(魯南技師學院 山東 276000)
綠色化學是一門較為新型的交叉學科,其中包含有明確的科學目標和社會需求,從廣義上來講,其也被人們叫做環(huán)境無害或者環(huán)境友好型化學。綠色化學理念主要是指一種在生產(chǎn)中不會對環(huán)境造成破壞并且沒有危害的清潔化學。綠色化學是指通過采用一些化學的技術(shù)與方法,盡可能最大限度地減少使用或者從根本上就不用這些有毒有害的試劑、溶劑、催化劑等,如此一來還能夠減少與之相關(guān)的有害化學產(chǎn)物或是其他不好的物質(zhì),其不但會給人們的身體健康帶來威脅,可能還會給生態(tài)環(huán)境帶來一些不可逆的毀壞。在現(xiàn)實的化學化工教學過程當中,有些專職的實驗課老師對化學實驗產(chǎn)生的廢棄產(chǎn)物處理以及降解工作的重視度不高,通常會直接丟掉或者排放到下水道中,這將會給人及自然帶來一些不同程度上的不良影響,比如降低生態(tài)環(huán)境質(zhì)量以及威脅人們身體健康。在此同時,在操作的大部分化學化工實驗中,都會產(chǎn)生相當多的廢渣、廢氣以及化學有機物等,其中絕大多數(shù)都是導致環(huán)境質(zhì)量越來越差的污染源。
①控制污染原則
在化學工業(yè)正常的生產(chǎn)工作過程當中,因為其自身的工作原理與工作流程,最后都會或多或少地產(chǎn)生一些廢物、廢渣以及廢氣,這些對其附近環(huán)境所造成危害的程度比較高,對于這些污染物,在處理的時候,如果相應的措施沒有落實到實處,那么就會造成大范圍較為嚴重的環(huán)境污染。綠色化學的及時出現(xiàn)對從源頭上有效地控制工業(yè)污染以及適當?shù)卣{(diào)整解決污染的方法提供了一定的幫助,其目的就是不僅要盡可能地減少在工業(yè)生產(chǎn)過程當中所產(chǎn)生的有害物質(zhì)的整體數(shù)量,而且盡最大努力保護周邊的自然環(huán)境不會受工業(yè)生產(chǎn)的影響而遭到破壞。學生們在課堂上學習綠色化學理念的過程當中,首先切記要根據(jù)現(xiàn)如今我國實際污染的真實狀況加以深入地思考,然后就是靈活地運用書本中所學過的與之有關(guān)的相似案例,最后再將其與工廠的實際生產(chǎn)參數(shù)互相結(jié)合起來,與此同時進行與之相關(guān)的實踐工作,最終讓學生分析問題和解決問題的能力都有很大程度上的進步。
②化工生產(chǎn)原則
人們在提及工廠高危生產(chǎn)作業(yè)時,習慣性地把其與環(huán)境污染聯(lián)系起來,現(xiàn)如今社會上的總污染,絕大部分都是由化工工廠以及其他的一些高污染企業(yè)所產(chǎn)生的,人們在日常生活中產(chǎn)生的污染所占比例真是微乎其微?,F(xiàn)在就拿生產(chǎn)醫(yī)藥產(chǎn)品的一些工廠來說,人們在醫(yī)院輸液的時候,一般都會用到針頭、針管以及吊瓶等,有的時候還會用到醫(yī)用手套,它們?nèi)慷际怯盟芰匣蛘呦鹉z制作而成的,在生產(chǎn)制造過程當中,原材料一般都會有一些殘留的物質(zhì),其就是造成空氣質(zhì)量低以及附近水源被嚴重污染的罪魁禍首。化工工廠如果要走長期可持續(xù)發(fā)展道路,就要學會將綠色化學理念高效地運用在生產(chǎn)中,把健康安全的生產(chǎn)作為基本原則,從本質(zhì)上減少污染的發(fā)生。
③處理污染原則
由于生態(tài)環(huán)境長時間遭到嚴重的毀壞,當今我國的自然環(huán)境情況越來越糟糕,比如大多數(shù)動物的遷徙以及滅絕,也都是周圍環(huán)境的愈發(fā)惡化所導致的。雖然現(xiàn)在越來越多的人已覺察到了環(huán)境被破壞的嚴重性,而且開始著手對身邊的環(huán)境進行治理,但是要讓環(huán)境恢復如初真是難以實現(xiàn),環(huán)境保護的工作也并非一朝一夕就能見到成效,需要長年累月持之以恒的堅持。綠色化學理念工作的重中之重就是目前人們所關(guān)心的環(huán)境保護。不管人們在實踐中怎么運用綠色化學理念,其根本就是要高效快速地控制住污染源,以免進一步擴散,造成更為嚴重的后果。與此同時,想方設(shè)法對已經(jīng)遭到污染的地域進行高度修復。還有就是,綠色化學技術(shù)的運用會有意想不到的驚喜。
一般來說,學習化學化工相關(guān)專業(yè)的學生在畢業(yè)以后,大多數(shù)都會選擇從事與化學化工有關(guān)的職業(yè),化工生產(chǎn)過程中會對環(huán)境造成比較大的影響,其排出的一些廢水、廢氣以及廢渣等等,都會給環(huán)境帶來極其巨大的破壞,在進行化學化工教學的時候加入綠色化學理念,緊緊圍繞控制污染展開教學以及設(shè)計實驗,這樣不僅能夠促進學生們綠色生產(chǎn)意識的增強,而且,學生們在此過程中學會了將綠色生產(chǎn)技能運用到控制污染方面。
在教學過程中,老師首先要盡可能多給學生們傳授綠色生產(chǎn)理念,讓他們沉浸在這種氛圍里,然后講解一些有關(guān)綠色化學化工的知識點,最后教導學生們在進行化學化工生產(chǎn)的時候,順理成章地運用綠色生產(chǎn)的技能,如果學生們通過深入地探索,最終創(chuàng)造出了零污染并且安全系數(shù)高的化工化學生產(chǎn)工藝,那么就能夠改善化學化工產(chǎn)業(yè)現(xiàn)如今的困境,不僅為大自然送去了久違的福音,而且造福了后代的子子孫孫。
現(xiàn)如今,我國自然環(huán)境狀況讓人一想起來就感到憂心忡忡,環(huán)境保護之路一眼看不到頭。當代,各高校都在進行教學改革,此時正是引入綠色環(huán)保理念的大好時機,一定程度上有利于加快我國環(huán)境改善的進程,助其一臂之力。與此同時,大力鼓舞學生為國家環(huán)境保護獻出一己之力,喚起他們竭盡全力改善環(huán)境質(zhì)量的決心,激起學生們堅定不移地解決環(huán)境污染的自信心,因此,也為我國未來環(huán)境保護工作奠定了良好的基礎(chǔ)。
化學化工相關(guān)專業(yè)屬于工科,由此可見,化學化工是比較實用的學科。教學改革注重實踐,因此實驗就理所當然的成為其重要的組成部分,學生接觸實驗的機會也會大大增加,比如上課期間學校的實驗室以及實習階段工廠的實驗室,無論何時何地進行實驗操作,都需要保證自身安全,學生在開始實驗的過程中,盡量做好科學有效的自我預防與保護措施,以免自己的身體受到損害。當綠色化學理念在學生們的學習生活中無處不在時,他們的化學安全意識自然而然也就形成了。
現(xiàn)階段工業(yè)的發(fā)展隨著人們需求的提高也逐漸被高要求化,其所面臨的最為棘手的問題就是該怎么讓化學化工產(chǎn)業(yè)走長期可持續(xù)性發(fā)展的道路,綠色化學理念就相當于是此問題的一把鑰匙,其不僅能夠讓化工產(chǎn)業(yè)減輕環(huán)境污染的愿望得以實現(xiàn),而且在一定程度上對生態(tài)平衡起到了保護作用。為了讓越來越多的人打心底里接受綠色化學理念,通過在所有高校化學以及化工專業(yè)課程的教學中加入綠色化學思想,當然中小學與之相關(guān)的教學也不例外,從而讓其得以大范圍的普及。運用此種方法能夠讓綠色化學理念在人們的心中根深蒂固,人們無論在今后的學習或者生活,還是研究中,都會習慣性把綠色化學理念作為首要的指導。但實際情況并非如此,我國中小學以及高校老師在進行化學化工教學的時候,并不太注重綠色化學理念,其在應用程度上就別提了,更是遠遠不夠,把綠色化學理念融合在化學化工教學里真是任重而道遠,仍然需要堅持不懈地努力。
在綠色化學理念問世以來,就特別受到社會各界人士的關(guān)注,其可謂關(guān)注度相當高,但是因為目前對其的研究仍然處于中級階段,成熟度不夠,也不太完善,所以中學化學和大學化學及化工專業(yè)現(xiàn)有的教科書中還沒有出現(xiàn)與綠色化學理念相關(guān)的較為系統(tǒng)的理論知識,因此如今不僅僅是學校在讀的學生們,就連教學的老師們對綠色化學理念的知識框架以及理論結(jié)構(gòu)都沒有形成系統(tǒng),更談不上完善了,從而影響了在教學過程當中把綠色化學理念運用的出神入化,也在一定程度上阻礙了學生們對綠色化學理念的深入了解。一般實踐都需要完整的理論知識,其是必不可少的基礎(chǔ)條件,因此,目前當務(wù)之急就是想辦法盡快形成科學嚴謹并且完整無缺的一系列與綠色化學理念相關(guān)的理論知識體系,這樣學生們進行實際化學化工實驗操作的過程中,老師才能有理有據(jù)地教導他們運用此理念,從而從源頭上杜絕了在實驗中使用有危害或者有毒性的原材料,大大地減少了在實驗進行的過程中生成和排放出的有毒有害物質(zhì),確保了實驗操作過程的綠色以及環(huán)保。
化學和化工等學科偏向于實際操作,因此它們特別注重學習了解實驗課程的部分,通過實驗課程的安排,學生們能夠動手操作驗證自己在書本上所學的知識內(nèi)容,從而能夠讓了無生趣的知識瞬間變得生動形象,簡單易懂,不僅僅有益于加深他們對知識的理解,進而更加扎實地掌握所學到的知識,而且有助于促進他們動手操作的實踐能力以及探究未知意識提升。在化學和化工相關(guān)學科的教學中,實驗課程所占的比重是相當高的,由此可見,在實驗課程中加入綠色化學理念是一個明智之舉,而且特別重要。醛類、烴類以及酚類等有機試劑是學生們在化學和化工實驗的過程中使用較為頻繁的,它們都會對自然環(huán)境和人體健康有所損害,可想而知,在空間不大的實驗室里,大量的學們生聚集在一起進行實驗操作,這將會給老師和學生們的身體健康帶來多么不好的影響以及傷害。除此之外,實驗中所產(chǎn)生的物質(zhì)通常有一部分也是對環(huán)境有所危害的。絕大多數(shù)的中學和高等院校從來都不在意由實驗而產(chǎn)生的物質(zhì)在排放之前的加工處理以及降解工作,簡單粗暴地將對自然生態(tài)環(huán)境和人體健康不利的物質(zhì)排放到大自然中。
在中學和高等院校的教學過程當中,老師們往往只在意一些知識點的概念,就比如說綠色化學理念,其目前都還只是在不夠完整的概念化階段止步不前,不但缺少一整套理論知識系統(tǒng),而且忽略了在可實操的實驗課程中整體貫徹綠色化學理念。因此其到目前為止都還沒有在與化學和化工類相關(guān)教學中得到切實有效的落實,學生們腦海里綠色化學理念的形成更是遙不可及,對于普及也是難上加難。
教學改革在持續(xù)不斷的大力推進中,化學和化工相關(guān)的老師也緊跟著時代的潮流,在教學中循序漸進地加入綠色化學這個嶄新的理念慢慢地探索其教學之路,由于對其認知度不夠,還只是停留在淺表的層面,更多的是處在觀念以及概念領(lǐng)域,在實際教學過程中,老師們習慣性地照本宣科,在進入正式授課之前,枯燥單調(diào)地介紹著相應的綠色化學理念,而忽略了將其融入在書本內(nèi)容中,更為遺憾的是,在實驗課上對其的講解也只是只言片語。由此可知,綠色化學理念在較為豐富的教學資源中,目前還尚未得到完全地開發(fā)以及廣泛地運用,不僅僅是學生們,就連老師們對其認知的程度也是遠遠不夠的。
一方面,較為嚴重的環(huán)境污染問題亟需解決,需要得到及時遏制,另一方面,人們又離不開與其生活工作緊密聯(lián)系的化學化工生產(chǎn),然而其又急速加快了環(huán)境污染的速度,其可謂是源頭,某種意義上的罪魁禍首?,F(xiàn)階段只有培養(yǎng)出更多與綠色化工相關(guān)的人才,高效地控制化學化工生產(chǎn)朝著綠色方向的道路前進,才能從根本上完全解決了環(huán)境污染問題。由此可知,老師在技師學院化工和化學專業(yè)教學過程中,需要對技師學院化學化工的教學內(nèi)容進行適當?shù)卣{(diào)整,并且對傳統(tǒng)教學方式方法做進一步改革,盡可能的在教學過程中大面積的滲透及融合綠色化學理念,從而增強大家對于綠色化學可以為人類提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)的意識,最終就能夠滿足與之相關(guān)的教學要求,完成了教學的終極目的,符合社會中人們的需求。
通過在教學過程中循序漸進地培養(yǎng)學生們的綠色化學理念,其是一條極為重要的途徑,不但能夠讓綠色化學理念得到更為廣泛的普及,而且可以讓愈來愈多的人加入到綠色化學的實踐當中去,從而一定程度上降低在實驗過程中對產(chǎn)生環(huán)境的危害。與此同時,學生們可以加深對綠色化學理念了解,因此,對改變現(xiàn)有的教學模式和化學工業(yè)粗放式發(fā)展現(xiàn)狀起一定作用,學生們也會傾向于將綠色化學理念作為今后學習或者科研方向的指導,能夠把他們的積極性調(diào)動起來,讓他們自己主動地致力于綠色化學理論以及實踐的深入研究。
怎么才能讓學生們比較深入地了解學習綠色化學理念呢?最為關(guān)鍵的是老師們在技師學院化學化工的教學上應該加大對其的關(guān)注度與重視度,具體做法如下,第一,老師們有必要盡可能詳細地整理國內(nèi)外學者及專家們關(guān)于綠色化學的研究成果,再進一步完善其內(nèi)容,最后建立起完整的綠色化學理論知識體系,同時對高等院校以及中學學生所要使用的與化學和化工專業(yè)相關(guān)的書籍進行深度改編,盡可能在其中加入完整而且詳盡的綠色化學理念相關(guān)章節(jié);第二,學生們在化學和化工實驗的操作過程當中,應該時刻提醒自己對綠色化學理念的實施運用,同時注重實驗原材料挑選及采用和化學產(chǎn)品以及副產(chǎn)品的降解處理,還有就是實驗中所生成廢棄物的處理,盡自己最大努力讓實驗全部流程無污染,即都是綠色的和環(huán)保的;第三,老師們有必要積極地鼓勵學生們發(fā)揮出自身的主觀能動性,讓他們在學習知識、操作實驗以及研究課題的過程當中學會融入綠色化學新理念,并且注重綠色化學相關(guān)聯(lián)的開拓創(chuàng)新。如果不對技師學院化學和化工相關(guān)的教學理論知識和實驗課程同步進行革新,那么學生們也不能真正了解以及接受綠色化學理念,更不能讓他們感受到其在環(huán)境保護方面的重要性。
學生們在學習知識時,理論課程是必不可少的,同理可知,其是化工課程的基礎(chǔ)。學生們在詳細了解了綠色化學的理論知識后,能夠清晰地知道什么才是其終極目標,在一定程度上可以激起他們自身對課程學習的積極性以及主動性,并且讓他們學習的興趣有所提高。理論課都有其自身的特點,無外乎都是概念性和方向性這兩大方面的特點。一方面,在理論課上的學習,首先需要清清楚楚地知道何為綠色化學的定義和內(nèi)涵,只有這樣才能為學生們簡潔明了地介紹綠色化學的起源和發(fā)展;另外一方面,老師在教授理論課程知識時,應該給學生們清晰地指出綠色化學在目前的發(fā)展狀況,還有就是其在未來會往哪個方向發(fā)展,這樣才能夠幫助那些今后想要朝這個方向繼續(xù)深入學習的學生們,讓他們明確知道自己到底需要具有怎樣的知識結(jié)構(gòu)以及技能才能繼續(xù)深造。
學生們在做化學化工有機合成實驗時,一般都有可能伴隨著一些污染物的產(chǎn)生,比如有毒有害氣體和液體,還有少許的固體,雖然其含量看似很低,但是如果長此以往源源不斷地產(chǎn)生,那么就會對周圍環(huán)境造成比較大的污染。因此,老師在教導學生們處理由實驗產(chǎn)生的“三廢”時,就可以順理成章的加入綠色化學理念以減少環(huán)境的破壞。
雖然現(xiàn)如今我國經(jīng)濟發(fā)展速度之快,但是對于化學和化工教學在綠色化學相關(guān)方面的研究仍舊處于淺表的層面,并沒有人們想象中被給予高度的重視,不僅缺少社會實踐,而且缺失完整的理論知識體系,由此可見,教學改革的工作任重而道遠,仍然需要繼續(xù)深入地研究。在具體分析綠色化學理念實際應用的時候,可以優(yōu)先選擇從理論和實驗這兩種角度出發(fā),盡可能最大程度上減輕環(huán)境污染的現(xiàn)狀,減緩有限的能源被消耗殆盡。