摘要：为了体现《纤维结构与性能》课程的“两性一度”，探索纺织工程研究生课程教学的新模式，研究提出了案例库课程建设。根据大纲要求设置案例专题，并借助网络平台共享课程案例库。借助案例法教学将基础理论和研究实践相结合，使复杂抽象的知识点在纺织工程研究生教学中条理化、系统化、具体化，成为《纤维结构与性能》研究生课程教学中的重要手段之一。
关键词：案例库; 纤维结构与性能; 研究生教学;
0 引言
案例教学是研究生专业学位课程中重要的教学方法之一，它根据教学目标，以收集到的针对性案例为素材设立具体情境，通过教师引导、学生互动和讨论，提高学生将理论知识应用在复杂情境中的能力。案例教学不仅可以激发学生的联想，避免枯燥无味的文字，还能培养学生的自主学习、勇于创新、实践分析和团队协作的能力[1]。
目前案例教学主要在公文科类专业较为普遍，案例教学最早于1870年由美国的哈佛大学法学院提出，主要对企业管理教学案例进行收集和整理。通过组织研讨、开展讲习班、出版案例着作，积极推广案例教学，在全美工商管理专业得到了广泛的普及。自20世纪50年代起，案例教学逐渐传入加拿大、英国、日本、德国等，案例教学研究也成为了全世界教育界的热点之一[2]。
案例教学于20世纪80年初引入我国，但也主要在管理学院中普及。对于纺织材料类，甚至工科类专业的案例教学还处于初期。2017年国家教育部启动了关于“新工科”发展研究工作，包括新工科专业的知识体系构建和新工科培养模式的调整。案例教学在新工科的思想指导下将具有非常大的作用和广阔的前景[3]。目前案例库建设项目较少、案例获取不易，操作模式还需要探索，所以案例库建设任重而道远。
1《纤维结构与性能》案例库建设概述
1.1 案例库建设的意义
《纤维结构与性能》是纺织科学与工程学科研究生课程的专业选修课，平均80%的研究生选修本课程。本课程通过了解目前最新的研究方向和进展，以案例形式介绍纤维结构与性能的关系，在让研究生理解知识的同时感知研究动向，学习研究方法，为研究生的科研做好知识储备。
在《纤维结构与性能》研究生课程的案例教学中，根据各章节教学内容和教学目标的要求，在重要知识点处设置典型案例，在教学过程中，由学生针对案例进行分析和讨论等，得出结论与评价，最终达到培养学生分析问题、自主学习以及科研创新的能力。
1.2 案例库的内容
《纤维结构与性能》的教学案例主要包括自编案例和已有案例：自编案例主要来源于研究新闻热点和自身研究领域成果；已有案例主要由教师根据知识点编制的案例，主要来源于教科书、着作、杂志论文和企业研发成果等。《纤维结构与性能》案例库的内容结构与课程教学大纲紧密结合，由10个专题组成：纤维的结构；纤维的吸湿性；纤维的力学性质；纤维的热学性质；纤维的电学性质；纤维的光学性质；纤维的声学性质；纤维的尺寸效应；纤维的结构仿生；纤维增强复合材料。
2《纤维结构与性能》案例库实施过程
熟练掌握案例资料的相关知识及背景，要有一定的知识面储备，应对各种教学情况；结合教学条件和学生情况选择合适的案例，可以借助多媒体、板书等多种形式设计教学环节；在合适的知识点处呈现相关案例，吸引学生的注意和兴趣，调动起学生的积极性，根据案例类型、教学时间和目标等展开讨论。设计阅读文献并结合讨论环节，让学生查询和了解其他相关知识。通过自评和调查问卷的方式进行总结和反思，包括知识难易程度、知识点传播方式、案例选择性、学生学习效果等方面。反思教学过程中的不足之处，以便在下一次教学过程中加以提升。下面具体列举几个案例库专题加以补充说明。
2.1“纤维的结构”案例
案例摘要：纺织纤维基本由大分子构成，大分子聚集状态组成了聚集态结构，通过显微镜可以观察到其形态结构。以各种常见纤维为案例，探讨纤维的单体、聚合度、柔曲性与其性能关系，探讨纤维的聚集态结构模型、结晶度、取向度，以及纤维的细度、长度、横截面、表面结构与性能的关系。
案例关键词：大分子结构；聚集态结构；形态结构。
案例正文：探讨棉、毛、麻、丝、各种化纤的大分子链结构的特点，聚集态结构特点和形貌结构特点，以及对聚合物的各种性能的影响。展示常见纤维的单体、官能团、大分子链结构等。图示讲解大分子构型和单键内旋，及其对大分子链节旋转和纤维柔曲性的影响。讲解纤维素纤维、涤纶、丙纶、维伦和腈纶等常见纤维的单基结构和官能团对纤维性能的影响。探讨常见纤维的微形态结构和宏形态结构，以及对聚合物的各种性能影响。此外，以目前的异形纤维为案例，介绍纤维截面异形化的目的和作用。
案例思考：根据案例内容让学生归纳出棉、涤纶、丙纶、维纶和腈纶等纤维的单体，根据其分子结构分析纤维具有的性能。总结各常见纤维的聚集态结构对纤维性能的影响。纤维的截面有多种，解释为什么异形纤维会具有一些特殊的性质，异性纤维的制造方式是什么，它们的特殊性质能应用在哪些方面。
2.2“纤维的吸湿性”案例
案例摘要：以吸湿排汗纤维为案例，介绍了几种流行的吸湿排汗纤维与其产品应用，探讨吸湿排汗纤维的各种结构与性能的关系。
案例关键词：吸湿排汗纤维
案例正文：探讨几种吸湿排汗纤维（细旦丙纶，Cooldry,Coolplus,Wellkey,Coolmax等）的结构特点，分析吸湿排汗纤维的各种结构与性能的关系。使用共混或复合纺丝、接枝共聚的化学改性法；异形截面法、纤维细旦化法等其他物理改性方法可以得到吸湿排汗纤维，分别介绍Cooldry、Coolplus、Wellkey等纤维的吸湿机理、吸湿特点，并分别测试新型吸湿快干纤维与常规纤维的吸湿性能。
案例思考：介绍其他关于优异吸湿性的纤维品种和机理。
2.3“纤维的电学性质”案例
案例摘要：纺织纤维的电学性能，通过导电纤维和压电纤维案例介绍纤维结构与电学性能的关系。
案例关键词：导电纤维；压电纤维。
案例正文：以导电纤维的定义和分类展开，可使用拉伸法、熔融纺丝法多种方法制备导电纤维。导电纤维可分为金属类、碳黑类以及金属化合物类，不同材料的导电性能不同，故导电纤维的种类也较多。导电纤维应用于纺织品领域，具体可分为抗静电纺织品、电磁屏蔽纺织品、传感器纺织品、军工纺织品。压电纤维使用“纳米发电机之父”王中林院士的案例，讲述压电纤维的机理与应用，并提供相关研究的网址，使学生能够拓展知识面。
案例思考：启发学生进一步了解并进行探索制备导电纤维的新方法。思考导电纤维具体有哪些分类？压电纤维的原理是什么？
2.4“纤维的光学性质”案例
案例摘要：通过远红外纤维和抗紫外线纤维案例，阐述纤维结构与光学性能的关系。
案例关键词：远红外纤维；抗紫外线纤维。
案例正文：远红外纤维在常温下具有吸收和发射远红外线功能，通过在纤维加工过程中加入远红外吸收剂，使其具有高效的对人体保温保健功能。抗紫外线纤维具有对紫外线的破坏功能，在车内装饰、农业用布领域应该广泛。通过介绍纤维的机理、加工方式和应用，使学生了解纤维结构与光学性能的密切联系。
2.5“纤维的声学性质”案例
案例摘要：通过隔音材料和吸音材料案例，介绍纤维结构与声学性能的关系。
案例关键词：隔音；吸音。
案例正文：隔音材料材质的要求是密实无孔隙，有较大的重量，一般用在卧室等隐私性较高的地方。而吸音材料是由于内部有很多微孔，声波传导进去后发生反射，经过多次反射叠加后，振幅变小，防止产生回音。一般用在摄影棚、电影院等易有回音的地方。纤维材料中如聚酯纤维棉、玻璃棉、矿棉、植物纤维喷涂等，材料内部有大量连通的微小孔隙，声波通过孔隙进入材料内部，与材料发生摩擦将声能转化为热能，从而达到消音的效果。
2.6“纤维的结构仿生”案例
案例摘要：以超微坑纤维、多重螺旋纤维、变色纤维、仿皮革纤维4种仿生纤维为案例，介绍原理、制备方法和发展趋势。
案例关键词：超微坑纤维；多重螺旋纤维；变色纤维；仿皮革纤维。
案例正文：通过图片和视频进行演示，超微坑纤维模仿蛾的角膜结构，通过物理法与化学法可形成纤维表面的微坑。多重螺旋纤维是模仿散发着多种色彩的闪蛱蝶翅膀上的鳞片制成的。变色纤维是模仿变色龙随环境变化而改变自身颜色的特点而制成的，变色纤维受到光、热、水分等外界刺激后可改变自身颜色，例如有光敏变色纤维、热敏变色纤维。仿皮革纤维是模仿天然皮革的结构而开发出来的合成人造革，还有桃皮绒这种新型面料也已被开发出来。
案例思考：利用自然界生物的特性开发出以上仿生纤维，部分仿生纤维已经用于服装领域，比如仿皮革纤维，但有些仿生纤维仍然需要继续开发。是否可以举一些其他仿生纤维的案例？它们的原理各是什么？是否能在其他纤维方面给予一些启示？
3 结语
《纤维结构与性能》的案例库建设关键是要收集最新的研究方向和进展，不断更新案例内容，使每一个案例都能将知识点具体化、形象化，在让研究生理解知识的同时感知研究动向，学习研究方法，为他们的科研做好知识储备。通过引入案例，描述特定情景，从而激发学生的好奇心与求知欲，达到培养学生分析问题、解决问题以及实践创新能力的目的。因为研究生背景存在差异，针对不同专业情况的研究生，要根据各自的侧重点和研究方向，通过案例库的运用，优化教学设计、教学内容、教学方法和考核方式，因材施教，以提高教学质量。
参考文献
[1]王娟,林田,杨碧萍,等.《高级健康评估》研究生课程案例库的建设[J].全科护理,2019, 17(14):116-118.
[2]刘泓岑.工商管理案例教学对法学诊所式教学的启示[J].长江丛刊,2018(1):281.
[3]王振飞.案例教学在工科研究生教学中的应用研究[J].科教文汇,2017(26):35-36.
