“胶黏剂与涂料”实验课教改探讨

李晓娜 李炯炯 李建章

[摘 要] “胶黏剂与涂料”课程是农林业院校木材科学与工程专业本科生必修的一门重要专业课。木材胶黏剂在人造板行业占有重要地位，胶黏剂制造水平的高低直接影响人造板的生产质量。“胶黏剂与涂料”实验课程的开展更是学生学习胶黏剂制备和性能检测，将所学理论知识应用于生产实际，实践学习的重要机会。为了紧跟我国胶黏剂行业发展步伐，满足木材加工行业对新型环保型胶黏剂和应用型人才的需求，提高学生的应用与创新能力，通过从教学内容、教学形式、成绩考核三个方面对胶黏剂与涂料实验课教学改革进行探讨，旨在提高该课程教学效率，为学生今后从事本专业科研、企业生产等工作打下基础。

[关键词] 胶黏剂与涂料;教学改革;实验教学

[基金项目] 2019年度国家自然科学基金青年基金项目“基于超支化聚合物仿生构建的大豆蛋白胶黏剂增强增韧与作用机制研究”（31901253）

[作者简介] 李晓娜（1990—），女，河南安阳人，博士，南京林业大学材料科学与工程学院助理研究员，师资博士后，主要从事环保型木材胶黏剂研究;李炯炯（1988—），男，河南周口人，博士，南京林业大学材料科学与工程学院副教授，主要从事高性能木材胶黏剂研究;李建章（1966—），男，河南安阳人，博士，北京林业大学材料科学与技术学院教授，博士生导师，主要从事木质复合材料与胶黏剂和木材改性研究。

[中图分类号] G642.3   [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）24-0077-04   [收稿日期] 2021-02-25

木材胶黏剂在人造板行业占有重要地位[1]，胶黏剂制造水平的高低直接影响人造板的生产质量。“胶黏剂与涂料”课程的理论教学和实验训练是木材科学与工程专业学生学习和应用胶黏剂知识的重要课程[2]。通过该课程的学习，学生能够了解木材胶黏剂的特点及应用，涂料的品种及应用，为人造板工艺、人造板表面装饰及木制品加工工艺等专业课的学习奠定基础。“胶黏剂与涂料”实验课程更是学生贴近生产实际，学习胶黏剂制备工艺的重要课程。“胶黏剂与涂料”实验课程开设目的是通过实验设计与操作，学生能掌握胶黏剂的合成方法及合成工艺，结合理论课知识，能分析和解决胶黏剂在生产应用中出现的问题，为今后从事本专业科研、企业生产等工作打下基础。

目前“胶黏剂与涂料”实验课程，主要是脲醛树脂胶黏剂的合成教学，教学内容单一而陈旧，教学重传授知识而轻学生能力培养，同时存在学生照搬讲义、实验按方抓药等问题，极大地影响了实验课的教学效果。因此文章从教学内容、教学形式、成绩考评方式三方面提出了进一步深化教学改革的具体措施，旨在提高本科生对胶黏剂行业认知和实践能力，培养学生应用创新能力。

一、教学内容改革

（一）课前网络学习

课前网络学习有助于学生对本节实验课程的整体理解与消化。与学生直接照抄一遍实验讲义不同，教师可提前将实验目的、原理、步骤、注意事项等制作成动画或视频，演示实验流程，让学生对实验方法及流程有更深刻的印象。将实验中易出现的问题以动画形式展现，如实验合成过程出现的凝胶现象，生动直观的展示能给学生留下深刻印象，有利于正视实验过程中该问题的规避。同时学生通过观看实验流程演示，做到心中有步骤，而不是慌乱盲目的进行实验，可以培养学生自己动手能力，克服学生对老师以及实验讲义的依赖思想。实验教学过程，教师仅作为观察者，对学生实验过程稍加指点，培养学生独立性。

（二）贴近生产生活，更新实验教学内容

随着人们对生活环境的要求越来越高，人们越来越關注甲醛基胶黏剂带来的甲醛污染问题。甲醛易挥发，具有强毒性、致癌和致畸性，会对人类的肝、肺、免疫功能等带来严重危害[3]。尤其脲醛树脂粘接制品，如家具及室内装修材料，在使用期间会源源不断地释放甲醛。谈醛色变的时代，人们更希望使用绿色环保型木材胶黏剂。随着胶黏剂行业的不断扩大和发展，胶黏剂的使用种类也变得丰富而环保。近年来，生物质基胶黏剂发展迅速，如大豆蛋白基胶黏剂，由于其不使用甲醛，以大豆蛋白为原料添加一定量交联剂制备，制备方法简单，具备绿色环保可再生的优点，已在人造板加工行业占有举足轻重的地位[4]。一般“胶黏剂与涂料”实验课程主要进行脲醛树脂的合成实验。为了紧跟胶黏剂行业发展步伐，满足人们对新型环保型胶黏剂的需求，“胶黏剂”实验课程可引入大豆蛋白胶黏剂相关实验，从制备方法到性能分析进行学习，如固体含量、黏度、粘接强度等[5]，以及甲醛含量与粘接性能与脲醛树脂对比等，提高学生对新型胶黏剂的探索欲，了解社会及生产实践对胶黏剂需求的定位。

（三）增加实验课时，加强实验深度

目前，南京林业大学木材科学与工程专业，本科生“胶黏剂与涂料”课程一共是32学时，包括讲授28学时，实验4学时。在有限的实验课时内，教师为完成教学实验，一般提前将实验流程展示在黑板上，然后学生根据实验讲义机械地进行实验，最后提交纸质版的实验报告。现有教学仅仅是让学生按照实验配方、实验讲义进行验证性实验。由于实验课时太短，实验仅限于脲醛树脂的合成阶段，相应的胶黏剂性能检测等实验未能涉及。实验的目的是贴近生产实践，胶黏剂性能与人造板行业具有直接的联系，因此“胶黏剂与涂料”实验课程应增加课时，增加胶黏剂性能测试实验，包括胶黏剂黏度、甲醛释放量、pH值、固体含量、胶接性能等的测定。性能检测的过程是与生产实践紧密结合的过程。在性能检测实验过程，可以诱导学生思考，胶黏剂黏度过大或者过小会给生产实际带来什么问题？实验中为什么需要确保制备胶黏剂固体含量在一定范围？胶黏剂合成后，pH调节到什么范围有利于储存？通过胶黏剂性能检测与生产实际联系起来，将企业中常遇到的生产问题与实验相结合，才能将实验课程开展得更加深刻。

（四）鼓励学生自主设计实验方案