食品工厂设计基础课程教学大纲

《食品工厂设计基础》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称(中文)食品工厂设计基础(英文)BasedofFoodFactoryDesign课程代码课程性质必修开课院部生物科技与大健康学院课程负责人授课学期第六学期学分/学时2学分/32学时课内学时32理论学时32实验学时实训（含上机）实习其他适用专业食品工程授课语言中文对先修的要求先修《食品工程原理》、《工程制图及CAD》、《食品机械与设备》和《食品工艺学》课程，掌握了工程设计的基本原理，熟悉制图、设计的基本流程并掌握食品工艺的核心知识，为食品工厂设计的学习奠定坚实的基础。对后续的支撑对《食品工厂课程设计》和《食品工程综合实验》等后续课程提供理论和硬件支撑，彻底掌握食品车间的GMP认证内容，前后印证，融会贯通。课程思政设计《食品工厂设计基础》课程把“立德树人”作为中心环节，通过案例教学论证科学发展观的核心理念，将科学精神、科学理念和环保意识与课程教学的优化结合，在工厂设计中体现了社会、安全、法律、文化以及环境等因素。课程简介《食品工厂设计基础》是一门以食品工程学理论为基础，以食品生产实践为依托的实践性极强的综合性学科。食品工厂设计以食品生产过程的单元操作为切入点，着重叙述各单元操作的工艺原理和所涉及的设备，随着食品工艺进程的不断深入，食品制作机制的层层展开、剖析，随之将所涉及的设备原理、使用方法、维修、保养等一系列技术参数和实践操作逐一加以描述；理解承载食品加工设备的厂房、车间的设计和施工建造，是要严格按照一定的规范和要求的，大到国家的法令、法规，小到操作者的岗位操作劳保、环保指标等。其作为食品科学与工程专业的核心课程，在今后的教学实践与科研活动中得以迅速发展，尤其是在国家大力发展食品工业现代化、产业化的今天，该课程凸显出作为交叉综合性学科的强大优势。本课程将以学生获得知识能力为目标，采用大量的集中讲授、案例教学、习题讨论，并将课堂教授结合现代网络工具如微助教等方式贯穿教学的全过程。二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑序号课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求1目标1：熟悉食品制造装备的基本设备和车间设计的基本程序、内容和方法；能够根据需要选择食品工程项目工艺流程方案；能够根据食品工程项目的特点和设计过程分析工程项目的要求，进行项目的可行性研究，厂址的选择以及工艺流程方案的选择。指标点3.1根据不同的规范与标准，设计食品工程解决方案。毕业要求3（设计/开发解决方案）：能够进行食品工程设计、产品开发、生产工艺设计、生产管理和品质控制方案设计，熟悉相关规范、法律和法规，并能够在设计环节中体现创新意识。2目标2：掌握工艺流程设计的基本原则和方法以及不同深度的工艺流程图的绘制；掌握车间布置设计和管道设计的要求和方法；能够在满足各种政策、法规和技术要求的前提下进行食品工程项目的总平面布置设计；根据食品生产的特点，评价、比较、完善和优化工艺流程设计方案，并对选择的工艺流程进行工艺流程图设计、车间布置设计和管道设计。指标6.1食品科学与工程专业相关领域的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规，理解不同社会文化对工程活动的影响。毕业要求6（工程与社会）：能够基于食品科学与工程相关背景知识进行合理分析，评价食品科学与工程专业实践和问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响。3目标3：掌握基本的食品工艺计算物料衡算和能量衡算；掌握食品厂生产设备的基本原理、特点、设计计算及和选型；具备基本的工艺流程计计算能力，根据食品反应的基本特点和工业化工程实际，计算、选择和优化食品制造设备的设计。指标点11.1握食品工程管理原理与经济决策方法。毕业要求11.（项目管理）：理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。三、教学内容及进度安排序号教学内容学生学习预期成果课内学时教学方式支撑课程目标1绪论（1）学习《食品工厂设计基础》的意义和作用。（2）食品工厂设计的特点（3）《食品工厂设计基础》的内容和学习要求；思政内容导入：健康中国战略：中国特色社会主义进入新时代，我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。1、掌握食品工厂的基本建设程序各食品工厂设计的组成。2、理解可得性研究的重要意义。3、掌握可行性研究报告书和设计计划任务书的主要内容。4、初步具有撰写可行性研究报告的能力。2讲授/讨论讲授：绪论内容。讨论：分组讨论或微助教等新媒体形式进行讨论。目标12基本建设程序和工厂设计的组成1.基本建设程序

项目建议书、、可行性研究、设计计划任务书（简称计划任务书或设计任务书）、设计工作、施工、安装、试产、验收、交付生产2.工厂设计的职责与组成工厂设计的职责、工厂设计的组成

案例教学：乳品工厂设计的基本程序、分工及组成思政内容导入：以学校及社会上的爱心之举为例，勉励学生在学习中要互帮互助，团结协作。1.掌握食品工厂的基本建设程序、项目建议书、可行性研究报告与设计计划任务书的撰写方法，理解工厂设计的职责与组成。2.重点是项目建议书、可行性研究报告、设计计划书的内容与编写方法；难点是可行性研究报告技术经济部分的编写。2讲授/案例讲授：建设程序和工厂设计的组成讨论：分组讨论或微助教等新媒体形式进行讨论。目标1，23厂址选择及总平面图设计1、厂址选择2、总平面设计总平面设计的内容、总平面设计的基本原则、不同使用功能的建、构筑物在总平面中的关系、总平面设计的方法思政内容导入：绿水青山就是金山银山：在厂址选择和设计环节中能够体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。食品行业污水处理对周围环境的恶臭污染调查分析研究。1理解食品工厂厂址选择的原则；掌握总平面图设计的内容、原则和方法。重点是厂址选择的原则，总平面图设计方法；难点是总平面图设计的原则，不同使用功能的建、构筑物在总平面中的关系。2、掌握总布置图设计的内容，一般食品厂的组成，管线铺设方式及特点。3、熟悉总平面布置原则，人流、物流设计原则，总平面布置的技术经济指标。4、了解厂址选择和总平面布置的规定，相邻建筑物间距。5、在厂址选择和设计环节中能够体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。4讲授/讨论讲授：厂址选择及总平面图设计讨论：分组讨论或微助教等新媒体形式进行讨论。目标2，34食品工厂工艺设计1.产品方案及班产量的确定2.主要产品及综合利用产品生产工艺流程的确定3.物料计算4.设备生产能力的计算及选型

食品工厂选择设备的原则、食品工厂部分设备生产能力的计算公式、食品工厂部分主要设备的选择、食品工厂几种主要设备性能5.劳动力计算6.生产车间工艺布置

生产车间工艺布置的原则、生产车间工艺布置的步骤与方法、生产车间工艺设计对建筑、采光、通风、防虫等非工艺设计的要求

7、生产车间水、汽用量的估算

用“单位产品耗水耗汽量定额”来估算、用计算方法来估算用水用汽量8、管路计算与设计公称直径与常用管材、给水管的阻力计算、水泵的选择、蒸汽管的流量和阻力计算、制冷系统管道的计算及泵的选择计算、生产车间水、汽等总管管径的确定管道附件、管路的保温及标志、管路设计及安装案例教学：酒发酵工厂的设计1.理解食品工厂工艺设计的内容；掌握主要产品及综合利用产品生产工艺流程的确定，设备生产能力的计算及选型，生产车间工艺布置的原则和方法。重点是食品工厂工艺设计的方法和内容；难点是生产工艺设计，设备选择，生产车间工艺布置。2、掌握车间布置的意义与任务，车间组成，车间布置设计的目标，车间布置的方法、步骤、人员和工艺要求，人员、物流净化路线，风冷室的结构。3、熟悉车间的总体要求，车间布置图，生产洁净区的要求，以片剂为例的生产配套区域设置要求和车间布置方案比较。4、了解厂房平面和建筑模数制，针剂车间布置仓贮区的要求。5、在车间设计环节中能够体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。10讲授/案例/讨论讲授：食品工厂的工艺设计案例教学。讨论：分组讨论或微助教等新媒体形式进行讨论。目标2，35辅助部门4.1原料接收站4.2中心试验室4.3化验室4.4仓库4.5工厂运输4.6机修车间1.掌握食品工厂辅助部门的组成、.理解原料接收站设计、中心实验室、化验室、仓库、工厂运输、机修车间的设计原则和方法。2.重点是原料接收站，中心试验室，仓库容量的计算和设计；难点是食品工厂原料接收站，试验室和仓库的设计原则和方法。4讲授/案例/讨论讲授：各辅助部门的功能及作用。讨论：分组讨论或微助教等新媒体形式进行讨论。目标2,36工厂卫生及全厂性生活设施

1.工厂卫生

出口食品厂、库最低卫生要求、食品工厂设计中一些比较通行的具体做法、常用的卫生消毒方法2、全厂性生活设施

办公楼、食堂、更衣室、浴室、厕所、婴儿托儿所、医务室了解全厂性生活设施。食品厂的卫生要求，.掌握常见生活设施、卫生的要求以及食品工厂公用系统的主要内容和计算方法。2讲授/讨论讲授：生活设施。食品厂的卫生要求。讨论：分组讨论或微助教等新媒体形式进行讨论。目标2，37食品工厂公用系统设计1.概述2给排水3供电及自控4供汽5采暖、通风与制冷6厂卫生及全厂性生活设施7污水处理（2学时）污水排放标准及有关规定、污水的控制及处理方法、食品工业的污水处理1.理解食品工厂公用系统的主要内容及要求，食品工厂的卫生要求及消毒方法，污水排放的标准以及控制、处理方法。掌握食品工厂公用系统的设计原则和方法，食品工业的污水处理方法。2.重点是公用系统的主要内容，水、电、汽系统，采暖与通风、制冷系统，污水的控制及处理方法、食品工业的污水处理；难点是水、电、汽系统的计算和设计以及食品工厂的卫生设计，各类食品加工污水处理方法。4讲授/讨论讲授：各个公用系统设计的知识与要点讨论：分组讨论浦污水处理或微助教等新媒体形式进行讨论。目标2,38基本建设概算1.编制基本建设概算书的作用

2.工程造价的构成

工程造价的构成、各类工程费用的性质与内容3.工程项目的划分与概算编制法工程项目的层次划分、工程的性质划分、初步设计概算书的组成、初步设计概算书的编制依据和程序1、理解基本建设概算书的作用和工程造价的构成2、掌握工程项目的划分与概算编制法3、重点掌握设计概算书的编制依据和程序2讲授/作业讲授：基本建设概算书的作用和工程造价的构成.作业：编制一个建设项目的概算书目标2,39技术经济分析1.技术经济分析的内容和步骤技术经济分析的主要内容、技术经济分析的具体步骤2.技术经济分析的主要指标投资指标、年经营费用（生产成本）指标、实物指标、劳动生产率指标、其他指标

3.技术方案经济效果的计算与评价方法投资效果的静态分析法、投资效果的动态分析法4.设计方案的选择方案的综合分析、方案选择的原则1.了解技术经济分析的意义，内容、步骤和主要指标；掌握技术经济分析效果的计算与评价方法。2.重点是技术经济分析的内容，技术经济分析的主要指标；难点是技术经济分析的步骤，设计方案的综合分析。2讲授/讨论讲授：非工艺设计项目的基本知识讨论：分组对经济分析的指标及作用进行讨论。目标2,3注：“学生学习预期成果”是描述学生在学完本课程后应具有的能力，可以用认知、理解、应用、分析、综合、判断等描述预期成果达到的程度。课程考核序号课程目标（支撑毕业要求指标点）考核内容评价依据及成绩比例(%)成绩比例(%)上课表现作业考试1目标1：熟悉食品工厂的基本设备和车间设计的基本程序、内容和方法；能够根据需要选择食品工程项目工艺流程方案；能够根据食品工程项目的特点和设计过程分析工程项目的要求，进行项目的可行性研究，厂址的选择以及工艺流程方案的选择。重点考核：1．食品工厂设计概述；2.厂址选择和总平面图设计；3.工艺流程设计4.车间布置和管道设计。01020302目标2：掌握工艺流程设计的基本原则和方法以及不同深度的工艺流程图的绘制；掌握车间布置设计和管道设计的要求和方法；能够在满足各种政策、法规和技术要求的前提下进行食品工程项目的总平面布置设计；根据食品生产的特点，评价、比较、完善和优化工艺流程设计方案，并对选择的工艺流程进行工艺流程图设计、车间布置设计和管道设计。重点考核：1．工艺流程设计；2.物料衡算、热量衡算；3.厂址选择和总平面设计51025403目标3：掌握基本的食品工艺计算物料衡算和能量衡算；掌握食品生产设备的基本原理、特点、设计计算及和选型；具备基本的工艺流程计计算能力，根据食品生产的基本特点和工业化工程实际，计算、选择和优化食品工厂的设计。重点考核：1.工艺流程设计；2.物料衡算和热量衡算；3.食品制造设备；4.车间设计及管道设计；5.根据食品制造的基本特点和工业化工程实际，计算、选择和优化食品工程设备的设计。5101530合计103060100五、教材及参考资料1.教材[1]《食品工厂设计与环境保护》，高海燕、尚宏丽主编，化学工业出版社，2021年7月，第一版，978-7-122-38926-8。2.主要参考书[1]《食品工艺学》，周家春主编，化学工业出版社，2017年10月，第三版，978-7-122-30361-5。[2]《食品工程原理》，姜淑荣，化学工业出版社，2015年8月，第三版，978-7-122-22875-8。[3]《化工原理》，王志魁、刘丽英、刘伟，化学工业出版社，2010，第四版，978-7-122-08095-0。[4]《食品工厂设计基础》，无锡轻工大学主编，中国工业出版社，1999年8月，第一版，9787501907755。[5]《食品工厂设计与环境保护》，张国农主编，中国工业出版社，2018年12月，第二版，978-7-5184-0214-4。六、教学条件多媒体教室附录：各类考核评分标准表课堂表现评分标准教学目标要求评分标准权重（%）90-10080-8960-790-59目标1：熟悉食品制造装备的基本设备和车间设计的基本程序、内容和方法；能够根据需要选择食品工程项目工艺流程方案；能够根据食品工程项目的特点和设计过程分析工程项目的要求，进行项目的可行性研究，厂址的选择以及工艺流程方案的选择。在课堂测验中回答基本反应、基本原理正确,无误，表达方法合理、标注正确完整和清晰。在课堂测验中回答基本反应、基本原理存在少量非原则性错误，表达方法和标注基本合理正确。在课堂测验中回答基本反应、基本原理有不少错误，表达方法和标注均有一些明显错误。在课堂测验中回答基本反应、基本原理错误严重，表达方法不合理、标注错误较多。3目标2：掌握工艺流程设计的基本原则和方法以及不同深度的工艺流程图的绘制；掌握车间布置设计和管道设计的要求和方法；能够在满足各种政策、法规和技术要求的前提下进行食品工程项目的总平面布置设计；根据食品生产的特点，评价、比较、完善和优化工艺流程设计方案，并对选择的工艺流程进行工艺流程图设计、车间布置设计和管道设计。在课堂测验中能够较好绘制工艺流程框图和工艺流程示意图，能够根据设备和管道的选型进行车间平、立面布置图等的绘制，并完成食品厂总平面布置图和设计说明书。在课堂测验中能够绘制工艺流程框图和工艺流程示意图，能够根据设备和管道的选型进行车间平、立面布置图等的绘制，基本完成食品厂总平面布置图和设计说明书。在课堂测验中能够部分绘制工艺流程框图和工艺流程示意图，能够根据设备和管道的选型进行部分车间平图等的绘制，部分完成食品厂总平面布置图和设计说明书。在课堂测验中不能够绘制工艺流程框图和工艺流程示意图，不能能够根据设备和管道的选型进行车间平、立面布置图等的绘制，未能完成食品厂总平面布置图和设计说明书。4目标3：掌握基本的食品工艺计算物料衡算和能量衡算；掌握食品厂生产设备的基本原理、特点、设计计算及和选型；具备基本的工艺流程计计算能力，根据食品反应的基本特点和工业化工程实际，计算、选择和优化食品设备的设计。在课堂测验中能够体现出对于食品工程设计中的可持续发展的要求；表现出较强的工程项目设计能力，能较好运用工程管理、经济概算和决策方法分析和解决复杂食品工程问题。在课堂测验中能够体现出对于食品工程设计中的可持续发展的要求；表现出一定的工程项目设计能力，能运用工程管理、经济概算和决策方法分析和解决复杂食品工程问题。在课堂测验中未能能够体现出对于食品工程设计中的可持续发展的要求；表现出一般的工程项目设计能力，能运用工程管理、经济概算和决策方法分析和解决一般的食品工程问题。在课堂测验中不能够体现出对于食品工程设计中的可持续发展的要求；未能表现出工程项目设计能力，不能运用工程管理、经济概算和决策方法分析和解决食品工程问题。3注：评分标准的分数段划分可以根据课程需要自行设计。

平时作业评分标准教学目标要求评分标准权重（%）90-10080-8960-790-59目标1：熟悉食品装备的基本设备和车间设计的基本程序、内容和方法；能够根据需要选择食品工程项目工艺流程方案；能够根据食品工程项目的特点和设计过程分析工程项目的要求，进行项目的可行性研究，厂址的选择以及工艺流程方案的选择。按时提交作业；能够借阅参考资料；阅读课程设计指导书，物性数据的查找和估算。针对目标产物查询工艺流程，比较并选择先进、可靠、可行的工艺流程。汇总设计资料，完成工艺流程设计说明书。按时提交作业；借阅参考资料；阅读课程设计指导书，针对目标产物查询工艺流程，比较并选择可行的工艺流程。汇总设计资料，完成工艺流程设计说明书。按时提交作业；阅读课程设计指导书，针对目标产物查询工艺流程，选择工艺流程。汇总设计资料，基本完成工艺流程设计说明书。不按时提交作业；不阅读课程设计指导书，不针对目标产物查询工艺流程，汇总设计资料，未能完成工艺流程设计说明书。5目标2：掌握工艺流程设计的基本原则和方法以及不同深度的工艺流程图的绘制；掌握车间布置设计和管道设计的要求和方法；能够在满足各种政策、法规和技术要求的前提下进行食品工程项目的总平面布置设计；根据食品生产的特点，评价、比较、完善和优化工艺流程设计方案，并对选择的工艺流程进行工艺流程图设计、车间布置设计和管道设计。根据选择的工艺流程，绘制工艺流程框图：规划总平面布置。并进行物料衡算：根据物料衡算和GMP要求，绘食品厂总平面图。绘制工艺流程示意图，绘制带控制点工艺流程图，包括工艺流程自动化控制，规划车间平面、立面布置图。根据选择的工艺流程，绘制工艺流程框图：规划总平面布置。并进行物料衡算，基本绘制出工艺流程示意图，绘制带控制点工艺流程图。根据选择的工艺流程，绘制工艺流程框图：规划总平面布置。并进行物料衡算：根据物料衡算和GMP要求，绘食品厂总平面图。绘制工艺流程示意图，绘制带控制点工艺流程图，包括工艺流程自动化控制，规划车间平面、立面布置图。根据选择的工艺流程，能够基本绘制工艺流程框图未能进行物料衡算和绘制食品厂总平面图。10目标3：掌握基本的食品加工工艺计算物料衡算和能量衡算；掌握食品厂生产设备的基本原理、特点、设计计算及和选型；具备基本的工艺流程计计算能力，根据食品反应的基本特点和工业化工程实际，计算、选择和优化食品制造设备的设计。按时提交作业；能够主动借阅参考资料并在设计中体现可持续发展的要求；针对目标产物查询工艺流程，比较并选择工艺流程、比较并选择先进、可靠和可行的工艺流程。汇总设计资料、完成工艺流程设计说明书。按时提交作业；能够借阅参考资料并在设计中体现可持续发展的要求；针对目标产物查询工艺流程，比较并能够较好选择工艺流程、比较并选择先进、可靠和可行的工艺流程。按时提交作业；未能在设计中体现可持续发展的要求，能够借阅参考资料；针对目标产物查询工艺流程，比较并能够选择工艺流程、选择工艺流程。不按时提交作业；针对目标产物查询工艺流程，选择工艺流程、选择工艺流程。未能汇总设计资料、完成工艺流程设计说明书。10

课程考试评分标准教学目标要求评分标准权重（%）90-10080-8960-790-59目标1：熟悉制食品加工装备的基本设备和车间设计的基本程序、内容和方法；能够根据需要选择食品工程项目工艺流程方案；能够根据食品工程项目的特点和设计过程分析工程项目的要求，进行项目的可行性研究，厂址的选择以及工艺流程方案的选择。在期末考查中能够借阅参考资料；阅读课程设计指导书，物性数据的查找和估算。针对目标产物查询工艺流程，比较并选择先进、可靠、可行的工艺流程。汇总设计资料，完成工艺流程设计说明书。在期末考查中借阅参考资料；阅读课程设计指导书，针对目标产物查询工艺流程，比较并选择可行的工艺流程。汇总设计资料，完成工