膠黏劑與涂料實驗課程教學改革探索

陳惠　高強　周文瑞　李建章

摘要：針對當前我國膠黏劑與涂料行業的發展趨勢和對應用型人才的需求，結合膠黏劑與涂料實驗課程的特點，通過優化實驗教學內容、改革教學方法，以及完善考核制度等對該實驗教學進行了改革與探索。初步實踐證明，相應措施能夠有效激發學生對該課程的學習興趣，調動了學生的積極性，增強了學生的應用能力與創新能力，取得了良好的教學效果。

關鍵詞：膠黏劑與涂料；教學改革；實驗教學

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）40-0267-02

膠黏劑與涂料實驗課程是和理論課程同時開設的一門獨立實驗課程，是理論教學的深化和補充，具有較強的實踐操作性，是一門專業核心必修課程，在木材科學與工程專業本科教育中占有重要地位。

膠黏劑與涂料實驗課程目標是訓練學生掌握制備常用膠黏劑與涂料的基本實驗技能、培養學生專業素質和運用理論解決實際問題的能力，為后繼人造板工藝學和人造板表面裝飾等專業課程的學習及今后從事本專業生產、科研、管理等工作打下一定的基礎。隨著我國膠黏劑與涂料行業快速發展的需求，在木材科學與工程專業的本科生中開設該課程的需求更顯迫切[1]。因此，在不斷提高教學質量，改進教學方法，重視理論教學和實踐教學緊密聯系的同時，還需要緊密結合當今膠黏劑與涂料產業的最新發展成果，在驗證性實驗的基礎上，以開展探索性實驗和經驗積累為授課重心。注重體現學生的主體性和培養學生的創造性。

一、實驗教學內容改革與實踐

（一）增加實驗的設計性

為了提高學生的學習興趣和自主創新能力，在進行基本知識和基本操作的講授之外，更加重視培養學生的綜合和實驗設計能力[2]。針對解決企業生產中遇到的實際技術問題，引導學生設計開放性、探索性、應用性的實驗。例如，在人造板生產中降低游離甲醛的釋放是膠黏劑生產和人造板工藝中非常關鍵的技術，國外人造板占有很多市場份額與此密不可分。為此，開展了膠黏劑生產工藝中降低游離甲醛釋放和膠黏劑后處理的應用設計性實驗。再如，實際生產過程中可能膠黏劑的耐水性、耐候性、膠層韌性等某一方面的指標需要加強，如何實現？這些都是很受學生歡迎的設計實驗選題。通過增開這些與本課程及行業相關的開放及設計性實驗，學生自覺搜集資料、擬定實驗方案、挑選適當的儀器，并親自操作及撰寫實驗報告。學生真正成為主角，達到學以致用，并于實驗中拓寬知識視野，提升知識理解力。自主設計實驗使他們的科研素養不斷提高，為畢業論文的開展及將來工作奠定扎實的基礎。

（二）提高實驗的綠色化

面對膠黏劑與涂料行業中的環境污染問題，實驗課程有責任強調可持續發展戰略與低碳經濟新理念，讓學生在學習和實驗過程中體會環保、節能及可持續發展的重要性。例如，膠黏劑實驗中使用的苯酚、甲醛等大多試劑不僅對人體有害，而且會污染環境。而很多剛接觸實驗的學生對這些試劑的危害認知不清，實驗廢液會隨手丟到下水道中，嚴重危害環境。所以教學中要對學生時刻強調試劑的毒性，要求他們提高環保意識。在實驗課程設計中，提倡使用低毒性的試劑來代替劇毒試劑，以適應時代的發展，倡導綠色產品的制造。例如，當前涂料的發展趨勢為環保水性涂料，在讓學生掌握這種水性涂料的制造方法之外，還要說明這種綠色涂料和傳統涂料相比存在的問題，引導學生積極討論如何解決這些問題，激發學生的主觀能動性，提升社會責任感。

（三）緊隨行業發展，不斷更新教學內容

在編寫實驗講義時，我們通過調研膠黏劑與涂料生產企業的新技術和實際發展面臨解決的關鍵問題，一方面參考教學資料，一方面取材生產實際。例如，脲醛樹脂和酚醛樹脂由于膠接強度高、成本低，普遍應用于人造板和家具產業。但是，這類膠黏劑中的游離甲醛會不斷釋放而污染室內空氣，通過實驗課程可以引導學生積極思考如何克服甲醛帶來的環境污染，如何設計無甲醛污染的環保膠黏劑。在重視傳統膠黏劑與涂料的生產原理及工藝流程教學同時，積極將綠色環保膠黏劑與涂料實驗及時補充到實驗教學內容中。基于北京林業大學在環保型木材膠黏劑方面的科研優勢，為木材科學與工程專業本科生新開設了大豆蛋白基無醛生物質膠黏劑的制備與應用實驗，實現了科研成果教學資源化。實驗內容不再僅僅局限于大豆蛋白膠黏劑的配制，還需要對制備的膠黏劑相關性能，如固體含量、粘度、耐水性、甲醛釋放等進行測試，使他們通過分析，明確原料、填料成分、制備條件對膠黏劑性能的影響，提高學生分析解決問題的能力。實驗教學改革中發現，與生產實際相聯系的課程設計是具有鮮活內容的生動的受學生歡迎的課程，學生在學習過程中針對應用技術問題去查閱資料、調研、書寫報告，明顯激發了學生的學習興趣。

二、實驗教學方法的革新，提升教學效果

（一）分組討論

現代教學活動強調每個學生都能主動參與到課堂教學中，積極地思考問題，并與教師、同學進行交流[3]。開展討論式教學，不僅能完成傳統實驗教學傳授知識的任務，而且能提高學生的綜合素質。例如，在低毒性酚醛樹脂的制備實驗中，引導學生自行查閱文獻，了解各種原料的性能及適宜的反應條件，以組為單位進行討論，最終設計配方并闡述理由。師生共同分析討論每個配方的可行性、優缺點。討論中發現，很多同學提出了采用不同種類單寧等生物質來替代苯酚，從而減少原料毒性和環境污染，具有一定的學術前沿性。這種分組討論在輕松愉快的氛圍中，讓學生對膠黏劑及其原料、性能等有了更深入的了解。學生參與到教學活動中來，轉被動為主動，非常有利于建立學生學習課程的樂趣，培養團隊合作精神和提高學生的創新思維能力，從而實現教學相長。

（二）分項考核制度

膠黏劑與涂料實驗課程改革前的教學考核方式主要以書面實驗報告為主，比較主觀片面，而且存在學生抄襲現象，嚴重影響教學質量。為了使學生端正實驗態度，更好地培養出高素質和高能力的應用型人才，現在采用分組討論、實驗設計和實驗報告分項積分的考核方式。學生和教師共同對分組討論和設計型實驗的項目打分，使考核方式更加合理人性化。為了培養學生將來撰寫本科畢業論文的能力和考察學生設計實驗方案的能力，對于綜合設計性實驗，要求學生均以論文格式提交報告，引導學生利用圖書館中各種數據庫和公共實驗平臺等資源自主學習，發現問題，并能夠從多方面多角度去探討問題，從而解決問題。實踐初步證明，這種考核方式有利于鼓勵學生不斷創新。

（三）利用網絡平臺，突破實驗教學的空間限制

當代大學生從網絡平臺和微信公眾號獲取社會信息的數量不斷上升，互聯網一定程度上改變了當代大學生信息認知的方式。充分利用網上教學平臺、微信等信息交流平臺，介紹與教學相關的內容，能夠起到很好的協同補充作用。我們建立了實驗課程班級學生的微信公眾號，將膠黏劑與涂料實驗內容相關的最新研究進展和動態及時更新和推送在平臺上，方便學生利用業余時間學習，使學生掌握最新的知識和創新的科學理念。另外，學生中優秀的設計性實驗過程和實驗報告會被上傳至微信公眾平臺，一方面作為教學資源保存，另一方面也給其他班級進行實驗設計時，提供一定的參考。

三、結語

以上探討了北京林業大學木材科學與工程專業膠黏劑與涂料實驗課程教學改革階段性進展。改革立足自身實際情況，重整相關教學資源，提升教學質量，使得專業實驗課程教學更貼近社會，滿足企業需要。理論與實踐結合更為緊密，體現了當前高校培養創新精神、實踐能力和提高全面素質的多元化人才的目標。本次改革有助于促進學生的學習興趣，提高實踐能力，增強就業競爭力，為培養新時代的膠黏劑與涂料行業的技術人才打下良好的基礎。

參考文獻：

[1]朱麗濱，顧繼友，高振華，韋雙穎.《膠黏劑與涂料》精品課程的建設與實踐[J].森林工程，2011，27（1）：94-96.

[2]梁文耀，陳武喝.基于創新能力培養的自主性實驗教學改革探討[J].實驗室研究與探索，2012，31（8）：289-291.

[3]王周鋒，丁國新.高分子材料專業膠黏劑課程教學淺析[J].廣州化工，2012，40（10）：176-177.