《涂料與涂裝工藝》課程教學改革的探討

申紅望，林治濤，朱國全，李愛香，譚洪生

(山東理工大學 材料科學與工程學院，山東 淄博 255049)

隨著科技的發(fā)展，高分子材料已成為工業(yè)、農業(yè)及國防等各個領域所不可缺少的材料[1]。其中，涂料作為一種精細化工高分子產(chǎn)品，具有保護、裝飾、標志和賦予物體其它特殊功能的作用，與國民經(jīng)濟的發(fā)展、人民生活水平的提高、國防科技的發(fā)展有密切的關系[2-3]。涂料與涂裝從遠古時代就已開始，我國河姆渡考古中就發(fā)現(xiàn)了木胎漆碗。過去涂料與涂裝僅僅是作為一門技藝而存在，而現(xiàn)代科技的發(fā)展使涂料與涂裝逐步從傳統(tǒng)工藝向現(xiàn)代科學技術轉型[4]。因此，國內許多高校的相關專業(yè)開設了涂料相關課程，為涂料行業(yè)培養(yǎng)高層次研究人才。《涂料與涂裝工藝》課程是一門理論性和實踐性很強的本科專業(yè)課程，由于本課程涉及的知識內容覆蓋面廣泛、可用的教材少，如何在有限的課時內將知識透徹、全面系統(tǒng)地講授給學生，成了教師們首要考慮的問題。作者結合《涂料與涂裝工藝》課程的特點，以及在高分子材料與工程專業(yè)多年的教學實踐經(jīng)驗，對該課程的教學內容、學時安排以及教學過程中采用的教學方法進行探討。

1 明確課程特點，調整課程結構

《涂料與涂裝工藝》課程是建立在高分子化學與物理、無機化學、有機化學、色度學、膠體與界面化學和流變學等學科，以及涂裝工藝和設備基礎上的一門綜合性學科，具有很強的理論性和實踐性[5]。學好本門課程需要學生既能鞏固、加深對這些學科基礎理論知識的理解，又能將其與涂料的性能、應用及涂裝工藝緊密聯(lián)系。

根據(jù)該課程的特點，在教學中要優(yōu)化教學內容，遵循先涂料后涂裝的學習順序，以涂料性質決定涂裝工藝及實際應用為主線，設計授課內容的結構為：實際案例→基礎理論知識→工藝方法→應用→發(fā)展趨勢，講授內容做到精、細、深、略有度。使學生接受知識由易到難，通過實際抽象出理論，又由理論再指導實際，循序漸進地加深對本課程知識的理解。

2 《涂料與涂裝工藝》課程的教學內容及課時安排

本校對高分子專業(yè)本科四年級學生開設《涂料與涂裝工藝》課程，學生已具有基本的專業(yè)知識，為本課程的教學打下了理論基礎。學時為32學時，其中授課24學時，實驗8學時。在教學中應該重點講授以下內容：

(1)涂料的基本概述(2學時)：介紹涂料的定義、作用、組成、分類及命名、涂料用高分子的基礎知識、涂料的應用與發(fā)展，以及涂裝的基本概念。使學生了解涂料與涂裝的歷史，懂得其發(fā)展趨勢和方向，激發(fā)學生對課程的興趣。

(2)主要成膜物質(6學時)：主要成膜物質泛指在涂料中使用的合成樹脂，是涂料中最重要的成分。介紹被廣泛使用的合成樹脂：揮發(fā)性涂料中，如纖維素聚合物、氯化聚合物和熱塑性丙烯酸酯等；自由基聚合固化涂料中，如醇酸樹脂 、氨酯油、不飽和聚酯等；縮合聚合固化涂料中，如氨基樹脂 、聚酯 、丙烯酸樹脂和聚氨酯等。重點講授它們的組成、合成方法、成膜原理、性能和應用領域等。這是本課程的重點和難點，因此在講解時要有所側重，應講清楚講透徹。

(3)顏料(2學時)：介紹顏料的作用、分類、性質、(臨界)顏料體積濃度、比顏料體積濃度，以及涂料中常用的顏料。尤其是比顏料體積濃度的大小對漆膜的性能的影響。此外，還應介紹色漆生產(chǎn)的配色機理和原則。

(4)溶劑(2學時)：介紹溶劑的作用及問題、常用溶劑、溶劑的揮發(fā)性和安全性、高分子溶液的形成及涂料的流變學等。由于溶劑揮發(fā)對造成大氣污染，應有所側重地增添環(huán)境友好型涂料的發(fā)展現(xiàn)狀。

(5)涂料的干燥和成膜(4學時)：介紹涂料的干燥方式和過程，漆膜干燥程度的測量方法，以對流干燥和輻射干燥為例，介紹干燥原理、特點和設備，重點介紹自由基聚合成膜、縮合聚合成膜、樹脂粒子凝聚成膜和溶劑揮發(fā)成膜原理。

(6)涂料的生產(chǎn)工藝(4學時)：介紹清漆和色漆的生產(chǎn)工藝流程、顏料的分散與穩(wěn)定、標準配方和工藝配方，以及用于顏料分散的設備和工藝。此外，講授粉末涂料和水性涂料等環(huán)保型涂料的生產(chǎn)工藝、設備及發(fā)展趨勢等內容。

(7)涂裝工藝(4學時)：介紹漆前表面處理、復合涂層、涂裝管理和質量評價、涂層性能測試方法。重點講授常見的幾種涂裝方法，如刷涂、空氣噴涂、靜電噴涂和自動涂裝等。

(8)涂料試驗課(8學時)：試驗課開設醇酸樹脂的制備、水性乳膠漆的制造和漆膜性能測試。試驗教學可以加深學生對理論知識的理解，提高動手能力、鍛煉分析問題和解決問題的能力。

3 《涂料與涂裝工藝》課程教學方法

3.1 多種教學方法相結合

通過多媒體教學可以將各類原理、生產(chǎn)工藝、涂裝方式及設備等知識點直觀化和形象化。同時，結合實例教學針對教學內容將涂料的實際應用案例展示給學生，從而加深同學們對相關知識的理解。此外，在課堂上采用互動式和啟發(fā)式教學方法，提高學生們的課堂參與度，調動他們的主觀能動性，如翻轉課堂形式。通過多種教學手段相結合的方式，能夠充分調動學生們的學習積極性，加深對知識點的認識理解，獲得良好的教學效果。

3.2 理論聯(lián)系實際

《涂料與涂裝工藝》是一門理論性和實踐性都很強的課程，在教學過程中將理論知識與實際應用緊密結合才能使學生對所學知識理解更加牢固和透徹。一方面，在課堂上介紹目前市場上各樣的涂料產(chǎn)品、涂裝方法和涂料生產(chǎn)企業(yè)；另一方面，在認識實習階段帶領學生去本地涂料生產(chǎn)企業(yè)參觀學習，使學生直觀地對涂料的生產(chǎn)過程、檢查方法、儀器設備等認識和了解。

3.3 預習、教學、自學相結合

本課程的講授學時只有24個學時，只能在有限的學時內講授重點內容。為了讓學生能夠學到更多的涂料知識，課前讓學生帶著問題對課程內容進行預習。同時，引導學生在課后利用網(wǎng)絡及圖書館資源自主學習相關的知識，拓寬知識面。

4 結論

伴隨著新技術和交叉學科的介入，我國涂料工業(yè)的發(fā)展日新月異，需要大批高層次人才。為提高教學質量，對《涂料與涂裝工藝》課程進行教學改革與探索，應結合課程特點，優(yōu)化和更新教學內容，靈活運用多種教學方法，保持理論教學和實踐應用同步發(fā)展，激發(fā)學生的學習熱情，使學生在掌握扎實的基本知識的同時，也具有較強的實踐應用能力。