《天然高分子科学》教学大纲 课程名称：天然高分子科学 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Natural Polymer Science 总学时/周学时/学分：32/22 其中实验/实浅学时：0 先修课程：有机化学，无机化学，物理化学等 后续课程支撑：化工安全与环保，能源经济与政策，循环经济与可持续发展等 授课时间：1-16周，周三1-2节 授课地点：6D-101松山湖校区 授课对象：2019化学工艺1班，2018化学工艺1班 开课学院：化学工程与能源技术学院 任课教师姓名/职称：洪南龙/讲师 答疑时间、地点与方式：1.每次上课的课间和课后答疑与讨论：2.16周周三上午1-2节，6D101,问答方式：3.平时上班时间学生可到办公室12J311 进行答糜，或qg和微信平台答疑。 课程考核方式：开卷()闭卷（√）课程论文()其它() 使用教材： 《天然高分子科学》陈嘉川等编，科学出版社，第一版 敏学参考资料： 《天然高分子科学与材料》张俐娜编，科学出版社 课程简介： “天然高分子科学”是大学中化工、能化、轻化和高分子类专业的一门重要的专业课。本门课程主要讲授在工业领域应用较多的几种关键的天然高 分子材料的来源、结构、组成、性质与应用等，全书共8章，包括绪论、纤维素、半纤维素、木质素、天然橡胶、淀粉、蛋白质、甲壳素和壳聚糖。传 统化工中广泛使用的三大高分子，分别是塑料、合成橡胶和合成纤维，带来了一系列的环境污染问题，而天然高分子可降解、绿色环保，且来源广泛
1 《天然高分子科学》教学大纲 课程名称：天然高分子科学 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Natural Polymer Science 总学时/周学时/学分：32/2/2 其中实验/实践学时：0 先修课程：有机化学，无机化学，物理化学等 后续课程支撑：化工安全与环保，能源经济与政策，循环经济与可持续发展等 授课时间： 1-16 周，周三 1-2 节 授课地点：6D-101 松山湖校区 授课对象：2019 化学工艺 1 班，2018 化学工艺 1 班 开课学院：化学工程与能源技术学院 任课教师姓名/职称：洪南龙/讲师 答疑时间、地点与方式：1. 每次上课的课间和课后答疑与讨论；2. 16 周周三上午 1-2 节，6D-101，问答方式；3.平时上班时间学生可到办公室 12J311 进行答疑，或 qq 和微信平台答疑。 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（ ） 使用教材： 《天然高分子科学》陈嘉川等编，科学出版社，第一版 教学参考资料： 《天然高分子科学与材料》张俐娜编，科学出版社 课程简介： “天然高分子科学”是大学中化工、能化、轻化和高分子类专业的一门重要的专业课。本门课程主要讲授在工业领域应用较多的几种关键的天然高 分子材料的来源、结构、组成、性质与应用等，全书共 8 章，包括绪论、纤维素、半纤维素、木质素、天然橡胶、淀粉、蛋白质、甲壳素和壳聚糖。传 统化工中广泛使用的三大高分子，分别是塑料、合成橡胶和合成纤维，带来了一系列的环境污染问题，而天然高分子可降解、绿色环保，且来源广泛
非常值得深入研究并广泛应用。所以本课程旨在给学生传授天然高分子的意义与科学，希望通过本课程的讲授，同学们能更深入地了解和掌握天然高分 子的来源、结构以及应用，并提高环境保护的意识。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标1： 1能够将数学、自然科学、工程基础以及化工原理、 12掌握系统的化工领域的工程基础知 1.掌握天然高分子的分类、来源、结构及重要理化性质： 化工类专业基础、重要化工理论基础与工艺等专业 识，包括各学科的基本概念、原理和方 2.从结构决定性能的角度，熟悉各类天然高分子的改性方 知识用于解决化学工程与工艺领域综合性工程实 法等 法及高值化应用。 践和复杂工程问题 目标2： 42能够根据化学工程实践的目的开展 1.学会将改性方法运用到实际的实验操作中，有效改性天 实验，并基于科学原理采集、整理实验 4能够基于科学原理并采用科学方法对精细化工和 然高分子，制备高分子材料： 数据，及合理地分析与处理数据： 化工系统等的生产过程中复杂工程问题进行研究， 2.运用相关的理论分析天然高分子的结构与其应用性能 43能够对实验结果进行关联、建模、 包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合 的构效关系。 分析和解释，及时发现实验问题，获取 得到合理有效的结论 合理有效的结论。 目标3： 71理解环境保护和社会可持续发展的 7认识化学工程与工艺前沿发展现状与趋势，以及 1.提高低碳环保的意识，认识到天然高分子材料在助力 内涵和意义： 对环境、社会及全球的影响，具有不断学习、知识 “双碳”战略目标中的重要意义。 7-2熟悉环境保护的相关法律法规，理 更新的能力：能够理解和评价针对化工产品生产中 2.了解学科前沿，培养学生持续学习的习惯和能力，以及 解化工行业“践行责任关怀、实现绿色 的复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持 积极进取、崇尚科学、探究科学的学习态度。 发展”的现实意义。 续发展的影响 2
2 非常值得深入研究并广泛应用。所以本课程旨在给学生传授天然高分子的意义与科学，希望通过本课程的讲授，同学们能更深入地了解和掌握天然高分 子的来源、结构以及应用，并提高环境保护的意识。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1： 1.掌握天然高分子的分类、来源、结构及重要理化性质； 2. 从结构决定性能的角度，熟悉各类天然高分子的改性方 法及高值化应用。 1-2 掌握系统的化工领域的工程基础知 识，包括各学科的基本概念、原理和方 法等 1 能够将数学、自然科学、工程基础以及化工原理、 化工类专业基础、重要化工理论基础与工艺等专业 知识用于解决化学工程与工艺领域综合性工程实 践和复杂工程问题 目标 2： 1. 学会将改性方法运用到实际的实验操作中，有效改性天 然高分子，制备高分子材料； 2. 运用相关的理论分析天然高分子的结构与其应用性能 的构效关系。 4-2 能够根据化学工程实践的目的开展 实验，并基于科学原理采集、整理实验 数据，及合理地分析与处理数据； 4-3 能够对实验结果进行关联、建模、 分析和解释，及时发现实验问题，获取 合理有效的结论。 4 能够基于科学原理并采用科学方法对精细化工和 化工系统等的生产过程中复杂工程问题进行研究， 包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合 得到合理有效的结论 目标 3： 1. 提高低碳环保的意识，认识到天然高分子材料在助力 “双碳”战略目标中的重要意义。 2. 了解学科前沿，培养学生持续学习的习惯和能力，以及 积极进取、崇尚科学、探究科学的学习态度。 7-1 理解环境保护和社会可持续发展的 内涵和意义； 7-2 熟悉环境保护的相关法律法规，理 解化工行业“践行责任关怀、实现绿色 发展”的现实意义。 7 认识化学工程与工艺前沿发展现状与趋势，以及 对环境、社会及全球的影响，具有不断学习、知识 更新的能力；能够理解和评价针对化工产品生产中 的复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持 续发展的影响
理论散学进程表 授课敕 学时 敕学内容（重点、难点、课程思政融入 教学模式 周次 教学主题 支排课 师 数 点) 教学方法 作业安排 (钱上/线下) 程目标 课程思政作业：要 重点：天然高分子的种类、来源与性质 求学生每人至少阅 等。 读3篇与天然高分 子有关的文献或书 难点：不同天然高分子的联系与区别。 籍，阐述传统三大 讲授/小组 1-2 绪论 洪南龙 4 课程思政融入点：介绍传统高分子材料 线上教学 高分子带来的环境 目标三 讨论 问题，以及天然高 应用过程中带来的一系列环境问恩，然 分子在“双碳”背 后介绍天然高分子的背景与意义，培养 景下的意义。（不 学生的低碳环保意识。 少于200字) 课程思政作业：要 重点：纤维素的物化性质、化学性质、 求学生每人至少阅 结构与化学反应。 读3篇与造纸或轻 工化工相关的文献 难点：纤维素的改性方法与功能纤维素 或书籍，阐述造纸 洪南龙 材料的应用。 讲授/小组 3-4 纤维素 线上教学 的工艺与关键技 目标三 讨论 课程思政融入点：介绍造纸的演变过程， 术，以及造纸带来 的系列问题。（至 我国历史伟人对造纸的巨大贡献，培养 少200字) 学生的爱国精神。 5-6 半纤维素 洪南龙 3 重点：半纤维素的结构、性质与利用。 线上敢学 讲授 作业： 简要说明纤 目标一 3
3 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 （线上/线下） 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1-2 绪论 洪南龙 4 重点：天然高分子的种类、来源与性质 等。 难点：不同天然高分子的联系与区别。 课程思政融入点：介绍传统高分子材料 应用过程中带来的一系列环境问题，然 后介绍天然高分子的背景与意义，培养 学生的低碳环保意识。 线上教学 讲授/小组 讨论 课程思政作业：要 求学生每人至少阅 读 3 篇与天然高分 子有关的文献或书 籍，阐述传统三大 高分子带来的环境 问题，以及天然高 分子在“双碳”背 景下的意义。（不 少于 200 字） 目标三 3-4 纤维素 洪南龙 4 重点：纤维素的物化性质、化学性质、 结构与化学反应。 难点：纤维素的改性方法与功能纤维素 材料的应用。 课程思政融入点：介绍造纸的演变过程， 我国历史伟人对造纸的巨大贡献，培养 学生的爱国精神。 线上教学 讲授/小组 讨论 课程思政作业：要 求学生每人至少阅 读 3 篇与造纸或轻 工化工相关的文献 或书籍，阐述造纸 的工艺与关键技 术，以及造纸带来 的系列问题。（至 少 200 字） 目标三 5-6 半纤维素 洪南龙 3 重点：半纤维素的结构、性质与利用。 线上教学 讲授 作业：简要说明纤 目标一
难点：半纤维素的结构与应用。 维素原料生物转化 乙醇主要有几种途 径。 半纤维的结构与应 用 重点：木质素的结构、性质与利用。 课程思政作业：要 难点：木质素的结构、测试方法与改性 求学生每人至少阅 研究等。 读3篇与木质素或 线上/线下混合 讲授/小组 造纸黑液相关的文 7-8 木质素 洪南龙 6 课程思政融入点：介绍造纸厂中排出的 教学 讨论 献或书籍，阐述工 目标三 造纸黑液对环境的污染，强调造纸黑液 业木质素的利用价 值。（至少200字） 的利用价值，变废为宝，提高学生的环 境保护意识。 作业：画出木质素 重点：天然橡胶的来源，历史，结构与 的三种基本结构单 性质等。 元。 9.10 天然橡胶 洪南龙 难点：天然橡胶的加工方法。 线下教学 讲授 目标一 简要说明木质素可 以发生哪些反应类 型 重点：淀粉的来源、结构、类型、性质 作业：什么是淀粉 等。 的老化？老化机理 10-11 淀粉 洪南龙 难点：淀粉的反应类型与应用。 线下教学 讲授 目标二 是什么？影响因素 有哪些？ 12-13 蛋白质 洪南龙 3 重点：蛋白质的结构、分类与性质。 线下教学 讲授/小组 课堂讨论：分设备 目标一
4 难点：半纤维素的结构与应用。 维素原料生物转化 乙醇主要有几种途 径。 半纤维的结构与应 用 7-8 木质素 洪南龙 6 重点：木质素的结构、性质与利用。 难点：木质素的结构、测试方法与改性 研究等。 课程思政融入点：介绍造纸厂中排出的 造纸黑液对环境的污染，强调造纸黑液 的利用价值，变废为宝，提高学生的环 境保护意识。 线上/线下混合 教学 讲授/小组 讨论 课程思政作业：要 求学生每人至少阅 读 3 篇与木质素或 造纸黑液相关的文 献或书籍，阐述工 业木质素的利用价 值。（至少 200 字） 目标三 9-10 天然橡胶 洪南龙 3 重点：天然橡胶的来源，历史，结构与 性质等。 难点：天然橡胶的加工方法。 线下教学 讲授 作业：画出木质素 的三种基本结构单 元。 简要说明木质素可 以发生哪些反应类 型 目标一 10-11 淀粉 洪南龙 4 重点：淀粉的来源、结构、类型、性质 等。 难点：淀粉的反应类型与应用。 线下教学 讲授 作业：什么是淀粉 的老化？老化机理 是什么？影响因素 有哪些？ 目标二 12-13 蛋白质 洪南龙 3 重点：蛋白质的结构、分类与性质。 线下教学 讲授/小组 课堂讨论：分设备 目标一
难点：生皮蛋白和蚕丝蛋白的特点与用 讨论 主题进行PPT分组 途。 演示(5人一组) 重点：甲壳素的结构、性质与应用。 课堂讨论：分设备 难点：甲壳素的结构，改性及在现实中 讲授/小组 14-15 甲壳素 洪南龙 w 的重要利用。 线下教学 主题进行PPT分组 讨论 目标二 演示(5人一组) 重点：壳聚糖的结构、性质与应用。 课堂讨论：分设备 16 壳聚糖 洪南龙 2 难点：壳聚糖的结构，不同改性及在生 讲授小组 活和医学上的重要应用。 线下教学 主题进行PPT分组 目标二 讨论 演示(5人一组) 合计 32 6 课程考核 评价依据及成绩比例(%) 课程目标 支撑毕业要求指标点 权重% 作业 PPT展示与讨论 期末考试 目标一 1-2 7 0 40 47 目标二 4-2.4-3 6 0 20 26 目标三 7-1.7-2 7 20 0 27 总计 20 20 60 100
5 难点：生皮蛋白和蚕丝蛋白的特点与用 途。 讨论 主题进行 PPT 分组 演示（5 人一组） 14-15 甲壳素 洪南龙 3 重点：甲壳素的结构、性质与应用。 难点：甲壳素的结构，改性及在现实中 的重要利用。 线下教学 讲授/小组 讨论 课堂讨论：分设备 主题进行 PPT 分组 演示（5 人一组） 目标二 16 壳聚糖 洪南龙 2 重点：壳聚糖的结构、性质与应用。 难点：壳聚糖的结构，不同改性及在生 活和医学上的重要应用。 线下教学 讲授/小组 讨论 课堂讨论：分设备 主题进行 PPT 分组 演示（5 人一组） 目标二 合计 32 6 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 权重% 作业 PPT 展示与讨论 期末考试 目标一 1-2 7 0 40 47 目标二 4-2,4-3 6 0 20 26 目标三 7-1,7-2 7 20 0 27 总计 20 20 60 100