精細高分子化工課程中膠黏劑的教學改革

張彩寧，王煦漫

(西安工程大學 材料工程學院，陜西 西安710048)

近年來，隨著我國膠黏劑產業的快速發展，膠黏劑的產值已穩居精細高分子化學品中的首位[1]，我國已成為膠黏劑的生產和消費大國。相應地，國內對于從事膠黏劑生產和研發的專業技術人才需求大幅度增加。在我校高分子材料專業開設的精細高分子化工課程內容中，膠黏劑是其教學的重點。這部分內容重點介紹了膠黏劑的特點、配方組成、粘接機理、各種膠黏劑的合成反應原理、性能以及應用等。這部分內容的學習，能夠為學生在將來從事膠黏劑的研發工作提供技術支撐。為了更好地服務社會，提高辦學效果，滿足專業認證的需求，從幾個方面進行了教學改革。

1 教學方法的改革

筆者擔任本門課程的教學工作已有數年之久，在教學過程中，膠黏劑的合成反應原理和粘接機理一直都是重點講解的內容。本科教學改革導致課程學時壓縮，所以要在有限時間內把課程內容講完，還要保證學生能夠掌握足夠的知識量，深感難度很大。尤其是本專業的學生，化工基礎知識相對比較薄弱，對膠黏劑合成反應機理理解不夠深入，對粘接過程的本質認識不足等，都致使學生在學習該課程的過程中信心不足，學完之后也難以建立一套較為完備的理論知識體系，從而阻礙了學生在今后的工作崗位上解決膠黏劑研發和使用的問題。

為解決這一問題，可將學生的注意力集中到課堂上來，讓學生對學習內容產生興趣。興趣是學生學習的重要動力，也是培養創新能力的重要前提。在教學過程中，對一些理論性較強的內容，例如膠黏劑制備過程中一些反應路線等，采用傳統板書的形式，一步一步地展示給學生，過程中不斷提問，引導學生跟上教師的思路，加強教師與學生之間的互動交流，使知識點更加容易理解和掌握。而對于一些枯燥乏味的課程內容，如膠黏劑的生產設備、施工工藝、檢測設備、測量方法等，則大量采用多媒體課件開展教學活動，盡可能利用視頻或者圖片的形式，讓抽象的課程內容變得生動、形象。

1.1 開放式教學

開展討論式教學方式。為了讓學生更好地抓住課程的主線，理清思路，安排學生在相關內容講授完成之后進行分組討論。此外，由于各類膠黏劑都遵循著結構、性能及機理的共性，所以在合成制備方法及性能測試上也存在著共性。譬如膠黏劑中的一大類——氨基樹脂膠黏劑，其主體材料為脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂。前者是尿素和甲醛的縮合產物，后者則是三聚氰胺和甲醛的縮合產物，兩者都是氨基和甲醛的反應產物，因此其合成反應機理基本相同。故而將這些共性的內容安排在討論環節進行學習，讓學生自主地去發現具體反應過程中的不同之處，加深印象。討論環節結束之后，每組派一個代表上臺分別闡述其觀點、提出問題，最后老師針對學生理解和掌握的情況給予評價和總結。

1.2 “翻轉式課堂”教學方法

為了提高學生課堂學習的積極性，實現以學生為主的教學活動，布置一些膠黏劑的熱點和前沿題目，讓學生在課下查閱文獻，并制作成PPT，在課堂上進行5 min左右的講述。然后由教師進行點評[2-3]。這樣不但使學生掌握了查閱文獻資料的技巧，培養了學生主動獲取膠黏劑相關知識的能力，而且還激發了學生學習的興趣，提高了學生整理文獻資料及結合文獻資料進行綜合分析的能力。同時，在團隊合作過程中，也培養了學生的團隊合作精神和意識，為將來在高分子材料生產、研究和開發團隊中承擔相應角色打下了良好的基礎。

1.3 案列分析

在教學過程中，引入案例分析方法。如讓學生在課堂上扮演生產開發人員，針對鑄鐵軸承件的磨損進行修復問題提供解決方案。學生根據高分子材料相關知識，選擇環氧樹脂作為黏料，設計基礎配方，闡明配方各組分的功用，并制定出具體的施工工藝流程。通過案例分析，學生對環氧樹脂膠黏劑配方設計的基本原理、膠接工藝有了更進一步的了解，也對環氧樹脂膠黏劑的具體應用情況有了更感性的認識。

此外，在現有教材的基礎上，為擴大學生的知識面，激發學習興趣，推薦給學生一些有關膠黏劑先進生產技術及配方研制方面的參考書籍以及國內外相關的文獻資料，如國內的《黏接》、《中國膠黏劑》、《化學與黏合》等專業期刊以及美國的《Adhesives Age》、德國的《Adhesion》等期刊。

2 實驗教學的改革

實驗課在教學過程中的地位非常重要，因為實驗課教學可以彌補理論課教學的不足，并可以使學生理論知識得到鞏固和靈活運用，所以對于培養新世紀人才的創新意識和創新能力具有非常重要的作用[4-5]。

在本課程實驗內容的改革過程中，并不是完全廢棄原來的實驗內容，而是進一步加強和改進。精細高分子化工原有的課程實驗為“醋酸乙烯酯的乳液聚合”和“旋轉黏度計測定聚乙烯醇水溶液黏度”，與膠黏劑實際應用聯系不夠緊密。在此基礎上，改進了新的課程實驗內容，分別為實驗一:白乳膠的制備及膠接，采用乳液聚合的方法準備白乳膠，將其涂覆到木材表面，進行粘接；實驗二:膠接性能的測試，用萬能試驗機測試膠接件的剪切強度，并對斷面的形貌及破壞形式進行理論分析。這樣就將膠黏劑的制備、膠接工藝和膠接性能測試有機地結合起來，更貼近實際應用。對學生畢業后從事實際工作具有更重要的意義。

3 融入綠色環保理念

綠色環保是指人類為了保護大自然而采取的一種行為，是可持續發展的需要。相對于歐美國家，我國在綠色環保材料方面的研究仍處于探索階段。在我國經濟快速發展的同時，伴隨著自然資源的高浪費，導致污染程度的加深，污染范圍的擴大。為了解決這些問題，國家提出了“金山銀山更是綠水青山”的發展戰略。為適應這一要求，膠黏劑行業也需要深入綠色環保的理念，加強研發環境友好型的膠黏劑，促進行業的整體發展[6]。在教學過程中，教師需要將綠色環保的理念融入到教學中，引導學生認識到當前傳統膠黏劑的不足，強調科學合理地使用膠黏劑，強調開發綠色膠黏劑，以減輕對環境的污染。

4 結語

膠黏劑行業是一個傳統的行業，而膠黏劑科技的發展，在人類社會生活中發揮著越來越重大的作用，建筑業、包裝業、制鞋業等領域都使用大量的膠黏劑。正確合理地使用膠黏劑，研究開發符合環境保護的膠黏劑，是行業可持續發展的需求，需要越來越多的膠黏劑行業的專業技術人員共同參與，共同努力。在精細高分子化工課程做的教學改革，也能夠為實現該目標做出貢獻。