作为有机生命体的我们,水是重要!主要的组成部分,甚至对于整个社会的进步和发展,淡水都是不可或缺的组件"淡水资源,有着再生困难,地域局限性等特点,而伴随整个社会的飞速发展,这些特点就变成了部分地域,甚至世界性的危机"我国也在其中"因而海水淡化技术的发展和广泛运用,也成为了我国应对当前淡水资源匾乏的有效措施"如今,科技的进步使得海水淡化成本渐渐降低,进而将这项技术推向大众"海水淡化不再是发达国家的专利,很多发展中国家也在引进并推广这项技术"使用物理或者化学的方法手段,将海水中的盐分和水分离,得到可供引用的淡水的过程,就叫做海水淡化技术"在海水淡化分离技术预处理过程中,既没有产生任何对环境的不良影响,也没有对海洋等生态造成破坏"这也恰恰符合了党中央提倡的可持续发展战略的思想"因此,使海水淡化过程的化学工艺绿色化,使淡水生产过程中理念的绿色化就显得非常关键了"要将绿色科技的理念贯穿生产过程的始终,与生产效益紧密结合在一起"这也是现代化的化工生产的主流思想"在海水淡化构成的预处理过程中产生了一些氢氧化镁,成为了环保领域新的宠儿,这种物质具有成本低廉,工艺简单!不产生二次污染,处理效果良好的特点,具有非常广阔的发展前景"
2绿色化学技术在我国传统香精香料工业中的应用
在我国,香精香料的出口,是组成我国进出口贸易的重要部分之一"而且香精香料也是日常化工化学生产中不可或缺的添加剂之一"不过,随着世界范围内的经济危机越演越烈,我国该行业的进出口也受到了较大的冲击,出口额度明显下降"在深人调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因后,发现产品中有害杂质含量超标,是其主要原因"造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷"如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料使用不当等原因"其中,提取原料的成分在产品中残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变"包装材料使用不当的问题,则通过加强企业的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善"还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势,不断加强新技术的研究和在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量!低能耗的香精香料产品要求"
3绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进
[关键词]环境；绿色化学；教学；教学方法
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）04-0044-02
绿色化学，也被称为环境友好化学，清洁化学或无污染化学，主要是指在化学品的设计、制造和使用过程中，利用一系列的原则来减少、甚至消除有毒有害物质的使用或在过程中的生成的化学。绿色化学的核心是“原子经济性”，基本原理是公认的十二原则。绿色化学是更高层次的环境友好化学，与环境保护不同，绿色化学不是被动地治理环境污染，而是主动地防止化学污染，是从物质产生的源头控制废物的产生，减少对环境的污染。所以绿色化学对环境保护及社会的可持续发展具有重要的指导意义， 这与现代化工工业发展趋势相吻合。
一、绿色化学课程教学的意义
大学生是我国科学技术未来的生力军，在大学课程中开设绿色化学课程，通过相关的教学活动培养大学生的环境保护意识，有利于从根本上防止污染，有利于实现社会可持续发展。作为化学教育工作者，我们有责任和义务将绿色化学及相关知识引入高等教育知识体系中，并系统传授给学生。
随着对绿色化学科学研究的不断深入，绿色化学的思想和观念逐步为人们接受，并被引入高校教W活动中，很多高校都开设了绿色化学课程。绿色化学作为一门新的课程，具有涉及知识面广、综合性强的特点。与化学其他课程不同，绿色化学没有完善的知识体系和教学大纲，因此如何结合时代特点和专业知识，为大学生讲授绿色化学课程，是任课教师在教学过程中面临的主要问题。作者从2009年开始在江苏师范大学为环境工程专业学生讲授绿色化学课程，在教学过程中积累了一些经验，进行了一些有益的尝试。
二、绿色化学课程教学方法的探索
针对绿色化学的课程特点，我们对其教学方法进行了以下探索。
（一）精选教学内容 启发学生的兴趣
绿色化学是一门新兴的学科，发展很快，但没有较为成熟的教材，需要教师根据教学目标选取教学内容。这也为教师提供了一定的自由空间，教师可以结合自己的科研方向和学术思想、提供最新的学术动态。另一方面，绿色化学课程的教学内容与有机化学联系紧密，涉及很多有机合成反应的方法和条件，如果只进行抽象的讲解，学生容易感到枯燥乏味。因此在教学过程中，应适时地结合实际生活，用生动的实例充实课堂教学，展现绿色化学在现代生活中的重要作用，进而激发学生对这门课程的学习兴趣。例如，介绍“白色污染”及解决措施，这样学生就会对绿色化学有更加充分的了解，也能够加深学生对绿色化学在日常生活中的实用性和重要性的认识。
绿色化学是一门交叉学科，发展速度很快，而且涉及很多化学相关领域， 因此我们在满足教学基本要求的前提下， 采用灵活多样的教学形式，并经常对教学内容进行更新。比如在课堂教学中，根据学生的接受情况，将一些相关的具有应用价值的最新研究成果添加到教学内容中。另外，也可以利用学校的网络数据库资源来提供关于绿色化学的最新科研成果的链接，以便学生随时阅览、学习，让学生了解绿色化学的研究动态及最新进展，提高学生对该门课程的学习兴趣，增强他们对新问题的求知欲望，使学生获取更多的知识。
（二）多种教学方法结合使用，启发学生思考
传统的课堂教学主要是“讲解―接受型”教学模式，教师是教学信息的主动发出者，学生则是被动地接受知识，这种教学中师生的互动交流少，教学气氛沉闷，也阻碍了学生主动学习的积极性和创新能力的培养。相比之下，研究性教学是深受广大师生欢迎的教学方式，可以将课程的内容转变成生活、生产或科学中的实际问题，以学生为中心，在教师的引导下按照科学研究的模式来分析、解决这些问题，最终达到学生获取知识、提高能力的一种教学过程。
在研究性课堂教学中，教师作为指导者，在设定的问题情境中要引导学生主动思考问题， 帮助学生找到解决问题的办法，这种教学方式有助于培养学生的创新意识。如在讲授绿色溶剂技术这个章节时，我们让学生在课前查阅相关的文献资料，了解有关的科学前沿内容。在该章节的课堂教学过程中， 可以将这节课的10～15 分钟左右的时间留给学生介绍自己的学习体会，以及对绿色溶剂技术的理解，分组进行讨论，以提高他们的学习主动性，强化学生的科学思维方式。这种自主学习可以让学生体会到学习的乐趣，同时也锻炼了学生文献查阅和使用网络资源的能力。课堂教学和学生自主学习的有机结合可以有效地提高教学效果，有利于培养创新性人才。
作为一门专业课，绿色化学每节课要传递的信息量非常大，多媒体教学技术的运用大大提高了绿色化学课程的学习效率。但是，多媒体教学的缺点是容易导致学生一直处于抄笔记的状态，没有时间去消化和思考教师讲授内容，不能和教师互动，只能被动接受课堂内容。所以要改善教学效果，就应该结合本课程的特点以及学生的实际情况，合理地使用多媒体教学手段，注意不同教学手段间的配合使用。
课堂教学是学生学习绿色化学的主要场所，但丰富多彩和形式多样的课外活动是对课堂教学的良好补充，将二者有效结合起来，能够起到事半功倍的效果。为全面提高学生的绿色化学素质，我们一方面组织学生到学校的实习基地，有合作的化工厂或制药公司参观调查并进行交流。另一方面，通过课外实验教学来配合课堂教学进行绿色化学教育，让学生在具体的实验过程中进一步强化绿色化学观念，如在环境工程专业学生的研究设计性实验中分别采用有机溶剂和离子液体为反应介质合成一些有机化合物，让学生对两种合成方法进行比较。这样不仅能锻炼学生的动手能力，而且能使他们用理论联系实际，真正感受到环境污染带来的危害性，增加他们迫切保护环境的积极性。另外在毕业设计和课程设计中有意识按绿色化学要求进行，开展专题讲座，环保展览宣传等，让绿色化学融入人才培养全过程，增强学生的环保意识。
（三）建立合理的考核机制，注意与学生的互动和反馈
在教学过程中，我们发现一些学生上课听讲不认真，主动学习积极性低，部分学生为了获得更高的平时成绩，抄袭别人的作业。因此，提高学生的学习兴趣，优化考核体系显得尤为重要。
绿色化学课程的最终成绩包括课程论文成绩和平时成绩两部分。在每学期的授课中，我们通常在完成课堂教学任务前给出课程论文的具体要求，要求学生根据绿色化学课程的学习内容，结合课程论文的具体要求，查找和阅读有关的文献，综合运用所学知识，整理和撰写课程论文。考虑到学生的实际情况，在这个环节通常也会给出一些相关指导，如每个数据库的使用教程和视频等，课程论文的完成很好地培养了学生检索文献、阅读文献、分析问题和解决问题的能力，也为环境工程专业学生的毕业论文设计打下了良好的基础。
绿色化学的平时成绩一般由出勤率，作业和课堂表现构成。不同于其他化学类课程的考核方式，在绿色化学课程的考核中，我们将学生在课堂教学中的表现以及课后心得体会也计入平时成绩。如在某些章节的课堂教学前，对学生进行分组，给每组学生布置一些题目，课堂教学中，每组可派出代表对相关问题给出解答，组与组之间可以互相提问。学生通过这个环节的学习可以更好地了解相关教学内容的背景知识，更深刻地掌握教学知识点。教师根据每组学生的表现进行打分，并将这部分成绩计入平时成绩中。课程结束后，每个参与的学生都要总结该课程的学习心得体会，对课程进行简单的评价并给出自己的意见和建议，这部分内容也作为平时成绩的一部分。以上教学活动的开展，一方面可以提高学生的学习积极性，另一方面学生给出的意见和建议可以督促任课教师改进教学方法，提高教学水平。在这门课程中，部分评价意见如下：1.绿色化学这门课跟我们的生活关系密切，感觉很有用；2.课堂上老师举的例子很生动，学到了很多东西，扩展了知识面；3.通过准备课程论文，感觉自己查阅文献的能力提高了；4.喜欢老师的讲课，内容吸引人，但是有部分反应有机化学里没学过，能否多讲一些。
总的来看，学生对这门课程的关注程度高，总体满意程度也比较高。
三、结语
绿色化学是一门面向21 世o的高层次化学，它体现了化学、科学技术、社会之间的相互影响和联系。在绿色化学教学中，教师采用研究性教学的方式，能帮助学生获得相关的知识、技能和能力，有助于学生培养创造性思维，从而更好地理解人与自然、人与社会、人与人之间的相互依存关系， 激发其社会责任感。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 胡常伟，李贤均.绿色化学原理和应用[M].北京：中国石化出版社，2006.
[2] 张礼和.化学学科进展[M].北京：化学工业出版社，2005.
[3] 沈玉龙，王克诚.国外大学的绿色化学教育[J].化学教育， 2006（10）：63-64.
[4] 仲崇立.绿色化学导论[M].北京：化学工业出版社，2000.
关键词：绿色；无机化工；化学与工艺
化学在人类发展过程中起着十分重要的地位，为人类的生存与发展提供了重要的物质保障。与此同时，化学生产带来的各种污染问题同样也给人类的生存与生活产生了严重影响，如何发展对人类健康和环境危害较小的生产工艺，成为化学家面临的新问题，绿色化学由此得到发展。绿色化学与工艺是指利用化学技术和化学方法，减少或者消除对人类及环境有害物质的使用和产生，使化工生产与环境友好共存。
1 绿色化学与工艺在无机化工过程中的应用
1.1 绿色化学与工艺介绍
1.1.1 原子经济理念下的绿色化学。原子经济理念提出较早，其含义是：在化工生产过程中，应将化工原材料中的分子最大化的转化为目标产物。虽然无机化工生产对社会经济的发展具有重要影响，极大地推动了社会经济的发展，但我们也应该清醒地认识到化工生产给环境带来的危害。为此，应在化工生产和研发中，充分发挥原子经济理念的作用，最大限度的将化工原材料转化为目标产物，降低化工生产对环境和人体健康的危害。
1.1.2 原料的绿色化。化工企业在生产过程中，由于工艺需要，通常会在化工生产中使用氢氰酸、光气等有毒原料，这些有毒原料在反应过程中会产生大量的有害物质，给作业人员人体健康带来极大危害，同时也给环境造成了严重污染。为保护工作人员的人体健康，使环境免受污染，化工企业应在化工生产中尽可能采用无毒无害的化学物质。
化工企业在生产中使用酸、碱或有机化合物替代有毒化工原料，降低了化工生产的毒性，但酸、碱性物质腐蚀性较强，在反应过程中会产生高浓度的酸性气体或碱性气体，不仅腐蚀化工生产设备，缩短设备使用寿命，还会对作业人员身体造成严重影响，这也是应尽量避免的。综上所示，化工企业应改进生产工艺，采用无毒、无害、无腐蚀性的化工原料，若必须要使用腐蚀性材料，应利用催化剂加快反应速率，降低反应条件，减少腐蚀性化学品对设备的危害。
1.1.3 溶剂的绿色化。化工生产过程中，需要使用大量的溶剂，其主要功能是反应介质、分离物质以及配置溶液等，部分溶剂会在反应后产生大量污染气体，为降低溶剂在反应过程中产生有毒有害气体，可使用绿色无污染的溶剂，如超临界二氧化碳（CO2）。超临界二氧化碳溶剂是指温度和压力达到临界点以上的流体，具有与溶剂一样的密度，而且具有气体的粘度和传质速度，该溶剂在化工生产反应中得到初步应用，已经取得了较为理想的效果。相对于其他传统溶剂而言，超临界二氧化碳具有无毒、不可燃，成本低等优势，因此具有十分广阔的发展前景。
1.1.4 可再生资源的利用。可再生资源生产化学产品是绿色化学未来重要的研究领域之一，也是无机化学企业未来发展的方向。可再生资源的使用不仅能有效缓解资源紧缺问题，还能将化工生产中产生的废弃物变废为宝。如化工生产过程中废弃物经过处理后，可用于动物喂养、燃料燃烧以及其他用途，这主要是通过生物或农业肥料进行聚合物再造工作完成的。可再生资源的利用，提高了化工生产的环境效益，降低其成本，可有效提升化工企业的经济效益和社会效益。
1.2 绿色化学与工艺应用实例
1.2.1 含汞废液微电解处理工艺。汞在化工生产商有重要用途，同时该物质也是对环境和人体具有危害的一种金属物质。上世纪五十年代日本水俣事件以后，世界各国开始加大了环境保护力度，并对工业废水中汞污染问题的处理进行了深入研究。在电池生产工艺中，工业废水含有大量的汞、锌、锰等重金属，对废水中的汞进行处理是一个关键环节。虽然除汞的方法较多，但各类方法的特点不同，而且适合应用于电池厂工业废水处理的方法并不多。较为常用的有混凝法处理工艺，该工艺是将三种重金属转化为氢氧化物或者氧化物污泥，从而达到降低污染物含量的目的。但该工艺在汞含量较高时难以达到量的处理效果，如某电池厂每天生产100t工业废水，其中汞、锌、锰的污泥含量大约为20-50kg，直接排放形成了巨大的资源浪费，同时还会污染环境。
新研发的微电解-混凝沉淀技术可用于电池含汞废水处理工艺中，试验结果表明，总含汞量低于1.765mg/L的工业废水经过该工艺处理后，其总汞含量达到排放标准，而且汞基本富集于汞泥当中，有效避免了锌、锰污泥的污染，为后期金属的回收利用提供了便利；该工艺操作简单，使经济效益和环境效益得到了同步实现。
1.2.2 液相法芒硝制碱中苛化废渣利用工艺。近年来，我国科研学者开始研究液相法芒硝制碱新工艺，并取得了显著进展。该工艺主要分为两部分，①通过加入中介质，将芒硝（Na2SO4・10H2O）转化为质量分数为12%的高浓度Na2CO3溶液；②将得到的Na2CO3溶液中的溶质直接苛化为NaOH溶液。在制取NaOH溶液的同时，产生大量的苛化废渣，其主要成分是碳酸钙（CaCO3），若将其弃掉，不但降低原料的利用率，而且还要占用大量的土地堆存，造成严重污染。
为解决制碱工艺中废渣对环境污染问题，科研工作者在回收利用方面进行了较为系统的探究试验。具体流程如下：第一步，废渣成分分析，主要对苛化钠组成进行分析；第二步，转化，利用碳化法将废渣中的碳酸钙成分转化为轻质的碳化钙；第三步，碳化钙的利用，试验证明转化后的轻质碳化钙可广泛用于冶金、有机合成、玻璃制造等制造工艺中，而且还能用于塑料、橡胶、油膜的填料。该处理工艺不仅减少了废渣对环境的污染，还使原材料得到了充分利用，降低了烧碱和塑料等产品的生产成本。
2 结束语
无机化工生产与我国社会经济发展密切相关，在促进经济发展的同时，也带来了一些问题，如环境污染问题以及人类健康问题，需要我们采取积极的应对措施。为促使化工生产能够健康持续发展，减少对环境的污染，保障工作人员健康，应充分利用现代生产工艺进行生产，从原材料、溶剂、生产工艺等多个方面进行改进，实现无机化工的绿色化生产，确保无机化工能够持久发展。
参考文献：
[1]郑会勤，李成未，李珂，张松平.绿色过程工程在化工和化学实验教学中的应用探索[J].河南教育学院学报（自然科学版），2011，04.
进入21世纪,人类正面临着越来越严重的环境危机,最突出的是人口剧增、能源日渐减少、资源濒临枯竭、生活废弃物和工农业污染物正迅速恶化生态环境,使得人与自然的矛盾不断激化。
绿色化学的设想是在化学生产过程中,不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物。相应的,绿色化学工程与工艺是通过改进化学的技术和方法,减少甚至完全消除对人类健康、生态环境有危害作用的化工产物,同时促进化学工业节能目标的实现。
一、绿色化学工程与工艺的开发
我国传统的化学工程与工艺对有害污染物是滞后的被动治理,即不能根除污,并且成本很高,治标不治本。如利用烟气除尘、脱硫,虽然达到了净化气体的目的,但是污染物却转移为废渣、废水。绿色化学工程与工艺的开发,则本着零排放、清洁生产的原则,从化学反应的始端着手,进而有效防止和控制污染的产生。
1.选择、采用无毒害化学原料
原料的选择生产化学品的源头,同时,还决定着不同的化学生产流程和工艺。绿色化学工程与工艺的开发首要目标是不使用有毒有害的原料。为了从源头上防止化学污染,绿色化学工程与工艺开发的原则是尽量选用可再生的自然物质作原料,如野生植物、农作物等生物质。将诸如芦苇、木屑、树枝等野生纤维植物以及诸如蔗渣、麦秸、稻草等农副产品的废弃物作为原料加工为糠醛以及醇、酮、酸类化学品,用生物质气化产生氢气等,都是绿色原料应用的典型例子。
2.提高化学反应的选择性
烃类选择性氧化是一类具有强放热性的反应,石油化工中经常会有这种反应,其目的产物不稳定,容易进一步氧化成H2O和CO2.在各类的催化反应中,此反应的选择性最低,有时有些产品还具有异构体形式,为了得到更多的终产物,需要使用那些选择性高的试剂。为了降低分离产品和纯化产品的难度,需要提高反应的选择性,这样可以降低成本,节约资源,减少环境污染。在这一方面已经有不少的科研成果,比如开发载氧能力强、选择性好的新型催化剂,来应对不同的烃类氧化反应。
3.采用无毒无害的化学催化剂
目前,约 90 %以上的化学反应要实现工业化生产必须采用,催化剂提高其反应速率。开发新型高效、无毒无害的催化剂是绿色化学工艺的方向之一。国内外都在研发新的烷基化固相催化剂。另外,分子筛催化剂也得到了很好的开发和应用。
二、绿色化学工程与工艺在化学工业节能中的应用
绿色化学工程与工艺开始与使用,很大程度上促进了化学工业节能的实现。具体来讲,目前在国内主要有以下几方面的应用。
1.清洁生产技术的应用
清洁生产技术也被称为无害、无毒、无废的绿色化技术,比如先进的脱硝和脱硫技术;城市垃圾的无害化处理技术;生活垃圾制沼气技术;高效清洁的煤气化技术;利用风能、太阳能等自然能发电技术等等,这些都利用了清洁生产的技术。清洁生产技术包括的范围很广,主要有以下几种技术:生物工程技术,这其中有细胞工程、酶工程、基因工程等等;辐射加工技术,如离子束、射线和中子束等在常温常压下就可以引起一些需要在高温高压下才能进行的反应;绿色催化技术,这里有多种催化剂,比如分子筛催化剂、相转移催化剂等;超临界流体技术,这里有超临界H2O和超临界 CO2,都能阻燃并且无毒。清洁生产技术具有许多优点,其产品清洁无毒,不管是对环境还是对人体都是安全的。
2. 结合生物技术的应用
生物技术领域包括有细胞、基因、微生物和酶等的技术范畴。它在化工领域的应用主要包括两个方面,化学仿生学和生物化工。生物酶在生物体内作为一种催化剂具有高效性和专一性,广泛参与到生物合成的各个过程。而在化学仿生学中主要是膜化学这一领域使用到生物技术。
绿色化学工程与工艺部分采用了生物技术,使可再生资源合成化学品。早期的有机化合物原料多数直接来源于动植物,之后才发展到利用石油和煤炭作为原料。在绿色化学工程与工艺中,催化剂一般用的都是自然界中存在的酶或者是工业酶。酶与一般的化学催化剂相比,具有无污染、反应条件温和产物性质优良等优点。比如制备丙烯酰胺,使用的是丙烯腈,换用酶催化后,能耗大幅度降低,反应完全且无副产物。
3.生产环境友好型产品
发展绿色化学工程与工艺,其目的是生产出环境友好型产品。在生活中有许多实例,比如寻找替代品来替代氟利昂,这样可以保护大气的臭氧层;使用可降解的塑料制品;无磷洗衣粉、清洁汽油等等。因为传统汽油柴油给大气带来了严重污染,近年来国内外流行使用的新汽油、低硫柴油或者是其他无污染燃料,大大减少汽车尾气造成的污染。又如在山东推行的用二甲醚来做汽车用的燃料,二甲醚既经济又环保,这具有很好的发展前景。巴西在生物能源的开发上取得一定成就,如使用乙醇汽油,利用甘蔗产酒精,酒精燃料已经取代了接近一半的汽油消费。另外还有H2和CO2在太阳能和电解质存在的条件下合成乙醇这一新工艺,生产过程和产品均对环境友好。
【关键词】绿色化学 理工科院校 药学本科专业 基础化学 整合
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674－4810（2012）18－0002－02
随着人民生活水平的不断提高，人们对生活质量的要求也在不断提高，医疗模式已由单纯的疾病治疗转变为预防、保健、治疗、康复相结合的模式。大医院人山人海，小药店街头巷尾随处可见，医药工业迅猛发展，药学专业人才倍受青睐，现在除了传统的医学院校培养药学人才外，许多理工科院校也相继开办了药学专业（如重庆大学、西南大学、重庆邮电大学和重庆理工大学等），而基础化学是药学相关专业非常重要的专业基础课，目前我国药学专业的基础化学课程仍按照传统的四大基础化学开课。随着化学基础课学时不断压缩，每门课程的学时非常有限，特别是理工科高校的药学专业，学生的基础化学知识对后续专业课程和专业技能的学习非常重要。所以，在少学时的基础化学课程教学中教师更重视学生对基础知识的理解和掌握，而忽略了在教学中对学生绿色化学意识的教育和培养。随着环境问题的日益严峻，化学教育工作者一定要树立可持续发展的观念，将绿色化学的思想贯穿于整个化学教育的全过程，让学生认识到从“粗放型”的传统化学转变为“集约型”的“绿色化学”是历史发展的必然。
针对这些情况，当前一些普通高校进行了相关研究与实践，以提高基础化学教学效果，但是，大多数高校主要是根据学时来选择安排教学内容，利用改进教学手段来增加教学内容，着眼于局部，头痛医头，脚痛医脚，教学效果虽有所提高，但是效果不甚明显，没有找到从根本上提高基础化学教学效果的方法。本化学教学团队提出了《基于“绿色化学”理念的理工科院校药学相关基础化学系列课程整合与优化的研究与实践》课题，依托重庆邮电大学中药学专业和制药工程专业的学生进行了实践。
一 培养具有“绿色化学”理念的大学生是人类社会对高校化学教育的基本要求
“绿色化学”是一门从源头上阻止污染的化学，它用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的化学物质的产生和使用，有利于引导学生热爱自然、尊重自然、与自然和谐发展，牢固树立绿色意识，自觉成为未来的绿色人才。“绿色化学”是人类与自然和谐的化学，是面向未来提出的化学新概念，同时也为化学教学提出了新课题。
因此，本化学教学团队在基础化学教别强调引入“绿色化学”理念，在绪论部分专门设有“建立绿色化学理念，推动经济和社会的可持续发展”这一部分，强调绿色化学的必要性，并且基于“绿色化学”理念选择教学内容。在教学过程中渗透“绿色化学”理念，将从源头上预防化学污染的新观点逐步深入学生心中。特别是实验教学中，化学教学团队根据专业特色与学生能力培养的需要，在实验项目的设置上渗透绿色化学理念，改革实验教学模式，实验项目中大大减少了独立的基本操作单元实验和验证性实验，将大部分基本操作实验和验证性实验安排在实验技术网络虚拟与仿真实验室中实施，同时大大增加实用性、综合性实验，将部分基本操作融入综合性和设计性实验中。实验原材料都是无毒或低毒的，删除了一些毒性高、污染大、效果差的合成实验。打造以“绿色化学”为特色的教学、科研实验平台，努力培养具有“绿色化学”理念的大学生。
二 基于“绿色化学”理念对四大基础化学课程教学内容的整合实践
1．教学内容的整合原则
第二军医大学药学院将无机化学和物理化学两门课程整合，很好地解决了这两门课程中的内容重叠问题，同时使无机化学的教学内容得到了引申，使知识的系统化更加显著。本化学教学团队基于“绿色化学”理念将四大基础化学进行整合，即将无机化学、分析化学、物理化学和有机化学四门课程进行整合，根据药学专业要求，立足理工科院校注重四大基础化学的关联，确保整个基础化学知识体系的完整，总课程名称设为基础化学，具体按照普通化学、有机化学和物理化学三门课程进行排课。本化学教学团队一起讨论、确定教学内容和相应的学时数，并且备有一些选学内容供学时稍充分的学校选用，或者供学生自学，但是紧密把握“面向药学专业的基础化学知识”、“知识点之间的连贯”及“难易程度循序渐进”这三个基本原则，使学生有兴趣学，更轻松地学。
随着人民生活水平的不断提高，人们对生活质量的要求也在不断提高，医疗模式已由单纯的疾病治疗转变为预防、保健、治疗、康复相结合的模式。大医院人山人海，小药店街头巷尾随处可见，医药工业迅猛发展，药学专业人才倍受青睐，现在除了传统的医学院校培养药学人才外，许多理工科院校也相继开办了药学专业（如重庆大学、西南大学、重庆邮电大学和重庆理工大学等），而基础化学是药学相关专业非常重要的专业基础课，目前我国药学专业的基础化学课程仍按照传统的四大基础化学开课。随着化学基础课学时不断压缩，每门课程的学时非常有限，特别是理工科高校的药学专业，学生的基础化学知识对后续专业课程和专业技能的学习非常重要。所以，在少学时的基础化学课程教学中教师更重视学生对基础知识的理解和掌握，而忽略了在教学中对学生绿色化学意识的教育和培养。随着环境问题的日益严峻，化学教育工作者一定要树立可持续发展的观念，将绿色化学的思想贯穿于整个化学教育的全过程，让学生认识到从“粗放型”的传统化学转变为“本文由收集整理集约型”的“绿色化学”是历史发展的必然。
针对这些情况，当前一些普通高校进行了相关研究与实践，以提高基础化学教学效果，但是，大多数高校主要是根据学时来选择安排教学内容，利用改进教学手段来增加教学内容，着眼于局部，头痛医头，脚痛医脚，教学效果虽有所提高，但是效果不甚明显，没有找到从根本上提高基础化学教学效果的方法。本化学教学团队提出了《基于“绿色化学”理念的理工科院校药学相关基础化学系列课程整合与优化的研究与实践》课题，依托重庆邮电大学中药学专业和制药工程专业的学生进行了实践。
一 培养具有“绿色化学”理念的大学生是人类社会对高校化学教育的基本要求
“绿色化学”是一门从源头上阻止污染的化学，它用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的化学物质的产生和使用，有利于引导学生热爱自然、尊重自然、与自然和谐发展，牢固树立绿色意识，自觉成为未来的绿色人才。“绿色化学”是人类与自然和谐的化学，是面向未来提出的化学新概念，同时也为化学教学提出了新课题。
因此，本化学教学团队在基础化学教中特别强调引入“绿色化学”理念，在绪论部分专门设有“建立绿色化学理念，推动经济和社会的可持续发展”这一部分，强调绿色化学的必要性，并且基于“绿色化学”理念选择教学内容。在教学过程中渗透“绿色化学”理念，将从源头上预防化学污染的新观点逐步深入学生心中。特别是实验教学中，化学教学团队根据专业特色与学生能力培养的需要，在实验项目的设置上渗透绿色化学理念，改革实验教学模式，实验项目中大大减少了独立的基本操作单元实验和验证性实验，将大部分基本操作实验和验证性实验安排在实验技术网络虚拟与仿真实验室中实施，同时大大增加实用性、综合性实验，将部分基本操作融入综合性和设计性实验中。实验原材料都是无毒或低毒的，删除了一些毒性高、污染大、效果差的合成实验。打造以“绿色化学”为特色的教学、科研实验平台，努力培养具有“绿色化学”理念的大学生。
二 基于“绿色化学”理念对四大基础化学课程教学内容的整合实践
1．教学内容的整合原则
第二军医大学药学院将无机化学和物理化学两门课程整合，很好地解决了这两门课程中的内容重叠问题，同时使无机化学的教学内容得到了引申，使知识的系统化更加显著。本化学教学团队基于“绿色化学”理念将四大基础化学进行整合，即将无机化学、分析化学、物理化学和有机化学四门课程进行整合，根据药学专业要求，立足理工科院校注重四大基础化学的关联，确保整个基础化学知识体系的完整，总课程名称设为基础化学，具体按照普通化学、有机化学和物理化学三门课程进行排课。本化学教学团队一起讨论、确定教学内容和相应的学时数，并且备有一些选学内容供学时稍充分的学校选用，或者供学生自学，但是紧密把握“面向药学专业的基础化学知识”、“知识点之间的连贯”及“难易程度循序渐进”这三个基本原则，使学生有兴趣学，更轻松地学。
2．整合后教学内容的具体安排
针对大学第一学期，新生入学较晚，学习时间较短，需要一段时间适应大学学习、生活等实际情况，第一学期的普通化学先介绍药学与化学的关系，强调化学在药学专业中的作用，让学生首先从思想上重视它，同时介绍“绿色化学”的基本概念和原则，突出绿色化学在医药工业和社会发展中的意义及必要性，站在整个基础化学角度强调绿色化学的重要性和必要性，先行建立“绿色化学”理念。具体内容是：先介绍简单且与中学化学衔接较多的气体和溶液，引入大学基础化学的教学；然后利用热化学反应方程式引入化学反应热、热力学第一定律和第二定律，引出判断化学反应自发性的吉布斯自由能判据；从吉布斯自由能变的符号判断反应方向和大小，表示反应限度，引入化学平衡，与中学化学紧密衔接，同时进一步衔接化学反应速率，使学生易于理解；有了平衡依据后，再分别介绍酸碱平衡与酸碱滴定，沉淀溶解平衡与沉淀滴定，氧化还原平衡与氧化还原滴定，配位平衡与配位滴定；作为含量测定的加深，再介绍比色法和分光光度法。最后，联系中学化学知识简单介绍原子结构和分子结构的基本概念和基本理论，并且在每部分都要说明它在药学中的作用。第一学期的理论学时经教学团队统一讨论并经学校批准后定为64学时。
基于现代药物大多是有机物的现实，有机化学在药学相关专业非常重要，经教学团队统一讨论并经学校批准后有机化学理论课程定为96学时，安排在第二学期和第三学期授课。并且根据结构与性质的关系按照官能团分类介绍有机化学的内容，注重与中学有机化学衔接，强调具有某一类官能团的化合物其理化性质，每部分都要介绍一些有显著药理活性的化合物和该类化合物的合成工艺，重点强调绿色合成工艺路线，以及该类化合物的构效关系。同时简单介绍一些波谱知识，如红外、质谱和核磁共振谱等，能够推导简单的有机化合物的化学结构，为今后的中药化学、天然药物化学和药物合成打下坚实的基础。同时，有机化学实验重在一些综合性、实用性的绿色化学合成，既增加了学生的学习兴趣，提高了教学效果，同时也践行了绿色化学理念。
经过一年半的大学学习后，在学生基本上都适应了大学学习、生活的情况下，而且具备了较好的数学和化学基础之后，第四学期将深入介绍基础化学难点部分的物理化学，在化学热力学、化学动力学基础上，加深对化学热力学和化学动力学的学习，最后引入新知识相平衡，包括表面化学与胶体化学和药学前沿知识，以及化学知识及其技术在药学专业中的应用，要求讲原理时必须讲它的应用，重点是在药学方向的应用上。最后提纲挈领，建立整个基础化学的基本框架和知识体系。这样就把基础化学知识点整合，避免了重复，同时按照知识的难易程度和前后关系安排教学内容，节约了学时、方便了学生理解、提高了教学效果，以适应少学时的理工科院校药学专业的基础化学教学。
三 基于“绿色化学”理念对四大基础化学课程教学内容整合的初步效果
1．学生成绩明显提高
2007级学生因成绩差，有2名学生留级，有近10人未获学位，2008级有95%以上的学生获得学位，2012年重庆邮电大学推免试研究生学生中，生物信息学院5个专业6名同学获得，制药工程和中药学2个专业占了3名，而且有不少同学进入绿色化学与制药工程科研平台参与实验锻炼，参与发表sci收录科研论文4篇，参与中国发明专利的申报1项，1人次参与重庆市药物催化氢化工程技术研究中心的申报，获得了一项重庆邮电大学大学生创新实验项目。
关键词 化学化工专业学生 绿色化学意识 绿色化学原则 绿色化学素养建构
近年来，随着科技的进步、社会的发展，资源与能源消耗逐渐加大，大量生活垃圾和工业污染物的排放，以及化学品的滥用，使人类的生存环境日益恶化，这不仅严重威胁到人类的健康、生存与发展，更危及子孙后代的前途和命运。然而，几乎所有的环境问题都与化学有着直接或间接的关系。就化学化工本身来说，传统上，一方面化学家在开发化学物质合成方法时，主要考虑效率，另一方面合成化学家在开发与设计如何合成所需化学品的方法时，只重视化学工程的始端，往往忽略处于过程末端的废物处理问题。所以，许多已存在的化学过程，在获得满意经济效益的同时，却对环境和人类健康造成了极大的负面影响。为了保护环境，走可持续发展的道路，培养具有社会责任感的年轻一代，在大学化学教学中渗透绿色环保理念是非常必要的。化学教师不但应是科学文化知识的传播者，更应成为绿色环保理念的创导者和践行人。为了有针对性地对化学化工专业学生进行绿色化学教育，笔者就化学化工专业学生对绿色化学的认识进行了调研。
1.调查方案的设计
以绿色化学的概念、作用及原则为主要调查内容，通过查阅相关文献资料，进行问卷设计；采用问卷调查及访谈方法对山西晋中学院化学化工学院2—4年级化学（含师范）及应用化学专业学生进行调查。对获得的第一手资料进行统计，并对有关问题进行综合分析，在此基础上参阅相关文献给出相应对策与建议。本次调查采用以班发放问卷、现场答卷与收卷方法。实发问卷400份，收回有效问卷364份。
2.调查结果统计
化学化工专业学生对绿色化学认识的调查统计见表1。
3.调查结果分析
表1显示，多数学生对绿色化学的属性有较好的理解与认识；不少学生对绿色化学的作用理解与认识不足，甚至是错误的。如约74.2%的学生误认为“绿色化学使化工过程含有废物处理环节，因而会使整个费用增加”。这些学生不懂得，先污染后治理，不仅难度大，费用不菲，而且多数需要停产整顿，随之而来的是更大的经济损失。如果化工过程实现了绿色化，即做到五个“R”：第一Reduction——“减量”，即减少“三废”排放；第二Reuse——“重复使用”，即重复使用催化剂、载体等；第三Recycling——“回收”；第四Regeneration——“再生”；第五Rejection——“拒用”，指对一些无法替代、无法回收、无法再生和重复使用的，有毒副作用及污染作用明显的原料，拒绝在化学过程中使用，这就能有效实现节省资源、能源，减少污染，变废为宝，降低成本的目标，避免出现先污染后治理的恶劣情况。仅约54.2%的学生能够认识到“绿色化学追求高选择性化学反应，极少副产品，甚至达到原子经济性”。原因是不少学生缺少对原子经济性的认识。原子经济性是绿色化学的核心内容，指原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物，不产生副产物或废物，实现废物“零排放”。可见，绿色化学的原子经济性反应，首先是最大限度地利用原料，其次是最大限度地减少废物的排放。
表1中选项8-19是绿色化学的12条原则。学生对其中9条原则有较好的理解与认识。但仅约52.7%的学生能够认识到绿色化学要求“能量使用应最小，并应考虑其对环境和经济的影响”。以前化学家在设计化学过程时，往往考虑的是如何提高产率，而忽略了能量问题，认为该问题是工程师的事情，使得化学工业成为了耗能大户。生产和使用能量的工程，往往也会造成污染，如以煤为燃料所提供的热能，多用一份能量，就多一份污染。因此，设计化工过程的化学家需要对化工各阶段进行调节与优化，从根本上改变其对能量的需求，从而使能量最低，减小对环境和经济的影响，减轻对能源危机带来的压迫。仅约42.3%的学生能够认识到，化工过程应尽量避免不必要的衍生步骤。衍生步骤会带来更多的副产物，消耗更多的资源与能量。更多的产物意味着可能会对环境产生更多的污染和破坏，必然产生需要处理更多废物的费用；更多能量的使用会使成本变高，造成不必要的能源浪费。因此，在化工过程中应最大限度地避免衍生步骤，以降低原料的消耗及对人类健康与环境的影响。仅约32.4%的学生能够认识到化工过程中催化试剂优于化学计量试剂。化学化工专业学生应该明确，催化反应不仅具有提高原料利用率与降低废物产生的益处，而且催化剂可以降低反应活化能，既利于控制，也可以降低反应发生所需要的温度。选择性催化剂是绿色化学的重要工具和重点研究方向。
4.思考与建议
不少学生对绿色化学的作用、原则缺少认识，其主要原因：一是学校对学生进行绿色化学教育重视不够，缺少要求；二是化学类专业课的课堂教学缺少绿色化学思想与原则的渗透；三是没有开设“绿色化学”课程，学生缺少了对绿色化学系统学习的机会。树立绿色化学思想，不仅是化学家与化工专家的事，而且是所有从事与化学有关的人们关注的事。作为专门培养化学化工专业高级人才的高校，应把绿色化学理念渗透到化学教育的全过程中，并作为课改与教改的指导思想。
4.1在化学类的基础课教学中渗透绿色化学思想
化学教材中蕴涵有大量绿色化学的素材，因此，在课堂教学中要时时体现绿色化学的原则和思想。通过环境污染及其危害的具体事例，让学生了解我国乃至全球环境日益恶化的现状，并探讨相应的解决措施，使学生认识到石油、天然气、煤炭等能源与资源作为现代工业的基础都是不可再生的，新能源和可再生能源是重要的战略选择，从而对环境保护、资源与能源的重要性、必要性和紧迫性有清醒的认识，明确发展经济不能走先污染再治理的老路。把“原子经济性理论”、现代化学技术与方法渗透到理论课与实验课中，就如何优化定量与定性实验、物质合成及当前资源利用、环境污染、化学品乱用等重大问题与学生进行讨论，培养学生的绿色化学思想及可持续发展战略，为学生在校学习与以后的工作中能够充分发挥化学的正面作用，更好地造福于人类社会奠基。
4.2在化学实验课中培养绿色化学理念
化学化工专业，各类实验课所占的比重很大，实验过程中往往会产生、排放大量的污染环境的有毒有害物质，这就需要实验教师尽量改进传统实验，应用先进的实验研究新成果，以绿色化学思想与原则指导实验仪器和试剂的选择，指导实验设计、实验方法与实验“三废”的处理，在每一个实验中力求减少或避免有毒有害废物的产生，为师生和工作人员提供安全的工作环境。为此，首先，在实验中尽量采用无毒无害的反应原料。在进行无机、有机、分析、物化等实验时，在满足教学需要的情况下，为避开毒害品的使用，可考虑寻找替代品，变更反应路线，设计绿色实验方案，如用维生素B1替代剧毒的KCN做催化剂进行安息香缩合反应；以葡萄糖替代有致癌作用的苯为起始原料，用遗传工程获得的微生物为催化剂合成已二酸；用新型的固体溴化剂四丁基三溴化铵替代Brz与苯酚、苯胺反应制备对位的一溴代物，不仅反应产物更易于控制，避免了使用Br2带来的有毒、易挥发、不便准确量取等弊端，而且还具有可回收利用等优点。其次，使用封闭实验装置，回收实验废料。注意化学实验内容的选择、设计和呈现体现绿色化。一方面尽量减少污染很严重的实验，另一方面对一些实验过程中产生有毒有害气体、且污染环境的实验，进行改进与创新，想方设法将其设计成为封闭的实验装置。包括：气体发生与收集装置、气体性质反应容器、尾气收集与处理、导气装置等。在无法封闭的情况下，要注意回收、通风或采取其他防护措施。对实验过程中产生的废料，设法予以回收或适当处理。第三，采用微型实验。在微型化的条件下对实验进行重新设计与探索，以达到用尽可能少的试剂来获取尽可能多的化学信息。
4.3开设专门的绿色化学课程
首先，从课程设置上满足培养具有绿色环境意识的新一代化学工作者和公民的需要出发，借鉴国内外大学的经验，开设“环境生态化学”、“零排放有机化学”、“环境友好催化”、“绿色生态材料”、“生物技术”、“绿色能源”、“绿色化学导论”等绿色化学选修课程。其次，使绿色化学课程内容体现基础性、系统性与时代性。教学内容以绿色化学的12条原则为主线，围绕绿色化学的基本问题展开讨论，介绍绿色化学的产生与发展，绿色化学的概念、原理、应用、主要研究成果及动向。第三，依据绿色化学课程内容的特点，采用讲授、讨论、研究、参观、调查和文献研究等适当的教法，提高教学质量，把学生的心留在课堂上。
美国在20个世纪90年代将污染防治的问题提出,并在基本国策中添加了防止污染这一项,相继有污染防止法案出台,并在90年代中期国家环境技术战略向公众宣布。在几年之内,根据绿色化学研究性问题,美国化学会成立了专门讨论会等一系列相应的措施,并设立了一系列与绿色化工、环保相关的奖项,如总统绿色化学挑战奖等。显示出了美国对绿色化学的重视程度。国内在国外的绿色环保化学进行得轰轰烈烈时,经过院士的多次讨论,最终确定了“绿色化学与技术”作为最后的议题,中国科学院化学部也授权同意议题。讨论会“工业生产中绿色化学与技术”于1996年首先召开,《绿色化学与技术研讨会学术报告汇编》也在同一时间出版。“环境友好石油化工催化化学与化学反应工程”科研项目,也是中国具有代表性意义的基础项目,通过自然科学基金和中石油化工公司共同资助,于1997年启动。20世纪末在合肥,首次国际绿色化学高级论坛展开活动;并有杂志积极响应大会精神支持大会工作,如《化学进展》。还相继出版了“绿色化学与技术”专题报告等。在21世纪,我国不断的有可持续绿色化工议题被提上日程,这一领域有无数的研究者参加研究,进行交流学习,也取得了骄人的成绩。
2.绿色化工的技术动态
简单来说绿色化工技术就是通过对化学原理的应用和使用工程技术来减少甚至消除能够污染环境的物质,实现废物零排放,并建立友好环境。摒弃粗放的化工生产模式是化工企业的全新出路,即绿色化工,用“资源-产品-再生资源”这种全新的循环物质流动过程替换掉过去的“资源-废物”方式排放的流动过程。增加节水措施,提高谁的重复利用率等。通过对先进技术的应用,使环保型产品被研究出来,实现清洁生产,使三废排放量得到最大限度的降低。落后的生产工业要被逐步淘汰;使原材料消耗降低;通过提高化工废水处理设备质量、使设备成套化,来使得到化工环保产业技术和装备水平提高。“化学的绿色化”已被美国化学界列为迈向21世纪化学进展的主要方向之一,绿色化工也在一定程度上涉及到化学方面,例如化学的有机合成、生物化学、分析化学催化等。酿造、制药、造纸、印染等行业在滚动修订“九五”发展规划时,在规划中应逐步补充进绿色化学与技术的内容,我国国家科技部组织应该为此做详细的调研。使“九五”基础研究规划中含有绿色化学与技术研究工作,并在同一时间内将科研工作安排恰当。以国家自然科学基金委员会与中国石化总公司联合支持开展了“环境友好石油化工催化化学与化学反应工程”重大基础研究项目为例,这是一种把导向性基础研究与技术创新相结合较好的组织形式。
3.绿色化工的研究方向
对清洁硝化和还原技术展开研究,主要以污染问题严重的重要染料的关键生产过程为主要研究对象,如红色基RG、红色基G等。清洁新工艺研究的开展、开发与工业化应用,使传统硝化与存在于硝基还原工艺中的重污染问题得到减少甚至消除,在技术方面支撑我国染料合成化学工业的可持续发展,向传统硝化和清洁化生产硝基还原工艺作出示范。环境友好性的催化技术,使以化学催化和生物催化在内的环境友好性催化技术为主要内容的研究与开发得到开展,与一些重要性药物关键中间体的生产相结合,使一些重要药物中间体在生产过程中的产生的重污染问题得到减少或消除,使拥有自主知识产权的环境友好手性催化技术得到发展,使手性技术国家工程研究中心得到建立,使我国手性技术的产业化得到不断发展,为以手性药物的发展为代表的我国药物合成工业做出贡献。清洁催化氧化新技术的研发,开展新工艺研究,主要方向为空气、氧气或双氧水为清洁氧化剂,发展新的体系与新的工艺,主要内容为:以空气、氧气或双氧水为氧化剂的清洁催化氧化,使传统工艺中的重污染问题得到解决,使以此为基础的系列精细化学品和药物合成的清洁化生产新工艺的应用得到良好的影响。对绿色化学农药的创制研究,使以绿色新农药创制为主要方向的筛选平台得到建立,使中科院化学口研究所的潜力得到充分的发挥,使具有自主知识产权的农药先导化合物得到开发,大力发展新农药品种的开发,以具有明确应用对象和开发前景的新化合物为优先选择。
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