基于綠色化教學(xué)的高校有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)改革探究

湯 薇，黃天姿，李同祥

（徐州工程學(xué)院食品與生物工程學(xué)院，江蘇 徐州 221018）

有機(jī)化學(xué)的理論和實驗教學(xué)都是必不可少的，通過有機(jī)化學(xué)的實驗教學(xué)能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和實踐操作能力。隨著社會發(fā)展，更多的人開始關(guān)注環(huán)保問題，而其中就包括有機(jī)化學(xué)實驗所帶來的環(huán)境污染問題。綠色化教學(xué)能夠提升實驗教學(xué)水平，通過完善相關(guān)的管理制度，從而達(dá)到降低污染的效果。

1 基于綠色化教學(xué)的高校有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)改革的必要性

首先，基于綠色化教學(xué)開展有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)改革，除了要降低有機(jī)化學(xué)實驗中所應(yīng)用的有毒有害化學(xué)試劑所帶來的污染之外，也要對人員的健康和安全問題給予足夠的關(guān)注，有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)改革需要將更多的側(cè)重點放在實踐方面，加深對相關(guān)專業(yè)知識的認(rèn)識和了解，從而使得化學(xué)實驗教學(xué)達(dá)到更好的效果。在有機(jī)化學(xué)實驗中，離不開人員之間的合作，并能夠從多個角度來看待問題，從而有利于提升學(xué)生的專業(yè)能力和水平，進(jìn)一步提升學(xué)生的實踐能力。實驗教學(xué)是解決問題的過程，必須通過實驗過程才能夠?qū)Y(jié)論的正確與否給予證明，所以需要通過綠色化教學(xué)來改變有機(jī)化學(xué)實驗所帶來的環(huán)境影響，重復(fù)利用其中的一些化學(xué)藥品，同時也要注意節(jié)約資源?；诰G色化教學(xué)開展高校有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)改革，其目的在于提升學(xué)生的專業(yè)水平，提升學(xué)生的實踐能力。有機(jī)化學(xué)實驗可能會造成負(fù)面的環(huán)境影響，所以需要通過綠色化教學(xué)來對其進(jìn)行持續(xù)的改善。其次，當(dāng)前已經(jīng)有很多的高校開始對有機(jī)化學(xué)實驗進(jìn)行綠色化教學(xué)改革，通過各種方式來降低有毒化學(xué)試劑所帶來的環(huán)境污染。一部分高校因為自身的技術(shù)能力有限，所以難以實現(xiàn)有機(jī)化學(xué)實驗的綠色化改革，這種情況下要結(jié)合已有的條件來提升實驗的針對性，改進(jìn)有機(jī)化學(xué)實驗中用到的有毒有害試劑，重視一些化學(xué)品的重復(fù)利用，加深學(xué)生們對實驗的認(rèn)識和了解，明確其中存在的危害，從而減少有機(jī)化學(xué)實驗所帶來的環(huán)境危害。由此可見，基于綠色化教學(xué)來進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)改革，無論是從環(huán)境角度，還是從學(xué)生的角度來看都有著積極的作用，需要給予其足夠的重視。

2 基于綠色化學(xué)教學(xué)的有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)改革策略

2.1 對實驗內(nèi)容進(jìn)行合理調(diào)整

綠色化學(xué)這一概念最早是出現(xiàn)于國外，就是在化學(xué)合成中的原料選擇、合成方法、制備操作以及最終獲得化學(xué)品的過程中都需要盡量減少對環(huán)境的污染，甚至實現(xiàn)零污染。那么基于綠色化教學(xué)理念，需要對有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理的調(diào)整，具體包括以下幾方面內(nèi)容：

首先，要對一些包含高毒性化學(xué)試劑的實驗內(nèi)容進(jìn)行刪除處理，將符合綠色化教學(xué)要求的實驗內(nèi)容加入教學(xué)當(dāng)中，例如可以將從茶葉中提取咖啡因的實驗內(nèi)容加入其中，通過這項實驗讓學(xué)生們學(xué)習(xí)提取天然產(chǎn)物的方式方法，在這個過程中學(xué)習(xí)索氏提取器的應(yīng)用方法及原理，并對熔點測點、鞏固蒸餾等操作內(nèi)容進(jìn)行訓(xùn)練，在這個過程中應(yīng)用的是綠色溶劑乙醇，使得試劑的毒性得到了降低，符合綠色化教學(xué)的要求，同時也滿足了學(xué)生們對化合物制備和樣品測試等方面的學(xué)習(xí)需求，對日后的綜合設(shè)計實驗有著重要的幫助。

其次，要通過對實驗的串聯(lián)設(shè)計來提升學(xué)生的綜合實驗水平，在這個過程中盡可能地避免使用有毒的試劑或者物質(zhì)，例如乙酸乙酯的制備，可以將其與折光率測定的實驗教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行串聯(lián)，學(xué)生們對自己所制備的樣品進(jìn)行純度的測定，了解其中存在的問題，更有利于學(xué)生們理解實驗，使得實驗技能獲得有效的提升。同時學(xué)生們做好的原料可以對其進(jìn)行回收來繼續(xù)應(yīng)用，讓實驗產(chǎn)品能夠得到循環(huán)式的應(yīng)用，降低了其所帶來的環(huán)境污染，同時也減少了實驗教學(xué)的成本。

最后，在高校有機(jī)化學(xué)實驗中所涉及的易燃易爆試劑，可以選擇應(yīng)用仿真模擬實驗的方式，還可以通過對實驗設(shè)備進(jìn)行改善達(dá)到綠色化教學(xué)的效果，降低實驗過程中出現(xiàn)危險的概率。

2.2 以培養(yǎng)能力為目標(biāo)來做好實驗過程管理

首先，要對實驗預(yù)習(xí)報告給予足夠的重視，培養(yǎng)學(xué)生們的科學(xué)實驗習(xí)慣，做好實驗預(yù)習(xí)報告，同時教師也要對實驗預(yù)習(xí)報告進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，必須達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)才能夠進(jìn)入實驗室中開展實驗操作。

其次，在實驗開始之前進(jìn)行充分的講解，有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)的內(nèi)容包括了蒸餾、分餾以及色譜等方面的操作，主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的理論理解和基礎(chǔ)操作能力，所以實驗開始之前的講解是非常重要的，講解的內(nèi)容主要包括實驗原理、實驗操作中可能會出現(xiàn)的問題以及具體的解決方法，同時教師也要注意在學(xué)生們的實驗操作中給予適當(dāng)?shù)妮o導(dǎo)，并對不當(dāng)操作進(jìn)行及時的糾正。

再次，要提升學(xué)生們的基礎(chǔ)操作水平，在新的有機(jī)化學(xué)實驗前，應(yīng)該對之前實驗中所涉及的知識進(jìn)行進(jìn)一步的鞏固，夯實基礎(chǔ)操作，操作失敗的學(xué)生要幫助他們找到問題的原因，并及時地總結(jié)經(jīng)驗。

最后，要對考核方式進(jìn)行優(yōu)化和改善。完成實驗項目后要對學(xué)生進(jìn)行考核，考核的內(nèi)容包括實驗事故處理、實驗儀器操作以及實驗原理等等，占總考核成績的百分之五十，另外百分之五十則是對學(xué)生的實驗操作、實驗預(yù)習(xí)報告以及實驗報告等方面的綜合性評價，在這個過程中不應(yīng)該僅僅關(guān)注學(xué)生們的實驗結(jié)果，如果學(xué)生們在實驗失敗后能夠在報告中分析出原因也應(yīng)給予不錯的考核分?jǐn)?shù)?？偠灾?，有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)的目的在于讓學(xué)生熟悉和理解實驗操作，并學(xué)會分析問題和解決問題，這種考核方式進(jìn)一步細(xì)化了考核的指標(biāo)，轉(zhuǎn)變了過去考核方式當(dāng)中存在的弊端，能夠讓學(xué)生們加強(qiáng)對有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)的重視，并為教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況提供便利條件，從而調(diào)整實驗教學(xué)方法，對于培養(yǎng)學(xué)生們的實踐操作能力有著重要作用。

2.3 通過實驗室管理來營造綠色實驗環(huán)境

有機(jī)化學(xué)實驗室容易造成污染，不符合綠色化教學(xué)的要求，所以需要通過實驗室管理來創(chuàng)建出一個綠色實驗環(huán)境，這是有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)改革的重要措施。

首先要進(jìn)一步加強(qiáng)對高校有機(jī)化學(xué)實驗室的管理，對各項硬件設(shè)施進(jìn)行完善，例如通風(fēng)安全設(shè)施等等，同時也要進(jìn)一步細(xì)化日常管理，把有機(jī)化學(xué)實驗室打造成一個更加安全、清潔的環(huán)境。其次要讓學(xué)生參與到有機(jī)化學(xué)實驗的管理工作當(dāng)中，培養(yǎng)學(xué)生的主人翁意識，更加有效地避免安全隱患問題的發(fā)生。尤其是要做好有機(jī)化學(xué)實驗廢棄物的處理，讓學(xué)生了解有機(jī)化學(xué)實驗廢棄物對環(huán)境造成的嚴(yán)重威脅，增強(qiáng)學(xué)生的綠色化學(xué)意識和環(huán)保意識。

2.4 建立循環(huán)實驗

基于綠色化教學(xué)的有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)改革，為了能夠進(jìn)一步節(jié)約利用實驗化學(xué)試劑，應(yīng)該提升原料利用效率，在實驗串聯(lián)中設(shè)置多個合成實驗，將前一個實驗制作出的產(chǎn)品作為后一個實驗所需的原料，從而實現(xiàn)了有效的節(jié)約，同時也避免了對環(huán)境造成的污染。例如利用苯胺經(jīng)磺化來進(jìn)行氨基苯磺酸的制備，接著通過對氨基苯磺酸的重氮化和偶聯(lián)而進(jìn)行甲基橙的制備。為了能夠在有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)中實現(xiàn)綠色化，應(yīng)該做好合成實驗產(chǎn)品的回收工作，經(jīng)處理后應(yīng)用在蒸餾、萃取以及分餾等實驗當(dāng)中，也可以作為性質(zhì)實驗的藥品或者溶劑，這種循環(huán)實驗的方式不但對之前的實驗結(jié)果進(jìn)行了驗證，同時也對實驗產(chǎn)品進(jìn)行了循環(huán)利用，降低了有機(jī)化學(xué)實驗所造成的環(huán)境污染，并節(jié)約了成本。

2.5 有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)方法的多元化

基于綠色化教學(xué)進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)改革，需要對綠色化教學(xué)的方法進(jìn)行多元化發(fā)展，為有機(jī)化學(xué)的綠色化教學(xué)開展提供保障，例如在有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)中應(yīng)用多媒體技術(shù)來為教學(xué)工作提供輔助，包括視頻播放和教學(xué)軟件的應(yīng)用等等，學(xué)生們可以通過觀看實驗錄像來了解實驗的原理和基本操作，教師也可以通過視頻的方式來講解實驗的操作步驟，在有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)中合理應(yīng)用多媒體技術(shù)，有利于加深學(xué)生對實驗的理解和認(rèn)識，從而提升實驗操作能力和水平。在高校有機(jī)化學(xué)實驗綠色化教學(xué)中，多媒體技術(shù)的輔助教學(xué)是其中的一項重要的教學(xué)途徑，通過對實驗操作過程的生動展示，來激發(fā)學(xué)生的實驗參與熱情，并能夠?qū)G色化教學(xué)這一概念進(jìn)行深入的思考，了解正確的環(huán)保操作方式，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性。在實驗預(yù)習(xí)的過程中，學(xué)生可以通過查閱資料來進(jìn)行深入思考，這有利于改善有機(jī)化學(xué)實驗綠色化教學(xué)的效果，同時也克服了學(xué)生參與有機(jī)化學(xué)實驗過程中的畏難情緒。

另外，微型或者半微量化的有機(jī)化學(xué)實驗，也是綠色化教學(xué)的重要方式之一，以達(dá)到實驗?zāi)繕?biāo)為基礎(chǔ)來對實驗藥品進(jìn)行微量化的應(yīng)用，減少實驗的時間以及實驗試劑的應(yīng)用，從而有效降低污染。同時，因為微型實驗設(shè)備較小，所以會對學(xué)生的操作規(guī)范性要求更高，對于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和分析觀察能力非常有幫助。但微量化實驗有時會存在實驗現(xiàn)象不明顯的問題，所以可采用半微量化的方式來解決這個問題，例如在乙酸乙酯的植被實驗中，通過半微量化實驗不但達(dá)到了實驗效果也節(jié)約了成本，避免了浪費(fèi)。建立一個良好的環(huán)境是人類的共同愿望和必須履行的責(zé)任，所以基于綠色化教學(xué)的有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)改革是時代發(fā)展的必然，也是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要舉措，隨著更多新的實驗技術(shù)被研發(fā)出來，以及實驗內(nèi)容的迅速更新，基于綠色化教學(xué)的有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)需要在化學(xué)試劑、實驗微量化以及實驗產(chǎn)品綜合利用方面進(jìn)行積極的改革，對綠色化的反應(yīng)條件進(jìn)行不斷的探索和研究，提升學(xué)生的環(huán)保意識，從而有效地控制污染源，這與我國的可持續(xù)性發(fā)展理念相符合，同時也有利于高校有機(jī)化學(xué)實驗的發(fā)展和改革。

3 結(jié)語

總而言之，按照高校有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)的特征，來對高校有機(jī)化學(xué)實驗的內(nèi)容、管理、考核等方面內(nèi)容進(jìn)行改革，在獲得環(huán)保效果的同時，也有利于培養(yǎng)學(xué)生們參與有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)的熱情和積極性，通過對有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題進(jìn)行分析并解決，來提升學(xué)生的科研能力和環(huán)保意識，對學(xué)生的未來發(fā)展帶來有利影響。