于被动学习,但是学生不是装知识的布袋,教师也不是传授知识的机器。正如科学史学家朱克曼在访问了41位诺贝尔奖得主后总结的那样:这些获奖者之所以会获得成功,主要得益于从导师那里学到的发现科学真理的思想方法和工作方法,而不是从导师那里获得的实际知识。作为农业院校,许多教师所进行的科研活动都是与我国现代农业发展密切相关的。可以让学生一入学就进入一些教师的科研室,即使让学生洗试管和烧杯,看管一些反应,帮助教师做一些辅工作,对学生来说既是对动手能力的锻炼,也初步了解了基础化学知识与农业生产的密切联系,提高了学习兴趣,在潜移默化下对培养学生创新能力有一定促进作用。同时,我们在“无机化学”教学中将学科教育与培养学生自主成长相统一,尝试教学“学为主导、教为辅助、同步训练、综合复习”模式,注重课堂上的互动、知识与心灵的双向交流,尊重学生自主意识,注重学生个性化发展以及对学生意志品质、道德规范、素质全面的培养,使学生知识、能力、素质协调发展。

3.探索研究型教学模式,培养科学素养和综合能力

“自主研究”型人才培养符合全球经济一体化和信息化的要求。应该尝试由传统的单向知识传授的“教学型”模式向学习研究结合的“研究型”教学模式转化。可以通过优化教学内容、课堂提问、课堂讨论、课外阅读、课程小论文和参与教师科研活动等手段,鼓励学生积极思考,敢于提问,勇于创新。[2]此外,“无机化学”课程中体现前沿性、交叉性和应用性的内容可以尝试进行小组学习,即把学生分为若干小组,进行研究协作式学习。例如“配位化合物应用”一节,教师首先给出提纲,包括配合物应用领域(各小组任意选择,重点是农业领域)、案例说明、作用机理、发展前景等。学生通过查阅资料、协作讨论,最后在课堂上展示学习结果。这种学习方式不仅使学生巩固了配位化学基础知识,了解了配合物最新应用领域,还培养了他们综合解决问题的能力,增强了学生的独立意识、创新意识和合作意识,为后续课程以及今后从事的工作打下坚实的基础。

4.尝试绿色化学教育,增强环保意识

近些年,全球生态平衡破坏程度加剧,世界各国重大自然灾害频现,严重威胁到人类的永续生存,其中很多都是与化学反应或物质相关的。为了实现人类可持续发展战略目标,绿色化学教育已不仅仅是科研战线或化工战线的任务,化学教育战线承担着普及、宣传、教育、研究的重要任务。绿色化学是利用化学的技术与方法来降低或消除化学产品设计、制造与应用中有害物质的使用与产生,使所设计的化学产品或过程与环境更加友好,是一门从源头上阻止污染的化学,是未来化学发展的方向。[3]“无机化学”是化学专业学生学习的第一门专业基础课,将绿色化学理念融入其中,使学生从大一开始就在潜移默化中受到绿色化学的教育,这对培养学生科学的环境观、资源观,提高他们的环保意识和责任感有相当大的意义。[4]结合农业院校特色,我们把食品添加剂、植物源绿色农药、反渗透海水淡化技术、超临界水的特性、有毒物质的处理等内容穿插于教学内容中,采用课堂讨论等多种教学方法与学生一起探讨我国“绿色农业”的现状、存在问题及发展前景,使他们逐步具备基本的“绿色”理念,能够适应21世纪农业发展的需要。

二、采用灵活多样的教学方法,提高教学质量

1.网络教学辅助课堂教学

随着计算机技术的发展,多媒体教学已成为必不可少的辅助教学手段。多媒体教学对于提高教学质量具有重要的作用,它克服了传统教学模式中的一些弊端,可以使教学内容更加丰富、形象和直观。此外,我们通过建设和使用“无机化学”网络课程,[5]把教学大纲、教学计划、教案、习题、多媒体课件、章节习题、模拟试题、在线自测等丰富多彩的内容材料上网开放,使学生不受时间空间限制,学习更加自由,突破只能上课听讲一种学习方法的限制,变被动为主动学习,有选择、有重点学习,充分调动学习积极性。网络教学平台不但实现教学资源共享,而且把传统的课堂从教室延伸到网络、图书馆、实验室,既扩展了教学时空,同时扩大了教育平台,为学生们自学提供了更为广阔的空间,实现了全方位、立体化、多视角的课程教学新模式。

2.多向交流提高课堂教学质量

课堂教学是大学教育的最基本途径,对大学生创新能力培养具有关键作用。在现行的课堂教学中,大多是教师对全班学生的单向交流,而教师对学生个体的交流以及学生间的交流则较少。学生在课堂教学中始终处于被动状态,没有真正以学习主体的姿态积极主动投入到课堂教学中去,学生的个性和创造性受到抑制。因此使用以师生共同的教学材料为载体,以对话为线索,以创造为主要活动方式的多向交流课堂教学模式是很有必要的。教师要在课前进行教学内容和互动手段的准备,而学生则要复习旧知识,扩大阅读面,对所学内容进行预习和初步思考。师生通过课堂上的语言互动,课堂下的在线答疑、博客等网络手段共同完成多向交流。多向交流教学方法可以提高学生的参与热情,使学生的身心重新返回课堂。

3.总结教学内容规律性,善用归纳和对比

“无机化学”内容庞杂,计算公式繁多而易混淆,元素化学部分缺乏系统性,要想在较短时间内让学生掌握,难度较大。因此在“无机化学”教学中要抓住重点和规律性的内容,并适时归纳和对比,使学生较好地掌握课程内容。例一,U、S、H和G四个状态函数及其变化量是化学热力学研究的重要内容,怎样记住状态函数的特征并与W和Q等过程量进行区分?可以通过口诀帮助学生记住规律,即“状态函数有特征,状态一定值一定,殊途同归变化等,周而复始变化零”。例二,“无机化学”的四大平衡其实都是化学平衡在不同体系溶液中的应用,都是以化学平衡常数来表示反应进行的程度,但针对每种不同体系的平衡特点,平衡常数有不同的含义,求解不同平衡体系各组分的浓度方法都各不相同,通过寻找共同规律,找出各自的特点,最终以图表的形式列出公式,使学生一目了然。例三,元素化学教学一定要以元素周期律为主线,抓住同周期、同主族元素的单质和化合物的性质递变规律。如对角线规则,含氧酸酸性,卤化物的水解性,氢化物的热稳定性及酸碱性等,学生能相对容易地掌握这些内容。此外非金属元素的含氧酸种类繁多,如磷的含氧酸包括H3PO4、H3PO3、H4P2O7、HPO3、H3PO2等,学生很容易混淆它们的名称,更不用谈掌握各自的性质了,因此我们在教学中让学生通过一些规律记忆,如“焦某酸”是两个正酸分子脱掉一分子水得到,“亚某酸”比某酸少一个氧原子,“偏某酸”比某酸少一分子水,“次某酸”中心原子氧化数为+1等,这样学生就能够准确写出各含氧酸的分子式。

4.利用化学史、生活实例及化学前沿知识激发学生学习兴趣

在教学中发现,学生对化学史,化学领域新进展、新成就,化学与日常生活的紧密联系抱有浓厚兴趣。为此,在“无机化学”教学中有意识强化了这些内容,例如讲授人们对原子结构的认知过程时,可向学生介绍从古希腊德谟克利特臆测原子的存在到现在可以通过扫描隧道显微镜看到实空间的原子排布,32岁的德布罗意因在博士论文中阐述了著名的物质波理论而成为第一个以学位论文获得诺贝尔奖金的学者,年仅28岁的丹麦物理学家玻尔与爱因斯坦等学术前辈的大论战促进了量子化学的发展等,使学生了解在科学的道路上总是充满荆棘,只有脚踏实地、勤奋工作、不畏艰险、锲而不舍,才能踏上成功之路。此外在讲授配位化合物的应用时可延伸出与配位化学联系密切的人体微量元素与健康、抗癌药物顺铂的作用机理;在酸碱反应中介绍血液的pH值与人体健康的关系,土壤pH对农作物种植的影响;在沉淀反应中介绍含氟牙膏的奇妙作用;在氧化还原中介绍燃料电池、电解制氢等新型能源技术;在卤素中介绍感光材料、阻燃材料等的应用;在碳族元素中介绍C60的结构及原子簇的概念、温室效应和全球气候变暖对农业生产的巨大影响等。通过这些实例分析和深入浅出的讲解,既满足了青年人对化学世界的好奇心,又拓宽了他们的知识面,教学效果很好。

三、结束语

新的教学理念和方法在东北农业大学应用化学专业“无机化学”理论教学中已实施5 年,取得了一些成效:充分调动了学生学习的主观能动性,激发了学生的学习热情和创新欲望,促进了创新思考;培养了学生自主学习、团结协作的能力,后学课程教师普遍反映学生分析问题、解决问题的能力显著提高。

参考文献:

[1]姚天明,等.工科无机化学教学目标与教学改革初探[J].大学化学,2001,16(3):26-27.

[2]宋继梅,等.优化课程体系培养创新人才[J].大学化学,2009,24

(5):42-45.

[3]胡明星,宿辉.绿色化学理念在高等化学教育中的融入[J].黑龙江高教研究,2009,(7):175-176.

[4]王自军.探讨无机化学教学过程中的绿色教学[J].化工高等教育,2009,(4):81-84.

绿色化学理念论文范文第6篇

关键词:绿色化学 无机化学 环保

一、论文的研究意义与背景

改革开放以来我国经济社会迅速发展,工业污染也随之加重,大量化学产品的使用既给环境造成了严重的污染,也给人类带来白色垃圾、环境致癌物质、酸雨效应、温室效应等一系列的环境问题。所谓绿色化学,就是指把化学知识以及化学技术和化学方法应用于化学产品以及化学过程中,目的是为了减小或者消除它对人类环境造成的不良影响。首先,笔者认为加强中学生的绿色化学教育是我们国家可持续发展的必要选择。绿色化学概念的提出从源头上预防和消除了环境污染的影响因素,为可持续的发展提供了重要的方法和途径。其次,素质教育的基本要求之一就是要让学生树立绿色化学的意识,培养他们的创新精神和实践能力。最后,绿色化学教育是现代中学化学教学改革的需要,与学生的实际生活密切相连。

二、如何在化学教学中渗透绿色化学教学的理念

1.理论和实验教学内容贯穿绿色化学的概念

如何在化学教学的课堂中贯穿绿色化学的教学方法和理念,是每一个教育者都应该考虑的一个问题。具体来说就是在进行中职化学教学的同时,把绿色化学的知识内容以及相关实验不断地渗透到课堂中去。比如在讲到卤族元素化学性质的同时,以氯气为例,氯气与水反应所产生的次氯酸具有强大的漂白和消毒作用,但是氯气与自来水中的有机物作用会产生一些致癌物质,为了减少有毒化学试剂的使用,美国与日本等发达国家已经用二氧化氯来实现对饮用水的消毒处理。最近几年以来工业废水的随意排放正在污染着人们的身心健康。可以在教学的过程中让学生观察硫酸生产的化学反应以及钢铁熔炼过程中废水是如何产生的,系统地讲解这些工业废水将会对人们的日常生活造成怎样的损害,通过使用哪些绿色化学技术可以降低工业废水的排放。这样将绿色化学教学的理念不断渗透到课堂教学中去。

2.联系生活实际,渗透绿色化学的教学理念

教师要时刻关注国内外有关化学环境污染和环境治理方面的新闻和案例。比如前几年比较流行的“白色污染”,就是使用了大量的聚乙烯塑料袋而产生的。通过这个案例可以让学生首先了解聚乙烯这种物质的危害性,其在燃烧的过程中,会产生大量的黑烟以及会导致温室效应的二氧化碳,另外在这些黑烟里还会有致癌物质二恶英。如果将这些白色垃圾进行掩埋处理,10年时间都不会被分解,反而会对土壤的性能造成严重的损害。为了应对白色污染,2006年国家开始推广可降解的白色聚合物塑料,可向学生具体介绍以淀粉、纤维素等天然可降解的有机聚合物,这些有机聚合物分解以后为二氧化碳和水。另外在讲解废旧电池的处理过程中,为了避免废旧电池所造成的镉污染,可以让学生了解到废旧电池还有大量的金属元素,可以进行回收再利用。

3.重新设计对环境友好的化学反应途径和产品

在化学实验课堂中,对于一些产生有毒化学物质的反应可以采用其他途径的化学反应来实现。比如在制备氧气的化学反应时,次氯酸钾在二氧化锰作为催化剂的条件下会有部分氯气产生,从而造成对环境和人体的污染。我们可以使用一些重金属阳离子与一些单质(木炭、碘粒、铁丝)或者是一些金属氧化物作为催化剂对过氧化氢进行还原,进而产生氧气,而且化学反应的产物对环境并不会造成污染。比如在讲解到一氧化碳还原氧化铜的实验时,由于一氧化碳有剧毒,可以采用氢气来进行氧化铜的还原反应。

随着工业化社会的不断发展,绿色化学的理想就是把传统的污染治理转变成对化学污染的预防,为人类的可持续发展提供一些有益的途径与方法。笔者通过阅读相关参考文献,并结合多年的化学教学实践,对如何在无机化学教学中实现绿色化学教学模式进行了相关研究,在介绍绿色化学概念的基础上,笔者认为可以从以下三个方面实施绿色化学教学:一是,应该把绿色化学的概念贯穿于理论和实验教学中;二是,联系生活实际,渗透绿色化学的教学理念;三是,重新设计对环境友好的化学反应途径和产品。

参考文献:

[1]刘超.谈化学教学中绿色化学教育的渗透[J].泰安师专学报,2002.24(3).

[2]金前英.在化学实验设计和实施中体现绿色化学理念的初步实践[J].化学教学,2003(Z1).

[3]北京师范大学教研室.无机化学(第3版上、下册)[M].北京:高等教育出版社,1992.

绿色化学理念论文范文第7篇

一、绿色化学教育的含义

“绿色化学教育”是工作坊基于对美国化学学会(ACS)的“绿色化学”概念的思考所提出的教育理念。它追求的是“绿色化学的教育”与“绿色的化学教育”的和谐统一。前者,是基于对学生乃至广大民众传播“绿色的化学”的思考,追求的是让学生树立“绿色化学”的观念、掌握“绿色化学”的知识、学习“绿色化学”的技能,解决教育“教什么、学什么”的问题;后者,是基于对教师乃至全社会提出“绿色的教育”的思考,追求的则是化学教育的绿色、和谐,解决教育“怎么教、怎么学”的问题。两者既有区别又有联系,相辅相成,构成一个整体。

二、绿色化学教育采取的“三维六段学案辅助课堂教学模式”

(图略)“绿色化学教育”旨在探讨在化学教学中解决“教什么、学什么”和“怎么教、怎么学”的问题。那么,我们如何实施“绿色化学教育”理念呢?绿色化学教育的课堂教学模式应该是什么样的呢?工作坊全体成员通过开展研究教材、教法和学法的工作,决定突出学法指导,用课堂实验方式大胆实践,探究能促进师生共同发展的有效教学新模式,即“三维六段学案辅助课堂教学模式”,以学定教,发挥学生自主学习、教师精讲点拨的作用。这个教学模式体现了知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的统一;体现了学生的主体与教师的主导的统一。从实践效果来看,此教学模式得到了师生的认同。在“三维六段学案辅助课堂教学模式”中,“三维”是对于教师的教而言,指“导知、培能、导法”的过程;对于学生的学而言,则指“求知、展能、得法”的过程。“六段”包括:①前情回顾。复习前课内容,并以做练习的方式加以巩固;②新课导入。结合生产、生活、社会实际等引入新的教学内容;③新课研学。以学习小组为单位,让学生展示通过学案自主预习所收获的知识、构建的知识体系以及存在的难题;④合作探究。学生分组讨论自主探究过程中遇到的疑难问题,对于本组解决不了的问题,明确希望请教哪一个学习小组来帮助解答。在组与组的相互提问中引入竞争机制,激发学生的辩论激情,让学生思维发生碰撞,并通过师生间的合作对疑难问题进行理解、分析和阐释;⑤归纳总结。先由学生针对本节课的教学目标,结合自身在学习中已有的经验和学生提出的问题,对本课知识进行归纳总结和拓展提升,同时梳理出本课的知识体系,教师订正;⑥巩固训练。根据教学内容,设置情境问题,进行变式训练,提高学生的解题能力与应变技巧,采取课堂上巩固和课后作业两个方式完成。其中“,学案辅助”是指根据上述“三维六段”的教学模式要求,教师以问题呈现的方式编写出相对应的学案,至少在上课前一天发到学生手中,让学生在课外先行自学探究,再在课堂上进一步深化探究。

三、“三维六段学案辅助课堂教学模式”的理论依据

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》要求“以学生为主体,以教师为主导,充分发挥学生的主动性,促进每个学生主动地、生动活泼地发展”,“注重培养学生自主学习、自强自立和适应社会的能力”。另外,建构主义的教育思想给我们的启发是,教学绝不是教师给学生灌输知识、技能,而是学生通过驱动自己学习的动力机制积极主动地建构知识的过程,课堂的中心应该在于学生而不在于教师,教师在课堂教学中应该是引导者、促进者和帮助者。

四“、绿色化学教育”的实践

绿色化学理念论文范文第8篇

(一)对高职院校学生进行“环境意识”培养的重要性

环境意识是人们通过一系列心理活动过程而形成的对环境保护的认识和行为倾向,是人对自然环境的理论、情感、意志、知觉等观念形态的总和,它包括了环境伦理意识、对环境科技知识和常识的了解、环境政治经济与法制意识以及环境心理意识。环境意识已成为人类文化素质的重要组成部分,它将使人的言语行为更具有目的性和自觉性,使个体能够主动的认识、评价和保护环境,自觉地调控自身的言语行为,使之更符合规范与道德。早在1992年,我国政府就明确提出了“加强环境基于“环境意识”培养的高职绿色化学教育柳州城市职业学院 张 琳教育,不断提高全民族的环境意识”的对策。高职学生毕业后,他们将承担生产一线、社会服务等领域主要岗位的工作,提高这一学生群体的环境意识水平,树立可持续发展的观念,对经济、社会的持续、健康发展具有不可估量的作用。显然,环境意识是高职学生应具备的素养。

(二)高职院校开展绿色化学教育的必要性

许多环境问题都与化学物质有着直接的关系,具备一定的化学知识使得人们在碰到环境问题时能够做出及时的辨别和判断,并得出解决的方法手段,以减小环境危害,保障人体健康。绿色化学是化学学科的前沿,化学学科的特点,决定了绿色化学教育在培养和提升学生环境意识中具有较其他学科更多的优势。高职院校学生,通过接受绿色化学教育,会逐步具备绿色化学的思想,具备绿色观念,直至能用绿色化学的思维方式来指导自己的工作,用绿色化学的方法手段来解决生产生活实践中可能碰到的环境问题,而且,他们将成为一个具有较高环境意识的群体,用自己的行为影响身边的每一个人。现如今,国际社会已将绿色环境、绿色家园作为共同追求的目标,国内各行各业都已经意识到要生存、要发展,就必须在资源的合理利用、降低能耗、环境保护这些方面加以足够的重视,甚至是让其成为行业企业的发展理念和文化。基于此,行业企业对员工提出了更高的要求,也寄予了更高的期望,员工的环境意识、可持续发展意识、较强的社会责任感,将帮助行业企业长久处于不败之地。由此可见,在高职院校中实施绿色化学教育符合社会可持续发展的需求,是必要的。在高职院校开展基于“环境意识”培养的绿色化学教育,不仅可以让绿色化学教育的目的、目标更明确,而且教育内容、教育途径的选择也更易于让高职院校所接受。

二、基于“环境意识”培养的高职绿色化学内容体系构建

绿色化学的教学内容包括以下几大方面:绿色化学原则、绿色化学理念、绿色化学原理、绿色化学技术和绿色工艺等。基于高职学生的知识结构及能力特点,在开展绿色化学教育的过程中,内容的选择非常关键,我们不需要去追求专业深度,而应该把教学重点放在原则、理念上,选择一些贴近实际、反映学科与技术、技术与生活生产,体现环境保护的内容,同时介绍一些化学领域中涉及到环境、伦理、道德、法律等方面的知识。也就是说在高职中开展绿色化学教育,教学目标可定位在让学生建立起一种可持续发展的理念,强化学生的绿色观念,时刻牢记人类对于环境与社会的责任感,培养学生的环境意识。绿色化学恰好可以承载环境意识培育和环境知识传输这一核心任务。

三、基于“环境意识”培养的高职绿色化学教育实施途径

课堂教学是开展绿色化学教育的主阵地,能够较系统的让学生接受绿色化学知识的教育,然而受到教学课时数及学生知识结构的影响,在高职院校中,绿色化学课程作为必修课开设很少,多以选修课的形式开设。为了让绿色化学教育在高职院校中的普及面更广,使更多学生的环境意识得到提升,可考虑灵活多样的实施途径。

(一)安排绿色化学教育讲座

选择学生较为关注的社会热点问题,比如绿色食品、赤潮的危害、异常天气的形成、新能源、生态城市建设等,从化学学科的角度,有针对性地开展专题讲座,这不仅能够使学生掌握绿色化学的相关知识,还能进一步提升环境认识。

(二)利用环境保护纪念日,开展主题宣传

3月17日世界保护臭氧层日、3月22日世界水日、4月22日世界地球日、6月5日世界环境日,利用这些环境保护纪念日开展主题班团会,举办专题宣传栏等,充分挖掘隐含的绿色化学知识,对学生进行绿色化学宣传,教育学生在日常生活中,从身边点点滴滴的小事做起,时刻牢记环境保护的责任,保护我们的大家小家。

(三)成立社团或兴趣小组

积极开展实践活动,组织和号召有兴趣志向的学生成立譬如“绿色行动营”“环保社”等一系列社团或绿色化学兴趣小组,借助社团活动积极开展研究性学习或社会实践调查,如区域水质污染情况分析、垃圾的分类处理、塑料制品的使用情况、不同种类洗涤剂的使用调查、农药滥用现象及危害调查、汽车尾气污染状况及控制方法研究、城市污水处理调查等,这样使学生在社团活动中深化绿色化学理论知识的学习,也唤起更多同学对绿色化学的关注、对环境保护的关注。另外,还可以多开展一些与绿色化学、环境保护为主题的读书活动、科技论文竞赛、知识竞赛、演讲比赛等活动,不仅丰富了校园文化,还能让整个校园的环境意识氛围提升一个层面,使得每一个学生都能够领悟到环境保护既是责任又是义务,在学习生活及今后的工作中自觉践行环境保护的行为。

绿色化学理念论文范文第9篇

关键词 化学化工专业学生 绿色化学意识 绿色化学原则 绿色化学素养建构

近年来,随着科技的进步、社会的发展,资源与能源消耗逐渐加大,大量生活垃圾和工业污染物的排放,以及化学品的滥用,使人类的生存环境日益恶化,这不仅严重威胁到人类的健康、生存与发展,更危及子孙后代的前途和命运。然而,几乎所有的环境问题都与化学有着直接或间接的关系。就化学化工本身来说,传统上,一方面化学家在开发化学物质合成方法时,主要考虑效率,另一方面合成化学家在开发与设计如何合成所需化学品的方法时,只重视化学工程的始端,往往忽略处于过程末端的废物处理问题。所以,许多已存在的化学过程,在获得满意经济效益的同时,却对环境和人类健康造成了极大的负面影响。为了保护环境,走可持续发展的道路,培养具有社会责任感的年轻一代,在大学化学教学中渗透绿色环保理念是非常必要的。化学教师不但应是科学文化知识的传播者,更应成为绿色环保理念的创导者和践行人。为了有针对性地对化学化工专业学生进行绿色化学教育,笔者就化学化工专业学生对绿色化学的认识进行了调研。

1.调查方案的设计

以绿色化学的概念、作用及原则为主要调查内容,通过查阅相关文献资料,进行问卷设计;采用问卷调查及访谈方法对山西晋中学院化学化工学院2—4年级化学(含师范)及应用化学专业学生进行调查。对获得的第一手资料进行统计,并对有关问题进行综合分析,在此基础上参阅相关文献给出相应对策与建议。本次调查采用以班发放问卷、现场答卷与收卷方法。实发问卷400份,收回有效问卷364份。

2.调查结果统计

化学化工专业学生对绿色化学认识的调查统计见表1。

3.调查结果分析

表1显示,多数学生对绿色化学的属性有较好的理解与认识;不少学生对绿色化学的作用理解与认识不足,甚至是错误的。如约74.2%的学生误认为“绿色化学使化工过程含有废物处理环节,因而会使整个费用增加”。这些学生不懂得,先污染后治理,不仅难度大,费用不菲,而且多数需要停产整顿,随之而来的是更大的经济损失。如果化工过程实现了绿色化,即做到五个“R”:第一Reduction——“减量”,即减少“三废”排放;第二Reuse——“重复使用”,即重复使用催化剂、载体等;第三Recycling——“回收”;第四Regeneration——“再生”;第五Rejection——“拒用”,指对一些无法替代、无法回收、无法再生和重复使用的,有毒副作用及污染作用明显的原料,拒绝在化学过程中使用,这就能有效实现节省资源、能源,减少污染,变废为宝,降低成本的目标,避免出现先污染后治理的恶劣情况。仅约54.2%的学生能够认识到“绿色化学追求高选择性化学反应,极少副产品,甚至达到原子经济性”。原因是不少学生缺少对原子经济性的认识。原子经济性是绿色化学的核心内容,指原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物,不产生副产物或废物,实现废物“零排放”。可见,绿色化学的原子经济性反应,首先是最大限度地利用原料,其次是最大限度地减少废物的排放。

表1中选项8-19是绿色化学的12条原则。学生对其中9条原则有较好的理解与认识。但仅约52.7%的学生能够认识到绿色化学要求“能量使用应最小,并应考虑其对环境和经济的影响”。以前化学家在设计化学过程时,往往考虑的是如何提高产率,而忽略了能量问题,认为该问题是工程师的事情,使得化学工业成为了耗能大户。生产和使用能量的工程,往往也会造成污染,如以煤为燃料所提供的热能,多用一份能量,就多一份污染。因此,设计化工过程的化学家需要对化工各阶段进行调节与优化,从根本上改变其对能量的需求,从而使能量最低,减小对环境和经济的影响,减轻对能源危机带来的压迫。仅约42.3%的学生能够认识到,化工过程应尽量避免不必要的衍生步骤。衍生步骤会带来更多的副产物,消耗更多的资源与能量。更多的产物意味着可能会对环境产生更多的污染和破坏,必然产生需要处理更多废物的费用;更多能量的使用会使成本变高,造成不必要的能源浪费。因此,在化工过程中应最大限度地避免衍生步骤,以降低原料的消耗及对人类健康与环境的影响。仅约32.4%的学生能够认识到化工过程中催化试剂优于化学计量试剂。化学化工专业学生应该明确,催化反应不仅具有提高原料利用率与降低废物产生的益处,而且催化剂可以降低反应活化能,既利于控制,也可以降低反应发生所需要的温度。选择性催化剂是绿色化学的重要工具和重点研究方向。

4.思考与建议

不少学生对绿色化学的作用、原则缺少认识,其主要原因:一是学校对学生进行绿色化学教育重视不够,缺少要求;二是化学类专业课的课堂教学缺少绿色化学思想与原则的渗透;三是没有开设“绿色化学”课程,学生缺少了对绿色化学系统学习的机会。树立绿色化学思想,不仅是化学家与化工专家的事,而且是所有从事与化学有关的人们关注的事。作为专门培养化学化工专业高级人才的高校,应把绿色化学理念渗透到化学教育的全过程中,并作为课改与教改的指导思想。

4.1在化学类的基础课教学中渗透绿色化学思想

化学教材中蕴涵有大量绿色化学的素材,因此,在课堂教学中要时时体现绿色化学的原则和思想。通过环境污染及其危害的具体事例,让学生了解我国乃至全球环境日益恶化的现状,并探讨相应的解决措施,使学生认识到石油、天然气、煤炭等能源与资源作为现代工业的基础都是不可再生的,新能源和可再生能源是重要的战略选择,从而对环境保护、资源与能源的重要性、必要性和紧迫性有清醒的认识,明确发展经济不能走先污染再治理的老路。把“原子经济性理论”、现代化学技术与方法渗透到理论课与实验课中,就如何优化定量与定性实验、物质合成及当前资源利用、环境污染、化学品乱用等重大问题与学生进行讨论,培养学生的绿色化学思想及可持续发展战略,为学生在校学习与以后的工作中能够充分发挥化学的正面作用,更好地造福于人类社会奠基。

4.2在化学实验课中培养绿色化学理念

化学化工专业,各类实验课所占的比重很大,实验过程中往往会产生、排放大量的污染环境的有毒有害物质,这就需要实验教师尽量改进传统实验,应用先进的实验研究新成果,以绿色化学思想与原则指导实验仪器和试剂的选择,指导实验设计、实验方法与实验“三废”的处理,在每一个实验中力求减少或避免有毒有害废物的产生,为师生和工作人员提供安全的工作环境。为此,首先,在实验中尽量采用无毒无害的反应原料。在进行无机、有机、分析、物化等实验时,在满足教学需要的情况下,为避开毒害品的使用,可考虑寻找替代品,变更反应路线,设计绿色实验方案,如用维生素B1替代剧毒的KCN做催化剂进行安息香缩合反应;以葡萄糖替代有致癌作用的苯为起始原料,用遗传工程获得的微生物为催化剂合成已二酸;用新型的固体溴化剂四丁基三溴化铵替代Brz与苯酚、苯胺反应制备对位的一溴代物,不仅反应产物更易于控制,避免了使用Br2带来的有毒、易挥发、不便准确量取等弊端,而且还具有可回收利用等优点。其次,使用封闭实验装置,回收实验废料。注意化学实验内容的选择、设计和呈现体现绿色化。一方面尽量减少污染很严重的实验,另一方面对一些实验过程中产生有毒有害气体、且污染环境的实验,进行改进与创新,想方设法将其设计成为封闭的实验装置。包括:气体发生与收集装置、气体性质反应容器、尾气收集与处理、导气装置等。在无法封闭的情况下,要注意回收、通风或采取其他防护措施。对实验过程中产生的废料,设法予以回收或适当处理。第三,采用微型实验。在微型化的条件下对实验进行重新设计与探索,以达到用尽可能少的试剂来获取尽可能多的化学信息。

4.3开设专门的绿色化学课程

首先,从课程设置上满足培养具有绿色环境意识的新一代化学工作者和公民的需要出发,借鉴国内外大学的经验,开设“环境生态化学”、“零排放有机化学”、“环境友好催化”、“绿色生态材料”、“生物技术”、“绿色能源”、“绿色化学导论”等绿色化学选修课程。其次,使绿色化学课程内容体现基础性、系统性与时代性。教学内容以绿色化学的12条原则为主线,围绕绿色化学的基本问题展开讨论,介绍绿色化学的产生与发展,绿色化学的概念、原理、应用、主要研究成果及动向。第三,依据绿色化学课程内容的特点,采用讲授、讨论、研究、参观、调查和文献研究等适当的教法,提高教学质量,把学生的心留在课堂上。

4.4在实践中培养绿色化学意识

绿色化学理念论文范文第10篇

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。

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