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1、浅论结合示范中心建设探索有机化学实验教学改革1引言 有机化学是一门实验性很强的科学,在高校化学、应用化学、制药工程、化学工程与工艺、药学等专业的教学中,有机化学实验占有十分重要的地位。教育部化学专业指导委员会提出参考学时数为每门实验课的学时与相对应的理论课学时之比为(1.1～1.2)∶1,并要求化学实验课独立设课。著名化学教育家戴安邦教授生前曾指出:全面的化学教育要求化学教学不仅传授化学知识和技术,更训练科学方法和思维,还培养科学品德和精神。实验教学的目的是培养学生实践能力、分析问题与解决问题的能力和创新能力。然而,由于有机化学实验内容和教学形
2、式的局限性,严重影响了学生对有机化学教育的认识和兴趣;同时,其自身的特殊性也一直被认为是校园的污染专业户。 在江苏省高等院校化学实验教学示范中心建设中,我院积极进行有机化学实验课程的教学内容和教学方式等方面的改革,坚持以教学大纲为基础,积极引导学生树立绿色化学的理念,从源头上、过程中减少或消除化学药品对环境的污染,为师生创造良好的学习氛围和环境。通过实验教学改革激发学生的学习兴趣、挖掘学生的潜能、注重培养新时期下学生必备的C3H3(CleanHabit,ClearHead,CleverHands)实验素质,取得了较好的效果。 2传统有机化学实
3、验存在的问题 有机化学实验与其他化学实验相比,有其特殊性。从江苏等地高校实验教学情况来看,长期以来存在的主要问题有:①实验所用的化学原料、化学药品、溶剂毒性大、易挥发、腐蚀性强;②化学试剂的用量比较大、反应时间长,而且产生的废气、废水和废弃物三废较多;③反应得到的产物、副产物以及所用的有机溶剂没有循环利用,直接当做废弃物排放。这些问题不仅污染了环境,而且浪费了资源。可以说,从上世纪50年代以来,基础有机化学实验教学内容从课程体系到教学形式上变动不大,期间虽然也做了一些改革的尝试,但仍未从根本上解决问题。随着中国经济的不断发展,环境污染、生态安全
4、等问题日益突出。高校基础有机化学实验教学过程中产生的少量污染排放日积月累,也将会危害到学校和周边地区的环境。因此,如何从源头上、过程中降低污染、节约资源、减少化学品对人体的危害是有机化学实验课教学中遇到的迫切问题。 3有机化学实验绿色化实施方案 3.1树立绿色化学理念 化学化工行业提供了人类所需要的90%左右的产品,但传统的化学反应和分离过程中大量使用易挥发的有机溶剂,同时也成为污染环境的主因。所以一提起化学,人们往往联想到化学反应过程可能会产生有毒有害的气体、液体、固体等物质危害环境和人类。为了满足可持续发展的要求,提出了绿色化学的概念。
5、绿色化学(greenchemistry)又称为环境无害化学(environmentallybenignchemistry)、环境友好化学(environmentallyfriendlychemistry)、清洁化学(cleanchemistry),是一种能最大限度从资源合理利用、环境保护、生态平衡等方面满足人类长期可持续发展需要的化学,既充分利用资源,又不污染环境。有代表性的绿色化学技术包括:超临界流体CO2(Supercriticalcarbondioxide)作反应介质和产物的转移载体;以水为介质的水相反应;全氟溶剂(Perfluorocar
6、bons)-有机溶剂组成的氟两相技术;离子液体(Ionicliquid)作溶剂/催化剂的非均相反应。其最大特点在于从源头上预防污染的发生,实现过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把化学的绿色化作为新世纪化学发展的主要方向之一。随着环保意识的逐渐深入人心,我国的绿色化学研究蓬勃开展,很多绿色化学技术在化学、化工、医药等领域得到应用。 高校实验教学作为推行绿色化学概念的重要环节,承担着向大学生传输绿色化学理念和绿色化学技术的新任务。在基础有机化学实验教学中,应当积极采用适合于高等教育的新的科学研究成果,改革现行的有机化学实验教学模式,努力
7、把绿色化学的思想引入到有机化学实验教学课堂上,成为化学教育家们的共识,是今后化学实验教学改革的方向。目前,我院从08级基础有机实验开始实施某些绿色化实验项目,并且已经取得了良好的效果。 3.2有机实验教学内容的绿色化 在国家级实验教学示范中心建设的带动下,江苏省于2006年成立了江苏省高等院校化学实验教学示范中心主任联席会,在2006～2008年期间召开示范中心建设研讨会,与会专家学者一致认为要提高江苏省高校的实验教学质量,关键之一是要有一个符合江苏省高校特点的实验教学体系以及与之相适应的先进的教材。其中21世纪高等院校化学实验教学改革系列教
8、材有机化学实验由我院与东南大学共同负责。在教材的编写过程中,积极倡导绿色化学的理念,按照科学性、先进性、实用性、趣味性、绿色化的原则选编
