《食品生产单元操作》课程标准

《食品生产单元操作》课程标准

一、课程基本信息

表1课程基本信息明细表

课程学时总学时：64理论学时：32实践学时：32

课程学分4

开课学期第2学期

课程类型□理论课□实践课■理论+实践（实验）□理实一体课

二、课程制定依据

本标准依据食品生物技术专业教学标准中的人才培养目标、规格要求和对《食品生产

单元操作》课程教学目标要求而制订。用于指导《食品生产单元操作》课程建设与课程教

学。

表1食品生产单元操作课程目标分析表

课程目标

核心能力

知识点要求技能点要求素质点要求

1.对单元操作设备结构1.大局整体意识；

1.单元操作设备使有准确认识，并熟知其工2.严密的逻辑思维能力；

用环境条件；作条件；3.良好的观察力和洞察

安全预防与

2.工艺流程操作条2.能熟知原料产品操作力；

控制能力

件参数特点；4.信息处理与加工能力；

3.能采取合理有效措施，5.果断的心理素质；

预防和减缓危险发生。

1.能明确流体等物料在1.资源匹配能力；

1.熟悉各单元设备

实际生产过程中的特点2.创新学习能力；

结构和特点；

和性质；3.大局整体意识；

工程设备设2.熟悉物料使用特

2.能对设备设计原理参4.严密的逻辑思维能

计能力点性能

数进行查阅和修订；力；

3.熟悉设备设计基

3.能根据实际生产情况5.遵守相关实验室法律

本原理

选择适合单元操作和设法规；

备仪器。6.前瞻能力和预见能

力；

7.信息收集、整理、分析

能力。

1.熟悉各生产单元1.高效执行能力

1.能保证相关生产任务

操作作用和目的;2.持续改进能力

生产操作能顺利实施:

2.熟悉各生产单元3.细节管理能力

力2.能进行设备仪器简单

操作常用设备，及其4.创新学习能力。

筛选和工艺流程改进。

使用方法；

三、课程性质与作用

《食品生产单元操作》课程是精细化工生产技术专业的普通专业课程之一，也可作为

精细化工生产技术等其它专业的专业基础课。该课程具有极强的应用性、实践性。其主要

任务是使学生系统地掌握食品生产单元操作的基本知识及基本技能，学会对实际生产中流

体力学特性、热传导和分离过程进行分析和计算，以及对实际食品生产单元操作仪器设备

的选择和简单设计提出有针对性地解决方案，为他们以后正式进入化工以及相关行业进行

实际生产操作和设计工作打下基础。

四、本课程与其它课程的关系

表2食品生产单元操作课程与其他课程的关系

序为本课程支撑的主要需要本课程支撑的主

前期课程名称后续课程名称

能力要功能

食品、发酵等过程中

无机化学、有机化学、食品、发酵工艺

1化学各单元操作的原理及

物理化学的基础知识与设备

设备操控

食品、发酵等过程中

流体力学、传热学的基食品、发酵工艺

2物理各单元操作的原理及

本知识与设备

设备操控

五、课程教育教学目标

（一）总体目标

根据精细化工生产技术专业人才培养目标要求，木课程致力于培养学生食品生物行业

相关设备工艺操作、设计等方面的职业能力，本课程BI绕学生安全预防与控制能力、工程

设备设计能力和生产操作能力等向设计，使学生通过学习，可以灵活运用食品生产单元操

作分析和处理问题的基本方法，在企业实际生产和检测工作，并能够积极配合生产和质量

管理部门开展相关工作。

（二）具体目标

表3具体目标明细表

具体目标目标内容学生达到该目标时的表现

（1）基本知识方面，应掌握食品生物工

程方面质量传递、热量传递、动量传递和（1）关注行业动态，了解行业流

反应工程基本知识体系，并能将基本理论程及岗位信息，对未来的就业状

知识融入食品生产单元操作中，分析实际况有更明确的认识；

生产案例中各种单元操作的流体力学、热（2）明确的就业目标和理想；

力学等特性，解决工程中所遇问题；（3）能够说出食品生产操作中单

知识目标

（2）应用知识方面，应掌握各类典型食元操作种类和设备名称；

品生产设备的结构和特点，简单设计食品（4）参照行业标准，掌握操作基

生产工艺布置，能初步选择符合实际生产本规律；

的设备仪器，达到简单产品生产要求。了（5）初步的设计作品产品化意

解典型化工产品生产制作工艺特点和单识。

元操作设计原理；

（1）能配合质量安全部门对设备进行检

测和检查；（1）会查找专业资料，自主学习

（2）能理解食品生产单元操作特点，配能力增强；

合生产工艺设计人员对实际生产进行优（2）应对常见的专业实践问题可

化；以自行处理，并有较大的信心提

（3）能通过产品检测中出现的问题，及升；

技能目标

时找到生产单元问题发生点，并进行修（3）能够分析工艺出现问题，并

正；依据相关理论基础解决简单问

（4）能通过单元操作原理，初步判断危题；

险工艺产生点，并配合相关部门制定相应（4）会根据根据工艺要求选择相

规章应设备仪器。

制度；

蒸发工艺流程与操作条件选择2讲授、研讨

蒸发过程计算4讲授、研讨

蒸发设备及其选用2讲授、研讨

食品工业常用干燥过程2讲授、研讨

湿空气状态的确定2讲授、研讨

6.干燥对流干燥过程计算及固体干燥速

4讲授、研讨

率

干燥设备及其选用2讲授、研讨

七、课程教学设计

表5项目1教学设计

理论教学实践教学

项目名称流体的流动与输送课时数

22

1.知道复杂管路的概念及计算要点；

2.了解气体输送机械的类型、特点及工作原理；

3.熟悉层流与湍流的特征，常见流量计的工作原理、基本结构及流量计

算，管路铺设的基本原则；流体流动类型，雷诺数的物理意义及阻力计

算；

4.理解流体力学常用物理（密度、压力、黏度、速度、流量、位能、动

知识目标

能、静压能等）的定义、单位、影峋因素、表示法及单位换算；流体静

学力学基本方程、流量方程、连续性方程、伯努利方程物理意义；离心泵

习的工作原理、性能参数、特性曲线等；

目5.具备综合运用流体静力学基本方程、流量方程、连续性方程、伯努利

标方程进行简单管路计算；离心泵的工作点和流量调节，离心泵的安装和

使用。

1.能运用流体静力学基本方程进行压力、液位、液封高度的计算；

2.能用雷诺数进行流体流动形态的判断：

3.会综合运用流量方程、连续性方程、伯努利方程、阻力方程进行简单

技能目标

管路计算，解决流体输送过程中有关物理量的计算（压力、流速、流量、

输送高度及输送机械功率等）；

4.会离心泵的选型、安装与操作。

1.通过大量习题练习，使学生具有查阅资料、进行数据筛选与处理及使

用国家技术标准的能力，形成良好的学习习惯，养成一丝不苟、实事求

是的学习态度；

2.通过分组讨论、项目化作业，使学生具有良好的沟通能力和合作精神；

素质目标

3.通过实例与工程计算、企业实习，使学生树立工程的观念，具有良好

的环保意识和安全意识；

4.通过课程设计等综合训练,提高学生分析问题和解决问题的能力亦即

再学习的能力和自我发展能力。

1.流体静力学基本概念、基本方程及其应用；

2.流体动力学基本概念、基本方程及其应用；

学习内容与训练3.流体流动形态及其判断，流动阻力的计算；

项目4.典型液体输送设备：离心泵的工作原理、性能参数、特性曲线，离

心泵的工作点和流量调节，离心泵的安装和使用。；

5.简单管理计算与铺设原则

教学方法手段教学方法：讲授法互动讨论法案例演示法项目教学法

1.教学设施设备：多媒体、仿真实验室

2.教材：张光旭主编《食品生产单元操作》

3.教案：11个

教学资源4.网络资源：网络视频

5.案例或项目：输水管路的设计

6.教学载体：

7.其他：

校内教师授课内容：

1.流体静力学基本概念、基本方程及其应用；

2.流体动力学基本概念、基本方程及其应用；

校企双师授课安3.流体流动形态及其判断，流动阻力的计算；

排建议4.简单管理计算与铺设原则

企业兼职教师授课内容：

1.典型液体输送设备：离心泵的工作原理、性能参数、特性曲线，离

心泵的工作点和流量调节，离心泵的安装和使用。；

表6项目2教学设计

理论教学实践教学

项目名称非均相混合物的分离课时数

8

1.了解降尘室、沉降室、离心沉降及以t滤设备的构造、原理与选择及非

均相混合物分离过程的强化；

知识目标2.熟悉沉降区域的划分，降尘室生产（电力的计算;

3.理解书均相混合物的基本概念，沉P笔与过滤的基本原理及基本计算；

4.具备合理选择沉降、过滤设备的理i仑知识。

1.能正确选用非均相混合物分离设备并进行基本的沉降过滤计算；

学技能目标

2.会操作典型的沉降与过滤设备。

习

1.通过大量习题练习，使学生具有查阅资料、进行数据筛选与处理及使

目

用国家技术标准的能力，形成良好的学习习惯，养成一丝不苟、实事求

标

是的学习态度；

2.通过分组讨论、项目化作业，使学生具有良好的沟通能力和合作精神；

素质目标

3.通过实例与工程计算、企业实习，使学生树立工程的观念，具有良好

的环保意识和安全意识；

4.通过课程设计等综合训练,提高学生分析问题和解决问题的能力亦即

再学习的能力和自我发展能力。

1.非均相混合物分离相关基本概念，均相与非均相混合物、分散相与

连续相、沉降与过滤，非均相物系分离在食品生物领域的应用等；

2.重力沉降的原理及计算；

学习内容与训练3.重力沉降器的构造特点；

项目4.过滤的基本原理和基本参数；

5.熟悉过滤基本方程；

6.过滤设备及其它分离设备的构造与操作特点。

教学方法手段教学方法：讲授法讨论法

1.教学设施设备：多媒体、仿真实验室

教学资源2.教材：张光旭主编《食品生产单元操作》

3.教案：4个

4.网络资源：网络视频

5.案例或项目：

6.教学载体：

7.其他：

校内教师授课内容：

1.非均相混合物分离相关基本概念，均相与非均相混合物、分散相与

连续相、沉降与过滤，非均相物系分离在食品生物领域的应用等；

2.重力沉降的原理及计算；

校企双师授课安3.重力沉降器的构造特点；

排建议4.过滤的基本原理和基本参数；

5.熟悉过滤基本方程。

企业兼职教师授课内容：

1.过滤设备及其它分离设备的构造与操作特点。

表7项目3教学设计

理论教学实践教学

项目名称热量交换课时数

20

L了解加热剂、冷却剂的种类及选用，其它各种力换热器的结勾特点及应

用；

2.熟悉各种流动条件下对流传热系数关联式的选:择与应用；蒸汽冷凝、

液体沸腾流传热系数的计算，列管换热器的结构J特点及选型!设计；

3.理解传热的基本概念，付立叶定律，平壁及［回筒壁一维:定态导热速

学知识目标

率的计算及分析；牛顿冷却定律，对流传热的特,臣及影响对;流传热的主

习

要因素，无相变强制对流传热系数关联式及应用,关联式中・各准数的物

目

理意义及计算；传热基本计算，包括热量平衡方程、传热速率方程、总

标

传热系数的计算与分析，污垢热阻、平均温度差:的计算；

4.具备传热的设计型与操作型计算及强化传热体J途径的理证:知识。

1.能根据输送物料的性质正确选用加热剂与冷却剂；

技能目标2.会分析影响导热速率、对流传热速率及总传热速率的因素；

3.能进行传热的基本计算包括操作型计算与设计型计算；

4.能根据生产实际，寻求强化传热过程的基本途径；

5.会选择与操作典型的传热设备。

1.通过大量习题练习，使学生具有查阅资料、进行数据筛选与处理及使

用国家技术标准的能力，形成良好的学习习惯，养成一丝不苟、实事求

是的学习态度；

2.通过分组讨论、项目化作业，使学生具有良好的沟通能力和合作精神；

素质目标

3.通过实例与工程计算、企业实习，使学生树立工程的观念，具有良好

的环保意识和安全意识；

4.通过课程设计等综合训练,提高学生分析问题和解决问题的能力亦即

再学习的能力和自我发展能力。

1.传热基本概念，传热在生产中的应用，工业生产中的加热剂与冷却剂，

冷热流体的传热方式；

2.热传导，包括热传导机理，导热速率方程，单层与多层平壁及圆筒壁

的热传导；

3.对流传热，对流传热过程分析，对流传热速率（牛顿冷却定律），流

学习内容与训练

体无相变与有相变时的对流传热系数经验关联式；

项目

4.传热计算，包括换热器的热平衡方程，总传热系数，总传热速率方程，

传热平均温度差的计算，传热过程的设计型与操作型计算；

5.换热器，间壁式换热器的类型特点与选择，列管换热器的设计与选型

中相关条件的选择；

6.传热过程的强化。

教学方法手段教学方法：讲授法讨论法案例演示法项目教学法

1.教学设施设备：多媒体、仿真实验室或动画资料

2.教材：张光旭主编《食品生产单元操作》

3.教案：10个

教学资源4.网络资源：网络视频

5.案例或项目：列管换热器的设计

6.教学载体：

7.其他：

校企双师授课安校内教师授课内容：

排建议1.传热基本概念，传热在生产中的应用，工业生产中的加热剂与冷却剂，

冷热流体的传热方式；

2.热传导，包括热传导机理，导热速率方程，单层与多层平壁及圆筒壁

的热传导；

3.对流传热，对流传热过程分析，对流传热速率（牛顿冷却定律），流

体无相变与有相变时的对流传热系数经验关联式；

4.传热计算，包括换热器的热平衡方程，总传热系数，总传热速率方程，

传热平均温度差的计算，传热过程的设计型与操作型计算；

5.换热器，间壁式换热器的类型特点与选择，列管换热器的设计与选型

中相关条件的选择；

6.传热过程的强化。

企业兼职教师授课内容：

1.典型传热设备的结构与操作。

表8项目4教学设计

理论教学实践教学

项目名称蒸发浓缩课时数

10

1.了解蒸发操作的特点及其在工业生产中的应压,各种蒸发器的结构特

点、性能及应用范围；

2.熟悉多效蒸发的特点、流程及其计算要点，蒸;发操作效数限制及蒸发

过程的节能措施，蒸发过程的强化；

知识目标

3.理解真空蒸发的特点及其应用，单效蒸发过程及其计算，包括蒸发水

学

量、加热蒸汽消耗量及传热面积计算，有效温度3牵及各种温差损失的来

习

由及其计算，蒸发器的生产能力和生产强度及其:影响因素。

目

4.具备选择典型蒸发设备的基本理论。

标

1.会分析各种典型蒸发操作的特点；

2.能进行单效蒸发的基本计算；

技能目标

3.能根据蒸发物料的特性选择适宜的蒸发操作流程；

2.会根据蒸发物料的特性正确选用与操作蒸发器。

素质目标1.通过大量习题练习，使学生具有查阅资料、进行数据筛选与处理及使

用国家技术标准的能力，形成良好的学习习惯，养成一丝不苟、实事求

是的学习态度；

2.通过分组讨论、项目化作业，使学生具有良好的沟通能力和合作精神；

3.通过实例与工程计算、企业实习，使学生树立工程的观念，具有良好

的环保意识和安全意识；

4.通过课程设计等综合训练,提高学生分析问题和解决问题的能力亦即

再学习的能力和自我发展能力。

1.蒸发操作的基本概念及在工业生产中的应用，蒸发操作的特点及分

类；

2.单效蒸发的基本计算；

3.真空蒸发的特点及适用范围；

学习内容与训练

4.蒸发器的生产能力与生产强度；

项目

5.多效蒸发：加热蒸汽的经济性，多效蒸发流程及其特点，多效蒸发效

数的限制；

6.蒸发设备，蒸发器的类型与特点，蒸发器的选型。

7.蒸发过程与设备的强化与展望。

教学方法手段教学方法：讲授法讨论法案例演示法项目教学法

1.教学设施设备：多媒体、仿真实验室或动画资料

2.教材：张光旭主编《食品生产单元操作》

3.教案：5个

教学资源4.网络资源：网络视频

5.案例或项目：标准蒸发器的设计

6.教学载体：

7.其他：

校内教师授课内容：

1.蒸发操作的基本概念及在工业生产中的应用，蒸发操作的特点及分

校企双师授课安类；

排建议2.单效蒸发的基本计算；

3.真空蒸发的特点及适用范围；

4.蒸发器的生产能力与生产强度；

5.多效蒸发：加热蒸汽的经济性，多效蒸发流程及其特点，多效蒸发效

数的限制；

6.蒸发设备，蒸发器的类型与特点，蒸发器的选型。

7.蒸发过程与设备的强化与展望。

企业兼职教师授课内容：

1.典型蒸发设备操作。

表9项目5教学设计

理论教学实践教学

项目名称干燥课时数

10

L了解常用干燥器的性能特点及选用原则，干燥过程的强化；

2.熟悉干燥过程的热量衡算，干燥器的热效率，干燥速率与干燥时间计

算，恒远干燥与降速干燥的特点；

知识目标

3.理解湿空气的性质及计算，湿度图的构成及应用，干燥过程的物料衡

算，干燥过程中空气状态的确定，物料中所含水分的性质。

4.具备选择典型干燥设备的基本理论。

1.能根据湿空气的参数大小判断其干燥能力；

学2.能应用湿度图确定温空气的状态参数及干燥过程空气状态的确定；

技能目标

习3.会干燥过程的物料衡算；

目4.能根据干燥物料的特性选用干燥设备。

标1.通过大量习题练习，使学生具有查阅资料、进行数据筛选与处理及使

用国家技术标准的能力，形成良好的学习习惯，养成一丝不苟、实事求

是的学习态度；

2.通过分组讨论、项目化作业，使学生具有良好的沟通能力和合作精神；

素质目标

3.通过实例与工程计算、企业实习，使学生树立工程的观念，具有良好

的环保意识和安全意识；

4.通过课程设计等综合训练,提高学生分析问题和解决问题的能力亦即

再学习的能力和自我发展能力。

1.干燥基本概念，物料的干燥方式，对流干燥的特点;

学习内容与训练

2.湿空气的性质及湿度图的构成与应用；

项目

3.干燥过程的物料衡算与热量衡算：

4.干燥迟率与干燥时间；

5.干燥器的类型、特点与选择。

教学方法手段教学方法：讲授法互动讨论法

1.教学设施设备：多媒体、仿真实验室或动画资料

2.教材：张光旭主编《食品生产单元操作》

3.教案：5个

教学资源4.网络资源：网络视频

5.案例或项目：

6.教学载体：

7.其他：

校内教师授课内容：

1.干燥基本概念，物料的干燥方式，对流干燥的特点；

2.湿空气的性质及湿度图的构成与应用；

校企双师授课安3.干燥过程的物料衡算与热量衡算；

排建议4.干燥速率与干燥时间；

5.干燥器。

企业兼职教师授课内容：

1.典型干燥设备操作

八、课程实施建议

（一）授课实施建议

按照工学结合的要求，在授课过程中加强工程flash等资源使用，使抽象枯燥的公式

推导和简单实验设备操作更生动形象，建立完善仿真化工实验室，结合现代工业生产数控

显示，让学生更接近实际生产操作。

1.授课资料编写建议

根据精细化工生产技术专业培养目标，授课资料结合实际生产操作和检测卤位，引入

典型案例，促进学中做，做中学的学做合一模式，切实动手操作化工单元设备，并用相关

理论知识进行指导。

2.教学方法建议

本课程和相关设备操作、工艺流程链接紧密，因此应该多采用翻转课堂、案例讲解等

方式，积极调动学生学习主观能动性，学中做，做中学的方式。

（二）教学团队要求

1.教学团队规模：3人

2.课程负责人要求：有一定工厂企业实际工作经验

3.教师能力要求：有食品化工行业从业经验，会使用常规小型食品单元设备

（三）教学资源要求

1.教材

（1）学生用教材

《食品生产单元操作》教材名称，张旭光、黄亚东主编，科学出版社，2019年出版

（2）参考教材

《食品生产单元操作》，张木全主编，华南理工出版社，2014年出版。

《食品生产单元操作》，杨祖荣主编，高等教育出版社，2012年出版。

2.信息化教学资源

可参考M00C课堂中《食品生产单元操作》授课内容和练习，以及本专业虚拟仿真实

验室关于食品生产单元操作仿真学习

3.实践教学条件

表10教学硬件环境条件

序场地大

名称基本配置要求功能说明

号小/m2

多媒体教能够进行多媒体教学，与网络无缝

1多媒体设备50

室连接，拥有较大资源库

学生电脑50台；

教师电脑1台（具有教师以现代典型实际工业生产为基础

仿真模拟演示和配置系统）；开发的项目仿真系统，包括化工计

250

实验室食品生产单元操作仿真算机模拟竞赛系统，能完成日常教

软件授权站点50个；学和竞赛训练