木材学 教学大纲

1、PAGE PAGE 6教学大纲授课专业： 木材科学与工程学时数： 45 学分： 2.5一、课程性质与目的“木材学”是木材科学与工程专业的一门核心课程，属于专业基础课。通过本课程的学习，让学生认识木材对人们生活和国民经济建设的重要性，了解木材的构造、性质和加工利用三者之间的相互关系和内在联系，熟悉木材宏观构造与微观构造的基本特征，掌握常用木材的识别方法，掌握木材解剖构造分析技术、木材物理力学性能测试技术和木材保护与材性改良处理技术，为后续专业课程学习打下基础，同时培养学生的专业兴趣，使他们树立热爱木材和崇尚自然的科学精神。 二、课程教学内容第一章 绪论（课内1学时）知识要点：人类对木材的倚重；木

2、材生态之美；木材主要工业用途；木材的特性。素质培养：认识木材对人们生活和国民经济发展的重要性，了解木材的主要用途，初步掌握木材的主要特性（优点和缺点），初步培养学生对木材科学知识兴趣。教学方法：通过实例广泛介绍木材对人类文明发展的作用与贡献，全面分析木材的生态美学特性，让学生自发地感受和认识到木材对人们生活与国民经济发展的重要性，从而激发学生对木材的兴趣、渴求学习和钻研木材科学知识的愿望。第二章 树木生长与木材形成（课内2学时，课外2学时）知识要点：树木三大部位及其作用；树木分生组织；树木高生长与径生长；木材形成层。素质培养：了解树冠、树干和树根对树木生长的作用；认识树木的各种分生组织及树木生

3、长的机制；认知木材和树皮的形成过程。教学方法：课内采用照片、图示和动画等方式讲授树木的分生组织以及木材形成的过程；课外观察树木抽芽和树皮（柠檬桉）脱落，增强感性认识。第三章 木材宏观构造（课内6学时，课外8学时）知识要点: 木材三切面的概念；木材的心材与边材；树木年轮与生长轮；早材与晚材；管孔；胞间道；木射线；轴向薄壁组织；木材的颜色、气味和纹理；树皮的作用与形貌特征。素质培养：认识木材的主要宏观特征在三个切面上表现；熟悉木材的各种组织在木材横切面上的基本分布情况，掌握木材纹理和木材结构等概念，为木材宏观识别打下基础。能力训练：扩大镜的正确使用方法；木材宏观构造特征的手绘表达；木材宏观构造文字

4、描述。教学方法：课内针对不同的宏观特征选用典型的木材标本和构造图片进行讲解；实验室选用具有代表性的针叶材和阔叶材标本观察认识针、阔叶材的构造特点；课外实地观看树木的树皮及其形貌特征。第四章 木材微观构造（课内6学时，课外10学时）知识要点: 木材细胞壁层结构；纤维素微纤丝结构；木材纹孔；螺纹加厚；轴向管胞；树脂道；交叉场及交叉场纹孔；木材导管；木纤维；树胶道；叠生构造。素质培养：了解木材的细胞结构及其与其他材料的根本区别；认识木材细胞的壁层结构和细胞壁上的微纤丝结构；熟悉构成针叶树材主要组织和细胞及其特征，熟悉构成阔叶树材主要组织和细胞及其特征，为木材显微鉴定打下基础。能力训练：木材切片与制片

5、方法；木材微观特征的识别方法。教学方法：课内多用图示讲解的方法让学生直观地理解木材细胞的构造特征；实验室采用显微镜下实际观察具有典型特征的木材切片，并结合手绘木材细胞和组织结构图形的方法来加深对木材微观构造的理解。第五章 木材识别与木材鉴定 (课内3学时，课外4学时)知识要点: 树木分类系统；木材的命名；木材识别与鉴定方法；木材检索表；木材检索穿孔卡片；木材计算机辅助识别软件。素质培养：了解树木分类系统方法；掌握木材的命名法则；熟悉木材检索表、木材检索穿孔卡片和木材计算机辅助识别软件的制作原理与使用方法；培养观察分析能力和推理判断的思维方法。能力训练：木材取样方法；木材徒手切片与制片技术；木材

6、识别与鉴定方法。教学方法：课内讲授木材识别原理；课外在开放实验室与网上木材识别平台，实践木材识别与鉴定方法。第六章 木材化学性质 (课内3学时，课外8学时)知识要点：木材细胞壁物质；纤维素化学结构；纤维素物理性质；纤维素化学性质；半纤维素；木素化学结构；木素化学性质；木材抽提物及其影响。素质培养：认知组成木材的化学元素和化学成分；掌握纤维素的化学结构、主要物理化学性质、及其与半纤维素的异同点；认识木素化学结构、类型、及其主要物理化学性能；了解木材抽提物的种类及其对木材性能的影响。能力训练：木材化学成分分离技术；木材化学成分定量分析技术。教学方法：课内用图文方式讲授木材中各种化学成分的化学结构与

7、性能；实验室以验证性试验方式学习各种化学成分的分离方法。第七章 木材物理性质 (课内12学时，课外4学时)知识要点：木材含水率；木材纤维饱和点；木材的干缩与湿胀；木材的密度；木材的热、电、声学性质；木材环境学特性。素质培养：了解木材平衡含水率、纤维饱和点和吸湿滞后等基本概念；认识木材中水分移动的动力、途径和过程；掌握木材吸湿与解吸、干缩与湿胀的机理及其相互关系；认知木材的热、电、声学性能及其环境学特性。能力训练：木材含水率的实验室测定方法；木材含水率在工业生产中测定方法；木材密度测定方法；木材干缩与湿胀性测定方法。教学方法：课内通过视频、图表和实际案例讲授木材各种物理现象的机理和原理；课外通过

8、实训培养木材密度、木材含水率和木材干缩性等测试方法。第八章 木材力学性质(课内6学时，课外10学时)知识要点: 木材的粘弹性；木材的各向异性；木材主要力学强度；木材冲击韧性；应力木；木材容许应力和安全系数。素质培养：理解木材的刚性、韧性、脆性、弹性、塑性、粘弹性、蠕变和应力松弛等基本概念；认识木材力学与普通材料力学的异同点；掌握主要木材力学强度测试原理；了解木材力学性质的影响因素。能力训练：木材主要力学强度测试方法；木材构件的安全系数确定和容许应力计算的方法。教学方法：课内以图文方式讲授关于木材力学的基本理论知识，考虑到教学对象已经有了普通力学和材料力学的基础，所以在课堂理论教学中重点分析木材

9、力学与普通材料力学的异同点；课外通过实验实际动手测试木材的各种力学强度，观察分析木材试件的破坏过程和表现，进一步理解木材力学特性。第九章 木材材质变异与木材缺陷 (课内2学时，课外4学时)知识要点：木材变异性；木材各向异性；幼龄材；木材天然缺陷；木材加工缺陷；木材腐朽。素质培养：了解木材具有变异性和各向异性的特点；认知木材天然缺陷的种类、成因及其影响；认知木材加工缺陷的种类、成因及其影响。能力训练：木材缺陷种类的识别方法；木材缺陷的检量与计算方法；幼龄材与成熟材的划分方法。教学方法：课内以图表方式讲授和分析木材变异性、各向异性、木材缺陷和木材腐朽等现象、原因和影响；课外通过实物教学标本培训木材

10、缺陷识别与检量技术。第十章 木材材性与功能改良 (课内2学时，课外4学时)知识要点：木材防腐；木材防虫；木材漂白；木材染色；木材阻燃；木材密实化。素质培养：认识木材腐朽的原因及其防治处理的基本原理；掌握木材阻燃机理及其处理方法；了解阻燃木和强化木等功能性木材的制造技术，以及木材漂白和染色技术。能力训练：木材保护技术；木材颜色处理技术；木材阻燃等功能化处理技术。 教学方法：课内以图文方式讲授木材保护原理和木材阻燃机理等理论知识，课外实验培训木材防腐和木材阻燃等处理技术。三、课程教学基本要求 本课程教学环节包括课堂讲授、习题作业、课堂讨论、单元测验和期末考试。课堂讲授：本课程45个计划学时，全部用

11、于课堂讲授，其他教学环节安排在课外时间。课堂讲授要求全部采用多媒体课件或网络课件进行教学。习题作业：本课程一共有10章，每一章要求有习题作业，除第1章绪论外，每一章的习题要求5题以上，必须涵盖本章的主要和重要内容。习题由随课助教批改，并针对作业批改时发现的问题，组织习题公开课。主课老师和助教老师要求定期在网上进行在线答疑。课堂讨论：事先由助教老师收集学生感兴趣的讨论主题(包括课堂学习的难点和作业内容等)，确定主要讨论内容。由助教老师组织讨论，要求主讲老师到场参与课堂讨论，本课程一共安排四次课堂讨论。模块测验：本课程要求进行三次模块测验，即完成第1、2、3、4、5章后安排一次测验，完成第6、7、

12、8章后安排一次测验，完成第9、10章后安排一次测验。期末考试：可采用闭卷或开卷考试方式。闭卷考试由学校教务从试题库随机抽取试卷组织考试，由任课老师根据评分标准进行评分；开卷方式考试主要是为了加重实践能力方面的考核，可采用现场木材识别或木材特征识别等方式，由任课老师在考前两周提交开卷考试的申请及考试方式和内容的报告，报教研室主任批准方可实施。 实验教学：本课程实验教学环节在木质材料学实验独立实验课中完成。四、使用教材与教学参考书1. 使用教材徐有明主编，徐峰、陈志林副主编。木材学，北京：中国林业出版社，2006 2. 教学参考书刘一星、赵广杰主编，木质资源材料学，北京：中国林业出版社，2004思慈主编，木材学，北京：中国林业出版社，1996 申宗圻主编，木材学(第2版)，北京：中国林业出版社，1993南京林业大学主编，木材化学，北京：中国林业出版社，1992 陆文达主编，木材改性工艺学，哈尔滨：东北林业大学出版社，1993 成俊卿主编，木材学，北京：中国林业出版社，1985徐峰、李桂兰编，世界木材（教材），南宁：广西大学，2005李坚主编，木材科学(第二版)，北京：高等教育出版社，2002罗建举主编，木材美学引论，南宁：广西科学技术出版社，2008罗建举等著，木材宏观构造美学，北京：科学出版社，2011Sherwin Carlquist,Comparative W