《纖維化學與物理》課程教學大綱

《纖維化學與物理》教學大綱課程編號：14220205英文名稱：Chemistry&PhysicsofFibers學分：3學時：總學時48學時，其中理論48學時先修課程：有機化學、無機化學、分析化學課程類別：專業(yè)必修課授課對象：輕化工程專業(yè)學生教學單位：紡織服裝學院修讀學期：第3學期一、課程描述和目標纖維化學與物理是輕化工程專業(yè)（紡織化學與染整工程方向）的一門專業(yè)必修課程。本課程主要講授包括高分子化學和高分子物理基礎知識，纖維素纖維、蛋白質(zhì)纖維以及化學纖維等主要紡織纖維的制備途徑、化學結(jié)構(gòu)、超分子結(jié)構(gòu)及其力學、化學相關(guān)性能相關(guān)的專業(yè)基礎知識。通過本課程的學習，使輕化工程專業(yè)的學生掌握紡織品染整加工所需要的高分子纖維材料相關(guān)的化學與物理基礎知識。具備應用高分子化學、高分子物理基礎知識表述高分子結(jié)構(gòu)參數(shù)對高分子材料相關(guān)性能影響等的能力，具備借助文獻研究，初步解決不同結(jié)構(gòu)與性能的高分子纖維材料在復雜染整工程中的適應性問題的能力。為后續(xù)染整工藝原理等課程的學習以及今后從事高分子纖維材料相關(guān)的科研和生產(chǎn)奠定必要的理論基礎。本課程擬達到的課程目標：課程目標1：能夠應用高分子化學、高分子物理基礎知識，恰當表述和解釋高分子化合物反應、結(jié)構(gòu)及高分子材料的相關(guān)性能。課程目標2：應用高分子化學、高分子物理基礎知識，推演、分析高分子化合物結(jié)構(gòu)等對高分子柔順性、熔點以及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg等聚合物相關(guān)性能等的影響問題。課程目標3：應用高分子纖維專業(yè)知識，分析高分子纖維材料理化性能特點差異，并用于比較纖維結(jié)構(gòu)特征對紡織品相關(guān)性能的綜合解決方案。課程目標4：應用高分子纖維專業(yè)知識，識別和判斷纖維材料性能對紡織品染整復雜問題影響的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。課程目標5：應用高分子纖維結(jié)構(gòu)與性能相關(guān)性科學原理，正確表達不同類型纖維材料在復雜染整工程中的影響及其適應性問題。課程目標6：應用纖維化學與物理專業(yè)知識，借助文獻研究，分析高分子結(jié)構(gòu)、差別化纖維及新型纖維加工過程相關(guān)因素對其性能的影響，獲得有效結(jié)論。二、課程目標對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標權(quán)重1-1.能將數(shù)學、自然科學和工程基礎知識用于工程領域工程問題的恰當表述。課程目標1101-3.能將自然科學、工程基礎、紡織化學與染整工程專業(yè)知識和數(shù)學模型方法用于推演、分析復雜紡織化學與染整工程問題。課程目標2251-4.能將自然科學、工程基礎、紡織化學與染整工程專業(yè)知識和數(shù)學模型方法用于本領域工程問題解決方案的比較和綜合。課程目標3102-1.能應用數(shù)學、自然科學和工程科學的基本原理，識別和判斷復雜紡織化學與染整工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。課程目標4252-2.能應用數(shù)學、自然科學和工程科學的基本原理和數(shù)學模型方法，正確表達復雜紡織化學與染整工程問題。課程目標5102-4.能運用紡織化學與染整工程專業(yè)基本知識和原理，借助文獻研究，分析工程影響因素，獲得有效結(jié)論。課程目標620三、教學內(nèi)容、基本要求與學時分配序號教學內(nèi)容基本要求學時教學方式對應課程目標1高分子化學基礎基本要求：了解高分子化合物的聚合方法；熟悉高分子化合物的基本合成反應；掌握高分子化合物及高分子化學相關(guān)的基本概念；掌握高分子化合物的相對分子量質(zhì)量及其分布。重點：加聚反應、縮聚反應和高分子化合物相對分子量及其分布。難點：高分子化合物的基本合成反應、分子量及其分布與高分子化合物性能的對應關(guān)系。德育要求：1、結(jié)合紡織特別是合成纖維的發(fā)展歷史，了解科技發(fā)展與自主創(chuàng)新在國家強盛中的意義，培養(yǎng)學生的危機意識與歷史使命感，激發(fā)學生國家富強與民族振興的的歷史責任與擔當。2、結(jié)合高分子發(fā)展及應用相關(guān)例證，讓學生了解高分子合成、性能、應用等相關(guān)知識，培養(yǎng)學生勇于探索的創(chuàng)新精神與理念。8線上自學、線下課堂集中講授、完成課后作業(yè)、編寫相關(guān)課程論文相結(jié)合的教學方式。課程目標1、22高分子物理基礎基本要求：了解高分子化合物熔體的流變特性；了解高分子溶液的特性；熟悉高分子化合物的結(jié)構(gòu)層次；掌握高分子鏈的結(jié)構(gòu)；掌握高分子化合物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)；掌握高分子化合物的力學性能；重點：高分子鏈結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)以及高聚物力學性質(zhì)。難點：高分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)、力學性能以及高分子運動特征。德育要求：1、從高分子化合物聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的有序性以及應力集中與纖維材料的強度等的關(guān)聯(lián)方面，培養(yǎng)學生國家振興與民族復興的必要性，樹立遠大的社會責任感和使命感，樹立政治認同責任感。2、從高分子化合物合成到大分子鏈結(jié)構(gòu)有序性以及纖維性能的關(guān)聯(lián)性，培養(yǎng)學生科學的思維模式與精益求精的探索精神。14課程目標1、2、33紡織纖維總論基本要求：了解紡織纖維的分類；熟悉紡織纖維與紡織品之間的關(guān)系；熟悉紡織纖維的吸濕性、熱學、燃燒性、電學、光學等性質(zhì)；掌握紡織纖維的物理性能；掌握紡織纖維的力學性質(zhì)。重點：紡織纖維的物理性能以及其力學性質(zhì)。難點：高分子材料、纖維與紡織品性能及其關(guān)聯(lián)性。德育要求：1、紡織乃衣穿之本，智慧乃立足之基。紡織工業(yè)是我國傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)、重要民生產(chǎn)業(yè)和創(chuàng)造國際化新優(yōu)勢的產(chǎn)業(yè)，是科技和時尚融合、生活消費與產(chǎn)業(yè)用并舉的產(chǎn)業(yè)，在美化人民生活、帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、拉動內(nèi)需增長、促進社會和諧等方面發(fā)揮著重要作用。通過梳理紡織歷史與發(fā)展地位，使學生了解紡織產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要意義。增強學生的政治認同感與民族自豪感，樹立文化自信。2、中國紡織對外貿(mào)易順應形勢發(fā)展，僅用不到10年時間就占領世界紡織貿(mào)易第一位置。2001年，我國紡織品服裝出口543.2億美元，占世界紡織品服裝貿(mào)易總額的13%。到2010年，我國紡織品服裝出口2120.0億美元，占世界紡織品服裝貿(mào)易總額的34%，實現(xiàn)出口規(guī)模居世界第一。到2020年，我國紡織品服裝出口額達3066.6億美元，穩(wěn)居世界第一位，體現(xiàn)中國國家體制與制度的先進，體現(xiàn)在此制度保障下紡織工業(yè)發(fā)展的巨大成功以及紡織從業(yè)者的榮耀。3、以混紡紡織品加工為例，講述多種類型纖維混紡的作用意義，求同存異，發(fā)揚優(yōu)點避免不足，培育學生嚴謹認真、精益求精、追求完美的工匠精神與團隊合作精神。6課程目標2、34纖維素纖維基本要求：了解棉纖維的結(jié)構(gòu)、組成和性能；熟悉纖維素的分子鏈結(jié)構(gòu)；熟悉各種纖維素纖維的結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系；掌握纖維素纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)；掌握纖維素纖維的物理性質(zhì)；掌握纖維素纖維化學性質(zhì)。重點：棉和粘膠纖維為代表的纖維素大分子鏈結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。難點：纖維素大分子結(jié)構(gòu)與其性能間的關(guān)系。德育要求：1、通過介紹纖維素纖維含羥基結(jié)構(gòu)而賦予纖維素纖維高的吸濕性能間的對應關(guān)系，提高學生對不同結(jié)構(gòu)與纖維性能等的正確認識，樹立科學辯證思維，培養(yǎng)正確分析問題和解決問題的能力。2、讓學生了解紡織行業(yè)發(fā)展趨勢，認識再生粘膠纖維等濕法紡絲環(huán)境污染與溶劑法紡絲所具備的環(huán)保綠色概念，提升職業(yè)自豪感，培養(yǎng)科學精神和職業(yè)素養(yǎng)。6課程目標1、2、3、4、5、65蛋白質(zhì)纖維基本要求：了解蛋白質(zhì)的基礎知識；了解蛋白質(zhì)的分子組成和結(jié)構(gòu)特征；熟悉蛋白質(zhì)的兩性性質(zhì)；熟悉羊毛纖維和蠶絲纖維在結(jié)構(gòu)和性能上的異同；掌握羊毛纖維、蠶絲纖維的組成、結(jié)構(gòu)和性能。重點：氨基酸、蛋白質(zhì)兩性性質(zhì)、蠶絲與羊毛的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。難點：氨基酸與蛋白質(zhì)纖維的兩性性能與染色性能。德育要求：1、從古代輝煌燦爛的綾羅綢緞服飾到今日各色高品質(zhì)毛紡織品和真絲紡織品以及仿真絲服裝，從一帶一路歷史淵源變遷與一帶一路宏觀發(fā)展格局下現(xiàn)代國際社會合作共享發(fā)展，展示中國悠久輝煌的文明史，培養(yǎng)學生的文化自信與愛國情懷。2、高端、新型蛋白質(zhì)紡織品的追求到各種改性纖維的研發(fā)創(chuàng)新，讓學生理解能力決定未來、知識決定高度等的不斷追求的科學精神。5課程目標1、2、3、4、5、66合成纖維基本要求：了解合成纖維的發(fā)展歷史及基礎知識；熟悉聚酯纖維、聚酰胺纖維、聚丙烯晴纖維生產(chǎn)工藝；掌握聚酯纖維的化學組成、結(jié)構(gòu)與性能；掌握聚酰胺纖維的化學組成、結(jié)構(gòu)與性能；掌握聚丙烯晴纖維的化學組成、結(jié)構(gòu)與性能。重點：滌綸纖維、錦綸纖維、腈綸等合成纖維的組成、結(jié)構(gòu)與性能。難點：滌綸纖維、錦綸纖維以及腈綸纖維的結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系。德育要求：1、以滌綸纖維發(fā)展為例，2020年末，中國滌綸行業(yè)產(chǎn)量4922.75萬噸，其中：長絲行業(yè)產(chǎn)量3869.28萬噸，短纖行業(yè)產(chǎn)量1053.47萬噸約占全球滌綸纖維產(chǎn)量的70%，產(chǎn)量連續(xù)多年高居全球首位，較好地滿足了消費者對個性化、高品質(zhì)的消費需求。形成這一局面的主要原因得益于中國對紡織這一民生、支柱產(chǎn)業(yè)的大力支持密切相關(guān)。通過滌綸纖維的高質(zhì)量、高品質(zhì)發(fā)展為例，在課程講授過程中引導學生切實以關(guān)注民生的大局出發(fā)，深刻領會科學發(fā)展觀內(nèi)涵，培養(yǎng)學生國家振興的政治認同感；2、通過改善纖維品質(zhì)，提高差別化纖維的應用與發(fā)展，進一步滿足人民群眾不斷增長的更高消費需求為例，領會科學發(fā)展觀內(nèi)涵，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識與不斷探索的科學精神；3、以節(jié)能減排新技術(shù)應用以及纖維回收再利用相關(guān)的創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展為例,培養(yǎng)學生遵紀守法、樹立環(huán)保大局觀等方面的法治意識。9課程目標1、2、3、4、5、6合計48四、課程教學方法該課程為線上線下混合式課程，教學方法采取課堂集中講授與課后自學并完成課后作業(yè)、編寫相關(guān)課程論文相結(jié)合的教學方式。五、學業(yè)評價和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績構(gòu)成與要求課程考核注重過程性和終結(jié)性評價相結(jié)合，考核內(nèi)容主要由課程作業(yè)、案例思考題、課程論文和期末考核組成，均按百分制計分。其中課程作業(yè)4次及以上，成績占比20%；案例思考2次，成績占比10%；課程論文1篇，成績占比20%；期末考核成績占比50%。期末考試采用閉卷形式，期末成績低于50分，則總評最高為59。2.課程目標達成考核與評價序號評價依據(jù)課程目標1（分值）課程目標2（分值）課程目標3（分值）課程目標4（分值）課程目標5（分值）課程目標6（分值）合計1課程作業(yè)555500202案例思考050500103課程論文0000020204期末考試51551510050課程目標對應分值102510251020100（二）考核與評價標準1.課程作業(yè)、案例思考考核與評價標準（百分制總分值作業(yè)為20分，案例思考為10分）等級觀測點90-100分80-89分70-79分60-69分0-59分課程作業(yè)按時完成作業(yè)，回答完全正確，書寫認真工整。知識點理解準確到位并有獨到的認識，能夠準確地利用理論知識分析解釋纖維化學與物理相關(guān)專業(yè)問題。按時完成作業(yè)，回答正確，書寫較工整。知識點理解合理準確，能夠較好地利用理論知識合理分析解釋纖維化學與物理相關(guān)專業(yè)問題。按時完成作業(yè)，回答正確，書寫較認真。知識點理解到位，能夠利用理論知識解釋纖維化學與物理相關(guān)專業(yè)問題。按時完成作業(yè)，回答基本正確，書寫基本認真。知識點理解基本到位，基本能夠利用理論知識解釋纖維化學與物理相關(guān)專業(yè)問題。未提交或未完成相關(guān)作業(yè)，回答不完整，書寫潦草。知識點理解有偏差，未能利用相關(guān)理論知識正確分析解釋纖維化學與物理相關(guān)專業(yè)問題。2.課程論文考核與評價標準（百分制總分值20分）課程論文內(nèi)容及編寫要求課程論文為1篇為與課程知識相關(guān)的綜述性論文，總成績百分制占比為20%。1、課程論文編寫內(nèi)容要點：（1）課程論文題目建議為“***纖維紡織品”或自擬相似題目；（2）課程論文內(nèi)容要點：纖維類型可以為棉、麻、粘膠（或天絲）類型的纖維素纖維，羊毛、蠶絲類型的蛋白質(zhì)纖維或者滌綸、錦綸、腈綸類型的合成纖維等不同服用纖維，論文主要內(nèi)容要包含“所選定纖維的發(fā)展應用概述、纖維化學結(jié)構(gòu)賦予的服用性能、針對纖維服用舒適性等方面存在的某些缺陷而實施的技術(shù)創(chuàng)新、該類紡織品印染加工工藝技術(shù)以及相關(guān)因素等的影響分析、紡織品節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新相關(guān)的探討”等相關(guān)內(nèi)容，論文要觀點明晰、有理有據(jù)、分析到位。2、課程論文編寫要求：（1）課程論文字數(shù)：2500字及以上；（2）課程論文要附8篇及以上相關(guān)論點涉及到的參考文獻，論文查重率≤30%；（3）課程論文編排格式及文獻著錄格式：除不需要封面、目錄及英文摘要外，其余格式參照《畢業(yè)設計（論文）工作手冊》相關(guān)要求。（4）提交：“課程論文+查重報告”的電子版（網(wǎng)上打包提交）+紙質(zhì)打印版（以班為單位收齊后提交）各一套。等級觀測點90-100分80-89分70-79分60-69分0-59分課程論文論文格式規(guī)范，正文字數(shù)達到2500字以上；主題嚴謹準確，邏輯性強，有獨到的觀點分析及翔實的支持依據(jù)；引用參考文獻廣泛且準確充分；文獻查重率≤10%。論文格式規(guī)范，正文字數(shù)達到2500字以上要求；主題較為嚴謹準確，邏輯性較強，觀點分析準確充分；能夠較全、較準確地引用參考文獻；文獻查重率≤15%。論文格式規(guī)范，正文字數(shù)達到2500字以上要求；主題較嚴謹并有較好的邏輯性，觀點分析較充分；能夠合理引用參考文獻；論文文獻查重率≤20%。論文格式基本規(guī)范，正文字數(shù)符合2500字要求；主題基本完整并具有一定的邏輯性，具有基本合理的觀點分析；有一定量的參考文獻引用；文獻查重率≤30%。論文格式欠規(guī)范，正文字數(shù)少于2500字；論文結(jié)構(gòu)不完整，論點分析不清晰或存在偏差；引用參考文獻少而且相關(guān)性不強；有明顯的抄錄或網(wǎng)絡應用痕跡。3.期末閉卷考試與評價標準（百分制總分值50分）根據(jù)課程目標及教學內(nèi)容，設計期末閉卷考核試題，綜合檢驗學生對課程相關(guān)知識的掌握、綜合應用及解決復雜問題的能力?？荚囋u分標準見標準答案。六、教材與參考書（一）推薦教材1．《纖維化學與物理》（第一版），蔡再生主編