绿色发展理念在化学专业人才培养中的融合探索

梁红梅

［摘           要］  随着全球环境问题的日益突出和社会对可持续发展的迫切需求，绿色发展理念逐渐成为全球范围内的关注焦点。在此背景下，化学领域作为一个关键的科学领域，承担着解决环境问题、开发可持续技术和创新绿色化学方法的责任。因此，化学专业人才的培养不仅需要传统的理论和实验技能，还需要深刻理解和应用绿色发展理念。基于此，介绍了绿色发展理念的基本概念，探討如何将其融入化学专业的教育和人才培养中，并提出一些实际建议，以帮助学校和教育机构更好地培养适应未来需求的化学人才。

［关    键   词］  绿色发展理念；化学专业；人才培养

［中图分类号］  G642                   ［文献标志码］  A                   ［文章编号］  2096-0603（2024）03-0177-04

绿色发展已经成为全球社会发展的重要方向之一，其核心理念是实现经济增长和社会进步的同时保护环境和资源。在这一背景下，化学作为一门关键的自然科学学科，不仅在工业和科研领域发挥着重要的作用，还肩负着应对环境挑战的责任。因此，化学专业人才不仅需要学习传统的化学知识和技能，还需要具备环保意识和绿色发展理念，以便为可持续发展作出贡献。

一、绿色发展的基本概念

绿色发展是一种综合性的理念，旨在实现社会、经济和环境的可持续性。其主要包含以下几个关键方面：

（一）环境友好

绿色发展强调在经济增长和社会发展的同时，最大限度地减少对自然环境的负面影响，这包括降低污染、保护生态系统和合理利用资源。

（二）可持续性

绿色发展追求长期可持续性，即不只是满足当前需求，还要满足未来世代的需求。这意味着化学产品和过程必须考虑其对未来资源和环境的影响。

（三）循环经济

绿色发展鼓励建立循环经济模式，即最大限度地回收和再利用废弃物和资源，减少浪费。

二、绿色发展理念背景

20世纪末和21世纪初，全球环境问题如气候变化、大气污染、水资源短缺、生物多样性丧失等问题开始引起广泛关注，其严重性促使人们重新考虑经济增长模式和资源利用方式。1987年，联合国布鲁克兰委员会发布了《我们的未来共同体》报告，引入了可持续发展概念，强调了经济增长、社会公平和环境保护之间的平衡，成为后来绿色发展的基石。

近年来，科技创新在清洁能源、绿色化学、可再生材料等领域取得了显著进展，为可持续发展提供了新的解决方案，绿色技术的发展使绿色发展变得更为可行。各国政府也采取了一系列政策措施，如环境税、碳排放限制、可再生能源支持政策等，以推动绿色发展，引导企业和公众朝着可持续的方向发展，使消费者和企业越来越关注可持续性和环保。市场上对绿色产品和服务的需求不断增长，迫使企业改变生产方式，采取更环保的方法，以满足市场的需求。

总而言之，绿色发展理念是一个涵盖环境问题、科技进步、市场需求和社会动态等多个层面的复杂系统，这一理念强调在经济增长和社会进步的同时，保护环境和资源的重要性，并要求各个领域采取行动以实现可持续发展的目标，它已经深刻地改变了世界各地的政策制定、产业发展和个人生活方式。

三、绿色发展背景下化学专业人才要求

（一）具备环保意识

化学专业人才应该深刻认识到自身工作对环境和生态系统产生的潜在影响。化学产业在新技术、新材料和新药物等方面有巨大潜力，但也伴随着潜在的环境挑战。因此，他们需要积极寻求创新的、可持续的方法减少负面影响，例如绿色合成方法、废物再利用和环保工艺。此外，他们还应该倡导在实验室和工业生产中采用最佳实践，以减少废物和污染。化学专业人才的责任不仅在于发现新的化学知识，还在于确保这一知识对地球和未来的可持续性没有破坏性影响，这种环保意识对于维护生态平衡和可持续发展至关重要。

（二）掌握绿色化学原理

在绿色发展背景下，化学专业人才的培养要求包括深入了解绿色化学的核心原则、方法和最佳实践，如绿色合成技术，即采用环保催化剂和可再生原料，以减少废物和有害副产物的生成。他们还需要研究和应用可降解材料，以减少塑料污染和资源浪费。了解绿色溶剂的选择和利用，减少有机溶剂对环境和健康的不利影响。此外，还需要开发有效的废物处理和回收方法，以最大限度地减少废弃物对环境的危害。通过掌握这些知识和技能，化学专业人才可以积极参与可持续发展，推动绿色化学的发展，创造更环保、更可持续的化学过程和产品，从而更好地满足社会和环境的需求。

（三）了解相关法律法规

在绿色发展背景下，化学专业人才必须更加深入地了解相关法规和伦理规范，以确保他们的工作对环境和社会的影响最小化，包括了解并遵守环保法律法规，以确保工作合法合规，降低环境污染和人员健康风险。如在新化学工程项目开始之前，需要进行环境影响评估，以确定项目可能对周围环境和社区产生的影响，并采取必要措施减少潜在的不利影响。

（四）具备创新能力

面对不断增加的环境挑战，化学专业人才不仅要改进现有的技术和工艺，还要寻求全新的、更环保的方法。创新需要跨学科的合作，将化学与工程、生物学、材料科学等领域融合，以发展出更可持续的材料和化学过程。化学专业人才还应该培养解决问题的能力，如分析环境挑战、识别潜在风险，并提出可行的解决方案。这需要系统性思考、实验设计和数据分析技能，以便开发出更安全、更高效的工艺，并减少对有害物质的依赖，不仅有助于解决当前的环境挑战，还为未来的可持续性奠定坚实的基础。

（五）保持持续的学习动力

新兴的绿色化学技术和方法不断涌现，为环境友好的解决方案提供机会。因此，专业人才需要积极追踪最新研究和创新，参与持续教育和培训，以不断更新他们的知识和技能。只有如此，他们才能走在绿色发展的前沿，为可持续性和环保作出创新的贡献。持续学习有助于开阔视野，为解决复杂的环境挑战提供更全面的解决方案。

四、绿色发展在化学专业人才培养中的应用

（一）整合綠色化学课程，培养人才环保意识

将绿色化学课程融入化学专业的核心课程体系中，是为了确保新一代化学专业人才能够积极投身于环境保护、可持续发展和绿色创新领域，旨在培养学生不仅具备传统的化学知识和技能，还能够理解并应用绿色发展原则，以降低对环境的负面影响，促进可持续化学产业的发展。

例如，在绿色化学课程中，教授学生如何设计和优化环保的合成路线，减少有害废物的产生，提高产物的选择性和产率。学生将学会评估不同合成方法的环境影响，选择最符合绿色原则的方法。还可以学习相关的环境样品采集、分析和检测技术，以便学生了解如何评估环境中化学物质的存在和影响。学生将掌握现代分析仪器的使用方法，以检测环境中的化学物质，帮助环境保护和管理。如学生可以采集不同来源的水样品（自来水、河水、湖水、地下水），然后使用常见的质谱仪、色谱仪、pH计、离子选择电极等水质分析仪器，检测水中的污染物，如重金属、有机化合物、微生物等。还可以了解如何使用气体采样器和气体色谱仪来检测大气中的污染物，如颗粒物、气体污染物（如二氧化硫、氮氧化物）以及挥发性有机化合物，帮助评估空气质量和大气污染的影响。另外，在课程中，教师还可以向学生介绍可降解材料的设计和制备，以及它们在环保包装、药物输送和医疗器械等领域的应用，并学习如何选择和开发具有低环境影响的材料。

通过将这些绿色化学课程融入核心课程体系，学生将不仅仅获得传统的化学知识，还将具备环保意识和技能，能够在未来的职业生涯中积极参与绿色化学研究和可持续发展项目。

（二）加强实验室实践，提高人才操作技能

设计实验室实践项目，让学生亲身体验绿色化学方法的应用，是培养学生环保意识和技能的关键途径之一。旨在将绿色原则融入化学教育中，使学生了解如何在化学实验中减少对环境的负面影响，同时提高实验效率和资源利用率。

例如，传统有机合成实验通常使用有机溶剂，但这些溶剂可能对环境和健康造成危害。如二甲基甲酰胺是一种常用的有机溶剂，但它对环境有害，对水生生物有毒，同时与皮肤接触可能引发健康问题，如过敏反应和皮肤刺激；二甲基亚砜在生物医学研究中广泛使用，但它的排放可能对水体和土壤造成污染，对水生生物产生毒性作用。然而，绿色实验可以引导学生使用更环保的溶剂，以降低有害废物的生成。其中水是最环保的溶剂之一，因为它广泛存在、可再生且无毒。在有机合成中，学生可以使用水作为反应介质，如在水相催化下进行反应，从而减少对有机溶剂的需求，学生可以学习使用水作为催化剂来合成酯类或醚类化合物。还有些生物可降解溶剂是可持续的替代品，它们可以在实验结束后更容易地降解为无害的物质。例如，乳酸、丁二酸二甲酯（DBP）、乙酸乙酯等生物可降解的溶剂可以在有机合成中代替传统的有机溶剂。在超临界条件下，二氧化碳可以作为绿色溶剂使用，因为它在室温下既是气体又是液体，具有较低的毒性和化学反应性。学生可以学习如何在超临界二氧化碳下进行反应，减少有机溶剂的使用。这些替代溶剂的使用可以降低化学实验中的有害废物产生，减轻对环境的负担，并教育学生在日常实验中采取可持续的化学实验方法，更好地理解和应用绿色化学原则。

此外，绿色实验项目还可以鼓励学生探究催化剂的应用，提高反应速率，减少能源消耗，从而降低环境负荷。例如，铑、钯、铂等金属催化剂可以用于加速烯烃的氢化反应，从而减少对高温高压条件的需求。通过使用催化剂，学生可以开展制氢反应，将可再生能源（如太阳能或风能）转化为氢气作为清洁能源的储存和使用，有助于减少对传统燃烧燃料的依赖。催化剂还可以用于空气净化，例如将一氧化碳和氮氧化物转化为无害的二氧化碳和氮气。通过实际的实验和研究，学生可以了解催化剂的应用原理，并将其运用到实际环境保护和可持续发展项目中。实验结束后，学生需要学习如何妥善处理废物，包括回收、再利用或安全处置，帮助学生培养环保责任感。这些实验也能激发学生的创新思维，鼓励他们在化学领域探索更环保、更可持续的解决方案，最终培养出更有社会责任感和环保意识的化学专业人才。

（三）开展跨学科合作，提高人才综合素养

绿色发展不仅仅是化学领域的问题，它涵盖了广泛的领域，涉及环境、社会、经济等多个方面。因此，鼓励化学专业的学生与其他领域的学生进行跨学科合作，可以使学生成为具备综合素养的专业人才，对于解决复杂的环境问题至关重要。

在跨学科合作中，化学专业的学生可以与科学专业的学生合作，共同研究环境污染的化学成因和影响，开发环境监测方法，探索解决方案。例如，他们可以合作研究水体附近的潜在污染源，包括工业排放、农业排水、城市污水处理厂等，一起制订水样采集计划，采集来自不同地点和时间的水样品。然后，化学专业的学生可以使用分析方法，如色谱法、质谱法等，检测水样中的污染物。环境科学专业的学生可以分析这些数据，评估水体的健康状况。基于收集的数据和分析结果，团队可以提出改善水体质量的建议，如减少污染源的排放、改进废水处理工艺、采用生态修复措施、加强环境监测等。学生团队还可以与当地社区和政府合作，提高公众对水体污染问题的认识，并推动环保政策的制定和实施，有助于促进社会参与和可持续的环境管理。

此外，化学专业的学生还可以与生物专业的学生进行合作，他们可以开展环境监测项目，以了解环境中的污染物和生态系统的健康状况。化学专业的学生可以使用化学分析技术来检测污染物的浓度，而生物学专业的学生可以监测生物指标，如水生生物的种群和健康状况。不仅丰富了学生的学术经验，还为解决复杂的科学和社会问题提供了更全面的解决方案。

如此看来，跨学科合作使学生能够融合不同领域的思维方式，共同探讨绿色发展的新思路和解决方案，使他们能够更好地理解和应对复杂的环境问题，为未来的职业生涯和科研工作做好准备。这种合作也反映了现实世界中复杂问题需要多学科协作的趋势，使学生更具竞争力和适应力。

（四）实际案例研究，提高人才知识应用能力

在课程中引入实际的绿色发展案例以及组织学生参观环保友好型企业，是增强学生绿色化学实践意识和能力的有效措施。这种实践性教育不仅让学生更深入地了解绿色发展的实际应用，还帮助他们将理论知识转化为实际解决问题的技能。

通过引入绿色发展案例，学生可以分析真实世界中的环境挑战和解决方案。他们将学习到如何应用绿色化学原则，减少废物排放，提高资源利用效率，降低对环境的负担。这种案例分析可以激发学生的创新思维，培养他们解决复杂环境问题的能力。如探究如何将可再生能源（如太阳能和风能）应用于电力生产，减少对化石燃料的依赖。他们可以分析光伏电池和风力涡轮机的设计，以及如何将电能储存和分配到电网。通过这个案例，学生了解到绿色化学在电池技术和能源储存方面的应用，以及如何减少温室气体排放。

另外，组织学生参观环保友好型企业是一种实地教育，能够让学生亲身体验绿色化学实践。他们可以看到企业如何在生产过程中采用环保技术和绿色材料，了解废物处理和资源回收的方法。这种经验可以帮助学生将课堂上学到的理论知识与实际操作相结合，更好地理解绿色发展的可行性和重要性。参观过程中，还可以让学生与业界专业人士进行互动，建立实际职业联系，了解职业机会和行业趋势。这种实际经验有助于学生更好地规划自己的职业生涯，为未来的工作和研究做好准备。

（五）实践与社区参与，提高个人技能

参与环保项目和社区服务以及进行实地考察，可以让学生在真实环境中应用他们在课堂中学到的知识。这种实践经验对于化学专业的学生来说尤为重要，因为他们可以亲身体验化学在环境保护和可持续发展中的实际应用。并且，学生通过参与环保项目和实地考察，面临着真实世界中的挑战和问题，通过收集数据、观察现象，并与当地社区互动，激发他们更深入地理解问题，并为解决方案提供更具洞察力的见解，不仅是理论性的知识传递，也是实际的解决方法。同时，环保项目和社区服务通常涉及多个领域的合作，比如化学、生物、社会科学。这为学生提供了跨学科合作的机会，使他们能够与不同背景的人合作，共同解决复杂的环境问题。参与社区服务和环保项目，使他们意识到他们的专业知识可以用来改善社会和环境，这种认识对于塑造他们的职业道德和价值观至关重要。

总之，为学生提供机會参与环保项目、社区服务和实地考察是化学专业教育的重要组成部分。这不仅有助于培养他们的实际技能和问题解决能力，还能够为他们的个人和职业发展带来更多的价值。同时，这也有助于推动环保和可持续发展的目标。

（六）坚持持续教育，掌握最新教育理念

化学领域的绿色技术发展迅猛，不仅影响到学术研究，还深刻影响着工业和社会。因此，教育部门需要密切关注产业和社会的需求，了解最新的环境法规和标准，如环境法律、监管要求和环境风险评估，确保学生具备符合法规的知识。持续更新课程内容，了解新的绿色材料、过程和方法，促使学生获得最新的知识和技能。如绿色化学涉及将废弃物转化为有价值的产品或资源的过程，更新的课程包括废物转化技术、可持续能源生产和资源回收方法的最新进展。学生可以学习如何设计可持续的化学过程，以最大限度地减少废物的产生。同时，实验室设备和技术的更新也是至关重要的一环。学校需要不断投资新的绿色实验室设备，如超临界流体萃取设备、高压催化反应设备、质谱仪、红外光谱仪、核磁共振仪器、可再生能源实验设备、绿色合成设备等，以便学生可以接触到最新的绿色实验方法，不仅可以提高他们的实践技能，还可以培养他们的创新思维。

在教学过程中，教师都会使用先进的科学技术将最新的绿色技术知识传递给全球范围内的学生。如利用在线学习资源、开放式在线课程和数字化教材，使学生可以在电子设备上访问，这些教材可以不断更新，以反映最新的研究和实践。学习管理系统（LMS）和在线学习平台（如Coursera、edX、Udemy）可以为学生提供丰富的课程资源，包括绿色技术相关的课程。这些平台通常提供自测测验、讨论论坛和学习社区，以促进学习和互动。另外，教授绿色化学实验方法时，学生通过虚拟实验室平台可以模拟实验室实验，在线进行化学实验，而不必亲临实验室，十分方便、高效。通过利用这些在线资源和工具，学生可以在全球范围内获得最新的绿色技术知识，无论他们所在的地点如何，都可以获得高质量的教育，促进环保和可持续发展的目标。

当然，在此过程中，教师也需要积极参与绿色技术研究项目，不断更新自己的知识和技能，以便有效地传授最新的绿色技术。学校可以提供教师培训，组织参加关于绿色技术和可持续发展的专业发展课程和研讨会，使他们与领域最前沿接轨，将最新的研究成果带回课堂，探索新的教育技术和创新方法，与学生和同事一同探讨和分享，不仅有助于他们在工作中作出贡献，还有助于塑造一个可持续的未来。

五、结束语

综上所述，绿色发展不仅仅是一种理念，它已经成为现实中的需求，只有培养具备环保意识和绿色化学知识的化学专业人才，才能更好地应对全球环境挑战，实现可持续发展的目标。我们可通过更新课程、鼓励实验室实践、跨学科合作、引入实际案例研究、加强行业合作等策略，为学生提供更全面的教育和培养机会，进一步推动绿色发展理念在化学领域的融合，为未来的社会和环境作出更大的贡献，确保可持续性发展的实现。

参考文献：

［1］张蓓蓓，吴俊，曾建平，等.基于绿色发展理念下培育高质量应用化学专业人才路径探索［J］.广东化工， 2021（3）：223，234.

［2］罗陈艾玉，都颖，厉安昕.独立学院应用化学专业绿色化学人才培养模式探究［J］.俪人（教师），2016（1）：254.

◎编辑 鲁翠红