李玉玲+杜百祥
[摘 要]綠色化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的一個新興研究領(lǐng)域。針對綠色化學(xué)的課程特點,教師在環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生的綠色化學(xué)課程教學(xué)中采取研究性教學(xué)的方式,有助于培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。這種方法對培養(yǎng)具有創(chuàng)造性思維的人才有重要意義。
[關(guān)鍵詞]環(huán)境;綠色化學(xué);教學(xué);教學(xué)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(xué),也被稱為環(huán)境友好化學(xué),清潔化學(xué)或無污染化學(xué),主要是指在化學(xué)品的設(shè)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(zhì)的使用或在過程中的生成的化學(xué)。綠色化學(xué)的核心是“原子經(jīng)濟性”,基本原理是公認的十二原則。綠色化學(xué)是更高層次的環(huán)境友好化學(xué),與環(huán)境保護不同,綠色化學(xué)不是被動地治理環(huán)境污染,而是主動地防止化學(xué)污染,是從物質(zhì)產(chǎn)生的源頭控制廢物的產(chǎn)生,減少對環(huán)境的污染。所以綠色化學(xué)對環(huán)境保護及社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義, 這與現(xiàn)代化工工業(yè)發(fā)展趨勢相吻合。
一、綠色化學(xué)課程教學(xué)的意義
大學(xué)生是我國科學(xué)技術(shù)未來的生力軍,在大學(xué)課程中開設(shè)綠色化學(xué)課程,通過相關(guān)的教學(xué)活動培養(yǎng)大學(xué)生的環(huán)境保護意識,有利于從根本上防止污染,有利于實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展。作為化學(xué)教育工作者,我們有責(zé)任和義務(wù)將綠色化學(xué)及相關(guān)知識引入高等教育知識體系中,并系統(tǒng)傳授給學(xué)生。
隨著對綠色化學(xué)科學(xué)研究的不斷深入,綠色化學(xué)的思想和觀念逐步為人們接受,并被引入高校教學(xué)活動中,很多高校都開設(shè)了綠色化學(xué)課程。綠色化學(xué)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(xué)其他課程不同,綠色化學(xué)沒有完善的知識體系和教學(xué)大綱,因此如何結(jié)合時代特點和專業(yè)知識,為大學(xué)生講授綠色化學(xué)課程,是任課教師在教學(xué)過程中面臨的主要問題。作者從2009年開始在江蘇師范大學(xué)為環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生講授綠色化學(xué)課程,在教學(xué)過程中積累了一些經(jīng)驗,進行了一些有益的嘗試。
二、綠色化學(xué)課程教學(xué)方法的探索
針對綠色化學(xué)的課程特點,我們對其教學(xué)方法進行了以下探索。
(一)精選教學(xué)內(nèi)容 啟發(fā)學(xué)生的興趣
綠色化學(xué)是一門新興的學(xué)科,發(fā)展很快,但沒有較為成熟的教材,需要教師根據(jù)教學(xué)目標選取教學(xué)內(nèi)容。這也為教師提供了一定的自由空間,教師可以結(jié)合自己的科研方向和學(xué)術(shù)思想、提供最新的學(xué)術(shù)動態(tài)。另一方面,綠色化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容與有機化學(xué)聯(lián)系緊密,涉及很多有機合成反應(yīng)的方法和條件,如果只進行抽象的講解,學(xué)生容易感到枯燥乏味。因此在教學(xué)過程中,應(yīng)適時地結(jié)合實際生活,用生動的實例充實課堂教學(xué),展現(xiàn)綠色化學(xué)在現(xiàn)代生活中的重要作用,進而激發(fā)學(xué)生對這門課程的學(xué)習(xí)興趣。例如,介紹“白色污染”及解決措施,這樣學(xué)生就會對綠色化學(xué)有更加充分的了解,也能夠加深學(xué)生對綠色化學(xué)在日常生活中的實用性和重要性的認識。
綠色化學(xué)是一門交叉學(xué)科,發(fā)展速度很快,而且涉及很多化學(xué)相關(guān)領(lǐng)域, 因此我們在滿足教學(xué)基本要求的前提下, 采用靈活多樣的教學(xué)形式,并經(jīng)常對教學(xué)內(nèi)容進行更新。比如在課堂教學(xué)中,根據(jù)學(xué)生的接受情況,將一些相關(guān)的具有應(yīng)用價值的最新研究成果添加到教學(xué)內(nèi)容中。另外,也可以利用學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫資源來提供關(guān)于綠色化學(xué)的最新科研成果的鏈接,以便學(xué)生隨時閱覽、學(xué)習(xí),讓學(xué)生了解綠色化學(xué)的研究動態(tài)及最新進展,提高學(xué)生對該門課程的學(xué)習(xí)興趣,增強他們對新問題的求知欲望,使學(xué)生獲取更多的知識。
(二)多種教學(xué)方法結(jié)合使用,啟發(fā)學(xué)生思考
傳統(tǒng)的課堂教學(xué)主要是“講解—接受型”教學(xué)模式,教師是教學(xué)信息的主動發(fā)出者,學(xué)生則是被動地接受知識,這種教學(xué)中師生的互動交流少,教學(xué)氣氛沉悶,也阻礙了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。相比之下,研究性教學(xué)是深受廣大師生歡迎的教學(xué)方式,可以將課程的內(nèi)容轉(zhuǎn)變成生活、生產(chǎn)或科學(xué)中的實際問題,以學(xué)生為中心,在教師的引導(dǎo)下按照科學(xué)研究的模式來分析、解決這些問題,最終達到學(xué)生獲取知識、提高能力的一種教學(xué)過程。
在研究性課堂教學(xué)中,教師作為指導(dǎo)者,在設(shè)定的問題情境中要引導(dǎo)學(xué)生主動思考問題, 幫助學(xué)生找到解決問題的辦法,這種教學(xué)方式有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。如在講授綠色溶劑技術(shù)這個章節(jié)時,我們讓學(xué)生在課前查閱相關(guān)的文獻資料,了解有關(guān)的科學(xué)前沿內(nèi)容。在該章節(jié)的課堂教學(xué)過程中, 可以將這節(jié)課的10~15 分鐘左右的時間留給學(xué)生介紹自己的學(xué)習(xí)體會,以及對綠色溶劑技術(shù)的理解,分組進行討論,以提高他們的學(xué)習(xí)主動性,強化學(xué)生的科學(xué)思維方式。這種自主學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生體會到學(xué)習(xí)的樂趣,同時也鍛煉了學(xué)生文獻查閱和使用網(wǎng)絡(luò)資源的能力。課堂教學(xué)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)的有機結(jié)合可以有效地提高教學(xué)效果,有利于培養(yǎng)創(chuàng)新性人才。
作為一門專業(yè)課,綠色化學(xué)每節(jié)課要傳遞的信息量非常大,多媒體教學(xué)技術(shù)的運用大大提高了綠色化學(xué)課程的學(xué)習(xí)效率。但是,多媒體教學(xué)的缺點是容易導(dǎo)致學(xué)生一直處于抄筆記的狀態(tài),沒有時間去消化和思考教師講授內(nèi)容,不能和教師互動,只能被動接受課堂內(nèi)容。所以要改善教學(xué)效果,就應(yīng)該結(jié)合本課程的特點以及學(xué)生的實際情況,合理地使用多媒體教學(xué)手段,注意不同教學(xué)手段間的配合使用。
課堂教學(xué)是學(xué)生學(xué)習(xí)綠色化學(xué)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(xué)的良好補充,將二者有效結(jié)合起來,能夠起到事半功倍的效果。為全面提高學(xué)生的綠色化學(xué)素質(zhì),我們一方面組織學(xué)生到學(xué)校的實習(xí)基地,有合作的化工廠或制藥公司參觀調(diào)查并進行交流。另一方面,通過課外實驗教學(xué)來配合課堂教學(xué)進行綠色化學(xué)教育,讓學(xué)生在具體的實驗過程中進一步強化綠色化學(xué)觀念,如在環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生的研究設(shè)計性實驗中分別采用有機溶劑和離子液體為反應(yīng)介質(zhì)合成一些有機化合物,讓學(xué)生對兩種合成方法進行比較。這樣不僅能鍛煉學(xué)生的動手能力,而且能使他們用理論聯(lián)系實際,真正感受到環(huán)境污染帶來的危害性,增加他們迫切保護環(huán)境的積極性。另外在畢業(yè)設(shè)計和課程設(shè)計中有意識按綠色化學(xué)要求進行,開展專題講座,環(huán)保展覽宣傳等,讓綠色化學(xué)融入人才培養(yǎng)全過程,增強學(xué)生的環(huán)保意識。
(三)建立合理的考核機制,注意與學(xué)生的互動和反饋
在教學(xué)過程中,我們發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生上課聽講不認真,主動學(xué)習(xí)積極性低,部分學(xué)生為了獲得更高的平時成績,抄襲別人的作業(yè)。因此,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,優(yōu)化考核體系顯得尤為重要。
綠色化學(xué)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(xué)期的授課中,我們通常在完成課堂教學(xué)任務(wù)前給出課程論文的具體要求,要求學(xué)生根據(jù)綠色化學(xué)課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容,結(jié)合課程論文的具體要求,查找和閱讀有關(guān)的文獻,綜合運用所學(xué)知識,整理和撰寫課程論文??紤]到學(xué)生的實際情況,在這個環(huán)節(jié)通常也會給出一些相關(guān)指導(dǎo),如每個數(shù)據(jù)庫的使用教程和視頻等,課程論文的完成很好地培養(yǎng)了學(xué)生檢索文獻、閱讀文獻、分析問題和解決問題的能力,也為環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)論文設(shè)計打下了良好的基礎(chǔ)。
綠色化學(xué)的平時成績一般由出勤率,作業(yè)和課堂表現(xiàn)構(gòu)成。不同于其他化學(xué)類課程的考核方式,在綠色化學(xué)課程的考核中,我們將學(xué)生在課堂教學(xué)中的表現(xiàn)以及課后心得體會也計入平時成績。如在某些章節(jié)的課堂教學(xué)前,對學(xué)生進行分組,給每組學(xué)生布置一些題目,課堂教學(xué)中,每組可派出代表對相關(guān)問題給出解答,組與組之間可以互相提問。學(xué)生通過這個環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)可以更好地了解相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的背景知識,更深刻地掌握教學(xué)知識點。教師根據(jù)每組學(xué)生的表現(xiàn)進行打分,并將這部分成績計入平時成績中。課程結(jié)束后,每個參與的學(xué)生都要總結(jié)該課程的學(xué)習(xí)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(nèi)容也作為平時成績的一部分。以上教學(xué)活動的開展,一方面可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,另一方面學(xué)生給出的意見和建議可以督促任課教師改進教學(xué)方法,提高教學(xué)水平。在這門課程中,部分評價意見如下:1.綠色化學(xué)這門課跟我們的生活關(guān)系密切,感覺很有用;2.課堂上老師舉的例子很生動,學(xué)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(nèi)容吸引人,但是有部分反應(yīng)有機化學(xué)里沒學(xué)過,能否多講一些。
總的來看,學(xué)生對這門課程的關(guān)注程度高,總體滿意程度也比較高。
三、結(jié)語
綠色化學(xué)是一門面向21 世紀的高層次化學(xué),它體現(xiàn)了化學(xué)、科學(xué)技術(shù)、社會之間的相互影響和聯(lián)系。在綠色化學(xué)教學(xué)中,教師采用研究性教學(xué)的方式,能幫助學(xué)生獲得相關(guān)的知識、技能和能力,有助于學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)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(guān)系, 激發(fā)其社會責(zé)任感。
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[責(zé)任編輯:劉鳳華]