绿色化学教学改革在人才培养中的实践与

摘 要：为适应21世纪对化学化工类创新型人才的需要,开展绿色化学教学方法理念的改革和转变是非常重要的.如何培养具有绿色化学理念并掌握绿色化学基本理论和技术,具有创新意识和实践能力的化学化工类人才,已成为高校绿色化学教学改革的主要内容.本文结合兰州交通大学应用化学专业建设过程中的绿色化学特色教学,对高校创新型人才培养进行了有益的探讨.

关 键 词：绿色化学,教学改革,实践,创新人才培养

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2013）38-0198-02

绿色化学体现了科学发展观,是减少资源消耗、实现循环经济和经济可持续发展的重要科学基础.它吸收了当代化学、物理、生物、材料、信息等学科的最新理论和技术,具有明确的科学目标和社会需要,是一门新兴的交叉学科.绿色化学是化学学科发展的必然选择,也是解决环境污染问题的重要途径.在高校化学教学中渗透绿色化学的理念,能够使学生在进入社会、工厂或是进入研究领域之前就牢固树立绿色化学的意识和可持续发展的意识.开展绿色化学教学改革,一方面有利于培养高素质创新型人才,另一方面可以促进普及和传播绿色化学的原理.近年来,我们在绿色化学教学方面进行了一些改革和探索,在创新人才培养中收到了良好的效果.

一、加强绿色化学教材建设,编写合理的教学大纲

教材是学生获得系统知识、进行学习的主要材料,也是教师进行教学的主要依据.教材建设是衡量专业建设与课程建设成果的重要指标,教材的质量直接体现高等教育的发展水平,也直接影响高校教学的质量.加强教材建设是搞好绿色化学教学改革的前提.绿色化学是化学发展的高级阶段,教材的编写应以化学的绿色化为主线,融合化学、物理和生物的原理知识为基础,体现化学发展的前沿性、前瞻性和创新性.教学大纲是根据教学任务和目的规定的教学范围、教学体系和教学要求的基本纲要,是教师组织教学的基本依据,因此需要根据各专业特色编写合理的教学大纲.高校要根据学科专业的特色和自己的科研优势进行教材建设和大纲制定,充分发挥各高校教育模式和教学内容的多样性,满足社会对不同层次人才的要求.

二、注重与学生的沟通,革新绿色化学课堂教学方法

课堂教学方法的选择是决定课堂教学效果和效率高低的一个重要因素,是实现“教书育人”宗旨的重要途径.在实际教学时,教师能否正确地选择教学方法,是影响课堂教学质量的重要因素.在绿色化学教学中,选择互动式教学和启发式教学方式,调动学生的积极性,培养学生的独立思考能力.教师在讲解的过程中加强与学生的讨论和交流是十分必要的,发挥教师的主导作用,将绿色化学专业知识和化学化工生产相融合,将绿色化学减少或消除化学污染的实例搬到课堂上,采用学生分析讨论、分组辩论的方法,最后老师再加以补充和总结,增加师生的课堂互动,调动学生的积极性和主动性,培养学生的组织材料、逻辑思维和语言表达能力；同时可将本地区黄河污染的典型案例渗透到绿色化学教学中,让学生亲身体验污染给人们生活带来的危害,培养学生对环境保护和污染防治的责任感及实施绿色化学的重要性.为了激发学生的学习兴趣,在教学中设置异彩纷呈的教学环节,采用新颖别致的教学方法,运用千姿百态的教学手段和幽默风趣的教学语言等进行教学,使学生尽快明白和掌握教材中的重点、难点和关键.例如《绿色化学原理》的教学难点是设计高效催化剂,正确的选用催化剂不仅可以加速反应的进程,而且能从根本上减少或消除副产物的产生,从而减少污染,在教学中选择乙烯氧化制备环氧乙烷中氧化剂的选择,从反应的原子经济性和环境效益两个方面进行分析,计算原子利用率,考察环境因子,最后确定银催化剂可以满足绿色化学的要求,实现乙烯氧化制备环氧乙烷清洁生产的目标.

三、应用先进教学手段,提高绿色化学教学质量

把现代化教学手段应用到化学教学中.要改变落后的教学手段和教学模式,必须发展新的教学手段.多媒体教学在绿色化学教学中已是必不可少的手段.多媒体教学与传统教学相比较优势如下：①信息量大,能有效增加教学容量,通过互联网及时更新绿色化学前沿资料,例如将每年美国“总统杯”绿色化学挑战奖最新研究成果引入教学,使学生了解绿色化学研究动态.②方便、快捷,节省了教师授课时的板书时间,提高了教学效率.③形象、直观,如反应机理和分子结构可以形象化地模拟出来,易于学生理解.④综合应用图片、文字、视频和动画等资料来进行教学,突出重点,淡化难点,使抽象难懂的知识直观而形象.⑤活跃课堂气氛,使教学活动富有启发性,增强学习的趣味,寓学于乐.多媒体教学在一定程度上有利于提高教学效率,但如果过多依赖多媒体课件,会使教师和学生之间失去互动性；教师授课节奏快,学生无法跟上讲课的进度,对知识点一知半解,无法消化.因此,教师不应该完全依赖多媒体课件,正确处理好多媒体课件教学与传统教学的关系.我们在绿色化学教学中,运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,增强学习的趣味和可理解性,明显提高了教学效果.

四、鼓励学生参与科研项目,培养学生创新能力

教学与科研是高校工作的两个重要职能,教学与科研的结合是培养学生创新能力的主要途径.大学生参加科研项目的意义在于激发大学生的科研兴趣,强化理论与实践的结合,拓宽知识面,获得更多、更新的知识,提高大学生的综合素质.让学生参与科研活动,不仅有利于培养团队协作精神、锻炼社会交际能力,而且也可以培养创新能力、正确的科学态度,为今后从事科学研究或创新性工作打下良好的基础.从大一开始,兰州交通大学就积极引导和鼓励大学生参与教师科研项目,学生可以凭自己的兴趣自由选择参与科研实验,团委和实验管理处提供场地、资金,笔者指导的大学生创新项目组获得第七、八届挑战杯甘肃省大学生课外学术科技作品竞赛一等奖和三等奖,项目组成员考取了北京大学、南京大学、华东理工大学和天津大学的研究生.

五、结合绿色化学学科前沿,调动学生的积极性

营造校园浓厚的学术氛围,邀请专家学者做绿色化学发展前沿专题报告,举办博士论坛,组织开展绿色化学知识和实验竞赛,吸引更多学生参与学术科研,提升我校学生的学术科研水平.并且在课外,以绿色化学原理及应用为主线,布置课程论文,让学生应用学校馆藏和网上资源,收集整理资料,撰写论文,促进学生理解和应用理论知识,培养他们的基本科研素养,激发学生在教学中的主动参与性,充分发挥其学习主体性,转变其被动的学习方式为科学的探究性学习方式.

总之,在绿色化学教学中通过强化教材建设、更新教学方法和教学手段、开展前沿专题讲座,吸纳学生参与科研等途径,加强绿色化学理论知识与实际的联系和融合,不断推进绿色化学教学改革,为培养适应化学化工建设需要的创新型人才发挥其重要的基础作用.