《食品工程原理》 教学大纲

《食品工程原理》教学大纲课程名称：食品工程原理 总学时：64 理论学时：48 实验（上机）学时：16 先修课程：高等数学、大学物理、无机及分析化学 适用专业:食品科学与工程一、课程性质与任务课程性质：《食品工程原理》课程是食品科学与工程专业的工程基础课程，属必修课程。课程任务：使学生掌握各单元操作的基本原理；掌握各单元操作在食品工业中的应用；熟悉各单元操作涉及到的设备的构造、工作原理、性能和操作注意事项；了解某些重要设备（如离心泵、换热器、干燥器、蒸发器等）的简单设计并能够将以上学到的知识应用于食品新工艺的开发、新设备的研制和产品的生产中，使生产能得到改进。此外，在学习过程中，应注重对自学能力、分析问题解决问题的能力及认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风的锻炼和培养。二、课程目标课程目标1：运用食品工程基础知识和基本原理分析和解决食品工程问题。（支撑毕业要求1-3）课程目标2：根据食品加工单元操作的原理，通过分析、计算解决复杂的工程问题。（支撑毕业要求2-3）课程目标3：使用现代工具，依据食品加工基本原理，解决复杂工程问题。（支撑毕业要求5-2）课程目标与毕业要求指标点对应关系课程目标毕业要求指标点课程目标11-3工程知识：能够掌握食品工程基础知识和基本原理，并能根据专业知识和数学模型推演、分析食品复杂工程问题及解决方案的比较和综合。课程目标22-2问题分析：能基于食品工程原理、工程基础和数学模型方法，正确表达食品复杂工程问题。课程目标35-2使用现代工具：能够选用合适的现代工具、计算机及加工技术等，依据食品生产设计的基本知识与技能，对食品工程复杂问题进行解析、计算及设计开发。教学内容、要求及学时分配1.理论教学序号教学内容教学要求重难点学时教学方法对应课程目标1绪论辨别基本物理量及单位。不同的物理单位的换算。重点：记忆基本物理量及其单位；不同单位换算难点：经验公式的单位换算。2讲授提问习题1、22流体流动流体流动的质量衡算和能量衡算、液体输送管路的计算；叙述流体输送机械的工作原理及过程。运用伯努利方程式、连续方程解决实际流体输送问题。重点：流体静力学基本方程式及其应用。应用连续性方程、伯努利方程式通过分析计算解决复杂工程问题。难点：阻力损失的计算。121、讲授2、案例法3、习题法4、提问法1、2、33非均相混合物分离及固体流态化建立沉降、过滤过程的数学模型，解释食品工程基础知识和基本原理解释沉降和过滤现象。重点：沉降、混合单元操作的机理及数学模型。难点：颗粒沉降受力分析及数学模型建立。41、讲授2、学生讨论3、学生自学1、2、34以动量传递为特征的混合单元操作记忆混合的机理；区别流态化的类型；解释均质和乳化的机理。重点：混合的机理，流态化模型。难点：分析流化床的特征。21、讲授2、学生讨论3、学生自学1、2、34传热掌握稳态传热过程的计算、非稳态传热过程，了解换热器的工作原理。重点：平壁、圆筒壁的稳定热传导计算。综合传热计算。难点：综合传热计算。8讲授2、学生讨论1、25以热量传递为特征的单元操作熟悉蒸发的基本过程、掌握单效蒸发计算；区分多效蒸发中不同进料方式的应用范围。重点：单效蒸发的计算难点：多效蒸发的进料特点。41、讲授2、学生讨论3、案例法1、26微传质单元操作：吸收掌握分子传质、对流传质、相际间的传质，熟悉吸收基本概念，运用吸收速率方程。重点：双膜模型的建立及应用。难点：吸收速率方程在双膜模型的应用。41、讲授2、学生讨论3、提问法1、27传质单元操作：蒸馏掌握汽液平衡、平衡蒸馏与简单蒸馏、精馏塔的计算。重点：精馏单元操作的原理及计算。难点：汽液相平衡理论。41、讲授2、学生讨论3、提问法1、28干燥与空气调节掌握湿空气的性质，掌握干燥过程的衡算。重点：湿空气的性质；干燥的物料衡算。难点：湿空气的相平衡图及干燥物料的热量衡算。81、讲授2、学生讨论3、案例法1、2、32.实验教学序号教学内容教学要求重难点学时教学方法对应课程目标1实验一粘度的测定掌握粘度的测定步骤，理解粘度的测定的原理。重点：解释粘度测定的原理难点：总结归纳温度、浓度等因素对液体粘度的影响规律，并分析原因。4实验小组合作、讨论32实验二热风干燥实验掌握热风干燥原理，了解热风干燥的实验效果。重点：解释热风干燥原理难点：利用现代计算机技术绘制干燥曲线并分析影响干燥速率的因素。4实验小组合作、讨论33材料粉碎及产品粒度测定要求学生理解材料粉碎的原理，掌握产品粒度测定的方法。重点：解释分级筛分的原理难点：利用现代计算机技术绘制颗粒粒度分布频率图。4小组合作、讨论34实验四面粉生产设备参观要求学生了解面粉生产与包装设备，积累相关的实践生产经验，掌握面粉的生产流程及相关注意事项。重点：阐述面粉的生产流程及相应设备的操作原理难点：利用现代计算机技术绘制工艺流程图4实验小组参观3教学基本要求、方法及课程思政设计1.教学基本要求教学应更加注重理论与实际的结合。学生完成这门课程的学习，应掌握食品加工过程的原理、常用单元操作中典型设备的工作原理、基本构造及设计计算，并具备分析解决工程设计及生产操作中各类实际问题的能力。培养学生科学思维能力，完善学生知识结构，提高学生分析、归纳的能力。2.教学方法课堂教学在多媒体教学的基础上，利用翻转课加强与学生的线上线下交流互动，有针对性的开展个性化教学；根据学生学习效果，开展题训练。实验教学则是通过小组任务驱动开展实验，通过小组合作和实践操作提高学生的团队合作精神、动手能力和专业知识综合应用能力；通过小组讨论分析提高学生的交流沟通、问题分析能力。3.课程思政设计坚持价值引领、能力培养、知识传授“三位一体”，坚持立德树人，对学生进行劳动教育、爱国教育、职业道德与素养培育、强化环境保护意识等，及时发现教学中存在的问题做好持续改进，加强课程思政教学改革，多参加线上线下会议，观摩学习，优化课程教学内容。以食品工程产业发展现状作为切入点，对学生进行安全教育、法制教育，培养学生创新意识，换角度看待问题，改变思维，寻找多途径解决问题，提升学生创造能力。考核方式及成绩评定1.考核与评价方式及成绩评定课程的最终成绩由平时成绩和期末考试成绩两部分构成。平时成绩（50%）：视频学习(10%)，章节测验（30%），问答互动（10%），作业（20%），实验成绩（30%）。考试成绩（50％）：综合成绩60分以上认定合格。评价方式及成绩比例课程目标支撑毕业要求建议考核与评价方式及成绩比例建议成绩比例平时成绩考试成绩课程目标1支撑毕业要求1-2152035课程目标2支撑毕业要求2-1203050课程目标3支撑毕业要求3-115015合计5050100注：该表格中比例为课程整体成绩比例。2．考核与评价标准平时成绩考核与评价标准课程目标基本要求评价标准比例优秀（90-100）良好（70-89）合格（60-69）不合格（0-59）课程目标1运用食品工程基础知识和基本原理分析和解决食品工程问题。认真上课，完成线上章节测验题，且平均成绩达到90分及以上。认真上课，完成线上章节测验题，且平均成绩达到70分及以上。按时上课，完成线上章节测验题，且平均成绩达到60分及以上。按时上课，完成线上章节测验题，平均成绩低于60分。30课程目标2根据食品加工单元操作的原理，通过分析、计算解决复杂的工程问题。认真上课，完成线上视频学习，正确回答问题，完成作业题，且平均成绩达到90分及以上认真上课，完成线上视频学习，正确回答问题，完成作业题，且平均成绩达到70分及以上按时上课，完成线上视频学习，较正确回答问题，完成作业题，且平均成绩达到60分及以上按时上课，完成线上视频学习，基本准确回答问题，完成作业题，平均成绩低于60分40课程目标3使用现代工具，较好地完成实验报告，数据作图准确、数据分析合理高质量完成实验报告，分析有理有据。报告平均成绩达到90分及以上。较好的完成实验报告，分析有条理。报告平均成绩达到70分及以上。实验报告质量一般，有一定的分析。报告平均成绩达到60分及以上。实验报告内容不完整，报告平均成绩低于60分30注：该表格中比例为平时成绩比例。考试成绩考核与评价标准课程目标基本要求评价标准比例优秀（90-100）良好（70-89）合格（60-69）不合格（0-59）课程目标1运用食品工程基础知识和基本原理分析和解决食品工程问题。很好地运用食品工程基础知识和基本原理分析和解决食品工程问题。较好地运用食品工程基础知识和基本原理分析和解决食品工程问题。基本上能运用食品工程基础知识和基本原理分析和解决食品工程问题。无法运用食品工程基础知识和基本原理分析和解决食品工程问题。40课程目标2根据食品加工单元操作的原理，通过分析、计算解决复杂的工程问题。根据食品单元操作的原理，解释现实问题，计算解决实际工程问题。较好地根据食品单元操作的原理，解释现实问题，计算解决实际工程问题。基本地根据食品单元操作的原理，解释现实问题，计算解决实际工程问题。基本根据食品单元操作的原理，解释现实问题，不能计算解决实际工程问题。60注：该表格中比例为期末考试试卷成绩比例。六、推荐教材和教学参考书教材：《食品工程原理》第三版，冯骉，中国轻工业出版社，2024年。