《食品工程单元操作》课程标准

1《食品工程单元操作》课程标准一、课程性质与作用《食品工程单元操作》是以培养理解食品生产中各生产单元操作所遵循的基本规律、掌握食品企业生产中常用生产单元操作设备操作的食品加工一线高技能应用型人才为目标，满足食品生产企业食品生产单元操作岗位（干燥工、制冷工、蒸馏工、萃取工等）的需求而设置的一门职业核心课程。它的前修课程是《认知实训》、《食品工艺》、《机电应用基础》等,它的后续的课程是《食品机械》、《食品加工技术》、《食品深加工》、《顶岗实习》等，《食品工程单元操作》位于食品加工技术专业课程体系的中部，在整个食品加工专业课程体系中起承前启后的作用。《食品工程单元操作》课程主要培养学生在食品加工中应用工程技术的操作技能和创新能力，对培养学生食品生产操作、食品生产技术管理两大类岗位的职业能力和职业素养养成起主要的支撑作用和具有明显促进作用，且与前后续课程衔接得当。二、课程目标（一）能力目标1．能够操作泵、风机、换热器，具备操作干燥机、制冷设备、蒸馏设备、萃取设备的能力。2．会查工程图表，能够进行流体流动、传热、干燥、萃取、蒸馏、制冷等单元操作的常用计算并能够进行工艺参数的选择。3．具有良好的食品生产单元操作职业素养，能够按要求对食品生产单元设备进行安全操作及保养。（二）知识目标1．掌握流体流动、传热、干燥、萃取、蒸馏、制冷等单元操作的相关知识。2．掌握流体流动、传热、干燥、萃取、蒸馏、制冷等单元操作计算的相关知识。3．掌握流体流动、传热、干燥、萃取、蒸馏、制冷等单元操作设备的相关知识。三、课程学习情境设计（一）设计思想2以职业能力培养为重点，与行业企业合作进行基于工作过程的课程开发与设计，充分体现职业性、实践性和开放性的要求。根据广西主要食品企业的工作岗位选取教学内容，根据职业能力要求设计课程，以食品生产的单元操作为教学项目，以食品生产单元操作的参数选择为理论教学的主要学习内容，以单元操作的应用为实践教学的重点。（二）学习单元设计根据干燥工、萃取工、蒸馏工、冷藏工等职业岗位的知识及能力要求，设计流体流动、传热、干燥、萃取、蒸馏、制冷六个教学单元，每个单元设计2—3个学习项目和任务，通过完成学习单元中的任务，进而掌握干燥、萃取、蒸馏、制冷等单元操作设备的相关知识及操作技能。学习单元设计如表1所示。表1《食品工程单元操作》学习单元设计学习单元学习项目及任务训练载体学时数单元一企业认知项目1-1企业认知任务1-1企业认知4单元二流体输送项目2-1流体输送任务2-1离心泵的使用离心泵12项目2-2流体流动计算任务2-2流体流动计算单元三传热项目3-1换热器的操作任务3-1换热器的操作仿真实训室12项目3-2传热量计算任务3-2传热量的计算单元四冷冻项目4-1冷库的安全操作任务4-1冷库的保养安全操作冷库16项目4-2冷冻曲线测定任务4-2冷冻曲线测定冷库项目4-3冷冻计算任务4-3冷量计算单元五干燥项目5-1热风干燥机的操作任务5-1热风干燥器的操作热风干燥机16项目5-2物料干燥曲线测定任务5-2物料干燥曲线测定仿真实训室项目5-3干燥计算任务5-3干燥器计算单元六蒸馏项目6-1精馏塔的操作任务6-1精馏塔的操作仿真实训室12项目6-2精馏操作计算任务6-2精馏操作计算单元七萃取项目7-1萃取操作任务7-1萃取设备的操作仿真实训室12项目7-2萃取操作计算任务7-2萃取操作计算单元八综合仿真操作项目8-1仿真操作任务8-1仿真操作16单元九综合设计项目9-1供水管路设计任务9-1供水管路设计03合计100合计100四、课程学习项目描述项目2-1液体输送学习项目液体输送学时4学生人数40指导教师教学方法四步教学法法、案例教学法法、引导文教学法法、头脑风暴法任务地点食品实训室所需设备离心泵4部、螺杆泵4部、阀门、相应工具；橙汁、果肉饮料等，参考资料案例引入离心泵的抽水学习内容1．液体输送机械的种类与工作原理2．水的输送方式3．果肉饮料的输送方式教学实施步骤阶段教师学生资讯1．将任务工单交分发学生2．接受学生对液体输送机械的咨询3．对设计要求进行详细的分析，并导入学习的主要内容4．液体输送机械的种类及适应范围1．接受教师提出的工作任务。2．根据任务内容来查阅相关的资料，课程网站、教材及案例3．根据教师的讲解，对相关的内容学习，设计本课题决策1．根据要求提出要求2．根据学生反馈的信息及提出问题进行分析，确定一个合理方案1．根据工作要求，确定水泵的种类2．根据学生反馈的信息及提出的问题进行分析。计划1．审核学生制定的学习流程2．对工作计划提出修改意见3．接受学生咨询并监控学生的学习与讨论1．以小组讨论的方式，制定设计方案及水泵的选择2．将制定的工作计划与教师讨论并定稿实施1．监督学生是否按时完成学习内容2．指导学生进行正确的设计、操作3．培养学生的团队合作意识4．培养学生自我学习能力1．根据设计要求学习相关的知识。2．结水泵的结构与使用范围进行学习。3．对设计过程与相关工作部件选用合理的分工。4．做到设计合理，团队合作与交流检查1．指出学习、设计过程中不合理的因素，并提出正确的修改意见2．指出学生在选择工作部件中的不足，提出改正意见。根据学习要求进行检查，进行自我检查和自我批评评估1．评价工作过程，并提出液体输送最1．做出自我评价。4佳方案2．根据学生的工单、教师与学生进行专业对答，指导整个学习过程中的不足3．根据该情境教学能力目标，考核学生对本情境知识与技能的掌握。2．客观分析设计过程中的得与失，并把设计过程与结果记录下来，通过报告形式写出来任务2-1离心泵的使用1．液体输送机械的类型叶片泵：住复泵：旋转泵：2．参考下图，说明液体输送装置的组成3．结合下图说明离心泵液体输送机械的工作原理与工作特点4．离心泵的使用5．结合螺杆泵说明液体输送机械作工作过程及维护使用56．学习结果叙述项目2-2液体流动计算学习项目液体流动计算学时8学生人数40指导教师教学方法四步教学法法、案例教学法法、引导文教学法法、头脑风暴法任务地点食品实训室所需设备测速管，压力表案例引入水泵的参数计算学习内容1．密度、比重的定义与单位2．压力、流量的定义与单位3．伯努力方程应用4．水泵性能参数的计算教学实施步骤阶段教师学生资讯1．将任务工单交分发学生2．接受学生对液体性能参数的咨询3．伯努力方程的应用4．液体静力学方程5．对学习要求进行详细的分析，并导入学习的主要内容1．接受教师提出的工作任务。2．根据任务内容来查阅相关的资料，课程网站、教材及案例3．根据教师的讲解，对相关的内容学习，设计本课题决策1．根据要求提出要求2．根据学生反馈的信息及提出问题进行分析，确定一个合理方案1．根据工作要求，确定水泵参数2．根据学生反馈的信息及提出的问题进行分析。计划1．审核学生制定的学习流程2．对工作计划提出修改意见3．接受学生咨询并监控学生的学习与讨论1．以小组讨论的方式，制定设计方案及水泵的参数计算2．将制定的工作计划与教师讨论并定稿实施1．监督学生是否按时完成学习内容2．指导学生进行正确的设计、操作3．培养学生的团队合作意识1．根据设计要求学习相关的知识。2．进行相关的设计计算。3．选择相关的部件。64．对计算过程与相关工作部件选用合理的分工。5．做到设计合理，团队合作与交流检查1．指出学习、设计过程中不合理的因素，并提出正确的修改意见2．指出学生在选择工作部件中的不足，提出改正意见。根据设计要求进行检查，进行自我检查和自我批评评估1、评价工作过程，并提出优化方案2、根据学生的工单、教师与学生进行专业对答，指导整个设计过程中的不足3、根据该情境教学能力目标，考核学生对本情境知识与技能的掌握。1．做出自我评价。2．客观分析设计过程中的得与失，并把设计过程与结果记录下来，通过报告形式写出来任务2-2流体流动计算1．密度、比容的定义与单位及与压力、温度的关系2．黏度的定义、表示方法及与压力、温度的关系3．293K、98%硫酸5吨的体积为多少立方米？4．已知甲醇-水溶液中（按质量分数计）甲醇为90%，水为10%，求此甲醇-水溶液在293K时的密度近似值。5．装在某种设备进口和出口的压强表的读数分别为400kPa与200kPa，求此设备进出口之间的压强差，以Pa或kPa表示，设当时设备外的大气压强为100kPa6．用4B20型离心泵从敞口容器输送液体，流量为85m3/h，离心泵的吸入管为橡胶皮软管，长度为10m，内径100mm，假设吸入管内流动已进入完全湍流区。管入口处带滤网的底阀，当地压力为10mH2o，试求此泵输送以下两种液体时，允许安装设计为多少？①输送20℃清水②输送30℃的某种油，密度为274kg/m3,压力为2.5╳104pa。77．有一输水系统，如图所示。水箱内水面维持恒定，输水管直径为Ф60×3mm，输水量为18.3m3/h，水流经全部管道（不包括排出口）的能量损失可按215uLf公式计算，式中u为管道内水的平均流速（m/s）。求：（1）水箱内水面必须高于排出口的高度H；（2）若输水量增加5%，管路的直径及其布置不变，且管路的能量损失仍按上述公式计算，则水箱内水面将升高多少米？8．学习结果叙述项目3-1换热器的操作学习项目换热器的操作学时8学生人数40指导教师教学方法案例教学法、项目教学法、实训教学法任务地点食品实训室所需设备蒸馏水发生器、换热器（东方仿真系统）案例引入1.蒸馏水发生器的操作2.传热实训学习内容1.换热器的类型、特点2.换热器的操作3.换热器的维护教学实施步骤阶段教师学生资讯1.将任务工单交分发学生2.接受学生对换热器的咨询3.对换热器进行详细的分析，并导入学习的主要内容4.采用PPT课件讲授换热器的类型、特点，传热实训步骤要点。1.接受教师提出的工作任务。2.根据任务内容来查阅相关的资料，课程网站、教材及案例3.根据教师的讲解，对相关的内容学习。决策1.根据学生提出问题2.根据换热装置的使用与维护提出主要教学内容。3.根据学生装反馈的信息及时提出问题进行分析确定。1.根据操作要求，确定操作方案。2.根据学生反馈的信息及提出的问题进行分析。计划1.审核学生制定的使用流程工作计划。2.对工作计划提出修改意见。3.接受学生咨询并监控学生的学习与讨论。1.以小组讨论的方式，制定换热器使用与维护工作计划。2.将制定的工作计划与教师讨论并84.制定详细的操作与维护流程。定稿。实施1.监督学生是否按时完成学习内容。2.指导学生进行正确的操作。3.培养学生的团队合作意识。1.根据操作要求学习相关的知识。了解换热器维护知识2.对学习内容进行检查与分析。3.做到工作安全环保，团队合作与交流检查1.指出操作过程中不合理的因素，并提出正确的改进意见。2.指出学生在操作中的不足，提出改正意见。根据操作要求进行过程检查和结果检查。评估1.评价工作过程，并提出优化方案2．根据学生的工单、教师与学生进行专业对答，指导整个维护使用过程中的不足3.根据该情境教学能力目标，考核学生对本情境知识与技能的掌握。1.做出自我评价。2.客观分析操作过程中的得与失，并把操作步骤与结果记录下来，通过报告形式写出来。任务3-1换热器的操作1.传热装置的类型热传导：热对流：热辐射：2.参考下图，说明传热装置的组成①——————②——————③——————④——————⑤——————⑥——————3.结合下图说明浮头式列管换热器的工作过程94.结合下图说明板式换热器工作过程及维护使用5.结合图形说明板翅式换热器的种类与使用106.总结与体会任务3-2传热量的计算1.传量计算方法对流传导：稳态对流：辐射传热：2.参考下图，单层圆筒壁的热传导计算①——————②——————3.多层圆筒壁的热传导计算114.计算题：有一列管换热器，由φ25×2.5的钢管组成。CO2在管内流动，冷却水在管外流动。已知管外的α1=2500W/m2·K，管内的α2=50W/m2·K。（1）试求传热系数K；（2）若α1增大一倍，其它条件与前相同，求传热系数增大的百分率；（3）若增大一倍，其它条件与（1）相同，求传热系数增大的百分