木材學(xué) 教學(xué)大綱

1、PAGE PAGE 6教學(xué)大綱授課專(zhuān)業(yè)： 木材科學(xué)與工程學(xué)時(shí)數(shù)： 45 學(xué)分： 2.5一、課程性質(zhì)與目的“木材學(xué)”是木材科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)核心課程，屬于專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)木材對(duì)人們生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要性，了解木材的構(gòu)造、性質(zhì)和加工利用三者之間的相互關(guān)系和內(nèi)在聯(lián)系，熟悉木材宏觀構(gòu)造與微觀構(gòu)造的基本特征，掌握常用木材的識(shí)別方法，掌握木材解剖構(gòu)造分析技術(shù)、木材物理力學(xué)性能測(cè)試技術(shù)和木材保護(hù)與材性改良處理技術(shù)，為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)興趣，使他們樹(shù)立熱愛(ài)木材和崇尚自然的科學(xué)精神。 二、課程教學(xué)內(nèi)容第一章 緒論（課內(nèi)1學(xué)時(shí)）知識(shí)要點(diǎn)：人類(lèi)對(duì)木材的倚重；木

2、材生態(tài)之美；木材主要工業(yè)用途；木材的特性。素質(zhì)培養(yǎng)：認(rèn)識(shí)木材對(duì)人們生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性，了解木材的主要用途，初步掌握木材的主要特性（優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)），初步培養(yǎng)學(xué)生對(duì)木材科學(xué)知識(shí)興趣。教學(xué)方法：通過(guò)實(shí)例廣泛介紹木材對(duì)人類(lèi)文明發(fā)展的作用與貢獻(xiàn)，全面分析木材的生態(tài)美學(xué)特性，讓學(xué)生自發(fā)地感受和認(rèn)識(shí)到木材對(duì)人們生活與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)木材的興趣、渴求學(xué)習(xí)和鉆研木材科學(xué)知識(shí)的愿望。第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)與木材形成（課內(nèi)2學(xué)時(shí)，課外2學(xué)時(shí)）知識(shí)要點(diǎn)：樹(shù)木三大部位及其作用；樹(shù)木分生組織；樹(shù)木高生長(zhǎng)與徑生長(zhǎng)；木材形成層。素質(zhì)培養(yǎng)：了解樹(shù)冠、樹(shù)干和樹(shù)根對(duì)樹(shù)木生長(zhǎng)的作用；認(rèn)識(shí)樹(shù)木的各種分生組織及樹(shù)木生

3、長(zhǎng)的機(jī)制；認(rèn)知木材和樹(shù)皮的形成過(guò)程。教學(xué)方法：課內(nèi)采用照片、圖示和動(dòng)畫(huà)等方式講授樹(shù)木的分生組織以及木材形成的過(guò)程；課外觀察樹(shù)木抽芽和樹(shù)皮（檸檬桉）脫落，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)。第三章 木材宏觀構(gòu)造（課內(nèi)6學(xué)時(shí)，課外8學(xué)時(shí)）知識(shí)要點(diǎn): 木材三切面的概念；木材的心材與邊材；樹(shù)木年輪與生長(zhǎng)輪；早材與晚材；管孔；胞間道；木射線；軸向薄壁組織；木材的顏色、氣味和紋理；樹(shù)皮的作用與形貌特征。素質(zhì)培養(yǎng)：認(rèn)識(shí)木材的主要宏觀特征在三個(gè)切面上表現(xiàn)；熟悉木材的各種組織在木材橫切面上的基本分布情況，掌握木材紋理和木材結(jié)構(gòu)等概念，為木材宏觀識(shí)別打下基礎(chǔ)。能力訓(xùn)練：擴(kuò)大鏡的正確使用方法；木材宏觀構(gòu)造特征的手繪表達(dá)；木材宏觀構(gòu)造文字

4、描述。教學(xué)方法：課內(nèi)針對(duì)不同的宏觀特征選用典型的木材標(biāo)本和構(gòu)造圖片進(jìn)行講解；實(shí)驗(yàn)室選用具有代表性的針葉材和闊葉材標(biāo)本觀察認(rèn)識(shí)針、闊葉材的構(gòu)造特點(diǎn)；課外實(shí)地觀看樹(shù)木的樹(shù)皮及其形貌特征。第四章 木材微觀構(gòu)造（課內(nèi)6學(xué)時(shí)，課外10學(xué)時(shí)）知識(shí)要點(diǎn): 木材細(xì)胞壁層結(jié)構(gòu)；纖維素微纖絲結(jié)構(gòu)；木材紋孔；螺紋加厚；軸向管胞；樹(shù)脂道；交叉場(chǎng)及交叉場(chǎng)紋孔；木材導(dǎo)管；木纖維；樹(shù)膠道；疊生構(gòu)造。素質(zhì)培養(yǎng)：了解木材的細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其與其他材料的根本區(qū)別；認(rèn)識(shí)木材細(xì)胞的壁層結(jié)構(gòu)和細(xì)胞壁上的微纖絲結(jié)構(gòu)；熟悉構(gòu)成針葉樹(shù)材主要組織和細(xì)胞及其特征，熟悉構(gòu)成闊葉樹(shù)材主要組織和細(xì)胞及其特征，為木材顯微鑒定打下基礎(chǔ)。能力訓(xùn)練：木材切片與制片

5、方法；木材微觀特征的識(shí)別方法。教學(xué)方法：課內(nèi)多用圖示講解的方法讓學(xué)生直觀地理解木材細(xì)胞的構(gòu)造特征；實(shí)驗(yàn)室采用顯微鏡下實(shí)際觀察具有典型特征的木材切片，并結(jié)合手繪木材細(xì)胞和組織結(jié)構(gòu)圖形的方法來(lái)加深對(duì)木材微觀構(gòu)造的理解。第五章 木材識(shí)別與木材鑒定 (課內(nèi)3學(xué)時(shí)，課外4學(xué)時(shí))知識(shí)要點(diǎn): 樹(shù)木分類(lèi)系統(tǒng)；木材的命名；木材識(shí)別與鑒定方法；木材檢索表；木材檢索穿孔卡片；木材計(jì)算機(jī)輔助識(shí)別軟件。素質(zhì)培養(yǎng)：了解樹(shù)木分類(lèi)系統(tǒng)方法；掌握木材的命名法則；熟悉木材檢索表、木材檢索穿孔卡片和木材計(jì)算機(jī)輔助識(shí)別軟件的制作原理與使用方法；培養(yǎng)觀察分析能力和推理判斷的思維方法。能力訓(xùn)練：木材取樣方法；木材徒手切片與制片技術(shù)；木材

6、識(shí)別與鑒定方法。教學(xué)方法：課內(nèi)講授木材識(shí)別原理；課外在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室與網(wǎng)上木材識(shí)別平臺(tái)，實(shí)踐木材識(shí)別與鑒定方法。第六章 木材化學(xué)性質(zhì) (課內(nèi)3學(xué)時(shí)，課外8學(xué)時(shí))知識(shí)要點(diǎn)：木材細(xì)胞壁物質(zhì)；纖維素化學(xué)結(jié)構(gòu)；纖維素物理性質(zhì)；纖維素化學(xué)性質(zhì)；半纖維素；木素化學(xué)結(jié)構(gòu)；木素化學(xué)性質(zhì)；木材抽提物及其影響。素質(zhì)培養(yǎng)：認(rèn)知組成木材的化學(xué)元素和化學(xué)成分；掌握纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)、主要物理化學(xué)性質(zhì)、及其與半纖維素的異同點(diǎn)；認(rèn)識(shí)木素化學(xué)結(jié)構(gòu)、類(lèi)型、及其主要物理化學(xué)性能；了解木材抽提物的種類(lèi)及其對(duì)木材性能的影響。能力訓(xùn)練：木材化學(xué)成分分離技術(shù)；木材化學(xué)成分定量分析技術(shù)。教學(xué)方法：課內(nèi)用圖文方式講授木材中各種化學(xué)成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)與

7、性能；實(shí)驗(yàn)室以驗(yàn)證性試驗(yàn)方式學(xué)習(xí)各種化學(xué)成分的分離方法。第七章 木材物理性質(zhì) (課內(nèi)12學(xué)時(shí)，課外4學(xué)時(shí))知識(shí)要點(diǎn)：木材含水率；木材纖維飽和點(diǎn)；木材的干縮與濕脹；木材的密度；木材的熱、電、聲學(xué)性質(zhì)；木材環(huán)境學(xué)特性。素質(zhì)培養(yǎng)：了解木材平衡含水率、纖維飽和點(diǎn)和吸濕滯后等基本概念；認(rèn)識(shí)木材中水分移動(dòng)的動(dòng)力、途徑和過(guò)程；掌握木材吸濕與解吸、干縮與濕脹的機(jī)理及其相互關(guān)系；認(rèn)知木材的熱、電、聲學(xué)性能及其環(huán)境學(xué)特性。能力訓(xùn)練：木材含水率的實(shí)驗(yàn)室測(cè)定方法；木材含水率在工業(yè)生產(chǎn)中測(cè)定方法；木材密度測(cè)定方法；木材干縮與濕脹性測(cè)定方法。教學(xué)方法：課內(nèi)通過(guò)視頻、圖表和實(shí)際案例講授木材各種物理現(xiàn)象的機(jī)理和原理；課外通過(guò)

8、實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)木材密度、木材含水率和木材干縮性等測(cè)試方法。第八章 木材力學(xué)性質(zhì)(課內(nèi)6學(xué)時(shí)，課外10學(xué)時(shí))知識(shí)要點(diǎn): 木材的粘彈性；木材的各向異性；木材主要力學(xué)強(qiáng)度；木材沖擊韌性；應(yīng)力木；木材容許應(yīng)力和安全系數(shù)。素質(zhì)培養(yǎng)：理解木材的剛性、韌性、脆性、彈性、塑性、粘彈性、蠕變和應(yīng)力松弛等基本概念；認(rèn)識(shí)木材力學(xué)與普通材料力學(xué)的異同點(diǎn)；掌握主要木材力學(xué)強(qiáng)度測(cè)試原理；了解木材力學(xué)性質(zhì)的影響因素。能力訓(xùn)練：木材主要力學(xué)強(qiáng)度測(cè)試方法；木材構(gòu)件的安全系數(shù)確定和容許應(yīng)力計(jì)算的方法。教學(xué)方法：課內(nèi)以圖文方式講授關(guān)于木材力學(xué)的基本理論知識(shí)，考慮到教學(xué)對(duì)象已經(jīng)有了普通力學(xué)和材料力學(xué)的基礎(chǔ)，所以在課堂理論教學(xué)中重點(diǎn)分析木材

9、力學(xué)與普通材料力學(xué)的異同點(diǎn)；課外通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)際動(dòng)手測(cè)試木材的各種力學(xué)強(qiáng)度，觀察分析木材試件的破壞過(guò)程和表現(xiàn)，進(jìn)一步理解木材力學(xué)特性。第九章 木材材質(zhì)變異與木材缺陷 (課內(nèi)2學(xué)時(shí)，課外4學(xué)時(shí))知識(shí)要點(diǎn)：木材變異性；木材各向異性；幼齡材；木材天然缺陷；木材加工缺陷；木材腐朽。素質(zhì)培養(yǎng)：了解木材具有變異性和各向異性的特點(diǎn)；認(rèn)知木材天然缺陷的種類(lèi)、成因及其影響；認(rèn)知木材加工缺陷的種類(lèi)、成因及其影響。能力訓(xùn)練：木材缺陷種類(lèi)的識(shí)別方法；木材缺陷的檢量與計(jì)算方法；幼齡材與成熟材的劃分方法。教學(xué)方法：課內(nèi)以圖表方式講授和分析木材變異性、各向異性、木材缺陷和木材腐朽等現(xiàn)象、原因和影響；課外通過(guò)實(shí)物教學(xué)標(biāo)本培訓(xùn)木材

10、缺陷識(shí)別與檢量技術(shù)。第十章 木材材性與功能改良 (課內(nèi)2學(xué)時(shí)，課外4學(xué)時(shí))知識(shí)要點(diǎn)：木材防腐；木材防蟲(chóng)；木材漂白；木材染色；木材阻燃；木材密實(shí)化。素質(zhì)培養(yǎng)：認(rèn)識(shí)木材腐朽的原因及其防治處理的基本原理；掌握木材阻燃機(jī)理及其處理方法；了解阻燃木和強(qiáng)化木等功能性木材的制造技術(shù)，以及木材漂白和染色技術(shù)。能力訓(xùn)練：木材保護(hù)技術(shù)；木材顏色處理技術(shù)；木材阻燃等功能化處理技術(shù)。 教學(xué)方法：課內(nèi)以圖文方式講授木材保護(hù)原理和木材阻燃機(jī)理等理論知識(shí)，課外實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)木材防腐和木材阻燃等處理技術(shù)。三、課程教學(xué)基本要求 本課程教學(xué)環(huán)節(jié)包括課堂講授、習(xí)題作業(yè)、課堂討論、單元測(cè)驗(yàn)和期末考試。課堂講授：本課程45個(gè)計(jì)劃學(xué)時(shí)，全部用

11、于課堂講授，其他教學(xué)環(huán)節(jié)安排在課外時(shí)間。課堂講授要求全部采用多媒體課件或網(wǎng)絡(luò)課件進(jìn)行教學(xué)。習(xí)題作業(yè)：本課程一共有10章，每一章要求有習(xí)題作業(yè)，除第1章緒論外，每一章的習(xí)題要求5題以上，必須涵蓋本章的主要和重要內(nèi)容。習(xí)題由隨課助教批改，并針對(duì)作業(yè)批改時(shí)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，組織習(xí)題公開(kāi)課。主課老師和助教老師要求定期在網(wǎng)上進(jìn)行在線答疑。課堂討論：事先由助教老師收集學(xué)生感興趣的討論主題(包括課堂學(xué)習(xí)的難點(diǎn)和作業(yè)內(nèi)容等)，確定主要討論內(nèi)容。由助教老師組織討論，要求主講老師到場(chǎng)參與課堂討論，本課程一共安排四次課堂討論。模塊測(cè)驗(yàn)：本課程要求進(jìn)行三次模塊測(cè)驗(yàn)，即完成第1、2、3、4、5章后安排一次測(cè)驗(yàn)，完成第6、7、

12、8章后安排一次測(cè)驗(yàn)，完成第9、10章后安排一次測(cè)驗(yàn)。期末考試：可采用閉卷或開(kāi)卷考試方式。閉卷考試由學(xué)校教務(wù)從試題庫(kù)隨機(jī)抽取試卷組織考試，由任課老師根據(jù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分；開(kāi)卷方式考試主要是為了加重實(shí)踐能力方面的考核，可采用現(xiàn)場(chǎng)木材識(shí)別或木材特征識(shí)別等方式，由任課老師在考前兩周提交開(kāi)卷考試的申請(qǐng)及考試方式和內(nèi)容的報(bào)告，報(bào)教研室主任批準(zhǔn)方可實(shí)施。 實(shí)驗(yàn)教學(xué)：本課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)在木質(zhì)材料學(xué)實(shí)驗(yàn)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課中完成。四、使用教材與教學(xué)參考書(shū)1. 使用教材徐有明主編，徐峰、陳志林副主編。木材學(xué)，北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2006 2. 教學(xué)參考書(shū)劉一星、趙廣杰主編，木質(zhì)資源材料學(xué)，北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2004思慈主編，木材學(xué)，北京：中國(guó)林業(yè)出版社，1996 申宗圻主編，木材學(xué)(第2版)，北京：中國(guó)林業(yè)出版社，1993南京林業(yè)大學(xué)主編，木材化學(xué)，北京：中國(guó)林業(yè)出版社，1992 陸文達(dá)主編，木材改性工藝學(xué)，哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)出版社，1993 成俊卿主編，木材學(xué)，北京：中國(guó)林業(yè)出版社，1985徐峰、李桂蘭編，世界木材（教材），南寧：廣西大學(xué)，2005李堅(jiān)主編，木材科學(xué)(第二版)，北京：高等教育出版社，2002羅建舉主編，木材美學(xué)引論，南寧：廣西科學(xué)技術(shù)出版社，2008羅建舉等著，木材宏觀構(gòu)造美學(xué)，北京：科學(xué)出版社，2011Sherwin Carlquist,Comparative W