郭元龍,謝海波(貴州大學(xué)材料與冶金學(xué)院,貴州 貴陽 550025)
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是應(yīng)用化學(xué)、化工、制藥等多學(xué)科專業(yè)的核心課程,具有非常強(qiáng)的實(shí)踐操作性。同時(shí),有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中涉及種類繁多的有機(jī)試劑,其中很多都是有毒性質(zhì)且揮發(fā)性較強(qiáng),經(jīng)口吸入或經(jīng)皮吸收都會(huì)對(duì)人體健康造成極大的危害,也會(huì)增加環(huán)保壓力[1]。恰當(dāng)、高效地設(shè)計(jì)實(shí)施有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn),不僅對(duì)保護(hù)實(shí)驗(yàn)人員人身安全,降低實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境影響具有重要作用,同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)具備良好節(jié)約與環(huán)保意識(shí)和較強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作與創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才培養(yǎng)的基本要求。綠色化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的一門重要分支,旨在推進(jìn)環(huán)境無害型、環(huán)境友好型、清潔型的化學(xué)學(xué)科發(fā)展[2]。將綠色化學(xué)與有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)緊密結(jié)合在一起,以綠色化學(xué)理念為指導(dǎo),綠色化學(xué)要求為原則,進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作與評(píng)價(jià),促進(jìn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化,是當(dāng)前有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)建設(shè)與發(fā)展的根本方向。
綠色化學(xué)又叫做環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)和清潔化學(xué),其根本目的是降低或者完全消除對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)的使用和產(chǎn)生。目前,綠色化學(xué)發(fā)展迅猛,已經(jīng)成為化學(xué)學(xué)科一項(xiàng)重要交叉學(xué)科,涉及有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)、分析化學(xué)等多領(lǐng)域,為化學(xué)學(xué)科發(fā)展提供重要指導(dǎo)[3]。以實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)為目標(biāo)的化學(xué)工作指導(dǎo)思想構(gòu)成綠色化學(xué)理念,日益被社會(huì)推崇。
在綠色化學(xué)理念下,提倡合理運(yùn)用化學(xué)技術(shù)及方法,避免或者降低使用或產(chǎn)生對(duì)生態(tài)環(huán)境、人體健康有毒有害的原料、試劑、催化劑以及產(chǎn)物和副產(chǎn)物等[4]。隨著時(shí)代的發(fā)展,綠色化學(xué)理念也處于發(fā)展變化中,從最初提出時(shí)的一種愿景或理想,轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)前在實(shí)踐應(yīng)用落實(shí)中的重要指導(dǎo)理念,引領(lǐng)化學(xué)相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。在綠色化學(xué)理念下,有機(jī)化學(xué)要求從源頭控制并消除污染物的產(chǎn)生,在有機(jī)物合成過程中,采用科學(xué)的合成方法,優(yōu)化選取反應(yīng)原料、催化劑以及反應(yīng)介質(zhì)等,降低或消除污染物、廢物的產(chǎn)生,將預(yù)防污染的控制手段前置到始端,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)過程與終端的零污染?,F(xiàn)階段,綠色化學(xué)已經(jīng)成為新時(shí)代化學(xué)發(fā)展的一個(gè)主要方向,成為化學(xué)領(lǐng)域發(fā)展的根本目標(biāo)。
綠色化學(xué)在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,必然要求相關(guān)人員在進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,將降低污染、減少三廢排放作為設(shè)計(jì)重要目標(biāo),注重對(duì)環(huán)境的保護(hù)。同時(shí),有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、試劑及耗材等方面的需求量非常大,一些高校存在著實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究需求之間的矛盾。將綠色化學(xué)與有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)融合,要求在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求進(jìn)行科學(xué)綜合設(shè)計(jì)。通過降低試劑用量,優(yōu)選試劑類型、增加實(shí)驗(yàn)重復(fù)次數(shù)等途徑,縮短實(shí)驗(yàn)反應(yīng)時(shí)間,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,提高實(shí)驗(yàn)成效,從而在保護(hù)環(huán)境與實(shí)驗(yàn)人員健康的同時(shí),達(dá)到節(jié)約成本的目的。
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是多專業(yè)領(lǐng)域的核心基礎(chǔ)課程,融入綠色化學(xué)理念,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)中,要求教師充分發(fā)揮自身的示范與引導(dǎo)作用,科學(xué)合理處置實(shí)驗(yàn)廢水、廢氣、固體廢棄物,集中收集、科學(xué)分類,盡可能避免造成環(huán)境污染。通過教師的實(shí)際行動(dòng),潛移默化中將綠色理念根植于學(xué)生的思想中,并指導(dǎo)其行為。同時(shí),在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過程中,綠色化學(xué)要求學(xué)生要發(fā)揮其自身主觀能動(dòng)性,在實(shí)踐探索中不斷提升自身的綜合素質(zhì)。學(xué)生通過貫穿綠色化學(xué)理念,自覺在實(shí)驗(yàn)過程中探索能夠降低環(huán)境污染,減少實(shí)驗(yàn)負(fù)面影響的途徑。在教師指導(dǎo)與生生合作下,通過查閱梳理理論資料,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作探究,探討實(shí)驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,提出安全、可靠、高效的替代試劑等。這不僅有利于學(xué)生在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)對(duì)綠色化學(xué)的實(shí)踐,同時(shí)對(duì)促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐操作能力的發(fā)展具有重要作用。
綠色化學(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)可能造成的環(huán)境污染的源頭控制,它注重在化學(xué)產(chǎn)品形成的全過程中遵循綠色化學(xué)理念及原則,運(yùn)用綠色化的有機(jī)合成技術(shù),選擇綠色化的實(shí)驗(yàn)原料及試劑等,確?;瘜W(xué)反應(yīng)的綠色化,從而實(shí)現(xiàn)生成化學(xué)產(chǎn)品的綠色化。同時(shí),還需要將綠色化學(xué)貫穿于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)中,真正將綠色化學(xué)與有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)緊密結(jié)合在一起?;诖耍韵箩槍?duì)綠色化學(xué)與有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐路徑進(jìn)行了探究。
有機(jī)化學(xué)知識(shí)理論是開展有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的前提與基礎(chǔ),掌握扎實(shí)的理論知識(shí)才能夠確保有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的順利展開。因此,理論教學(xué)是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要前提。綠色化學(xué)與有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)合,需要從理論教學(xué)環(huán)節(jié)開始,滲透綠色化學(xué)理念,從而增強(qiáng)師生對(duì)基于綠色化學(xué)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的理論高度認(rèn)識(shí)。
有機(jī)化學(xué)理論包括有機(jī)理論和實(shí)驗(yàn)理論兩個(gè)方面:一方面,教師在進(jìn)行有機(jī)理論教學(xué)過程中,應(yīng)充分結(jié)合理論教學(xué)內(nèi)容,利用互聯(lián)網(wǎng)搜集有機(jī)化學(xué)污染有關(guān)的視頻、圖片等資料,呈現(xiàn)在學(xué)生面前,結(jié)合理論引發(fā)學(xué)生的深入思考。并同時(shí)為學(xué)生提供綠色化學(xué)在相關(guān)方面成功應(yīng)用的實(shí)際案例,形成正負(fù)效應(yīng)反差,從而直觀形象地讓學(xué)生了解綠色化學(xué)在有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用與融入的重要性和迫切性。此外,在理論教學(xué)中,教師還可以緊密聯(lián)系生活實(shí)際,利用生活實(shí)例讓學(xué)生感知化學(xué)與日常生活息息相關(guān),體會(huì)其重要性的同時(shí),也認(rèn)識(shí)到綠色化學(xué)的必要。如在進(jìn)行鹵代烴相關(guān)內(nèi)容學(xué)習(xí)中,教師可以利用傳統(tǒng)農(nóng)藥有機(jī)磷、有機(jī)氯等對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染,與現(xiàn)代低毒、污染小的新型農(nóng)藥相對(duì)比,了解綠色化學(xué)優(yōu)勢(shì)。另一方面,教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)理論教學(xué)過程中融入綠色化學(xué)理念,主要是在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)講解過程中,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)規(guī)范、優(yōu)化選取化學(xué)試劑、降低污染等方面的認(rèn)知與理解,并能夠自覺在實(shí)驗(yàn)過程中踐行綠色化學(xué)理念與基本原則。
3.2.1 精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
減量 (reduction)、循環(huán)使用 (reuse)、回收 (recycling)、再生(regeneration)、拒用(rejection)是綠色化學(xué)的“5R”原則,這也是綠色化學(xué)的核心內(nèi)容[5]。在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作過程中,融合綠色化學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)上要求遵循這一原則,通過整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行科學(xué)性的串聯(lián),使上一環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品作為下一環(huán)節(jié)的原料使用,提升化學(xué)試劑的利用率,提升實(shí)驗(yàn)效率。同時(shí),還可以幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)體系的構(gòu)建和知識(shí)的遷移,提高學(xué)習(xí)效率。在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,分離和提純的基礎(chǔ)操作技術(shù)是學(xué)生開展合成實(shí)驗(yàn)的重要前提,要求學(xué)生熟練掌握相關(guān)基礎(chǔ)操作,才能實(shí)施合成實(shí)驗(yàn)。在教學(xué)過程中,教師可以根據(jù)合成實(shí)驗(yàn)要求,精心設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作及合成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,形成具有連續(xù)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目組,既可以幫助學(xué)生系統(tǒng)掌握理論與實(shí)驗(yàn)操作知識(shí)技能,同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)試劑的回收、循環(huán)使用,實(shí)現(xiàn)綠色有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)。
例如,將有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的“重結(jié)晶”“熔點(diǎn)測(cè)定”的基礎(chǔ)操作內(nèi)容和“乙酰苯胺的制備”及相關(guān)合成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)為具有連續(xù)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目組。在一次乙酰苯胺制備完成后,下一輪進(jìn)行乙酰苯胺重結(jié)晶實(shí)驗(yàn)的學(xué)生可以以上一輪實(shí)驗(yàn)制備完成的乙酰苯胺回收作為原料,添加其他雜質(zhì)后,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,最后得到提純后的樣品,并將其收集保存起來,作為下一項(xiàng)“乙酰苯胺的熔點(diǎn)測(cè)定”的實(shí)驗(yàn)原料。通過將三個(gè)實(shí)驗(yàn)聯(lián)系起來,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)乙酰苯胺化學(xué)品的循環(huán)利用,相較于三個(gè)實(shí)驗(yàn)獨(dú)立操作,大大降低了對(duì)反應(yīng)物的用量需求,節(jié)約資源、降低污染、減少成本,有效實(shí)現(xiàn)了綠色化學(xué)的目的。
3.2.2 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)操作方案
實(shí)現(xiàn)原子經(jīng)濟(jì)性也是綠色化學(xué)的核心內(nèi)容之一[6]。在綠色化學(xué)下,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)要求提高原子利用率,在滿足實(shí)驗(yàn)要求基礎(chǔ)上,通過優(yōu)化設(shè)計(jì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)操作方案,來實(shí)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。
在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)操作方案中,微量化實(shí)驗(yàn)是重要發(fā)展方向。微量化有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是指降低實(shí)驗(yàn)化學(xué)試劑用量,以減少實(shí)驗(yàn)成本及實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)的操作方案。例如,在萃取與反萃取的實(shí)驗(yàn)中,經(jīng)常會(huì)用到諸如:乙醚、四氯化碳等易揮發(fā),且對(duì)人體和環(huán)境不友好的化學(xué)有機(jī)溶劑。在綠色化學(xué)理念下,對(duì)該類有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行優(yōu)化,就可以融入微量化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作,合理設(shè)計(jì)操作方案。以在I2-CCl4溶液利用KI-H2O溶液萃取I2的反萃取實(shí)驗(yàn)操作為例,I2-CCl4溶液準(zhǔn)確量均為10 mL 0.01%的溶液,在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)操作中,通常是采用一次萃取方法,直接利用40 mL 1%的KIH2O溶液加入到10 mL 0.01%的I2-CCl4溶液當(dāng)中完成萃取實(shí)驗(yàn)。而在微量化實(shí)驗(yàn)操作設(shè)計(jì)中,則可以設(shè)計(jì)多次萃取的操作步驟,在將10 mL 0.01%的I2-CCl4溶液置于分液漏斗之后,減少向其中加入的KI-H2O溶液的量,由原本的40 mL 1%溶液減少為20 mL 1%溶液,進(jìn)行2次萃取操作。對(duì)兩次不同操作方案最終獲得等量的I2-CCl4溶液進(jìn)行對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),一次萃取實(shí)驗(yàn)操作所獲得的溶液中的紫色相比與多次萃取實(shí)驗(yàn)操作所獲得溶液的顏色要更深,說明一次萃取結(jié)果殘留在CCl4中的碘比多次萃取的殘留量更多,表明多次萃取的效率更高。通過對(duì)結(jié)果的直觀對(duì)比,學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)一次萃取和多次萃取不同的實(shí)驗(yàn)操作方案對(duì)萃取效果有影響,并且多次萃取的效率明顯提高,可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)溶劑使用效率的最大化,符合原子經(jīng)濟(jì)性的要求。同時(shí),通過降低萃取劑的用量,還能夠降低對(duì)環(huán)境的污染以及人體傷害,充分滿足綠色化學(xué)的要求。
此外,在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)操作方案中,轉(zhuǎn)變操作方式也可以達(dá)到良好的綠色實(shí)驗(yàn)效果。如乙酸乙酯的制備是一個(gè)具有典型性的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)操作中,加料方式對(duì)實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化率具有非常關(guān)鍵的影響。當(dāng)混合液的溫度達(dá)到110 ℃時(shí),在1∶1的冰醋酸和乙醇混合物加料時(shí),采用滴液加入的方法,控制加料速度,分成在70 min勻速加入,改變以往的一次性加入方式。這樣一來,在圓底燒杯中本來就有部分乙醇進(jìn)行濃硫酸的溶解,滴入冰醋酸可以使其保持乙醇過量的狀態(tài),而且為冰醋酸進(jìn)行反應(yīng)提供了充足時(shí)間,從而達(dá)到最大化的轉(zhuǎn)化率,避免加料浪費(fèi),減少了環(huán)境污染,提高了原子經(jīng)濟(jì)性。
3.2.3 合理選擇化學(xué)試劑
化學(xué)試劑是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中不可或缺的重要組成,將綠色化學(xué)與有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的融合,要求在實(shí)驗(yàn)中合理選擇化學(xué)試劑,實(shí)現(xiàn)其綠色化。綠色化學(xué)試劑要求實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)原料、實(shí)驗(yàn)催化劑以及實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的副產(chǎn)品等各方面的綠色化。具體來說,在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,一是實(shí)驗(yàn)原料要應(yīng)盡可能選擇無毒無害或者低毒性的;二是實(shí)驗(yàn)催化劑應(yīng)當(dāng)盡可能選用沒有腐蝕性的;三是在實(shí)驗(yàn)過程中還需要盡量控制副產(chǎn)品的產(chǎn)生,若存在副產(chǎn)品要盡可能實(shí)現(xiàn)綠色化。
例如,在進(jìn)行“合成安息香縮合反應(yīng)”的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,主要是以苯甲醛作為實(shí)驗(yàn)原料,在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)中,較為常見的方法是選用氰化鈉(NaCN)或者氰化鉀(KCN)作為合成安息香的催化劑,可以獲得較高的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率。但是,氰化物是一種劇毒的致命物質(zhì),在實(shí)驗(yàn)操作中產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)事故的概率較高,與綠色化學(xué)理念不符。因此,需要合理優(yōu)化選擇催化劑。維生素B1屬于生物輔酶,其無毒無害,可以通過堿作用形成碳負(fù)離子作為反應(yīng)中心,但在pH值上具有較高的要求,教材中多采用其作為催化劑。在該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,可以增加運(yùn)用相轉(zhuǎn)移催化劑(PTC),來達(dá)到更好的實(shí)驗(yàn)效果。PTC是一種能夠幫助反應(yīng)物從一相轉(zhuǎn)移至另外一相中,從而使其異相反應(yīng)速率進(jìn)一步加快的催化劑。將維生素B1和PTC結(jié)合使用,可以有效加強(qiáng)其與苯甲醛原料的混合,增強(qiáng)催化效用,減少催化反應(yīng)所需要的時(shí)間,進(jìn)而得到較高的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率。四丁基溴化銨(TBAB)、聚乙二醇等都是較為多見的相轉(zhuǎn)移催化劑,其中將聚乙二醇-6000(PEG-6000)和維生素B1組合應(yīng)用的催化活性更高、試劑更加安全,并且在價(jià)格和易得程度方面也具有較高的優(yōu)勢(shì),滿足綠色化學(xué)高效性、綠色化的催化劑優(yōu)選理念。將這種組合式的催化劑作為安息香合成的縮合反應(yīng)的催化劑,選擇替代具有致命毒性、使用安全隱患非常高的氰化物,能夠使實(shí)驗(yàn)反應(yīng)更加溫和且安全,并且還可以加快反應(yīng)速度,縮短反應(yīng)時(shí)間,提高實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率,從而兼顧實(shí)驗(yàn)的綠色化和高效性,達(dá)到良好的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。
實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)是一個(gè)總結(jié)與反饋的重要過程,通過評(píng)價(jià),教師能夠及時(shí)了解學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題和不足,及時(shí)給予指導(dǎo)反饋,同時(shí)還可以獲得自身在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)等方面的教學(xué)反饋,從而進(jìn)一步優(yōu)化有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。綠色化學(xué)在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的滲透與融合,不僅要求教師實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)的合理性、化學(xué)試劑選擇的可靠性,同時(shí)還需要教師重視客觀合理地進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià),融入綠色化學(xué)理念,在強(qiáng)化學(xué)生化學(xué)專業(yè)知識(shí)的掌握程度的同時(shí),培養(yǎng)起學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí)。
綠色化學(xué)評(píng)價(jià)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)效果,需要重視從以下幾個(gè)方面的評(píng)價(jià):
(1)創(chuàng)新多元化評(píng)價(jià)方式。以往以考試成績(jī)?yōu)橹鞯膯我辉u(píng)價(jià)模式不能全面有效地考察學(xué)生的綜合素質(zhì),更不用說了解學(xué)生綠色化學(xué)的認(rèn)知與掌握程度。因此,要對(duì)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)進(jìn)行優(yōu)化,創(chuàng)新多元化評(píng)價(jià)方式。一是豐富評(píng)價(jià)主體,將教師與學(xué)生均納入到評(píng)價(jià)主體中來。二是多元化評(píng)價(jià)方式,包括教學(xué)評(píng)價(jià)、組內(nèi)互評(píng)以及學(xué)生自評(píng)等方式。三是拓寬評(píng)價(jià)范圍。從時(shí)間上由期末評(píng)價(jià)擴(kuò)大至全過程評(píng)價(jià),從內(nèi)容上包括學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程到課率、實(shí)驗(yàn)理論掌握度、實(shí)驗(yàn)操作參與度、實(shí)驗(yàn)操作無誤率、實(shí)驗(yàn)任務(wù)完成度等。四是創(chuàng)新考核方式,在期末考核過程中,不僅僅是以考試或?qū)嶒?yàn)實(shí)操作為考核評(píng)價(jià)方式,而是增加開放式的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)考核。以小組為單位,進(jìn)行綠色化學(xué)與有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綜合設(shè)計(jì),提前布置考核任務(wù),學(xué)生小組可以通過查閱資料、小組討論、組間交流等方式,根據(jù)題目制定有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,并最終由教師指導(dǎo)參與,完成實(shí)驗(yàn)操作。通過這種多元化考核評(píng)價(jià)方式,不僅可以確保學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的參與度,調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,同時(shí)還可以做到以學(xué)生為主的教學(xué)評(píng)價(jià),真正了解學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力、創(chuàng)新能力發(fā)展水平,以及綠色化學(xué)理念的掌握程度,實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)的科學(xué)、客觀、合理。
(2)重視對(duì)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)效果的評(píng)價(jià)。在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)中,還需要加強(qiáng)綠色化學(xué)在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)踐效果的評(píng)價(jià),這對(duì)今后教師優(yōu)化綠色有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)具有重要作用。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)中,可以采取數(shù)據(jù)對(duì)比方式,通過記錄好原實(shí)驗(yàn)方案的化學(xué)試劑用量、實(shí)驗(yàn)安全事故發(fā)生率(包括微小事故,如灼傷)、實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率,與綠色化學(xué)理念應(yīng)用改進(jìn)后的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作效果進(jìn)行對(duì)比。通過對(duì)比,可以使師生直觀、明確地感受到綠色化學(xué)下有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐價(jià)值。如:在上述“重結(jié)晶”“熔點(diǎn)測(cè)定”“乙酰苯胺的制備”不同實(shí)驗(yàn)連續(xù)性設(shè)計(jì)中,有效提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)試劑的回收與循環(huán)使用率,降低實(shí)驗(yàn)成本,并且達(dá)到良好的教學(xué)效果;在I2的反萃取實(shí)驗(yàn)中,有效降低了化學(xué)試劑的用量,并且達(dá)到更高效的萃取效果;在“合成安息香縮合反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)中,以綠色化學(xué)為指導(dǎo),通過優(yōu)化催化劑的選用,提高了實(shí)驗(yàn)的安全性,并且實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率有效提升。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)效果的對(duì)比評(píng)價(jià),可以充分表明綠色化學(xué)在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用價(jià)值,使學(xué)生對(duì)綠色化學(xué)的價(jià)值有更明確認(rèn)知,從而增強(qiáng)學(xué)生綠色化學(xué)意識(shí)和理念。
綠色化學(xué)已經(jīng)成為化學(xué)相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域未來發(fā)展的一個(gè)重要方向。在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,綠色化學(xué)的應(yīng)用價(jià)值極高,是促進(jìn)有機(jī)化學(xué)向更高水平發(fā)展的重要指導(dǎo)。因此,加強(qiáng)對(duì)綠色化學(xué)和有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究,探討綠色化學(xué)在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的有效應(yīng)用,是相關(guān)專業(yè)教師應(yīng)當(dāng)關(guān)注的重要課題,在未來仍要求其不斷研究創(chuàng)新綠色有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案,為有機(jī)化學(xué)發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。