食品工程原理说课.docx

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食品工程原理说课

《食品工程原理》说课

威海职业学院生物与化学工程学张本杰

本课程作为食品加工技术的专业基础课程，通过近几年的改革与建设，在教学团队、教学内容等诸多方面取得了一定成绩。

下面我将从课程设置、教学内容等5个方面介绍本课程的整体情况。

一、课程设置

（一）课程的性质和地位

通过调研确定专业的培养目标，选择典型的职业岗位，确定了食品加工技术专业的主要岗位群，通过对岗位群职业能力的广泛调研、分析，确定了食品加工技术专业的课程体系，以职业行动能力培养为核心，构建理论实践一体化的工作过程系统化专业课程体系。

（二）本课程在课程体系的地位

《食品工程原理》是食品加工技术专业的基础课程与训练项目之一，是具体体现和实现食品加工技术专业人才培养目标的重要课程。

通过本课程的学习，使学生掌握食品单元操作的相关知识，具备生产一线工艺设备管理和维护保养的初步能力，进一步提升学生的职业岗位综合能力和职业素养。

本课程以高等数学、基础化学为先行课程，以食品加工技术、食品加工设备等课程为后续课程。

二、课程目标

（一）总目标

强调理论和实际相结合，提高分析和解决工程实际问题的能力。

培养学生具有运用基础理论，分析和解决化工生产中各种实际问题的能力。

学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯和职业规范，能运用相关的专业知识、专业方法和专业技能解决工程中的实际问题。

发展好奇心与求知欲，发展科学探索兴趣，培养坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神，有振兴中华，将科学服务于人类的社会责任感。

理解科学技术与社会的相互作用，形成科学的价值观；培养学生的团队合作精神，激发学生的创新潜能，提高学生的实践能力。

通过本课程的学习，学生应达到下列基本要求：

1.能正确理解各单元操作的基本原理；了解典型设备的构造、性能和操作原理，并具有设备选型及较核的基本知识。

2.掌握主要单元操作过程及设备的基本计算方法；掌握基本计算公式的物理意义、应用方法和适用范围；具有查阅和使用常用工程计算图表、手册、资料的能力。

3.掌握常见食品单元操作要领。

4.具有选择适宜操作条件、探索强化过程途径和提高设备效能的初步能力；具有运用工程技术观点分析和解决食品单元操作中一般问题的初步能力。

（二）具体目标

1.知识与技能

（1）能够根据实际情况，从基础管理和技术管理两方面进行规划，最大限度地掌握操作，具备食品单元操作的初步能力。

（2）掌握相关工艺设备的日常维护与保养的常识，能遵守职业规范，具备计划、组织、实施数控设备维护和保养的初步能力。

（3）重视本课程与其他课程之间的联系，能综合运用有关的知识、技能与方法分析和解决工程问题。

2.过程与方法

（1）经历各种科学探究过程，进一步理解科学探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力。

（2）在学习过程中，学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工。

（3）能对自己的学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习的能力。

（4）通过理论知识和实践活动相结合的一体化学习过程，深入了解理论和实践之间的相互关系。

（5）通过让学生参加实践活动，尝试经过思考发表自己的见解，尝试运用技术知识和研究方法解决一些工程实践问题。

3.情感态度与价值观

（1）能领略本领域科技发展的过程，激发对科学技术探究的好奇心与求知欲，能体验技术改革的艰辛与喜悦。

（2）有参与科技活动的热情，有将科学知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究各种工程问题。

（3）具有敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神，

（4）有主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神。

（5）养成认真细致、实事求是、积极探索的科学态度和工作作风，形成理论联系实际、自主学习和探索创新的良好习惯。

（6）关心国内、外科技发展现状与趋势，有振兴中华的使命感与责任感，有将科学技术服务于人类的意识。

三、课程设计

（一）课程设计理念与思路

紧紧围绕专业课程体系，以培养高技能应用型人才为目标，校企合作，主要解决了教什么、谁来教、怎么教等系列问题。

1.基于岗位能力需求，设计课程内容（职业性）

通过企业调研、职业分析、岗位任务分析，确定岗位核心技能，以典型工作任务为中心来整合相应的知识、技能和态度，并参照化工总控工资格标准确定综合性学习任务，以企业工作项目为载体，实现旧的学科体系的解构和新的行动体系的重建，而每一个学习性任务都是一个完整的工作过程，学生在这个完整的工作过程中实现知识、技能的学习和素质的提高。

2.基于工作过程，设计教学过程（实践性）

依据化工生产操作工作的流程，设计教学过程和内容的排序，根据各个流程重点培养相对应的知识和能力。

每一项任务都按照一个完整的工作过程进行内容的序化，采用六步教学法：

（1）收集信息阶段：

了解工作任务,根据自己掌握的专业知识,独立收集、分析和整理信息。

（2）制定工作计划阶段：

学生按照任务实际需要,自己独立确定各自的工作方案,包括：

工作目标、工作内容、工作步骤、工作时间、工作计划等。

（3）决策阶段：

各自的工作计划在组内共同讨论，形成小组决策，经过交流评价，确定最终的实施方案。

（4）实施阶段：

学生按确定的最终工作步骤,各自独立完成自己的工作任务。

（5）检查阶段：

对工作计划以内的内容、工作安全、质量保证情况进行检查。

形式：

学生自查,学生互查,教师检查交替进行。

（6）评价阶段：

学生、教师进行工作总结与评价、解决实践性知识、拓展理论。

3.基于校企共建、工学结合，实施课程教学（开放性）

课程的实施是以典型工作任务为主线，遵循“教、学、做一体化”的行动导向教学观，以学生为主体，由专任教师和企业兼职教师共同完成。

并将课内学习和岗位实践两者有机结合，企业参与课程的设计、实施、考核的每一个环节，充分体现课程设计的开放性和校企合作、工学结合的基本原则。

（二）教学内容

1.教学内容的选取

本课程的培养目标就是为食品企业生产岗位培养食品生产操作技术人员，我们在大量企业调研的基础上，根据食品企业的特点，紧密与企业合作，深入分析现代食品企业常用食品生产单元操作，岗位工作任务及职业能力需求，开发了基于工作过程的《食品工程原理》课程，以食品企业生产项目为载体，构建普适的、基于工作过程的系统化课程内容和结构，将知、技、能点融汇于食品生产的工作过程中，形成工学一体，实景育人的人才培养模式和能力本位，教学做一体的课程体系,突出学生的能力的培养和素质的提高。

2.课程内容选取的依据

（1）来源于实际工作，并且典型性、普适性、完整系统性

（2）知、技、能满足从事食品生产操作岗位工作的需要

（3）关注学生职业能力的可持续发展

3.课程内容

模块

任务

教学

单元

内容

课时

模块1：

动量传递过程

1.流体流动

（1）

1.流体静力学

知识要点：

流体的主要物理量；密度、压强；流体静力学基本方程式及其应用。

技能要求：

阅读教材，参考资料，查阅网络、流体静力学方程的应用。

2.流体动力学

知识要点：

流量与流速；稳定流动与不稳定流动；流体稳定流动时的物料衡算和能量衡算。

技能要求：

流量计的使用。

3.流体阻力

知识要点：

流体阻力产生的原因；流体在圆管中的速度分布；流体阻力的计算。

技能要求：

流体阻力的测定仿真实验操作。

4.管路计算和流量的测量

知识要点：

管路的计算；流体流量的测量；流量计。

技能要求：

管路的拆装。

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2.流体输送

（1）

1.离心泵

知识要点：

流体输送机械的作用、离心泵的工作原理及主要部件、离心泵的性能曲线；离心泵的工作点与流量调节；离心泵类型和选用。

技能要求：

离心泵性能模拟试验。

2.气体输送机械

知识要点：

离心式通风机的结构和工作原理；离心式鼓风机和压缩机；往复压缩机；真空泵。

技能要求：

离心泵的特性和选用

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3．流体与颗粒间相对运动

（2）

1.过滤

知识要点：

过滤介质、过滤速率、过滤推动力和阻力；过滤基本方程式；过滤设备。

技能要求：

过滤操作。

2.离心分离

知识要点：

离心沉降的概念；离心分离设备；固体流态化。

技能要求：

离心分离操作。

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模块2：

热量传递过程

1．传热

（3）

1.传热基本方式

知识要点：

传热在化工生产中的应用；传热的基本方式；典型的间壁式换热；传热速率式；稳定传热和不稳定传热。

技能要点：

典型的间壁式稳定换热

2.热传导

知识要点：

热传导的基本定律；平壁导热；圆筒壁导热。

技能要点：

傅立叶定律的应用。

3.对流传热

知识要点：

对流传热过程分析；对流传热速率方程式；对流传热系数关联式。

技能要点：

对流传热过程的计算。

4.传热过程计算

知识要点：

热量衡算；传热速率方程；传热系数；传热平均温度差。

技能要点：

传热过程的分析和相关参数的计算

5.换热器

知识要点：

换热器的分类；间壁式换热器的类型；换热器传热过程的强化；列管式换热器的工艺设计和选用。

技能要点：

换热器的使用和操作。

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2．干燥

（3）

1.湿空气的性质和湿度图

知识要点：

湿空气的性质；湿度图及其应用。

技能要点：

读湿度图。

2.干燥器物料衡算和热量衡算

知识要点：

空气干燥器的操作过程；物料衡算；热量衡算；干燥器出口状态的确定；干燥器的热效率和干燥效率；干燥速率。

技能要点：

干燥过程的物料衡算的计算。

3.干燥设备

知识要点：

厢式干燥器；转筒干燥器；气流干燥器；沸腾床干燥器；喷雾干燥器。

技能要点：

干燥器的使用。

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模块3：

物质传递过程

1．蒸馏

（4）

1.精馏的原理

知识要点：

精馏的分类；双组分溶液的气液相平衡；相对挥发度。

技能要求：

精馏过程中气液相平衡方程的应用和计算。

2.双组分连续精馏的计算

知识要点：

恒摩尔流的假定；物料衡算；进料热状态对操作线的影响；理论板数的求法；回流比。

技能要求：

精馏塔的操作；回流比的测定。

3.板式塔

知识要点：

板式塔的主要类型和结构特点；塔板上气

液流动和接触状态；全塔效率和单板效率。

技能要求：

板式精馏塔的操作

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2．吸收

（4）

阅读教材，参考资料，查阅网络、进行两个气体吸收仿真实验训练，完成数据处理和实验评价。

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（三）教学设计

1.教学模式

本课程实行模块化的项目教学，以实际注塑产品案例为载体，采用任务驱动、“教学做”合一的教学模式。

在课程的教学目标设定、内容选取与组织、任务确定、教学实施等方面全程都有企业技术人员的参与和支持。

课程实施通过企业认知+校内实训室理实一体的学习训练的模式进行。

通过企业认知，使学生在企业现场氛围中感受企业文化，认识注射成型的设备、生产、管理，激发学生的学习兴趣。

基于行动导向的任务驱动教学模式

在教学过程中采用以行动为导向的任务驱动教学模式。

课程实施过程中采用任务导入、知识学习、方案制订、组织实施、交流评估五个教学环节的任务驱动教学模式。

2.教学方法和手段

灵活多样的教学方法是教学成功的关键所在，几年来课程组根据课程内容的特点，不断地探索、改革，在教学中运用多种教学方法，激发了学生学习兴趣，提高了教学质量，取得了令人满意的教学效果。

（1）工学结合，现场教学，实际情景，进行职业体验

为了让学生进行职业体验，课程组根据实际情况，对有些和实际联系紧密的教学内容，创设了一个完全符合实际的情景，将课堂搬到车间中，进行现场教学。

采用教、学、做一体化的行动导向教学方法，授课时间安排为完整的时间段；学生组成小组训练，强化学生的专业技能训练，也强化了学生的创新能力和团队合作能力。

考核采用理论考核和学生操作生产产品相结合的方法，考核内容与塑料注射成型内容相对应，实现课程考核和技能操作想融通。

（2）采用探究式教学方法，提高学生的学习兴趣和自主学习能力

为了贯彻高等职业教育原则，体现高等职业教育的特点，理论联系实际，融知识传授、能力培养、素质教育于一体，本课程在教学安排上充分体现“以教师为主导，以学生为主体”的原则，采用“课堂讲授、课后复习、课外研讨”，课内课外相结合，师生互动的“探究式”教学方式进行教学，开展专题研讨和专题训练，提高学生的学习兴趣和自主学习的能力，培养学生的创新能力，有效地增强了教学效果。

（3）开展专题研讨，师生对话，以交互式的教学方式调动学生积极参入

对课程中一些难点、重点开展专题讨论，通过师生互动、交互讨论，有效地调动了学生参入的积极性，培养了学生的创新能力，充分激发了学生的学习兴趣。

按照“以学生为主体，以教师为主导”的教学理念，以任务驱动法为核心对不同的知识点综合运用灵活多样的教学方法，引导学生独立思考，积极实践，促进学生自主学习，提高“教、学”效果，

（4）引导文教学法

在任务提出的过程中，通过视频进行任务描述，通过学习指南，工作任务单等，引导学生自主学习，通过构建学习团队，在方案制订和组织实施的过程中，使用小组讨论法，提高同学间的团结合作，协调沟通能力。

3．教学条件

（1）实践教学条件

高水平的实训、实习基地是提高教学质量的重要保证。

近年来，学院投资800多万元改善我系实践教学条件。

目前我系实训中心，拥有实训面积2000m2，供本课程使用的实训室包括：

化工单元虚拟仿真室训室、分析天平室、化学基本操作实训室、化学分析实训室，仪器分析实训室等，基本满足教学需要。

（2）网络教学资源

学生还可利用校园网的电子图书、网上报告厅、清华同方CNKI、万方数据资源库、学习在线和银符数据考试平台等网上资源，查询资料，拓展知识。

本课程建有含电子教案、课件、图片、动画等丰富资源的课程网站，方便学生学习，学院建有千兆校园网，互联学生公寓、教室和办公室。

校园网与Internet网连接，完全满足学生学习需要。

丰富的图书资源为学生自我学习和发展提供了有力的保障。

四、教学组织与实施

（一）组织与实施

（二）教学效果

通过近几年的课程建设及教学改革，课程教学效到用人单位、企业行业专家、学生的一致好评。

1.毕业生就业率高

与几十家企事业单位建立了长期就业合作机制，每年平均就业率达到91%以上，其中04届毕业生初次就业率达到95%；05届毕业生初次就业率为96%；06至08届毕业生初次就业率为100%。

2.课程受益面广

本课程丰富的课程资源，是其它相关专业及企业有学习需求的工程师们学习园，普遍反映应用效果好。

五、特色和创新

1.仿真与真实相结合教学做一体化

由于食品生产的特殊性，仿真实训具有形象性、重复性，更安全经济，在教学中具有重要作用，真实的实岗实训可以弥补仿真实训直观性的不足，两者相互补充可以更好地培养学生的职业能力。

在虚拟和真实的工作环境中,通过“教、学、做”一体化使学生对课程内容加深理解,培养分析和解决食品技术问题的能力,从而提高专业知识的应用能力和实际操作能力。

2.评价体系更注重学生工作能力的培养

明确食品企业对食品生产操作岗位人员的岗位综合能力要求，更加注重学生在食品生产操作工作过程中的整体性评价，形成了较为完整的考核标准和评价体系,学生成绩由过程性考核即任务完成情况（工作能力，专业知识，工作素质和工作结果）和期末考核两部分构成。