《食品机械与设备》课程教学大纲

 

 

 Food Machinery and Equipment             

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   编写单位:食品与生物工程学院  食品科学与工程系

编写时间: 2024 02

 

 

 

 

 

《食品机械与设备》课程教学大纲

一、基本信息

课程名称:食品机械与设备    英文名称: Food Machinery and Equipment

课程类别:专业教育课程

课程性质:必修课

课程编号:0832000215

学分:3

总学时:48。其中,讲授48学时,实验0学时,上机0学时,实训0学时。

适用专业:食品科学与工程

先修课程与知识储备:物理、机械制图、食品机械设计基础、食工原理等,了解了机械设备相关类型、工作原理及在食品加工操作单元中机械设备相关应用等基本知识,具有学习本课程的基础。

后继课程:食品工艺学、食品工厂设计、毕业设计等

二、课程简介:

《食品机械与设备》是全国高等学校食品科学与工程专业的核心专业课程之一,属于食品科学与工程专业专业必修课程,它是一门为学生在食品工艺学与食品工厂设计课程之间建立紧密联系的桥梁性课程。本课程介绍了食品工厂中相关设备的类型、基本结构、工作原理、特点以及相关设备在食品工厂中选用的原则。

三、教学目标

1、课程思政教学目标通过对本课程的学习,学生认识到新时代的食品产业是国民经济的支柱产业,是能满足我国人民日益增长的对美好生活向往需求的健康产业;了解及评价食品机械与设备在食品工业中的重要性,正确理解食品加工行业与人体健康、社会稳定及国家发展之间的关系,确定掌握食品机械与设备在食品工业中的运用并进行创新开发的重要性;激发学生的爱国情怀、责任担当意识和求索创新、探寻真理的科学思维与积极性,增强食品工业的发展、为人民健康服务的而努力学习的使命感和责任感,并提高学生的专业素养塑造学生人格魅力

2、课程教学总目标掌握并评价典型食品机械与设备的基本结构、工作原理与选用原则及方法,并能在生产工艺设计、工厂设备选型、车间设备布置中进行比较与分析。通过对专业知识的学习及其他相关课程的研究,能够对食品加工所需新设备、新技术的开发设计提出合适的方案。能够运用专业知识并考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素进行食品加工系统和工艺流程的规划和设计。

3、课程目标与学生能力和素质培养的关系学生通过该课程的学习,不仅应该掌握并评价食品工厂中设备的类型、结构、工作原理和特点的基本理论知识,并能把相关的理论知识在实际中运用,具有在工程实践中提出、分析、解决实际问题的能力,并能够运用专业知识并考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素对新设备进行设计开发,对食品加工系统和工艺流程进行规划和设计,培养学生通过学习提高工程及综合素质和人格魅力。

4、毕业要求课程目标关系(OBE结果导向)

按照2021年培养方案中的毕业要求,考虑本课程与专业毕业要求的支撑关系,制定本课程学习目标如表1所示:

1《食品机械与设备》课程目标-毕业要求关系表

毕业

要求

指标点

关联程度

课程目标

1.工程知识

1.4 具备解决食品科学与工程领域复杂工程问题所需的专业基础理论与专业知识,并能将其用于解决方案的比较与分析。

 

H

掌握及评价典型食品机械与设备的基本结构、工作原理与选用原则及方法,并能在生产工艺设计、工厂设备选型、车间设备布置中进行比较与分析。             

3.设计/开发解决方案

3.1 掌握食品工程设计和产品开发全周期、全流程的基本设计/开发方法与技术,了解影响设计目标和技术方案的各种因素。

M

通过对专业知识的学习及其他相关课程的研究,能够对食品加工所需新设备、新技术的开发设计提出合适的方案。

3.3 在考虑社会、健康、食品安全、法律、文化及环境等约束因素基础上,能进行食品工程系统、工艺流程、新产品、新技术、新设备的设计开发,并在设计中体现创新意识。

 

M

能够运用专业知识并考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素进行食品加工系统和工艺流程的规划和设计。

 

注:表中“H()M()L()”表示课程与各项毕业要求的关联度。

 

 

 

四、课程内容及学时分配

2 《食品机械与设备》课程内容与学时分配

知识单元

知识点

讲授学时

实验学时

上机学时

课程目标

序号

描述

序号

描述

1

绪论

1

食品加工机械设备的分类与特点

1

0

0

2

食品机械设备的结构要求

3

食品机械设备的选型

2

物料输送机械

1

固体物料输送机械

5

0

0

①②

2

液体物料输送机械与设备

3

可压缩流通输送机械与设备

3

清洗机械与设备

1

原料清洗机械

2

0

0

①②

2

包装容器清洗机械

3

CIP系统

4

分选分离机械与设备

1

分选机械设备

6

0

0

①②

2

离心分离机械

3

过滤设备

4

压榨机械

5

提取机械设备

6

膜分离机械设备

7

粉尘分离设备

5

粉碎切割机械

1

粉碎机

2

0

0

①②

2

切割碎解机械

6

混合均质机械与设备

1

液体搅拌与混合机械设备

6

0

0

①②

 

2

粉体混合机械

3

搅拌混合与捏合机械设备

4

均质机械设备

7

热交换热处理机械与设备

1

热交换器

4

0

0

①②

2

热处理机械与设备

3

挤压机械与设备

4

油炸设备

5

其他加热机械与设备

8

浓缩设备

1

真空蒸发浓缩设备

4

0

0

①②

2

冷冻浓缩设备

9

干燥机械与设备

1

对流型干燥设备

2

0

0

①②

2

传导型干燥设备

3

冷冻干燥机

10

成型机械设备

1

压模成型设备

4

0

0

①②

2

挤模成型设备

3

注模成型设备

11

包装机械设备

1

液体物料装料

机械与设备

4

0

0

①②

2

固体物料的充填

机械与设备

3

瓶罐封口机械设备

4

袋装食品包装机械

5

无菌包装机械

6

贴标与喷码机械

7

外包装机械设备

12

杀菌机械与设备

1

罐头食品

杀菌机械设备

4

0

0

①②

2

液体食品物料无菌

处理系统

3

电离辐射杀菌装置

13

冷冻机械设备

1

制冷概念与机械设备

2

0

0

①②

2

食品冷冻冷却设备

3

食品冷藏链设备

14

典型食品生产线及其机械设备

1

果蔬制品生产线

2

0

0

2

肉制品生产线

3

乳制品生产线

4

糖果制品生产线

5

软饮料生产线

合计

 

 

 

48

 

 

 

 

五、教学方法及要求

1、教学方法及要求

1教师学科专业背景:本课程要求任课教师为食品科学与工程专业的资深教师,非常熟悉国内外食品机械与设备行业的发展现状、存在问题、研究热点、发展趋势及与环境、社会的关系,能熟练指导学生进行文献资源检索和利用文献研究对复杂工程问题进行归纳、总结和提出解决措施。

2)教学准备:采取个人备课与集体备课相结合的方式,不仅保证个人备课的风格,视频会议和QQ群讨论的集体备课方式则有利于群策群力实现课程教学目标的实现,通过课程内容重构、问题驱动思考、案例拓展思维、思政元素发掘等线上线下活动,注重将价值观塑造、能力培养与知识传授有机融合,有效提高备课质量。

3)教学方式、教学手段和教学组织:本课程采用PPT多媒体教学方式进行课堂讲授,结合课堂讨论、案例讲解等方式对学生进行培训后,学生对食品工厂中机械设备的类型、采用的材料有所了解,特别是对食品工厂中常用的相关机械设备的结构、工作原理、操作要点要掌握,并能理解相关机械设备的基本计算,为设备选型打下基础。同时对生产线上相关机械设备的配置有相当程度的理解和创新,为毕业设计中生产工艺的设计做好准备。并通过网络教学平台和学生进行互动交流,充分提高学生的学习积极性。本课程在讲授过程中每一章节完毕后布置作业,作业内容包括教材每章后的思考题和自测题,学习一段时间,待学生掌握一定专业知识后,布置综合性大作业考察学生学习效果。本课程拟通过食品机械与设备在食品工业中的重要性、食品行业在国计民生中的关系及相关事例的讲述中融入思政元素,课程内容学习中浸入式达成本课程的思政教学目标。本课程课堂教学基本流程如图1所示。

 

 

1   课堂教学基本流程

 

2课程思政教学方法及要求

全面分析、收集及整理本课程知识点里的思政元素,梳理提炼出本课程专业知识与思政元素的结合点,进行融入式教学设计,贯穿于课程教学全过程。通过介绍历年我国食品工业总产值与利税贡献、集约化发展现状,学生认识到新时代食品产业是国民经济的支柱产业,是能满足我国人民日益增长的对美好生活向往需求的健康产业;通过对食品生产过程中出现的一些典型问题案例及新技术的介绍,学生能进一步认识到这些问题对食品产业及社会可持续发展带来的不利影响和进一步完善技术标准体系、产业政策与法律法规的重要性;学生更能理解食品产业的发展亟待原始性创新急需培养一大批德智体美劳全面发展的创新型人才。

围绕课程教学目标,让思政教育无痕迹贯穿在知识点教学中。一方面是学生必须掌握的知识点合理运用该知识点要解决复杂工程问题,另一方面是与相关知识点关联的科学思维与课程思政元素,引入思政元素旨在激发学生的爱国情怀、责任担当意识和求索创新、探寻真理的科学思维与积极性。

、重点与难点

  1. 重点内容:物料分离、均质、热处理、真空浓缩、干燥、包装、制冷机械设备的结构、工作原理及相关计算。
  2. 难点内容:真空浓缩设备的工艺计算、杀菌锅内压力的计算及切割机械设备的工艺计算等。

学习要求

要求学生养成关注国际国内食品行业问题和相关国家政策的习惯;认真完成老师布置的课前预习、课堂讨论和课后作业;及时、真实地向老师反映学习效果,提倡学生根据自己的就业择业情况提出其它学习需求,按要求完成课程考核。

1、预习要求

为加深和拓展学生对食品或生物行业的了解,每节课后给学生指定中外文参考文献作为下次课的预习内容,并通过课堂提问对预习效果进行考察。

2、课堂讨论要求

任课教师课前向学生布置要讨论的问题和需提前阅读的参考文献,通过学生围绕所讨论问题发表意见使课堂讨论逐步深入,讨论结束时任课教师要正确概括所讨论问题的答案或结论,并指出讨论过程中的优缺点。

3、作业要求

本课程每章讲授完成后会布置一次作业包括思考题、填空题、判断题和选择题,课程讲述到一定阶段后会布置两次综合性的大作业。要求学生在学校图书馆或中国知网相关数据库查找、下载相关文献资料,经文献研究、归纳、总结完成作业,并按照作业具体要求列出所参考文献。

八、考核内容及考核方式

1.考核内容及评价依据

本课程考核内容、建议评价依据以及与课程目标对应关系如表3所示。

表3 课程目标-考核方式关系表

课程目标

考核内容

评价依据

掌握典型食品机械与设备的基本结构、工作原理与选用原则及方法,并能在生产工艺设计、工厂设备选型、车间设备布置中进行比较与分析。

 

平时:综合表现、课堂问答、课程作业。(40分)

期末考试:典型食品机械设备的分类、基本结构及工作原理,以及典型食品机械设备在食品加工工程中的选用、选型及车间布置的原则及方法。(35-50分)

1.课堂提问及综合表现、作业情况、期中考核

2.期末考试

 

通过对专业知识的学习及其他相关课程的研究,能够对食品加工所需新设备、新技术的开发设计提出合适的方案。

平时:综合表现、课堂问答、课程作业。(30分)

期末考试:食品机械与设备的改进和设计的原则和方法;食品加工新工艺过程中相关设备的应用和设计(35-40分)

1.课堂提问及综合表现、作业情况、期中考核

2.期末考试

能够运用专业知识并考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素进行食品加工系统和工艺流程的规划和设计。

平时:综合表现、课堂问答、课程作业、综合性大作业。30分)

期末考试:食品加工系统和工艺流程的设计方法和原则(20-30分)

1.课堂提问及综合表现、作业情况、期中考核

2.期末考试

 

 

2.成绩评定

1)成绩评定标准:期末考试加平时成绩,其中期末考试占总成绩60%,采用书面闭卷考试形式。平时成绩通过课堂提问课后作业及期中考核情况给定,占总成绩的40%其中课程作业评分标准见表4

4  课程作业评分标准

观测点

评分

完成

进度

20

按时完成

20分)

延时完成

15分)

后期补交

10分)

未完成

0分)

完成

态度

20

排版工整,回答问题条理清楚,符号、单位规范。(18~20分)

排版工整,回答问题条理性较好,主要符号、单位规范。(14~17分)

有排版,回答问题要点能辨识,部分符号、单位等欠规范。(10~13分)

无排版,回答要点能辨识。

1~9分)

准确度

60

概念清晰,问题分析正确,归纳总结能力强,解决方案可行性好。(54~60分)

概念清晰,问题分析正确,归纳总结能力较强,解决方案可行性较好。

48~53分)

概念较清晰,问题分析基本正确,归纳总结能力一般,解决方案基本可行。(36~47分)

概念欠清晰,问题分析、归纳总结、解决方案可行性较差。

1~36分)

总成绩

100

3个观测点得分总和

 

期末考试成绩(60%

期末考试成绩是考核成绩的主要部分,占 80%,形式为闭卷考试。主要考核学生对食品机械与设备课程中的基本知识的掌握程度及运用基本知识分析、解决复杂食品工程问题的能力。题型包括判断题、填空题、选择题、简答题和综合题。

平时成绩(40%

平时成绩主要由三部分构成:

A.课堂提问:占总成绩5%

B.课后作业:占总成绩5%

C.大作业两次:占总成绩 20%

D.期中考核:占总成绩10%

(2)课程目标与评分标准之间的对应关系

 

5 课程目标-成绩评定标准关系表

课程目标

成绩评定标准

掌握典型食品机械与设备的基本结构、工作原理与选用原则及方法,并能在生产工艺设计、工厂设备选型、车间设备布置中进行比较与分析。

 

  1. 期末考试,占总成绩60%,按试卷评分标准执行;
  2. 综合性大作业两次,占总成绩的20%,按照实际考查情况给分; 
  3. 课堂提问,占总成绩5%,按照实际提问给分;
  4. 课后作业,占总成绩5%,按照表4评分标准给分。
  5. 期中考核,占总成绩10%,按照实际卷面情况给分。

通过对专业知识的学习及其他相关课程的研究,能够对食品加工所需新设备、新技术的开发设计提出合适的方案。

  1. 期末考试,占总成绩60%,按试卷评分标准执行;
  2. 综合性大作业两次,占总成绩的20%,按照实际考查情况给分; 
  3. 课堂提问,占总成绩5%,按照实际提问给分;
  4. 课后作业,占总成绩5%,按照表4评分标准给分。

5.期中考核,占总成绩10%,按照实际卷面情况给分。

能够运用专业知识并考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素进行食品加工系统和工艺流程的规划和设计。

  1. 期末考试,占总成绩60%,按试卷评分标准执行;
  2. 综合性大作业两次,占总成绩的20%,按照实际考查情况给分; 
  3. 课堂提问,占总成绩5%,按照实际提问给分;
  4. 课后作业,占总成绩5%,按照表4评分标准给分。

5.期中考核,占总成绩10%,按照实际卷面情况给分。

 

课程资源平台(专题网站、学校网络资源;实践性教学资源,课程思政资源)

http://openstd.samr.gov.cn/bzgk/gb/index

http://www.foodmate.net/

http://www.fbshipin.com/

十、教材主要参考书

推荐教材

许学勤主编.食品工厂机械与设备[M].北京:中国轻工业出版社,2008.

参考资料

[1] 崔建云主编.食品加工机械与设备[M].北京:中国轻工业出版社,2005.

[2] 刘协舫,郑晓等编.食品机械[M].武汉:湖北科学技术出版社,2002.

[3] 陆振曦主编.食品机械原理与应用[M].北京:中国轻工业出版社,1995.

[4] 沈再春主编.农产品加工机械与设备[M].北京:农业出版社,1993.

 

大纲执笔人:   课程负责人:   大纲审核人:吴苏喜