教研產(chǎn)用相融合的粘合劑課程教學(xué)改革探究

摘 要：結(jié)合人才培養(yǎng)需要和粘合劑課程特點以及社會發(fā)展需求，構(gòu)建基于教研產(chǎn)用相融合的粘合劑課程教學(xué)改革模式，借助科學(xué)研究和區(qū)域產(chǎn)業(yè)優(yōu)化課程內(nèi)容、開展現(xiàn)場教學(xué)以及構(gòu)建開放實驗探究平臺與學(xué)科競賽相結(jié)合，鼓勵引導(dǎo)學(xué)生積極主動以粘合劑課程為媒介將所學(xué)理論知識與應(yīng)用實踐有機結(jié)合起來，融會貫通化學(xué)、材料與工程應(yīng)用的知識脈絡(luò)體系。該文以臨沂大學(xué)為例，主要介紹材料科學(xué)與工程學(xué)院在材料科學(xué)與工程（高分子方向）專業(yè)粘合劑教學(xué)改革方面的嘗試以及取得的初步進展。

關(guān)鍵詞：粘合劑；教研產(chǎn)用；融合；教學(xué)改革；課程建設(shè)

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2024）21-0147-04

Abstract： Based on the needs of talent cultivation， the characteristics of Adhesives course， and the needs of social development， a teaching reform model for Adhesives course has been designed and constructed. By utilizing scientific research and regional industry optimization to optimize Adhesives course content， conducting on-site teaching， and building open experimental exploration platforms and subject competitions， we encourage and guide students to actively combine theoretical knowledge with practical applications through Adhesives course， and integrate the knowledge framework of chemistry， materials， and engineering applications. This paper mainly introduces the attempt and preliminary progress of implementing this teaching reform of Adhesives course for the major of materials science and engineering （polymer direction）.

Keywords： Adhesives course; teaching， research， industry and application; integration; teaching reform; course construction

自改革開放以來，我國高等院校的規(guī)模和數(shù)量迅速發(fā)展，在服務(wù)國民經(jīng)濟發(fā)展和社會進步方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。盡管受多重因素影響導(dǎo)致目前各高等院校在辦學(xué)層次、培養(yǎng)目標(biāo)和發(fā)展水平等方面差異明顯，但是各高等院校又都在積極地向研究型和綜合型大學(xué)的發(fā)展目標(biāo)靠攏。因而國家及相關(guān)教育部門一直在推動和夯實高等院校的差異化和特色化改革[1-2]。在這其中，教育部等部門印發(fā)了《關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于深化產(chǎn)教融合的若干意見》，推動部分高校培養(yǎng)更多應(yīng)用型、復(fù)合型和創(chuàng)新型人才，促進經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展，這都進一步體現(xiàn)了國家對高等院校的改革以及實施產(chǎn)教融合培養(yǎng)應(yīng)用型人才的戰(zhàn)略規(guī)劃和堅強決心。而臨沂大學(xué)作為山東省應(yīng)用型本科高校建設(shè)首批支持高校和山東省應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色名校，也緊隨國家政策實時提出并逐步構(gòu)建了“水乳交融、共生共榮”的校地關(guān)系，積極服務(wù)于地方區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。

臨沂大學(xué)材料科學(xué)與工程（高分子方向）專業(yè)自開設(shè)之初就確立了以培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型工程技術(shù)人才為目標(biāo)和以產(chǎn)教融合課程體系為支撐的專業(yè)建設(shè)方向，近年來穩(wěn)步實施與推進。在這其中，粘合劑是高分子方向?qū)I(yè)核心課程，繼有機化學(xué)、高分子化學(xué)及聚合物合成工藝學(xué)等課程的后續(xù)課程，更是將工程應(yīng)用與科學(xué)理論緊密聯(lián)系的橋梁，通過以粘合劑為媒介貫通高分子材料結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系以及各性能之間的相互制約與變化規(guī)律[3-6]。因此，本教學(xué)團隊構(gòu)建了教研產(chǎn)用相融合的粘合劑課程教學(xué)模式，借助科學(xué)研究和區(qū)域產(chǎn)業(yè)優(yōu)化課程內(nèi)容、開展現(xiàn)場教學(xué)以及構(gòu)建開放實驗探究平臺與學(xué)科競賽相結(jié)合，鼓勵引導(dǎo)學(xué)生進行積極主動以粘合劑課程為媒介將所學(xué)的理論知識與應(yīng)用實踐有機結(jié)合起來，融會貫通化學(xué)、材料與工程應(yīng)用的知識脈絡(luò)體系。本文教研產(chǎn)用相融合課程教育教學(xué)模式如圖1所示。

為了進一步強化和推進粘合劑課程教研產(chǎn)用的深度融合，本文梳理和總結(jié)了近年來本教學(xué)團隊在粘合劑課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實施效果評價等方面的經(jīng)驗和不足之處。盡管本教學(xué)團隊有較為深厚的理論基礎(chǔ)和豐富的實踐經(jīng)驗，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及課程考核等方面也不斷持續(xù)改進和優(yōu)化，但是受限于教學(xué)團隊人員的層次和水平，也希望以本論文總結(jié)為契機，通過拋磚引玉與其他高等院校開設(shè)粘合劑這一課程的同行進行交流與探討，繼續(xù)推進粘合劑課程教學(xué)改革，為國家培育更加勝任粘合劑及相關(guān)行業(yè)的教育、科研及工程應(yīng)用人才[7-8]。

一 教學(xué)內(nèi)容改革

粘合劑是臨沂大學(xué)材料科學(xué)與工程（高分子方向）專業(yè)核心課程，課程系統(tǒng)全面地介紹粘合劑的基本知識、基本理論和基本原理，了解各主要大類粘合劑的基本內(nèi)容和研究發(fā)展概況，學(xué)會利用膠接基礎(chǔ)理論知識分析和解決膠接過程及膠接制品出現(xiàn)的膠接技術(shù)問題。課程具體教學(xué)內(nèi)容包括緒論、粘合基礎(chǔ)、醛類樹脂粘合劑、丙烯酸酯粘合劑、環(huán)氧樹脂粘合劑、聚氨酯粘合劑、有機硅樹脂粘合劑、熱熔性粘合劑和水基粘合劑。該教學(xué)內(nèi)容不僅涉及重要的黏結(jié)理論基礎(chǔ)、同時還與臨沂市區(qū)域經(jīng)濟特色如（高端）木產(chǎn)業(yè)、包裝行業(yè)及建材行業(yè)所需要的醛類、丙烯酸酯類、環(huán)氧樹脂類以及聚氨酯類粘合劑有機結(jié)合起來。通過本課程的學(xué)習(xí)，加深學(xué)生對粘合劑工業(yè)應(yīng)用端的理解，培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)理論知識與應(yīng)用實踐有機結(jié)合起來，融會貫通化學(xué)、材料尤其是高分子材料專業(yè)的知識體系，并初步具備設(shè)計和研發(fā)粘合劑的能力，為學(xué)生將來寬口徑擇業(yè)以及從事粘合劑行業(yè)相關(guān)的生產(chǎn)、科學(xué)研究及應(yīng)用等工作夯實基礎(chǔ)[9]。本文教研產(chǎn)用相融合的粘合劑課程教學(xué)內(nèi)容改革如圖2所示。

二 教學(xué)形式改革

（一） 構(gòu)建粘合劑現(xiàn)場教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合

新工科背景下，應(yīng)用型人才培養(yǎng)需要理論與實踐相結(jié)合，粘合劑課程本是一門實踐性很強的課程，因而本課程教學(xué)團隊不僅借助區(qū)域特色產(chǎn)業(yè)優(yōu)化了課程內(nèi)容，同時也在教學(xué)形式上不斷創(chuàng)新突破。在這一實踐過程中，我們結(jié)合魯南蘇北區(qū)域發(fā)展特色實施了三個現(xiàn)場教學(xué)改革嘗試。其中，鑒于臨沂市（高端）木業(yè)及板材產(chǎn)業(yè)涉及的大量醛類樹脂粘合劑，因此在教學(xué)設(shè)計上采取了現(xiàn)場教學(xué)與課堂教學(xué)的交互穿插這一創(chuàng)新設(shè)計，通過帶領(lǐng)同學(xué)們實地參觀本地一些知名板材制造企業(yè)，將教學(xué)現(xiàn)場搬到工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，給學(xué)生帶來現(xiàn)場震撼的同時，更好地將理論知識和實際工業(yè)生產(chǎn)有機結(jié)合起來。同時在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計上對醛類樹脂粘合劑這一章節(jié)內(nèi)容也有所側(cè)重和加強，具體教學(xué)內(nèi)容分別包括脲醛樹脂粘合劑、酚醛樹脂粘合劑和三聚氰胺樹脂粘合劑三部分，而且在教學(xué)內(nèi)容篩選和側(cè)重方面，都緊緊圍繞臨沂市（高端）木業(yè)面臨的問題和挑戰(zhàn)——粘合劑的低（無）醛化、高性能化和綠色化開展教學(xué)設(shè)計與講解，這樣通過與生產(chǎn)實際的近距離接觸不僅避免了枯燥的基礎(chǔ)理論知識講解，同時也極大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，使理性認(rèn)識與感性認(rèn)識有機結(jié)合起來，提高了學(xué)習(xí)效果，教學(xué)效果反饋良好。

（二） 構(gòu)建學(xué)科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與粘合劑課程教學(xué)相融合

粘合劑作為實踐應(yīng)用性很強的一門課程，傳統(tǒng)教學(xué)只注重課堂理論傳授，即使實踐豐富的教師通過大量生產(chǎn)實例來講解和說明，但理論畢竟是理論，僅憑語言描述是很難激發(fā)當(dāng)下學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性[10-11]。為此，本教學(xué)團隊結(jié)合當(dāng)前新工科和國家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的發(fā)展要求，幫助學(xué)生以粘合劑為媒介串聯(lián)高分子學(xué)科知識的同時，積極構(gòu)建學(xué)科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與粘合劑課程教學(xué)相融合的教學(xué)方式，將學(xué)科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與粘合劑課程的實踐性有機結(jié)合起來，實現(xiàn)“知識傳授、學(xué)科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐”三位一體的粘合劑課程教育教學(xué)和實踐體系。

在此，以粘合劑課程中涉及的丙烯酸樹脂類粘合劑為例說明。眾所周知，建筑防水一直是建筑建材行業(yè)無法回避的難題，而丙烯酸樹脂類粘合劑又作為防水涂料的主要有機成膜物質(zhì)之一而備受關(guān)注。因此，本教學(xué)團隊就從防水涂料用丙烯酸樹脂類乳液粘合劑入手，組建了“滴水不漏之臨大藍精靈防水小隊”和“減水大師”小組團隊，在教師的指導(dǎo)下充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，先后獲得了第十八屆“挑戰(zhàn)杯”山東省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽一等獎、第九屆中國大學(xué)生高分子材料創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽二等獎，還連續(xù)獲得第七屆和第八屆山東省大學(xué)生高分子材料創(chuàng)新設(shè)計大賽三等獎等8項獎勵。在帶領(lǐng)學(xué)生獲得佳績的同時，也有效激發(fā)了學(xué)生對本專業(yè)的認(rèn)同和學(xué)習(xí)興趣，還先后指導(dǎo)學(xué)生獲批校級、省級和國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃項目10余項，發(fā)表論文12篇，申報發(fā)明專利7項。通過連續(xù)三屆學(xué)生的實踐效果來看，有效實現(xiàn)了粘合劑課程教學(xué)與學(xué)科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的雙贏，并形成了良好的帶動和示范效應(yīng)。

（三） 搭建粘結(jié)與密封創(chuàng)新實驗室平臺，引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生自主探索

材料是人類社會賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，其中高分子材料更是現(xiàn)代工業(yè)和高新技術(shù)的重要基石之一，目前已發(fā)展成為國民經(jīng)濟基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)以及國家安全不可或缺的重要保證，而粘合劑作為最突出的高分子材料之一在人類社會生活中也正在發(fā)揮越來越重要的作用[12-13]。因此，本教學(xué)團隊不僅注重粘合劑專業(yè)知識的傳授，同時還著力提高學(xué)生的實踐與創(chuàng)新能力，鼓勵學(xué)生立足生產(chǎn)生活實際，通過調(diào)研考察和發(fā)現(xiàn)貼近生活實際中的粘合問題，并在老師的指導(dǎo)和啟發(fā)下把理論和實踐結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生初步從事科學(xué)研究的意識和動手能力，從而促進教學(xué)質(zhì)量和育人水平的提高。此外也積極推進不同學(xué)科的交叉融合與國際前沿知識的滲透，努力拓寬學(xué)生的視野與層次，引導(dǎo)學(xué)生多角度思考分析問題，注重培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)而又寬廣的科學(xué)素養(yǎng)和人文情懷。

在此，以粘合劑課程中涉及的醛類樹脂粘合劑為例說明。其中，鑒于學(xué)生非常關(guān)注甲醛污染這一熱點問題，在講授醛類樹脂粘合劑這一章節(jié)時，引導(dǎo)并鼓勵學(xué)生大膽針對自己關(guān)注的問題自由組隊進入實驗開展自主探索。引導(dǎo)學(xué)生收集不同領(lǐng)域潛在含有甲醛的物質(zhì)，如家裝用板材、涂料、生鮮蔬菜及水產(chǎn)等進行甲醛殘留含量的確定工作；在此基礎(chǔ)上從源頭上開展板材用粘合劑的無醛化探究，引導(dǎo)學(xué)生選取以大豆蛋白、丙烯酸類以及仿生貽貝多酚類等為原料制備了一系列性能較為優(yōu)異的無醛粘合劑。通過這一創(chuàng)新性教學(xué)方式改革，同學(xué)們從選題、文獻調(diào)研、實驗方案設(shè)計與實施以及性能評價等方面進行探究，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實踐的主角，有效激發(fā)了學(xué)生對粘合劑課程的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的主觀能動性，增強了學(xué)生運用所學(xué)理論知識解決本專業(yè)復(fù)雜工程問題的能力，而且取得了良好的教學(xué)效果。此外，也學(xué)生后續(xù)為畢業(yè)論文的開展及將來工作奠定扎實的基礎(chǔ)。

三 考核評價方法改革

粘合劑作為臨沂大學(xué)材料科學(xué)與工程（高分子方向）專業(yè)特色課程之一，旨在使學(xué)生具備必要的有機化學(xué)、無機化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)以及高分子化學(xué)等基礎(chǔ)知識之后，以應(yīng)用性和實踐性強的粘合劑課程為媒介，快速幫助學(xué)生將所學(xué)的化學(xué)理論知識與應(yīng)用實踐有機結(jié)合起來，融會貫通化學(xué)、材料和尤其是高分子材料專業(yè)知識體系，為今后科研及工作夯實基礎(chǔ)。而前期粘合劑課程考核評價方式還是以傳統(tǒng)考核方式為主，側(cè)重期末成績、再輔以平時成績和期中成績。這一考核方式過于單一，沒有針對課程特點開展創(chuàng)新性的考核評價，也不能突出學(xué)生的創(chuàng)新、思考以及實踐動手能力。自材料科學(xué)與工程（高分子方向）專業(yè)2018級學(xué)生開始，本教學(xué)團隊開展探索嘗試基于教研產(chǎn)用相融合的粘合劑課程教學(xué)改革，截至目前已經(jīng)連續(xù)實施了四屆，對改革后的課程考核評價方式也基本形成了較為規(guī)范且兼具傳統(tǒng)評價和創(chuàng)新評價相結(jié)合的綜合考核評價方法，即實行“N+1+1”的綜合考核評價模式，其中“N”占40%，包括課堂參與表現(xiàn)（10%）、課堂筆記（15%）和作業(yè)成績（15%）；第一個“1”為期末考試成績（30%）；第二個“1”為創(chuàng)新實踐成績（30%），內(nèi)容范圍包括學(xué)科競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐以及興趣實驗探索，且內(nèi)容和形式靈活可調(diào)并不僅限于此。通過引入創(chuàng)新實踐成績這一考核評價方式不僅豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容和方式，而且還充分調(diào)動起學(xué)生的主觀能動性，將“傳授式”教學(xué)和“實踐式”教學(xué)有機結(jié)合起來使理論知識與實際應(yīng)用實踐融為一體，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識的興趣，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維能力和綜合分析能力。

四 教學(xué)效果調(diào)查與分析

基于教研產(chǎn)用相融合的粘合劑課程教學(xué)改革最早始于材料科學(xué)與工程（高分子方向）專業(yè)（簡稱“材（高）”）2018級學(xué)生（57人），并經(jīng)過2019級（90人）、2020級（74人）和2021級（34人）進行不斷改進和優(yōu)化，盡管受到之前疫情影響，相關(guān)現(xiàn)場教學(xué)方式部分受到一定的限制，但是通過本教學(xué)團隊的不斷實踐、修正和完善，該基于教研產(chǎn)用相融合的粘合劑課程教學(xué)改革已基本完善并運行良好。對本課程目標(biāo)達成度的分析評價以及對學(xué)生的滿意度調(diào)查結(jié)果見表1。

由表1可知，與沒有實施基于教研產(chǎn)用相融合的粘合劑課程教學(xué)改革的材（高）專業(yè)2017級學(xué)生相比，連續(xù)實施基于教研產(chǎn)用相融合的粘合劑課程教學(xué)改革的材（高）專業(yè)4個年級（2018級、2019級、2020級和2021級）學(xué)生的課程目標(biāo)均已達成（均大于0.80），且隨著粘合劑課程的持續(xù)開設(shè)達成度也逐年穩(wěn)步提高；同時后續(xù)的課程問卷調(diào)查結(jié)果也進一步表明，學(xué)生對實施的基于教研產(chǎn)用相融合的粘合劑課程教學(xué)改革滿意度非常高（均大于0.90）。這充分地說明學(xué)生對粘合劑課程這一教學(xué)改善是非常認(rèn)可，并樂于參與其中?？傊?，這一全方位的教學(xué)改革模式激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)了學(xué)生探究、分析及解決問題的意識和能力，強化了學(xué)生對高分子學(xué)科知識的理解、掌握和運用。

五 結(jié)論與展望

總之，經(jīng)過先行試點，接著由點及面，再到最后的全變鋪開實施基于教研產(chǎn)用相融合的粘合劑課程教學(xué)改革，從積累的反饋及評價來看，這一教學(xué)改革嘗試方向是正確的，在打破傳統(tǒng)課堂束縛的同時確實有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，但是受傳統(tǒng)教學(xué)安排、考核評價方式以及學(xué)生安全等因素限制，在現(xiàn)場教學(xué)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與學(xué)科競賽以及粘結(jié)與密封創(chuàng)新實驗室平臺的廣度、深度以及覆蓋面等方面還有諸多不足，而且本教學(xué)改革目前也還是處于探索嘗試階段，實施過程中必然還會遇到這樣那樣的問題和難題，我們以此文作為這一教學(xué)改革的階段總結(jié)為契機，拋磚引玉，與各兄弟高校一起推動粘合劑及相關(guān)高分子學(xué)科可成的教學(xué)改革工作，提高高分子學(xué)科領(lǐng)域的人才培養(yǎng)質(zhì)量，助推我國高分子材料行業(yè)的提質(zhì)增效和快速發(fā)展。

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