張培, 譚明雄,聶國朝(.玉林師范學院 化學與食品科學學院,廣西 玉林 537000; .玉林師范學院 物理與電信工程學院,廣西 玉林 537000)
隨著我國涂料行業的不斷發展,涂料就是在物體上通過處理的方法來形成保護膜,在各個方面都能夠看到涂料應用的身影。因此,為了能夠保證涂料應用的合理,在人才培養上就需要深入研究,分析涂料方面的教學課程,保證學生能夠學習到理想的知識內容,為社會提供更多復合型、應用型人才。
隨著我國經濟建設的飛速發展,涂料行業逐漸成為國民經濟的重要組成部分,對涂料技術人才的需求與日俱增。《涂料工藝學》是材料化學、高分子材料科學與工程等專業的本科生必修的一門專業基礎課,本課程的學習對于學生掌握基礎理論知識及專業技能有著重要的影響。涂料工藝學是建立在有機化學、無機化學、高分子化學、表面化學、力學、光學、流變學等學科基礎上,進行多種交叉得到的新學科, 具有概念定義多、教材內容瑣碎、強調工程實踐、涂裝工藝繁多等的特點,因此被視為本院材料化學專業實用卻又難學的專業課程之一[1]。 通過該課程的學習,要求學生掌握涂料的理論知識體系、涂料工業的發展趨勢、涂料的涂裝工藝等,逐步培養學生成為化工工程師和材料工程師的應用型人才,為以后在涂料生產企業工作打下堅實的基礎,并具有初步開發檢測涂料產品的能力。不少同學認為涂料工藝學的理論性和實踐性都較強,在課堂教學中很難激起他們的學習興趣,且由于地方師范院校理工科基礎薄弱的緣故,缺乏涂料生產的大型設備和涂料涂裝的實施場地,導致學生很難有條件去操作涂料合成與涂裝施工,所以《涂料工藝學》課程對教師和學生的化學、物理學和實踐能力等都提出了較高的要求。如何使學生在有限學時內學好該課程,這就要求教師在教學內容、教學方法和教學實踐等方面進行思考與創新,提高教學質量,以適應社會對人才的需要。
由于《涂料工藝學》課程具有概念定義多、教材內容瑣碎、強調工程實踐、涂裝工藝繁多等的特點, 如果只采用傳統的講授法, 僅僅是機械地介紹課本內容, 缺乏橫向、縱向的關聯, 沒法堅持理論聯系實際的原則,工程實踐的理念也得不到深入貫徹,導致課程內容極其枯燥乏味,學生只能被動地吸收知識, 學習效果不好,很難對這門課程產生興趣, 更談不上引導學生利用實驗室和中試線把涂料知識用到涂裝施工的實踐中[2]。然而隨著我國高等教育的發展和人才培養模式的改進,課程講授的課時數已大大減少,《涂料工藝學》的總課時是32學時,如何在有限學時的情況下通過科學合理的教學方法和教學手段提高教學效果,是擺在任課老師面前亟需解決的一個難題。
在安排課程上可以將其分為七個部分:首先,是學習基礎知識。這部分主要是講解涂料的基本組成、性質、作用等,教師在教學過程中要能夠實際結合日常生活來進行講解,進而來讓學生能夠有效地激發對涂料的學習興趣,更好的提高自身的學習水平。在這基礎上,進一步地研究涂料的發展歷史,讓學生能夠了解到涂料的方方面面,并且能夠充分認識到當前涂料所存在的問題,以及在后續需要面臨的挑戰等[3]。第二,涂料樹脂的合成。在涂料中樹脂是非常重要的組成內容,直接影響涂料的性能。因此,針對這一教學課程內容,應該先講解樹脂的知識,自己在應用上所需要用到樹脂的類型,比如常見的聚氨酯樹脂、環氧樹脂等。因為在學習這一課程前,學生已經對高分子化學有一定的了解,所以在學習這方面知識過程中,就應該明確重點,針對合成方法對樹脂結構的影響要能夠深入分析,以此來讓學生更好地有所思考,能夠掌握其中的重點。第三,涂料配方原理。教師針對這一部分應該重點講解涂料的體積、比例等,明確各配方之間的關系,特別是針對濃度在不同情況下對于涂料性能的影響,讓學生能夠了解涂料配比的原則和機理。第四,涂料生產工藝。教師需要講解色漆的類型,明確各類設備上對于顏料的具體使用情況以及色漆的生產流程等,明確粉末涂料、水溶性漆等涂料的特點和工作原理等。第五,涂料施工和性能。這部分是讓學生能夠了解在施工情況下的重點工藝,比如涂料方法和設備等[4]。此外,檢驗涂料的性能也非常重要,比如密度、顏色等狀態,都需要讓學生能夠充分了解,對于涂膜的白度、明度和硬度等性能要明確檢測方法。第六,特種功能涂料。對于這一部分需要迎合時代發展需求來不斷更新,要能夠將當前社會中最先進的設備和技術傳授給學生,通過這樣的方法不僅能夠引起學生的學習興趣,而且能夠提高學生的視野,讓學生對于涂料行業有更深的了解,主要包括納米、隱身、阻尼等相應涂料內容。第七,展示和討論課。教師在剛講解這一課程的時候,將學生分為不同的小組,然后研究涂料技術的相應題目內容[5]。按照小組作為單位,選擇合適的題目進行分析和整理,并制作成具體的題目,在課堂上進行展示,引導教師能夠相互提問和點評,這樣更加有利于提升學生的能力,讓學生對涂料有更深層次的了解。
在教學過程中,通過對多媒體教學的合理應用,并且結合以往傳統教學模式,這樣能夠真正地達到理想的教學效果。因為這一門課程的應用性較強,但是受到課時和實際教學條件的影響,所以教師不可能真正地帶領學生來參觀與操作涂料生產企業的相應設備。而如果只是利用傳統的方法來進行教學,不能夠吸引學生的注意,且不能夠達到理想的教學效果。所以,教師可以積極運用多媒體教學手段,通過大量圖片和視頻的方法來進行展示,讓知識能夠直觀化,這樣就能夠更好地引起學生的興趣,達到理想的教學效果[6]。針對授課教師而言,不僅僅在收集相關資料和視頻的時候,要能夠針對性地尋找,而且還要精心地準備課件,以此來保證在有限的時間內更好地完成授課內容。此外,如果條件允許的情況下,教師可以在課堂上展示一些涂料實物。比如,在教學過程中將超親水涂膜展示給學生,讓學生觀察水在上面的情況,針對性地提出相應的問題,教師能夠更好回答學生提出的問題。因此,教師明確多媒體教學對學生有很好的作用,也需要重視教材的作用,必須要能夠在課堂上合理地運用教材。
教師在課堂上針對涂料的相關知識點講解也非常重要,能夠讓學生更好地了解,提高學生的知識水平。比如,在講解完聚氨酯樹脂和聚丙烯酸酯后,就可以引導學生說出這兩種共同點在哪,或者是這兩種樹脂各自都有著相應的哪些缺點,是否能夠應用于汽車,在性能上有著哪些的不同等[7]。比如,在應用于汽車的時候,是否能夠作為底漆進行使用。此外,結合實例來講解理論知識也非常重要,能夠更好地提高學生對于涂料產品的有效理解。比如,在講解涂料配色原理的時候,就可以結合在日常生活中常見的汽車涂料,這樣能夠吸引學生注意,然后引出相應的知識內容,比如應該選擇哪種涂料,或者是在配比上如何調整敏感度等,從而獲得理想的色彩。通過對比和實例講解,能夠讓學生對涂料有更深層次的了解,提高學生的學習效率。
實踐性教學是提高學生理論知識水平的重點方法,也能夠更好地提高學生的創新意識。當前,在實踐性教學上可以從兩個方面入手,第一是讓學生能夠到周圍的企業中進行實習,了解涂料的相關設備和生產流程等。第二是積極鼓勵學生能夠自主研究涂料方面的項目,通過這樣的方法來讓學生親自動手實踐,提高學生解決問題的水平,這些方法都能夠很好地提高學生的實踐能力。通過搭建實踐性教學平臺的方法,不僅僅是讓學生能夠了解設備,直觀地接觸到設備,更加重要的是改變以往教學中重理論輕實驗的現象,這才是提高教學質量的重要方法。
總而言之,針對《涂料工藝學》課程的研究,能夠更好地提高教學質量,讓學生在扎實理論知識的基礎上,對于涂料的發展有很好的理解,提高自身的實踐能力,為我國社會培養優秀的應用型人才提供幫助。