張世鋒+周文瑞

摘 要 “膠黏劑與涂料”是木材科學與工程專業(yè)理論和實踐性較強的專業(yè)基礎課程，也是“人造板工藝學”、“人造板表面裝飾”等專業(yè)課學習的基礎。為了拓寬學生知識面，培養(yǎng)創(chuàng)新思維方式和提高動手能力，根據專業(yè)特點，對膠黏劑與涂料課程的教學內容、教學方法和方式進行了改革與探索，目的使學生在掌握木材膠黏劑與涂料必要的基本知識、基本理論和基本技能的同時，增加學生學習和使用木材膠黏劑與涂料知識的興趣，提高分析和解決問題的能力，為以后學習和工作打下良好基礎。

關鍵詞 木材科學與工程專業(yè) 膠黏劑與涂料 教學改革

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.11.042

Wood Science and Engineering Adhesives &

Coatings Course Teaching Reform

ZHANG Shifeng， ZHOU Wenrui

（College of Materials Science and Technology， Beijing Forestry University，

Key Laboratory of Wood Science and Engineering， Beijing 100083）

Abstract "Adhesives & Coatings" wood science and engineering theory and practice strong professional foundation courses， foundation is "based panel technology"， "wood-based panel surface decoration" and other courses of learning. In order to broaden students' knowledge， develop innovative ways of thinking and improve the ability， based on professional characteristics of adhesives and coatings courses teaching content， teaching methods and approach to the reform and exploration， aim to enable students to master the wood adhesive and paint the necessary basic knowledge， basic theory and basic skills， while increasing students' interest in learning and use of wood adhesives and coatings knowledge to improve analysis and problem-solving skills， and lay a good foundation for future learning and work.

Key words wood science and engineering; Adhesives & Coatings; teaching reform

“膠黏劑與涂料”是木材科學與工程專業(yè)理論和實踐性較強的專業(yè)基礎課程，也是“人造板工藝學”、“人造板表面裝飾”等專業(yè)課學習的基礎。筆者經過幾年實踐教學發(fā)現(xiàn)，如果僅僅講授木材膠黏劑基本理論，難以提高學生學習積極性和主動性，不利于學生知識面的拓寬、創(chuàng)新思維的培養(yǎng)和動手能力的提高，無法理論聯(lián)系實際、學以致用，畢業(yè)后學生也難以將所學知識在企業(yè)充分應用。

為此，根據木材科學與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，調整“膠黏劑與涂料”課程內容，教學方法和方式，在注重講授木材膠黏劑基本知識的同時，充分發(fā)揮學生主觀能動性和學習興趣;通過調整教學方法和更新教學內容，增加基本知識在木材加工方面應用實例，提高學生的學習興趣，引導學生利用所學知識解決實際問題;開放實驗室，實現(xiàn)教學與科研同步，保持教學內容的先進性，提高學生實驗設計和動手能力及靈活運用知識能力。

1 調整教學方法，靈活運用“填鴨式”和“啟發(fā)式”教育方法

“填鴨式”和“啟發(fā)式”教育方法是兩種典型的教育模式?！疤铠喪健苯逃ǔ１扔鞴噍斒浇逃乔疤K聯(lián)的教育家凱洛夫提出的。啟發(fā)式教育則充分發(fā)揮教師與學生雙方的主觀能動性，形成師生之間相互對話、相互討論、相互交流、相互促進，以開發(fā)學生智力、啟迪學生智慧。①填鴨式教學是知識積累的必經過程，膠黏劑與涂料的基本理論學習需要這種教育方式，應當以課堂教學和多媒體技術并用，提高學生興趣。當基本知識掌握以后，采用提問、討論相結合的啟發(fā)式教學方法，增加學生自主思考問題的時間，提升學習效果。

以緒論部分的講授為例，在學生掌握基本知識以后，引導學生針對下述問題進行討論：（1）木材能否替代金屬、塑料等其他材料？如何替代其他材料？如何達到甚至超過其他材料的性能？（2）低質木材如何替代珍貴木材？

針對上述問題，要求學生充分了解：準備替代的金屬材料存在什么問題？使用木材或木質復合材料如何解決金屬等材料存在的缺陷？采取什么樣的方法與手段？最后能夠達到什么樣的結果與效果？為此，要求學生提前查閱文獻資料，做到：（1）用數據支持觀點;（2）用圖片直觀表達;（3）盡可能解釋清楚要解決問題、解決問題的思路與方法、結果與效果。

學生們?yōu)榱私鉀Q上述問題，必須閱讀大量相關文獻，掌握木質材料及被替代材料的基本性能與結構原理，將知識學以致用，提高專業(yè)知識綜合學習效果。

2 變換學習主體，充分調動學生學習興趣和積極性，提高學生解決實際問題的能力

興趣是最好的老師，也是行為的動力，如果學生對所學課程感興趣，意識到課程的重要，學習熱情和效果將大大提高。為了提高教學效果，教師要以學生為中心，讓學生積極思考和主動實踐并參與到教學活動中，不再是單純地聽講和記錄，而是積極探索研究。由于木材膠黏劑與涂料課程特點，膠接理論及膠黏劑合成配方與工藝較為抽象，教師可以結合企業(yè)生產實際和研究實驗，將膠接理論與人造板實際生產中的熱壓工藝聯(lián)系起來，將脲醛樹脂的結構及人造板熱壓工藝與人造板的力學性能及甲醛釋放量結合起來，使學生在學習相關知識的同時，參照實例加深理解和認識，從而使理性認識與感性認識結合起來，提高學生的學習積極性;并通過提出問題，讓學生回顧所學知識，通過對問題的分析和研究，最終解決問題。學生在以后工作學習中遇到類似的實際問題時，能夠順利解決。②

“為什么普通乳膠（聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑）存在耐水、耐熱性差且易蠕變等問題？并提出改進方法?！币龑W生從聚合物合成反應機理出發(fā)，分析聚醋酸乙烯酯乳液合成過程，理解聚合物體系結構與性能的關系。讓學生理解普通乳膠不耐水的主要原因是由于合成時使用了聚乙烯醇（PVA）作為保護膠體，PVA分子鏈本身含有大量羥基，導致膠黏劑耐水性較差。要想提高聚醋酸乙烯酯乳液膠黏劑的耐水性能，可以通過減少羥基數目和增加分子鏈之間的交聯(lián)來實現(xiàn)，與提高木材尺寸穩(wěn)定性的原理類似（木材分子結構中存在大量羥基，是木材尺寸不穩(wěn)定的主要因素），可以與木材改性的方法相互借鑒，提高其耐水性。普通乳膠耐熱性和易蠕變的主要原因是由于聚醋酸乙烯酯為線型高分子，且結晶度低，分子間作用力主要是較弱的范德華力;為了克服這一缺點，可以通過增加分子內交聯(lián)和分子間交聯(lián)來實現(xiàn)。

從美國加州空氣委員會（CARB）法案所帶來復合木制品甲醛釋放限量的貿易技術壁壘出發(fā)，讓學生利用所學基本知識解決“使用脲醛樹脂制造的人造板及其制品如何滿足標準要求”的問題。同學們在課本知識以外，又提出了很多有意思的新奇方法：（1）采用其他低毒低揮發(fā)性醛類替代甲醛，合成非甲醛脲醛樹脂膠黏劑;（2）抽真空處理人造板。人造板及其制品初期甲醛釋放量高，主要是由于一些甲醛被吸附和封閉其中，通過抽真空，應該能有效去除該部分甲醛，降低人造板及其制品甲醛釋放量;（3）添加活性炭等吸附劑。在脲醛樹脂中或在人造板原材料中添加活性炭、硅藻土、凹凸棒土等高吸附性物質，吸附釋放的甲醛;（4）添加納米光觸媒等物質。光觸媒理論上可以分解甲醛，添加光觸媒有可能降低人造板制品甲醛釋放量;（5）堿性水浴處理人造板。人造板釋放甲醛的一個主要原因是脲醛樹脂固化時使用了氯化銨等固化劑，使固化后的脲醛樹脂處于酸性環(huán)境，易于降解放出甲醛。對膠合板等產品使用弱堿性水溶液浸漬處理，有望使固化后的脲醛樹脂膠層回復到弱堿性環(huán)境，提高膠層耐老化性，降低甲醛釋放量，等等。

通過課堂針對性的訓練，激發(fā)學生學習興趣，提高學生文獻查閱和知識凝練能力，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維，強化學生運用理論知識解決實際問題能力。③

3 更新教學內容，教學與科研同步，充分利用現(xiàn)有條件，開放實驗室，提高學生實驗設計和動手能力

3.1 及時更新充實教學內容，講授學科前沿知識

當今科學技術迅速發(fā)展，日新月異，為了適應現(xiàn)代社會需求，必須培養(yǎng)學生既掌握基礎知識，又了解學科前沿，思路開闊、思想活躍。為此，“膠黏劑與涂料”教學內容必須與時俱進，根據學科發(fā)展，結合最新科研進展，及時更新充實內容，讓學生了解與掌握新知識、新概念、新觀點、新技術和新方法。

傳統(tǒng)脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂及酚醛樹脂等“三醛”膠黏劑作為木材膠黏劑的主力，由于其主要原料來自不可再生的化石資源，膠黏劑及膠接制品中存在甲醛、苯酚等有毒有害物質釋放問題，其應用越來越受到限制。生物質膠黏劑、無膠膠黏劑、仿生膠接及納米科技在膠黏劑領域受到越來越多的關注。生物質膠黏劑作為一種可再生、無毒無害的綠色膠黏劑，目前成為國內外學者的研究熱點。教師應該及時更新教學內容，實現(xiàn)科研資源向教學資源轉化，保持教學內容的先進性，把研究思路和方法教給學生。

3.2 開放實驗室，讓學生們參與科學研究

“膠黏劑與涂料”是一門實踐應用性較強的課程，課堂教學僅憑語言描述，難以深刻理解，而實驗教學和開放實驗室能夠克服上述不足。開放實驗室不僅能夠提高學生的創(chuàng)新能力，而且能夠為學生提供一個發(fā)揮個人潛能的廣闊空間，在實驗與制作的過程中使學生的創(chuàng)造性思維得以實踐。④引導學有余力的學生參與教師科研課題，指導學生針對膠黏劑與涂料中存在的問題，開展實驗與研究。如生物質膠黏劑存在著耐水性差問題，可以引導學生利用所學知識嘗試去解決這一問題。通過開放實驗室，給學生提供適當的實驗條件，指導學生設計實驗，通過實驗去驗證所學知識，提高動手能力，獲得解決問題的快樂。

4 結束語

近年來，我國膠黏劑與涂料研究和應用技術伴隨著多學科和新技術的介入，已得到了飛速的發(fā)展，在教學實踐中，應結合學科特點結合發(fā)展趨勢，優(yōu)化和更新教學內容，靈活運用多種教學方法，增加最新研究理論和研究技術，保持教學、科研和應用同步發(fā)展，充分利用各種現(xiàn)代條件，激發(fā)學生的學習熱情，提高學生的動手能力和實際解決問題的能力，繼續(xù)推進木材科學與工程專業(yè)“膠黏劑與涂料”課程的改革是非常必要的。

注釋

① 楊瑞平.互動教學法探討[J].山西財經大學學報（高等教育版），2003.1：35-37.

② 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，2011.1：94-96.

③ 朱宏.高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的探索與實踐[J].高校教育管理，2008.3：6-11.

④ 江錦花.大學生科技創(chuàng)新與開放實驗室管理模式[J].實驗室研究與探索，2009.12：12-15.