“膠黏劑與涂料”實驗課教改探討

李曉娜 李炯炯 李建章

[摘 要] “膠黏劑與涂料”課程是農林業院校木材科學與工程專業本科生必修的一門重要專業課。木材膠黏劑在人造板行業占有重要地位，膠黏劑制造水平的高低直接影響人造板的生產質量。“膠黏劑與涂料”實驗課程的開展更是學生學習膠黏劑制備和性能檢測，將所學理論知識應用于生產實際，實踐學習的重要機會。為了緊跟我國膠黏劑行業發展步伐，滿足木材加工行業對新型環保型膠黏劑和應用型人才的需求，提高學生的應用與創新能力，通過從教學內容、教學形式、成績考核三個方面對膠黏劑與涂料實驗課教學改革進行探討，旨在提高該課程教學效率，為學生今后從事本專業科研、企業生產等工作打下基礎。

[關鍵詞] 膠黏劑與涂料;教學改革;實驗教學

[基金項目] 2019年度國家自然科學基金青年基金項目“基于超支化聚合物仿生構建的大豆蛋白膠黏劑增強增韌與作用機制研究”（31901253）

[作者簡介] 李曉娜（1990—），女，河南安陽人，博士，南京林業大學材料科學與工程學院助理研究員，師資博士后，主要從事環保型木材膠黏劑研究;李炯炯（1988—），男，河南周口人，博士，南京林業大學材料科學與工程學院副教授，主要從事高性能木材膠黏劑研究;李建章（1966—），男，河南安陽人，博士，北京林業大學材料科學與技術學院教授，博士生導師，主要從事木質復合材料與膠黏劑和木材改性研究。

[中圖分類號] G642.3? ?[文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）24-0077-04? ?[收稿日期] 2021-02-25

木材膠黏劑在人造板行業占有重要地位[1]，膠黏劑制造水平的高低直接影響人造板的生產質量。“膠黏劑與涂料”課程的理論教學和實驗訓練是木材科學與工程專業學生學習和應用膠黏劑知識的重要課程[2]。通過該課程的學習，學生能夠了解木材膠黏劑的特點及應用，涂料的品種及應用，為人造板工藝、人造板表面裝飾及木制品加工工藝等專業課的學習奠定基礎。“膠黏劑與涂料”實驗課程更是學生貼近生產實際，學習膠黏劑制備工藝的重要課程。“膠黏劑與涂料”實驗課程開設目的是通過實驗設計與操作，學生能掌握膠黏劑的合成方法及合成工藝，結合理論課知識，能分析和解決膠黏劑在生產應用中出現的問題，為今后從事本專業科研、企業生產等工作打下基礎。

目前“膠黏劑與涂料”實驗課程，主要是脲醛樹脂膠黏劑的合成教學，教學內容單一而陳舊，教學重傳授知識而輕學生能力培養，同時存在學生照搬講義、實驗按方抓藥等問題，極大地影響了實驗課的教學效果。因此文章從教學內容、教學形式、成績考評方式三方面提出了進一步深化教學改革的具體措施，旨在提高本科生對膠黏劑行業認知和實踐能力，培養學生應用創新能力。

一、教學內容改革

（一）課前網絡學習

課前網絡學習有助于學生對本節實驗課程的整體理解與消化。與學生直接照抄一遍實驗講義不同，教師可提前將實驗目的、原理、步驟、注意事項等制作成動畫或視頻，演示實驗流程，讓學生對實驗方法及流程有更深刻的印象。將實驗中易出現的問題以動畫形式展現，如實驗合成過程出現的凝膠現象，生動直觀的展示能給學生留下深刻印象，有利于正視實驗過程中該問題的規避。同時學生通過觀看實驗流程演示，做到心中有步驟，而不是慌亂盲目的進行實驗，可以培養學生自己動手能力，克服學生對老師以及實驗講義的依賴思想。實驗教學過程，教師僅作為觀察者，對學生實驗過程稍加指點，培養學生獨立性。

（二）貼近生產生活，更新實驗教學內容

隨著人們對生活環境的要求越來越高，人們越來越關注甲醛基膠黏劑帶來的甲醛污染問題。甲醛易揮發，具有強毒性、致癌和致畸性，會對人類的肝、肺、免疫功能等帶來嚴重危害[3]。尤其脲醛樹脂粘接制品，如家具及室內裝修材料，在使用期間會源源不斷地釋放甲醛。談醛色變的時代，人們更希望使用綠色環保型木材膠黏劑。隨著膠黏劑行業的不斷擴大和發展，膠黏劑的使用種類也變得豐富而環保。近年來，生物質基膠黏劑發展迅速，如大豆蛋白基膠黏劑，由于其不使用甲醛，以大豆蛋白為原料添加一定量交聯劑制備，制備方法簡單，具備綠色環保可再生的優點，已在人造板加工行業占有舉足輕重的地位[4]。一般“膠黏劑與涂料”實驗課程主要進行脲醛樹脂的合成實驗。為了緊跟膠黏劑行業發展步伐，滿足人們對新型環保型膠黏劑的需求，“膠黏劑”實驗課程可引入大豆蛋白膠黏劑相關實驗，從制備方法到性能分析進行學習，如固體含量、黏度、粘接強度等[5]，以及甲醛含量與粘接性能與脲醛樹脂對比等，提高學生對新型膠黏劑的探索欲，了解社會及生產實踐對膠黏劑需求的定位。

（三）增加實驗課時，加強實驗深度

目前，南京林業大學木材科學與工程專業，本科生“膠黏劑與涂料”課程一共是32學時，包括講授28學時，實驗4學時。在有限的實驗課時內，教師為完成教學實驗，一般提前將實驗流程展示在黑板上，然后學生根據實驗講義機械地進行實驗，最后提交紙質版的實驗報告。現有教學僅僅是讓學生按照實驗配方、實驗講義進行驗證性實驗。由于實驗課時太短，實驗僅限于脲醛樹脂的合成階段，相應的膠黏劑性能檢測等實驗未能涉及。實驗的目的是貼近生產實踐，膠黏劑性能與人造板行業具有直接的聯系，因此“膠黏劑與涂料”實驗課程應增加課時，增加膠黏劑性能測試實驗，包括膠黏劑黏度、甲醛釋放量、pH值、固體含量、膠接性能等的測定。性能檢測的過程是與生產實踐緊密結合的過程。在性能檢測實驗過程，可以誘導學生思考，膠黏劑黏度過大或者過小會給生產實際帶來什么問題？實驗中為什么需要確保制備膠黏劑固體含量在一定范圍？膠黏劑合成后，pH調節到什么范圍有利于儲存？通過膠黏劑性能檢測與生產實際聯系起來，將企業中常遇到的生產問題與實驗相結合，才能將實驗課程開展得更加深刻。

（四）鼓勵學生自主設計實驗方案