*韓莉鋒 李玉
(鄭州輕工業(yè)大學 材料與化學工程學院 河南 450002)
隨著科學時代的不斷進步,應運而生一些新興現(xiàn)代科學與新興發(fā)展理念,綠色利用化學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)狀的一個科學觀念。而綠色利用化學在各類化學產(chǎn)品化工工業(yè)生產(chǎn)過程中的實際和應用中,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。
綠色有害化學即為無公害綠色化學。綠色自然化學研究原理主要是通過科學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課程理念一直是高?;瘜W教學改革的重要組成內(nèi)容,它不僅能夠有效激發(fā)化學高新技術(shù)活力發(fā)展,對有效解決當代人類社會中的環(huán)境污染問題也具有重要應用價值。
研發(fā)推廣綠色清潔能源原料化學技術(shù)在新理念及其應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用化學技術(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)對學校環(huán)境的破壞影響較大,教授指導學生如何應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。綠色理工化學在有效控制大氣污染排放方面對中學化工教學發(fā)展有重要指導影響,學生的積極應用能夠為學校環(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)境污染安全風險的化工作業(yè),教學時主要讓廣大學生置身處于理解綠色化工生產(chǎn)基本理念的教學氛圍中,講述化工綠色應用化學以及化工相關(guān)知識,指導廣大學生在綠色化工作業(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)在化學安全方面?;瘜W工程化工專業(yè)是一門應用型工程學科,實驗教育是教學改革的重要組成環(huán)節(jié),學生不論是在室內(nèi)實驗室進行室內(nèi)實驗,還是在室外實習活動場所進行室外實驗,其安全前提均是為了保障安全,學生在進行實驗時必須自覺采取有效的人身防護安全措施,避免學生人身財產(chǎn)受損。通過滲透踐行綠色環(huán)保化學安全理念,讓廣大學生時刻樹立較強化學化工安全意識,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。
隨著教學改革的不斷深入,教學綠色生態(tài)化學理念豐富的教學資源沒有真正得到充分整合開發(fā)與有效運用,教師、學生對其理念認知理解程度明顯不足。
實驗課程是我?;瘜W綠色化工課程教學的重要組成內(nèi)容,有效的化學實驗必不可少,學生只有親自參與操作、觀察、分析、研究、驗證,才能夠?qū)G色化學化工知識有深刻印象,充分理解與準確掌握[3]。
化學綠色化工學科教材內(nèi)容常常缺少與專門綠色理工化學教材相符的化工教學內(nèi)容。專門綠色理工化學教材屬于新型綠色化學課材教學模式理念,與傳統(tǒng)專門化學綠色化工課材教學模式理念差異較大。
綠色健康化學化工理念作為化工教育教學改革中一個重要的創(chuàng)新教學內(nèi)容,在教學改革課程教學模式這一環(huán)節(jié),應當緊緊結(jié)合發(fā)展綠色健康化學化工理念指導原則,合理安排調(diào)整綠色化學環(huán)?;ふn程教學大綱,增設發(fā)展綠色環(huán)?;そ虒W知識模塊,結(jié)合大學化工工程專業(yè)教學需求,在化工教材中應當增設發(fā)展綠色環(huán)保教學章節(jié),讓化工教材教育成為一種傳遞發(fā)展綠色環(huán)保教學理念的高品質(zhì)價值教育資源。因此,在化學合成工程塑料相關(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,并應當結(jié)合該課程知識內(nèi)容融入發(fā)展綠色健康化學化工理念;同時,將合成塑料的合理化學運用以及幫助土壤降解化學污染物等相關(guān)知識內(nèi)容,也應當作為課程教學改革重點,在教學改革的大眾化背景下,打造出發(fā)展綠色健康化學環(huán)?;さ男陆虒W模式。另外,在教學改革中的策略、技術(shù)、內(nèi)容設置方面,也應當以發(fā)展綠色環(huán)?;瘜W化工為主,將其內(nèi)容置于教學統(tǒng)領(lǐng)性的地位[4]。
化學新型物理實驗教學基礎研究技術(shù)資源有限,開展新型物理實驗教學時,教師或者學校組織應當特別慎重考慮如何設計各種化學新型實驗,不僅需要可以設計能夠有效地鞏固和完善廣大高校學生進行實驗所需要學到的實驗知識,還需要設計能夠有效增強培養(yǎng)廣大高校學生良好教育綠色健康生活化學觀和生活環(huán)境意識的新型化學實驗。
現(xiàn)代化學技術(shù)實驗由于場地地理環(huán)境、學生整體綜合運用實驗理論實踐應用能力以及現(xiàn)代化學技術(shù)實驗實踐過程教學安全性的雙重因素考慮,有些現(xiàn)代化學技術(shù)實驗難以完全滿足現(xiàn)代化學實驗,教師深入學習滲透到的現(xiàn)代化學綠色環(huán)保,現(xiàn)代化學技術(shù)教育發(fā)展理念的主要要求、教學目標、研究實踐目標,還有一些現(xiàn)代化學技術(shù)實驗由于自身受到現(xiàn)代科學技術(shù)研究進展的特殊時間條件限制難以完全能夠滿足化學老師具體教學要求。針對上述教學技術(shù)上的種種原因?qū)е聼o法實現(xiàn)讓學校全體學生主動參與實驗操作的課堂教學實驗,教師因不能滿足課堂教學要求、完成任務達到課堂教學實驗工作目標時的必要性而無法開展的課堂教學實驗,可以直接通過采用目前現(xiàn)代化的計算機課堂教學模擬仿真技術(shù)對其進行展開課堂教學仿真模擬實驗。
具體而言,計算機化學虛擬設備仿真化學實驗,沙箱化學虛擬設備仿真實驗,是指我們應該立足于如何利用現(xiàn)有計算機化學仿真設備在實際實驗網(wǎng)絡上進行虛擬仿真創(chuàng)造一個新的虛擬實驗沙箱,沙箱中應當包括一個真實虛擬一體化的化學實驗室和化學設備環(huán)境、實驗用的化學檢測設備、實驗用的化學分析儀器等所有化學設備以及需要在實驗使用時用到的化學虛擬器和實驗用的化學材料。學生在首次進入課程沙箱教學實驗論證環(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實驗、論證,整個課程沙箱教學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,學生還可以在一臺模擬計算機上針對整個模擬實驗學習過程情況進行自動模擬并以預習、操作、學習、復習等多種方式學習模擬實踐課程活動。計算機教學網(wǎng)絡模擬仿真高校模擬實驗實踐教學還由于系統(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)教學過程時間、空間上的巨大限制,內(nèi)含豐富的網(wǎng)絡模擬實驗實踐學習活動資源,學生們也完全可以隨意隨地自由取用模擬實驗學習資源,進行多種感興趣的網(wǎng)絡模擬實驗,這不僅能夠有助于充分有效激發(fā)廣大高校學生們的模擬實驗實踐學習活動興趣,培養(yǎng)廣大高校學生們的實驗實踐學習具有較強教學自主性和實踐能動性,同時也十分完全符合高等學校開展差異化模擬實驗教學、因材施教的模擬實驗教學模式要求,能夠充分有效滿足廣大高校學生們的學習性和個體化的學習需求。
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)的教學過程中多滲透一些綠色人工化學技術(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生詳細介紹其它各種合成氨生產(chǎn)工藝的實際應用與產(chǎn)業(yè)發(fā)展,使綠色有機化學技術(shù)理念更加深入人心,比如說合成氨專用催化劑的設計制作、應用、優(yōu)化、進展等。在當下我國社會實踐中應始終堅持貫徹國家綠色環(huán)保生物化學的意識教育服務理念,讓每位中小學生養(yǎng)成一個自身具有較強社會環(huán)境生態(tài)保護意識教育服務意識的良好習慣,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電冰箱,無磷綠色生物化學洗衣粉等。
總的來說,把整個關(guān)于綠色新的專業(yè)應用化學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)化學新的專業(yè)課程教育之中,是每個關(guān)于綠色專業(yè)化學新的專業(yè)化育教師的共同工作職責。在整個綠色專業(yè)化學新的專業(yè)工程化工教學課程改革教學中需要重新融入一種關(guān)于綠色新的工程化學專業(yè)教育的新理念,對初步深入培養(yǎng)廣大高校學生環(huán)境保護意識、教授廣大高校學生環(huán)保保護基本技能、啟發(fā)廣大高校學生積極自主探索應用環(huán)保知識思路等都具有積極意義。
同時廣大高校學生在今后繼續(xù)從事過程工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)教學改革工作中,由于不斷受到化學綠色環(huán)保課程教學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,在教學改革中,應當不斷加強提高對過程工業(yè)化學工程原料工業(yè)化工與應用工業(yè)化學綠色環(huán)保課程教學基本理念的理論研究性與整合性和推廣應用力度。