[摘 要] 針對“造紙濕部化學(xué)與造紙助劑”課程特點(diǎn)，從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和改進(jìn)教學(xué)方法等方面入手實(shí)現(xiàn)對課程教學(xué)的改革。實(shí)踐表明，改革有效提高了教學(xué)效果，開闊了學(xué)生眼界，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，取得了可資借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

[關(guān)鍵詞] 造紙助劑;教學(xué)改革;案例教學(xué)

[基金項(xiàng)目] 教育部新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目“我國輕工類專業(yè)新工科建設(shè)的研究與實(shí)踐”（教高婷廳函【2018】17號(hào)）;華南理工大學(xué)2017年新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目“新工科建設(shè)下的輕工專業(yè)精英人才培養(yǎng)模式探索與實(shí)踐”（x2qs-Y1181141）

[作者簡介] 張宏偉（1962—），女（滿族），遼寧遼陽人，博士，華南理工大學(xué)輕工科學(xué)與工程學(xué)院副教授，主要從事造紙濕部化學(xué)及造紙助劑的合成、改性及應(yīng)用研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A ? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2020）29-0137-02 ? ?[收稿日期] 2019-09-24

造紙是一個(gè)復(fù)雜的物理、機(jī)械和化學(xué)的過程。隨著紙機(jī)的大型高速化及環(huán)保、原料短缺、降低成本和提高紙張耐久性等原因，大量采用廢紙回用漿和高得率漿、提高紙機(jī)白水的封閉循環(huán)程度、降低紙張定量、中性施膠和提高紙張中填料的用量等，使得紙機(jī)濕部（即造紙生產(chǎn)中從紙漿流送到形成濕紙幅的部分，主要包括上漿系統(tǒng)、紙機(jī)網(wǎng)部和壓榨部）成為造紙流程中最為復(fù)雜的部位;造紙助劑的使用對造紙濕部的作用及控制越來越突出，顯示出巨大潛力。造紙助劑的結(jié)構(gòu)特性及其與紙料各組分、紙頁性能之間作用關(guān)系的研究促進(jìn)了造紙工業(yè)的迅速發(fā)展，也逐漸形成了一門新興造紙科學(xué)分支——造紙濕部化學(xué)。

一、造紙濕部化學(xué)與造紙助劑的課程特點(diǎn)

“造紙濕部化學(xué)與造紙助劑”是華南理工大學(xué)輕化工程專業(yè)重要的專業(yè)課程之一。造紙濕部化學(xué)是研究紙料造紙濕部系統(tǒng)中各種組分在紙機(jī)網(wǎng)部濾水、留著、成形以及白水循環(huán)過程中的相互作用、作用規(guī)律及對紙機(jī)運(yùn)行和紙產(chǎn)品質(zhì)量的影響機(jī)理。由于在紙料組分顆粒較小，且大部分反應(yīng)都發(fā)生在這些顆粒的表面，故造紙濕部化學(xué)運(yùn)用了膠體化學(xué)與表面化學(xué)的理論研究紙料組分的特性及其作用規(guī)律。造紙濕部化學(xué)還與高分子化學(xué)與高分子物理學(xué)科有密切聯(lián)系，造紙濕部助劑中有相當(dāng)部分為高分子聚合物，如聚丙烯酰胺（PAM）、聚酰胺多胺環(huán)氧氯丙烷（PE0）、聚氧化乙烯（PEO）等，其分子的結(jié)構(gòu)特性與其作用密切相關(guān)。因此，“造紙濕部化學(xué)與造紙助劑”是一門多學(xué)科交叉滲透的學(xué)科體系，涉及的知識(shí)點(diǎn)多，內(nèi)容復(fù)雜，普通的教學(xué)方法很難將需要學(xué)習(xí)和掌握的知識(shí)在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)（32學(xué)時(shí)）講授清楚，也兼顧不到不同學(xué)生的需求及興趣。

二、授課內(nèi)容優(yōu)化

（一）確立重要的主體內(nèi)容，突出重點(diǎn)部分

根據(jù)“造紙濕部化學(xué)與造紙助劑”課程的特點(diǎn)，對教學(xué)內(nèi)容重新進(jìn)行分析和梳理，確立重要的主體內(nèi)容，突出重點(diǎn)內(nèi)容，如“造紙濕部體系特性及濕部化學(xué)理論”“造紙濕部助劑結(jié)構(gòu)特性及作用機(jī)理”等，理論是實(shí)踐的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，只有使學(xué)生牢固掌握相關(guān)理論知識(shí)，才能為整個(gè)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

（二）加強(qiáng)本課程所涉及相關(guān)學(xué)科知識(shí)間的聯(lián)系、擴(kuò)展、貫穿與滲透

“造紙濕部化學(xué)與造紙助劑”與膠體化學(xué)、表面化學(xué)及高分子化學(xué)與物理等相關(guān)課程有密切的關(guān)聯(lián)，在教學(xué)中特別注重這方面知識(shí)的傳導(dǎo)，建立基本理論在造紙濕部化學(xué)中的指導(dǎo)作用，如從膠體種類及特征延伸到漿料懸浮體系;由顆粒表面原子、分子的結(jié)構(gòu)說明漿料組分的表面特性及細(xì)小組分對濕部助劑的吸附特性;從PEO分子鏈的柔性解釋其優(yōu)異的助留助濾作用及作用機(jī)理。由于相應(yīng)章節(jié)插入了涉及的相關(guān)學(xué)科知識(shí)，避免了“照本宣科”，提高了學(xué)生對課程相關(guān)內(nèi)容的理解，同時(shí)也擴(kuò)展學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及知識(shí)面。

三、多種教學(xué)方式并舉，提高教學(xué)效果

（一）多媒體與板書相結(jié)合

多媒體教學(xué)提高了教師的教學(xué)效率，是一種好的教學(xué)方法，是傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”的課堂教學(xué)無法實(shí)現(xiàn)的，多媒體教學(xué)已成為教學(xué)中最重要的方法之一。但這種教學(xué)方式更容易使學(xué)生成為知識(shí)的灌輸對象，導(dǎo)致學(xué)生處于“填鴨式”的被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，課堂上學(xué)生容易產(chǎn)生倦意，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率較低。課堂上采用多媒體與板書相結(jié)合的教學(xué)方式，用文字、圖形等板書形式在黑板上寫、畫出來，如表面活性劑結(jié)構(gòu)形式、表面活性劑在水中的分散、膠束的形成等，以更形象的方式提高學(xué)生的注意力和對知識(shí)點(diǎn)的理解力。

（二）注重“溫故”與“新知”的有機(jī)結(jié)合

“造紙濕部化學(xué)與造紙助劑”教學(xué)內(nèi)容聽起來似乎不難，比較容易理解，學(xué)生課堂上感覺似乎聽懂了。但實(shí)際上該課程的知識(shí)體系相對零散，記憶比較困難，這也給教學(xué)帶來很大難度。在授課時(shí)以不同的方式復(fù)述已經(jīng)學(xué)過的知識(shí)點(diǎn)，強(qiáng)化學(xué)生的記憶。如歸納性復(fù)習(xí)上節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容，為新教授的知識(shí)做了很好的連接。又如從不同視角重復(fù)并歸納相同及相關(guān)的知識(shí)點(diǎn);如陽離子淀粉作為重要的造紙助劑之一可用于造紙?jiān)龈蓮?qiáng)劑、助留劑、助濾劑等，雖然都稱為陽離子淀粉，但使用目的不同，陽離子淀粉的特性（陽離子取代度）有比較大的差別。當(dāng)講授了紙張?jiān)鰪?qiáng)劑、助留劑和助濾劑后，對陽離子淀粉在不同使用目的下的特性做了歸納，即以提高紙張強(qiáng)度為主要目的，選擇較低取代度的產(chǎn)品;如果以助留助濾為主要目的，選擇較高取代度的產(chǎn)品;要兼顧增強(qiáng)和助留助濾作用，選擇中等取代度的陽離子淀粉。

（三）適時(shí)增加案例教學(xué)

案例教學(xué)即將工廠生產(chǎn)中實(shí)際發(fā)生的事件與相關(guān)教學(xué)結(jié)合起來。如漿內(nèi)施膠劑的乳液穩(wěn)定性對施膠非常重要，在講授“施膠劑的乳化及乳化劑的選擇”部分，乳液劑的特性直接影響施膠劑乳液的穩(wěn)定性，進(jìn)而影響其在紙張施膠作用效果。其中關(guān)于乳液的熱穩(wěn)定性問題，結(jié)合廣東某紙廠夏季出現(xiàn)的施膠障礙，說明問題根源及解決方法。案例教學(xué)不僅增加了學(xué)生對所學(xué)知識(shí)重要性的認(rèn)識(shí)，而且可加強(qiáng)學(xué)生對知識(shí)的理解和記憶。

（四）將與教學(xué)相關(guān)的研究工作穿插于教學(xué)中

為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及更好理解和掌握本課程的相關(guān)知識(shí)，將自己的科研工作和研究結(jié)果穿插在相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容中，以流程圖、圖片、表格等形式展示出來。如紙張?jiān)龈蓮?qiáng)劑因增加了纖維間的結(jié)合，從而提高了紙張的干強(qiáng)度。將加入紙張?jiān)鰪?qiáng)劑后紙張斷口處的掃描電子顯微鏡（SEM）圖（見下圖）展示給學(xué)生，并分析圖片：空白紙樣斷口處纖維結(jié)構(gòu)較松散，斷口處纖維雜亂且較長，紙張斷口處纖維被拔出;添加增強(qiáng)劑紙樣斷口處的纖維結(jié)構(gòu)緊密，且斷口處纖維短，表明增強(qiáng)劑增加了纖維間的相互作用，即在外加拉力的作用下，由于纖維間的作用力增大，纖維間滑動(dòng)受到限制，斷裂處只有部分纖維被拔出，而另一部分纖維出現(xiàn)斷裂，即纖維間的結(jié)合強(qiáng)度大于纖維本身的強(qiáng)度，其結(jié)果表現(xiàn)為紙張的抗拉強(qiáng)度提高。通過SEM照片的分析，使學(xué)生對紙張?jiān)龈蓮?qiáng)劑對增加纖維間的結(jié)合及增加紙張強(qiáng)度的作用有了更形象的理解和認(rèn)識(shí)。

四、結(jié)語

教學(xué)的實(shí)質(zhì)是一個(gè)教與學(xué)的系統(tǒng)工程，教學(xué)效果的好壞受多種因素的影響。除針對課程特點(diǎn)采取必要的措施和手段外，教師的工作熱情和責(zé)任心、教師與學(xué)生的交流及交流方式、學(xué)生自身的素質(zhì)等都會(huì)對教學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生影響。教師作為知識(shí)的傳授者和引導(dǎo)者，在對課程內(nèi)容優(yōu)化的基礎(chǔ)上，改進(jìn)教學(xué)方法，將枯燥的理論與實(shí)際（工廠案例、科研成果等）有機(jī)結(jié)合，解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過中產(chǎn)生的枯燥感和盲目感，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。課程考核結(jié)果表明，學(xué)生很好地掌握了本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容，并能夠應(yīng)用所學(xué)到的知識(shí)解釋生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題，達(dá)到較為理想的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

[1]李桂芝，彭偉，王仁田.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)多媒體雙語教學(xué)探索與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2019（19）：137-138.

[2]張宏偉，唐愛民，陳港，等.陽離子聚丙烯酰胺對二次纖維的增強(qiáng)作用[J].造紙科學(xué)與技術(shù)，2002，21（6）：24-26.