探究绿色化学理念在化学化工教学改革中的应用

＊韩莉锋 李玉

（郑州轻工业大学 材料与化学工程学院 河南 450002）

随着科学时代的不断进步，应运而生一些新兴现代科学与新兴发展理念，绿色利用化学就是在这新兴的时代发展大潮下脱颖而出的全新的、实用的关于改善环境现状的一个科学观念。而绿色利用化学在各类化学产品化工工业生产过程中的实际和应用中，可以有效地改善控制对人类大气环境、土壤环境污染造成的大气污染，对发达国家普遍提倡的人类节能低碳减排，最终可以实现人类现有自然资源的再持续利用开发具有重大现实意义。

1.何为绿色化学理念

绿色有害化学即为无公害绿色化学。绿色自然化学研究原理主要是通过科学分析人类自然界中的现有新生物质，明确认识自然界中原本缺乏的新生物质，将促使自然界中原本没有的新生物质减少作为科学研发的主要目标，以利于获取新鲜的物质。绿色环保化学课程理念一直是高校化学教学改革的重要组成内容，它不仅能够有效激发化学高新技术活力发展，对有效解决当代人类社会中的环境污染问题也具有重要应用价值。

研发推广绿色清洁能源原料化学技术在新理念及其应用影响下的绿色生石原料化工企业投入生产，有利于促进我国资源原有企业生产绿色化石化工原料所用能源的可综合利用率，促进我国原有绿色清洁能源化石原料能源的研究开发推广使用，有效管控我国资源生态环境污染，对推进我国加快建立一个资源环境友好型生态和谐社会以及加大促进我国资源生态环境健康可持续性的产业开发均将产生重大积极性的深远影响。研发出的绿色清洁能源应用化学技术核心理念及其理论技术内容十分丰富，知识覆盖领域以及涵盖面极大，其重要核心理论技术特征也就是以环境污染防治预防技术为研究主体并不断加强对自然环境污染的有效防治控制[1]。

2.绿色化学与化学化工教学的关系

（1）在控制污染方面。化学绿色化工人才高校毕业后多选择从事绿色化工生产类型的职业，化工业的生产对学校环境的破坏影响较大，教授指导学生如何应用掌握绿色化工生产基本技能以及控制大气污染的基本方法。绿色理工化学在有效控制大气污染排放方面对中学化工教学发展有重要指导影响，学生的积极应用能够为学校环境保护带来很多益处。

（2）在绿色生产方面。干馏煤、合成橡胶、制造业及医药应用农药等绿色化工类作业生产均认为属于一种存在重大环境污染安全风险的化工作业，教学时主要让广大学生置身处于理解绿色化工生产基本理念的教学氛围中，讲述化工绿色应用化学以及化工相关知识，指导广大学生在绿色化工作业生产时如何进行掌握绿色化工生产的基本技能，激发广大学生积极探索、创造无任何污染安全绿色生产工艺，造福于我国化工绿色产业，为自然人民送去了福音[2]。

（3）在化学安全方面。化学工程化工专业是一门应用型工程学科，实验教育是教学改革的重要组成环节，学生不论是在室内实验室进行室内实验，还是在室外实习活动场所进行室外实验，其安全前提均是为了保障安全，学生在进行实验时必须自觉采取有效的人身防护安全措施，避免学生人身财产受损。通过渗透践行绿色环保化学安全理念，让广大学生时刻树立较强化学化工安全意识，在正确使用安全药品、处理发生意外事故、解决环境污染问题方面时时刻刻高度关注安全生产问题。

3.化学系在化工教学改革中不断应用创新绿色节能化学课程理念的不足之处

(1)绿色化学理念认知不足

随着教学改革的不断深入，教学绿色生态化学理念丰富的教学资源没有真正得到充分整合开发与有效运用，教师、学生对其理念认知理解程度明显不足。

(2)缺乏绿色实验教学意识

实验课程是我校化学绿色化工课程教学的重要组成内容，有效的化学实验必不可少，学生只有亲自参与操作、观察、分析、研究、验证，才能够对绿色化学化工知识有深刻印象，充分理解与准确掌握[3]。

(3)绿色化学教学资源匮乏

化学绿色化工学科教材内容常常缺少与专门绿色理工化学教材相符的化工教学内容。专门绿色理工化学教材属于新型绿色化学课材教学模式理念，与传统专门化学绿色化工课材教学模式理念差异较大。

4.将绿色化学理念有效运用到化学化工改革中的对策

(1)在教材创新中增设绿色化学模块

绿色健康化学化工理念作为化工教育教学改革中一个重要的创新教学内容，在教学改革课程教学模式这一环节，应当紧紧结合发展绿色健康化学化工理念指导原则，合理安排调整绿色化学环保化工课程教学大纲，增设发展绿色环保化工教学知识模块，结合大学化工工程专业教学需求，在化工教材中应当增设发展绿色环保教学章节，让化工教材教育成为一种传递发展绿色环保教学理念的高品质价值教育资源。因此，在化学合成工程塑料相关知识讲解章节，要求授课教师将如何控制合成塑料原料的各种有毒和非有害物质释放作为主要内容讲解知识内容，并应当结合该课程知识内容融入发展绿色健康化学化工理念；同时，将合成塑料的合理化学运用以及帮助土壤降解化学污染物等相关知识内容，也应当作为课程教学改革重点，在教学改革的大众化背景下，打造出发展绿色健康化学环保化工的新教学模式。另外，在教学改革中的策略、技术、内容设置方面，也应当以发展绿色环保化学化工为主，将其内容置于教学统领性的地位[4]。

(2)运用科学技术渗透绿色化学理念

化学新型物理实验教学基础研究技术资源有限，开展新型物理实验教学时，教师或者学校组织应当特别慎重考虑如何设计各种化学新型实验，不仅需要可以设计能够有效地巩固和完善广大高校学生进行实验所需要学到的实验知识，还需要设计能够有效增强培养广大高校学生良好教育绿色健康生活化学观和生活环境意识的新型化学实验。

现代化学技术实验由于场地地理环境、学生整体综合运用实验理论实践应用能力以及现代化学技术实验实践过程教学安全性的双重因素考虑，有些现代化学技术实验难以完全满足现代化学实验，教师深入学习渗透到的现代化学绿色环保，现代化学技术教育发展理念的主要要求、教学目标、研究实践目标，还有一些现代化学技术实验由于自身受到现代科学技术研究进展的特殊时间条件限制难以完全能够满足化学老师具体教学要求。针对上述教学技术上的种种原因导致无法实现让学校全体学生主动参与实验操作的课堂教学实验，教师因不能满足课堂教学要求、完成任务达到课堂教学实验工作目标时的必要性而无法开展的课堂教学实验，可以直接通过采用目前现代化的计算机课堂教学模拟仿真技术对其进行展开课堂教学仿真模拟实验。

具体而言，计算机化学虚拟设备仿真化学实验，沙箱化学虚拟设备仿真实验，是指我们应该立足于如何利用现有计算机化学仿真设备在实际实验网络上进行虚拟仿真创造一个新的虚拟实验沙箱，沙箱中应当包括一个真实虚拟一体化的化学实验室和化学设备环境、实验用的化学检测设备、实验用的化学分析仪器等所有化学设备以及需要在实验使用时用到的化学虚拟器和实验用的化学材料。学生在首次进入课程沙箱教学实验论证环境中时就已经可以直接通过运用一台电子计算机自动完成进行课程沙箱教学实验、论证，整个课程沙箱教学实验论证工作的全流程均在一台自动计算机上自动完成进行。对于最后的工业大气污染以及化学物质的再综合处理与热能和水循环的再综合利用也可以在工业专用模拟计算机或者模拟仿真所使用的电子设备上直接进行模拟操作。

另外，由于这台模拟计算机上的模拟现实仿真技术完全完美融合了各种类型多媒体上的模拟仿真投影，具有直观、形象、开放、参与的四大技术特点，学生还可以在一台模拟计算机上针对整个模拟实验学习过程情况进行自动模拟并以预习、操作、学习、复习等多种方式学习模拟实践课程活动。计算机教学网络模拟仿真高校模拟实验实践教学还由于系统能够与高校移动端和互联网有效相互互动结合，打破传统教学过程时间、空间上的巨大限制，内含丰富的网络模拟实验实践学习活动资源，学生们也完全可以随意随地自由取用模拟实验学习资源，进行多种感兴趣的网络模拟实验，这不仅能够有助于充分有效激发广大高校学生们的模拟实验实践学习活动兴趣，培养广大高校学生们的实验实践学习具有较强教学自主性和实践能动性，同时也十分完全符合高等学校开展差异化模拟实验教学、因材施教的模拟实验教学模式要求，能够充分有效满足广大高校学生们的学习性和个体化的学习需求。

(3)例证绿色化学理念在教改中的运用

首先，教师可以在本文介绍使用合成氨主要生产工艺技术的教学过程中多渗透一些绿色人工化学技术理念，即由于我国固态煤气化能源丰富，是目前世界最大的绿色煤炭生产地，因此早期应用固态煤气化能源工艺生产使用合成氨在我国工业发展迅速，煤气的氧化工艺已经是我国绿色化工原料产业早期生产使用合成氨的主要生产技术，该生产工艺已经替代我国石油、天然气等煤资源的重要生产技术。

其次，在具体讲解联合煤气化生产流程的具体设计操作过程中需要充分融入一种关于绿色环保联合化学技术的新理念，由一种环保煤气化燃料生产工艺技术与一种环保联合化工燃气气化循环工艺技术互相整合而来的所形成的环保煤气联合动力系统是该系列生产工艺所有环节必需的主要煤气动力设备。环保联合化工煤气化燃料是主要煤气生产原材料，在环保联合化工气化燃料循环工艺作用下通过燃烧煤气形成环保联合化工煤气，再对其轮机加以气化燃烧进行除尘、脱硫，之后将其供给环保联合化工燃气热量驱动用的轮机，燃气通过驱动轮机进行加热后散发出的轮机余热以及水再利用联合煤气化显热，之后通过利用环保联合燃气热量驱动轮机进行加热形成蒸汽水，水与煤气化结合形成环保联合燃气蒸汽，轮机在环保联合燃料蒸汽气化循环工艺作用下可以进行加热发电。该系列绿色环保化工联合燃料循环工艺系列产品同时具有环保联合化工燃料气化循环作用适应性广、耗水量少、环保资源利用经济性能好等诸多重要优点。目前，我国正在大力探索研发一种环境污染少、能耗低、安全性高的新一代能源技术。因此，绿色环保联合化工燃料工艺生产方式也将是当代未来我国绿色化工燃料工业快速发展的一个重要必然趋势。

最后，教师还希望可以向全体学生详细介绍其它各种合成氨生产工艺的实际应用与产业发展，使绿色有机化学技术理念更加深入人心，比如说合成氨专用催化剂的设计制作、应用、优化、进展等。在当下我国社会实践中应始终坚持贯彻国家绿色环保生物化学的意识教育服务理念，让每位中小学生养成一个自身具有较强社会环境生态保护意识教育服务意识的良好习惯，在生活中对绿色废弃物要定期进行及时妥善处理，决不能随地倾倒污染物质，这样会造成严重污染，部分绿色垃圾可以变废为宝。除此之外，尽可能多地使用可降解绿色塑料袋和饭盒，减少一次性塑料袋和饭盒的使用频率，不允许乱丢和随地扔一些绿色废旧电池等。同时也要关注获得国家各类绿色环保生物化学技术产品研究成果，使用对环境友好的无磷绿色环保海洋生物防垢剂，新一代能源环保配方绿色循环化学汽油。积极推广使用各种各样具有获得国家各类绿色生物化学环保技术产品认证标志的家用电器产品，比如德国箭牌无磷绿色环保化学电冰箱，无磷绿色生物化学洗衣粉等。

5.结束语

总的来说，把整个关于绿色新的专业应用化学的课程教育的新理念始终如一贯穿于并落实融入到整个关于绿色专业化学新的专业课程教育之中，是每个关于绿色专业化学新的专业化育教师的共同工作职责。在整个绿色专业化学新的专业工程化工教学课程改革教学中需要重新融入一种关于绿色新的工程化学专业教育的新理念，对初步深入培养广大高校学生环境保护意识、教授广大高校学生环保保护基本技能、启发广大高校学生积极自主探索应用环保知识思路等都具有积极意义。

同时广大高校学生在今后继续从事过程工业生产技术教学改革工作中，由于不断受到化学绿色环保课程教学基本理念的重大变化影响，会更加主动有意识地重视保护环境。因此，在教学改革中，应当不断加强提高对过程工业化学工程原料工业化工与应用工业化学绿色环保课程教学基本理念的理论研究性与整合性和推广应用力度。