*韓莉鋒 李玉
(鄭州輕工業(yè)大學(xué) 材料與化學(xué)工程學(xué)院 河南 450002)
隨著科學(xué)時代的不斷進步,應(yīng)運而生一些新興現(xiàn)代科學(xué)與新興發(fā)展理念,綠色利用化學(xué)就是在這新興的時代發(fā)展大潮下脫穎而出的全新的、實用的關(guān)于改善環(huán)境現(xiàn)狀的一個科學(xué)觀念。而綠色利用化學(xué)在各類化學(xué)產(chǎn)品化工工業(yè)生產(chǎn)過程中的實際和應(yīng)用中,可以有效地改善控制對人類大氣環(huán)境、土壤環(huán)境污染造成的大氣污染,對發(fā)達國家普遍提倡的人類節(jié)能低碳減排,最終可以實現(xiàn)人類現(xiàn)有自然資源的再持續(xù)利用開發(fā)具有重大現(xiàn)實意義。
綠色有害化學(xué)即為無公害綠色化學(xué)。綠色自然化學(xué)研究原理主要是通過科學(xué)分析人類自然界中的現(xiàn)有新生物質(zhì),明確認識自然界中原本缺乏的新生物質(zhì),將促使自然界中原本沒有的新生物質(zhì)減少作為科學(xué)研發(fā)的主要目標,以利于獲取新鮮的物質(zhì)。綠色環(huán)?;瘜W(xué)課程理念一直是高?;瘜W(xué)教學(xué)改革的重要組成內(nèi)容,它不僅能夠有效激發(fā)化學(xué)高新技術(shù)活力發(fā)展,對有效解決當(dāng)代人類社會中的環(huán)境污染問題也具有重要應(yīng)用價值。
研發(fā)推廣綠色清潔能源原料化學(xué)技術(shù)在新理念及其應(yīng)用影響下的綠色生石原料化工企業(yè)投入生產(chǎn),有利于促進我國資源原有企業(yè)生產(chǎn)綠色化石化工原料所用能源的可綜合利用率,促進我國原有綠色清潔能源化石原料能源的研究開發(fā)推廣使用,有效管控我國資源生態(tài)環(huán)境污染,對推進我國加快建立一個資源環(huán)境友好型生態(tài)和諧社會以及加大促進我國資源生態(tài)環(huán)境健康可持續(xù)性的產(chǎn)業(yè)開發(fā)均將產(chǎn)生重大積極性的深遠影響。研發(fā)出的綠色清潔能源應(yīng)用化學(xué)技術(shù)核心理念及其理論技術(shù)內(nèi)容十分豐富,知識覆蓋領(lǐng)域以及涵蓋面極大,其重要核心理論技術(shù)特征也就是以環(huán)境污染防治預(yù)防技術(shù)為研究主體并不斷加強對自然環(huán)境污染的有效防治控制[1]。
(1)在控制污染方面?;瘜W(xué)綠色化工人才高校畢業(yè)后多選擇從事綠色化工生產(chǎn)類型的職業(yè),化工業(yè)的生產(chǎn)對學(xué)校環(huán)境的破壞影響較大,教授指導(dǎo)學(xué)生如何應(yīng)用掌握綠色化工生產(chǎn)基本技能以及控制大氣污染的基本方法。綠色理工化學(xué)在有效控制大氣污染排放方面對中學(xué)化工教學(xué)發(fā)展有重要指導(dǎo)影響,學(xué)生的積極應(yīng)用能夠為學(xué)校環(huán)境保護帶來很多益處。
(2)在綠色生產(chǎn)方面。干餾煤、合成橡膠、制造業(yè)及醫(yī)藥應(yīng)用農(nóng)藥等綠色化工類作業(yè)生產(chǎn)均認為屬于一種存在重大環(huán)境污染安全風(fēng)險的化工作業(yè),教學(xué)時主要讓廣大學(xué)生置身處于理解綠色化工生產(chǎn)基本理念的教學(xué)氛圍中,講述化工綠色應(yīng)用化學(xué)以及化工相關(guān)知識,指導(dǎo)廣大學(xué)生在綠色化工作業(yè)生產(chǎn)時如何進行掌握綠色化工生產(chǎn)的基本技能,激發(fā)廣大學(xué)生積極探索、創(chuàng)造無任何污染安全綠色生產(chǎn)工藝,造福于我國化工綠色產(chǎn)業(yè),為自然人民送去了福音[2]。
(3)在化學(xué)安全方面?;瘜W(xué)工程化工專業(yè)是一門應(yīng)用型工程學(xué)科,實驗教育是教學(xué)改革的重要組成環(huán)節(jié),學(xué)生不論是在室內(nèi)實驗室進行室內(nèi)實驗,還是在室外實習(xí)活動場所進行室外實驗,其安全前提均是為了保障安全,學(xué)生在進行實驗時必須自覺采取有效的人身防護安全措施,避免學(xué)生人身財產(chǎn)受損。通過滲透踐行綠色環(huán)?;瘜W(xué)安全理念,讓廣大學(xué)生時刻樹立較強化學(xué)化工安全意識,在正確使用安全藥品、處理發(fā)生意外事故、解決環(huán)境污染問題方面時時刻刻高度關(guān)注安全生產(chǎn)問題。
隨著教學(xué)改革的不斷深入,教學(xué)綠色生態(tài)化學(xué)理念豐富的教學(xué)資源沒有真正得到充分整合開發(fā)與有效運用,教師、學(xué)生對其理念認知理解程度明顯不足。
實驗課程是我?;瘜W(xué)綠色化工課程教學(xué)的重要組成內(nèi)容,有效的化學(xué)實驗必不可少,學(xué)生只有親自參與操作、觀察、分析、研究、驗證,才能夠?qū)G色化學(xué)化工知識有深刻印象,充分理解與準確掌握[3]。
化學(xué)綠色化工學(xué)科教材內(nèi)容常常缺少與專門綠色理工化學(xué)教材相符的化工教學(xué)內(nèi)容。專門綠色理工化學(xué)教材屬于新型綠色化學(xué)課材教學(xué)模式理念,與傳統(tǒng)專門化學(xué)綠色化工課材教學(xué)模式理念差異較大。
綠色健康化學(xué)化工理念作為化工教育教學(xué)改革中一個重要的創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容,在教學(xué)改革課程教學(xué)模式這一環(huán)節(jié),應(yīng)當(dāng)緊緊結(jié)合發(fā)展綠色健康化學(xué)化工理念指導(dǎo)原則,合理安排調(diào)整綠色化學(xué)環(huán)保化工課程教學(xué)大綱,增設(shè)發(fā)展綠色環(huán)?;そ虒W(xué)知識模塊,結(jié)合大學(xué)化工工程專業(yè)教學(xué)需求,在化工教材中應(yīng)當(dāng)增設(shè)發(fā)展綠色環(huán)保教學(xué)章節(jié),讓化工教材教育成為一種傳遞發(fā)展綠色環(huán)保教學(xué)理念的高品質(zhì)價值教育資源。因此,在化學(xué)合成工程塑料相關(guān)知識講解章節(jié),要求授課教師將如何控制合成塑料原料的各種有毒和非有害物質(zhì)釋放作為主要內(nèi)容講解知識內(nèi)容,并應(yīng)當(dāng)結(jié)合該課程知識內(nèi)容融入發(fā)展綠色健康化學(xué)化工理念;同時,將合成塑料的合理化學(xué)運用以及幫助土壤降解化學(xué)污染物等相關(guān)知識內(nèi)容,也應(yīng)當(dāng)作為課程教學(xué)改革重點,在教學(xué)改革的大眾化背景下,打造出發(fā)展綠色健康化學(xué)環(huán)?;さ男陆虒W(xué)模式。另外,在教學(xué)改革中的策略、技術(shù)、內(nèi)容設(shè)置方面,也應(yīng)當(dāng)以發(fā)展綠色環(huán)?;瘜W(xué)化工為主,將其內(nèi)容置于教學(xué)統(tǒng)領(lǐng)性的地位[4]。
化學(xué)新型物理實驗教學(xué)基礎(chǔ)研究技術(shù)資源有限,開展新型物理實驗教學(xué)時,教師或者學(xué)校組織應(yīng)當(dāng)特別慎重考慮如何設(shè)計各種化學(xué)新型實驗,不僅需要可以設(shè)計能夠有效地鞏固和完善廣大高校學(xué)生進行實驗所需要學(xué)到的實驗知識,還需要設(shè)計能夠有效增強培養(yǎng)廣大高校學(xué)生良好教育綠色健康生活化學(xué)觀和生活環(huán)境意識的新型化學(xué)實驗。
現(xiàn)代化學(xué)技術(shù)實驗由于場地地理環(huán)境、學(xué)生整體綜合運用實驗理論實踐應(yīng)用能力以及現(xiàn)代化學(xué)技術(shù)實驗實踐過程教學(xué)安全性的雙重因素考慮,有些現(xiàn)代化學(xué)技術(shù)實驗難以完全滿足現(xiàn)代化學(xué)實驗,教師深入學(xué)習(xí)滲透到的現(xiàn)代化學(xué)綠色環(huán)保,現(xiàn)代化學(xué)技術(shù)教育發(fā)展理念的主要要求、教學(xué)目標、研究實踐目標,還有一些現(xiàn)代化學(xué)技術(shù)實驗由于自身受到現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究進展的特殊時間條件限制難以完全能夠滿足化學(xué)老師具體教學(xué)要求。針對上述教學(xué)技術(shù)上的種種原因?qū)е聼o法實現(xiàn)讓學(xué)校全體學(xué)生主動參與實驗操作的課堂教學(xué)實驗,教師因不能滿足課堂教學(xué)要求、完成任務(wù)達到課堂教學(xué)實驗工作目標時的必要性而無法開展的課堂教學(xué)實驗,可以直接通過采用目前現(xiàn)代化的計算機課堂教學(xué)模擬仿真技術(shù)對其進行展開課堂教學(xué)仿真模擬實驗。
具體而言,計算機化學(xué)虛擬設(shè)備仿真化學(xué)實驗,沙箱化學(xué)虛擬設(shè)備仿真實驗,是指我們應(yīng)該立足于如何利用現(xiàn)有計算機化學(xué)仿真設(shè)備在實際實驗網(wǎng)絡(luò)上進行虛擬仿真創(chuàng)造一個新的虛擬實驗沙箱,沙箱中應(yīng)當(dāng)包括一個真實虛擬一體化的化學(xué)實驗室和化學(xué)設(shè)備環(huán)境、實驗用的化學(xué)檢測設(shè)備、實驗用的化學(xué)分析儀器等所有化學(xué)設(shè)備以及需要在實驗使用時用到的化學(xué)虛擬器和實驗用的化學(xué)材料。學(xué)生在首次進入課程沙箱教學(xué)實驗論證環(huán)境中時就已經(jīng)可以直接通過運用一臺電子計算機自動完成進行課程沙箱教學(xué)實驗、論證,整個課程沙箱教學(xué)實驗論證工作的全流程均在一臺自動計算機上自動完成進行。對于最后的工業(yè)大氣污染以及化學(xué)物質(zhì)的再綜合處理與熱能和水循環(huán)的再綜合利用也可以在工業(yè)專用模擬計算機或者模擬仿真所使用的電子設(shè)備上直接進行模擬操作。
另外,由于這臺模擬計算機上的模擬現(xiàn)實仿真技術(shù)完全完美融合了各種類型多媒體上的模擬仿真投影,具有直觀、形象、開放、參與的四大技術(shù)特點,學(xué)生還可以在一臺模擬計算機上針對整個模擬實驗學(xué)習(xí)過程情況進行自動模擬并以預(yù)習(xí)、操作、學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)等多種方式學(xué)習(xí)模擬實踐課程活動。計算機教學(xué)網(wǎng)絡(luò)模擬仿真高校模擬實驗實踐教學(xué)還由于系統(tǒng)能夠與高校移動端和互聯(lián)網(wǎng)有效相互互動結(jié)合,打破傳統(tǒng)教學(xué)過程時間、空間上的巨大限制,內(nèi)含豐富的網(wǎng)絡(luò)模擬實驗實踐學(xué)習(xí)活動資源,學(xué)生們也完全可以隨意隨地自由取用模擬實驗學(xué)習(xí)資源,進行多種感興趣的網(wǎng)絡(luò)模擬實驗,這不僅能夠有助于充分有效激發(fā)廣大高校學(xué)生們的模擬實驗實踐學(xué)習(xí)活動興趣,培養(yǎng)廣大高校學(xué)生們的實驗實踐學(xué)習(xí)具有較強教學(xué)自主性和實踐能動性,同時也十分完全符合高等學(xué)校開展差異化模擬實驗教學(xué)、因材施教的模擬實驗教學(xué)模式要求,能夠充分有效滿足廣大高校學(xué)生們的學(xué)習(xí)性和個體化的學(xué)習(xí)需求。
首先,教師可以在本文介紹使用合成氨主要生產(chǎn)工藝技術(shù)的教學(xué)過程中多滲透一些綠色人工化學(xué)技術(shù)理念,即由于我國固態(tài)煤氣化能源豐富,是目前世界最大的綠色煤炭生產(chǎn)地,因此早期應(yīng)用固態(tài)煤氣化能源工藝生產(chǎn)使用合成氨在我國工業(yè)發(fā)展迅速,煤氣的氧化工藝已經(jīng)是我國綠色化工原料產(chǎn)業(yè)早期生產(chǎn)使用合成氨的主要生產(chǎn)技術(shù),該生產(chǎn)工藝已經(jīng)替代我國石油、天然氣等煤資源的重要生產(chǎn)技術(shù)。
其次,在具體講解聯(lián)合煤氣化生產(chǎn)流程的具體設(shè)計操作過程中需要充分融入一種關(guān)于綠色環(huán)保聯(lián)合化學(xué)技術(shù)的新理念,由一種環(huán)保煤氣化燃料生產(chǎn)工藝技術(shù)與一種環(huán)保聯(lián)合化工燃氣氣化循環(huán)工藝技術(shù)互相整合而來的所形成的環(huán)保煤氣聯(lián)合動力系統(tǒng)是該系列生產(chǎn)工藝所有環(huán)節(jié)必需的主要煤氣動力設(shè)備。環(huán)保聯(lián)合化工煤氣化燃料是主要煤氣生產(chǎn)原材料,在環(huán)保聯(lián)合化工氣化燃料循環(huán)工藝作用下通過燃燒煤氣形成環(huán)保聯(lián)合化工煤氣,再對其輪機加以氣化燃燒進行除塵、脫硫,之后將其供給環(huán)保聯(lián)合化工燃氣熱量驅(qū)動用的輪機,燃氣通過驅(qū)動輪機進行加熱后散發(fā)出的輪機余熱以及水再利用聯(lián)合煤氣化顯熱,之后通過利用環(huán)保聯(lián)合燃氣熱量驅(qū)動輪機進行加熱形成蒸汽水,水與煤氣化結(jié)合形成環(huán)保聯(lián)合燃氣蒸汽,輪機在環(huán)保聯(lián)合燃料蒸汽氣化循環(huán)工藝作用下可以進行加熱發(fā)電。該系列綠色環(huán)?;ぢ?lián)合燃料循環(huán)工藝系列產(chǎn)品同時具有環(huán)保聯(lián)合化工燃料氣化循環(huán)作用適應(yīng)性廣、耗水量少、環(huán)保資源利用經(jīng)濟性能好等諸多重要優(yōu)點。目前,我國正在大力探索研發(fā)一種環(huán)境污染少、能耗低、安全性高的新一代能源技術(shù)。因此,綠色環(huán)保聯(lián)合化工燃料工藝生產(chǎn)方式也將是當(dāng)代未來我國綠色化工燃料工業(yè)快速發(fā)展的一個重要必然趨勢。
最后,教師還希望可以向全體學(xué)生詳細介紹其它各種合成氨生產(chǎn)工藝的實際應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)發(fā)展,使綠色有機化學(xué)技術(shù)理念更加深入人心,比如說合成氨專用催化劑的設(shè)計制作、應(yīng)用、優(yōu)化、進展等。在當(dāng)下我國社會實踐中應(yīng)始終堅持貫徹國家綠色環(huán)保生物化學(xué)的意識教育服務(wù)理念,讓每位中小學(xué)生養(yǎng)成一個自身具有較強社會環(huán)境生態(tài)保護意識教育服務(wù)意識的良好習(xí)慣,在生活中對綠色廢棄物要定期進行及時妥善處理,決不能隨地傾倒污染物質(zhì),這樣會造成嚴重污染,部分綠色垃圾可以變廢為寶。除此之外,盡可能多地使用可降解綠色塑料袋和飯盒,減少一次性塑料袋和飯盒的使用頻率,不允許亂丟和隨地扔一些綠色廢舊電池等。同時也要關(guān)注獲得國家各類綠色環(huán)保生物化學(xué)技術(shù)產(chǎn)品研究成果,使用對環(huán)境友好的無磷綠色環(huán)保海洋生物防垢劑,新一代能源環(huán)保配方綠色循環(huán)化學(xué)汽油。積極推廣使用各種各樣具有獲得國家各類綠色生物化學(xué)環(huán)保技術(shù)產(chǎn)品認證標志的家用電器產(chǎn)品,比如德國箭牌無磷綠色環(huán)?;瘜W(xué)電冰箱,無磷綠色生物化學(xué)洗衣粉等。
總的來說,把整個關(guān)于綠色新的專業(yè)應(yīng)用化學(xué)的課程教育的新理念始終如一貫穿于并落實融入到整個關(guān)于綠色專業(yè)化學(xué)新的專業(yè)課程教育之中,是每個關(guān)于綠色專業(yè)化學(xué)新的專業(yè)化育教師的共同工作職責(zé)。在整個綠色專業(yè)化學(xué)新的專業(yè)工程化工教學(xué)課程改革教學(xué)中需要重新融入一種關(guān)于綠色新的工程化學(xué)專業(yè)教育的新理念,對初步深入培養(yǎng)廣大高校學(xué)生環(huán)境保護意識、教授廣大高校學(xué)生環(huán)保保護基本技能、啟發(fā)廣大高校學(xué)生積極自主探索應(yīng)用環(huán)保知識思路等都具有積極意義。
同時廣大高校學(xué)生在今后繼續(xù)從事過程工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)教學(xué)改革工作中,由于不斷受到化學(xué)綠色環(huán)保課程教學(xué)基本理念的重大變化影響,會更加主動有意識地重視保護環(huán)境。因此,在教學(xué)改革中,應(yīng)當(dāng)不斷加強提高對過程工業(yè)化學(xué)工程原料工業(yè)化工與應(yīng)用工業(yè)化學(xué)綠色環(huán)保課程教學(xué)基本理念的理論研究性與整合性和推廣應(yīng)用力度。