“互联网+”教育背景下《胶黏剂与涂料》课程信息化教学探索与实践

贺 璐，司红燕，黄 敏，罗 海，王 鹏

（江西农业大学 林学院，江西南昌 330045）

胶黏剂与涂料是木材加工工业重要的化工原料，与人们的日常生活也息息相关。培养具有胶黏剂和涂料专业知识背景的人才是行业发展的需求，因此，农林院校在林产化工专业开设了“胶黏剂与涂料”课程。该课程内容主要包括胶黏剂的特点、胶接基础理论、发展历史、研究现状及未来的发展趋势，其中重点内容为胶黏剂的组成、合成制备方法及性能用途。本文主要从胶黏剂与涂料课程的教学内容和教学方法着手，针对目前教学中存在的问题进行改进，从而培养出胜任从事胶黏剂研发工作的专业人才。

1 “胶黏剂与涂料”课程的特点和教学现状

“胶黏剂与涂料”课程是农林院校林产化工专业本科生的专业基础课，在精细化工领域处于重要地位。学生在学习了“有机化学”“定量分析化学”“高分子化学”等课程后，具备一定的有机化学知识，再重点学习胶黏剂的合成、固化反应及机理。学生在学习过程中要着重理解胶黏剂的结构和性能之间的联系，以便将来能从分子结构的角度设计和研发出性能更加优良的胶黏剂产品[1]。

江西农业大学林产化工专业自1990年开设“胶黏剂与涂料”课程以来，经过多年的教学实践，现该课程的总学时为32学时，均为理论学时。而西南林业大学“胶黏剂化学与工艺学”课程的总学时为48学时，其中理论课学时为32学时，实验课学时为16学时[2]。江西农业大学与西南林业大学开设的“胶黏剂化学与工艺学”课程相比，总学时少了16学时。从教学内容看，与西南林业大学“胶黏剂生产工艺学”课程相似，都充分结合了农林院校的特点，更侧重于木材胶黏剂方面的基础理论知识的学习，并选用了东北林业大学著名胶黏剂专家顾继友教授主编的《胶黏剂与涂料》（第2版）作为该课程的教材[3]。

2 《胶黏剂与涂料》传统课程教学存在的问题

《胶黏剂与涂料》课程因其理论体系多元，专业性较强，在教学过程中存在一些亟待解决的问题。

1）在有限的学时内需要学习10种以上胶黏剂的合成制备原理，对于高分子化学、高等有机合成基础知识薄弱的林产化工专业学生而言，理论知识难以理解透彻，更无法在学习过程中建立完备的知识体系。

2）传统课堂上以教师讲授为主，缺乏有效互动，无法体现学生学习的主体地位。随着课堂讲授次数的增加，前排的学生越来越少，位置逐渐后移。且在有限的互动环节中形成了鲜明的课堂位置分层，位置靠前的学生认真听课，积极参与课堂问答和讨论，位置靠后的学生参与互动少，学习兴趣逐渐降低[4]。

3）《胶黏剂与涂料》实验课教学以酚醛树脂的合成及性能测试为主要内容，该类胶黏剂在合成和使用过程存在释放甲醛、苯酚等致癌物等缺点，在实验室制备及性能检测过程易给学生带来潜在的健康威胁；而且固化的胶黏剂也难以降解，易给环境带来污染和危害。另外，胶黏剂的配方和制备工艺复杂，合成时间长，传统实验教学对反应原理、步骤等内容的讲解较为抽象，难以清晰呈现实验操作的全部细节，在有限学时内，学生难以掌握胶黏剂原料比例和合成工艺与其游离甲醛含量间的关系。这些不足限制了木材工业用胶黏剂制备及性能检测实验项目的开展，严重影响了学生工程实践能力和创新能力的培养。

3 “互联网+”背景下《胶黏剂与涂料》课程教学改革的 措施

针对《胶黏剂与涂料》传统课程教学过程中存在的问题，通过学习《胶黏剂与涂料》相关在线开放课程和国家级精品课程，查找类似问题的解决方案资料，借鉴国内相关课程的教学改革成果，结合当前“互联网+”的教育背景，从教学内容、教学方法等角度提出了改革的措施。

3.1 革新教学内容

3.1.1 多元化教学内容

在课程的第一堂课中向学生介绍除教材外的课程学习参考资料，除了介绍本课程相关的权威专著外，还会推荐跟本课程相关的中英文期刊。在各章节讲授过程中，实时推送给学生一些胶黏剂研究的最新文献。如在讲述氨基树脂胶黏剂中甲醛的危害时，会将绿色胶黏剂的最新研究文献作为学生的课外导读。这不仅扩大了学生的知识面，而且激发了学生学习的兴趣。

为了提高学生在学习反应机理时的基础知识水平，增补了一些常见的链反应机理（烯类高聚物胶黏剂章节）、聚合反应类型（聚氨酯胶黏剂章节）等的资料，使学生能及时深刻地理解合成反应机理的内容。此外，为了提高学生的专业文献阅读能力，在课堂教学中补充了一些有关胶黏剂的专业英语术语，鼓励学生在课后阅读翻译一些英文学术期刊，开阔学生的视野，了解全球胶黏剂行业的研究进展。

3.1.2 课程主体化繁为简

在有限的课时内完成多种胶黏剂和涂料的教学任务，需要教师学会对教学内容进行重新梳理分析。对于存在共性的合成制备方法，可以某一胶黏剂为例详细讲解，而剩余的其他胶黏剂从对比分析的角度进行讲解，则可使学生能够快速地掌握多种胶黏剂的制备方法，还学会了对不同胶黏剂进行系统分析。教学过程中不再把所有胶黏剂的内容满堂灌，而是将胶黏剂和涂料分成几大核心内容，让学生既能掌握核心内容要点，又学会融会贯通。

3.1.3 融入思政元素

脲醛树脂、酚醛树脂胶黏剂是木材工业中用量较大的胶黏剂，但其制备和使用过程中均存在环境污染和健康隐患[5]，因此在《胶黏剂与涂料》课程的教学中融入“生态文明”“环境保护”等思政元素，积极倡导学生研发环境友好的绿色胶黏剂。在讲授制胶车间工艺设计基本知识时，将设计与美化结合，培养高尚的文化素养。

3.2 创新教学方法

3.2.1 开展板书+PPT+雨课堂/超星学习通的教学

传统教学过程中以教师讲、学生听为主，往往容易使学生感觉所学内容乏陈、枯燥无味，降低了学生学习的积极性。因此，在“互联网+”教育背景下教师可以在讲授课程时，利用学习通、雨课堂等智慧教学手段开展教学活动，激发学生学习的积极性和主观能动性。

对涉及反应机理的化学方程式等知识，以板书教学为主，师生同步书写可加强互动交流，有利于学生理解和掌握知识点；对于抽象的理论知识，如表面张力、毛细现象等，可推送相关视频作为预习资料，增强学生在课堂的学习兴趣。

“互联网+”环境下，通过引入雨课堂、学习通等智慧教学工具，可有效弥补传统课堂互动的不足，实现全方位、立体式交互，重构以学生为中心的课堂互动模式[6]。通过雨课堂、学习通等智慧教学工具，教师可在课堂快速便捷地发起答题、讨论互动，学生的手机则可变身为答题器，反馈结果可在手机端或课堂大屏幕直接予以可视化展示，并能在短时间内实现师生一对全员高效互动。同时，智慧教学工具中的弹幕、讨论和互评等功能，有助于实现学生之间的全员互动。智慧教学工具可在课前推送预习视频、课外阅读材料等，课中实现师生、生生之间的互动，课后可提供练习题供学生复习巩固。“互联网+”环境下的智慧教学工具为课堂互动教学提供了强有力的技术支持，让教学过程可视化，通过大数据分析让教学评价更公平、客观[7]。

3.2.2 虚拟仿真实验代替传统实验课程

为满足“新农科”“新工科”对林产化工人才培养的要求，以国家虚拟仿真实验教学课程平台中福建农林大学的《木材工业用胶黏剂制备及性能检测虚拟仿真实验教学项目——以脲醛树脂胶黏剂为例》项目替代传统实验课程。学生在灵活的、交互的虚拟仿真教学实验环境中可不受场地和时间的限制借助计算机开展实验，还能避免传统教学中存在的危害。脲醛树脂虚拟仿真实验一方面可以激发学生的学习兴趣，在实验过程中掌握胶合强度合格的胶黏剂的制备，另一方面学生可增强设计环保型低游离甲醛含量木材工业用胶黏剂配方的能力，有利于其未来从事胶黏剂相关的工作和研究。此外，学生可通过课外资料的阅读，选择具有发展前景的绿色胶黏剂课题作为大学生创新创业项目的选题。

4 《胶黏剂与涂料》课程教学改革的效果

随着我国胶黏剂产业的快速发展，提高《胶黏剂与涂料》课程的教学质量，对于培养胶黏剂行业的专业技术人员具有非常重要的意义。通过教学内容、教学方法等多个环节的改革，《胶黏剂与涂料》课程取得了较好的教学效果。

在此教学改革项目中以林产化工专业2017级、2018级本科生为试点对象，分别采用了超星学习通、雨课堂等智慧教学工具。其中2017级主要采用超星学习通对教学过程发布的23个任务点进行监控，学生累计学习次数在3 400人次以上。基于课程视频、章节测验、讨论、作业等完成度进行的平时成绩评定也做到了有据可循。2018级本科生由于疫情原因，采用了线上教学的方式，而智慧教学工具雨课堂主要是在课前推送预习视频，直播课程后学生在讨论区上传课堂笔记，课后完成章节作业。后台统计数据表明90%的学生在课前完成了预习，其中酚醛树脂预习视频中习题的正确率在90%以上。通过对《胶黏剂与涂料》理论课程改革，激发了学生学习《胶黏剂与涂料》课程的兴趣。学生的出勤率和考试及格率均在95%以上，学生对该课程的满意度达到了94%以上，学生具备了扎实的专业基础知识。