《食品生產單元操作》課程標準

一、課程基本信息

表1課程基本信息明細表

課程學時總學時：64理論學時：32實踐學時：32

課程學分4

開課學期第2學期

課程類型□理論課□實踐課■理論+實踐（實驗）□理實一體課

二、課程制定依據

本標準依據食品生物技術專業教學標準中的人才培養目標、規格要求和對《食品生產

單元操作》課程教學目標要求而制訂。用于指導《食品生產單元操作》課程建設與課程教

學。

表1食品生產單元操作課程目標分析表

課程目標

核心能力

知識點要求技能點要求素質點要求

1.對單元操作設備結構1.大局整體意識；

1.單元操作設備使有準確認識，并熟知其工2.嚴密的邏輯思維能力；

用環境條件；作條件；3.良好的觀察力和洞察

安全預防與

2.工藝流程操作條2.能熟知原料產品操作力；

控制能力

件參數特點；4.信息處理與加工能力；

3.能采取合理有效措施，5.果斷的心理素質；

預防和減緩危險發生。

1.能明確流體等物料在1.資源匹配能力；

1.熟悉各單元設備

實際生產過程中的特點2.創新學習能力；

結構和特點；

和性質；3.大局整體意識；

工程設備設2.熟悉物料使用特

2.能對設備設計原理參4.嚴密的邏輯思維能

計能力點性能

數進行查閱和修訂；力；

3.熟悉設備設計基

3.能根據實際生產情況5.遵守相關實驗室法律

本原理

選擇適合單元操作和設法規；

備儀器。6.前瞻能力和預見能

力；

7.信息收集、整理、分析

能力。

1.熟悉各生產單元1.高效執行能力

1.能保證相關生產任務

操作作用和目的;2.持續改進能力

生產操作能順利實施:

2.熟悉各生產單元3.細節管理能力

力2.能進行設備儀器簡單

操作常用設備，及其4.創新學習能力。

篩選和工藝流程改進。

使用方法；

三、課程性質與作用

《食品生產單元操作》課程是精細化工生產技術專業的普通專業課程之一，也可作為

精細化工生產技術等其它專業的專業基礎課。該課程具有極強的應用性、實踐性。其主要

任務是使學生系統地掌握食品生產單元操作的基本知識及基本技能，學會對實際生產中流

體力學特性、熱傳導和分離過程進行分析和計算，以及對實際食品生產單元操作儀器設備

的選擇和簡單設計提出有針對性地解決方案，為他們以后正式進入化工以及相關行業進行

實際生產操作和設計工作打下基礎。

四、本課程與其它課程的關系

表2食品生產單元操作課程與其他課程的關系

序為本課程支撐的主要需要本課程支撐的主

前期課程名稱后續課程名稱

能力要功能

食品、發酵等過程中

無機化學、有機化學、食品、發酵工藝

1化學各單元操作的原理及

物理化學的基礎知識與設備

設備操控

食品、發酵等過程中

流體力學、傳熱學的基食品、發酵工藝

2物理各單元操作的原理及

本知識與設備

設備操控

五、課程教育教學目標

（一）總體目標

根據精細化工生產技術專業人才培養目標要求，木課程致力于培養學生食品生物行業

相關設備工藝操作、設計等方面的職業能力，本課程BI繞學生安全預防與控制能力、工程

設備設計能力和生產操作能力等向設計，使學生通過學習，可以靈活運用食品生產單元操

作分析和處理問題的基本方法，在企業實際生產和檢測工作，并能夠積極配合生產和質量

管理部門開展相關工作。

（二）具體目標

表3具體目標明細表

具體目標目標內容學生達到該目標時的表現

（1）基本知識方面，應掌握食品生物工

程方面質量傳遞、熱量傳遞、動量傳遞和（1）關注行業動態，了解行業流

反應工程基本知識體系，并能將基本理論程及崗位信息，對未來的就業狀

知識融入食品生產單元操作中，分析實際況有更明確的認識；

生產案例中各種單元操作的流體力學、熱（2）明確的就業目標和理想；

力學等特性，解決工程中所遇問題；（3）能夠說出食品生產操作中單

知識目標

（2）應用知識方面，應掌握各類典型食元操作種類和設備名稱；

品生產設備的結構和特點，簡單設計食品（4）參照行業標準，掌握操作基

生產工藝布置，能初步選擇符合實際生產本規律；

的設備儀器，達到簡單產品生產要求。了（5）初步的設計作品產品化意

解典型化工產品生產制作工藝特點和單識。

元操作設計原理；

（1）能配合質量安全部門對設備進行檢

測和檢查；（1）會查找專業資料，自主學習

（2）能理解食品生產單元操作特點，配能力增強；

合生產工藝設計人員對實際生產進行優（2）應對常見的專業實踐問題可

化；以自行處理，并有較大的信心提

（3）能通過產品檢測中出現的問題，及升；

技能目標

時找到生產單元問題發生點，并進行修（3）能夠分析工藝出現問題，并

正；依據相關理論基礎解決簡單問

（4）能通過單元操作原理，初步判斷危題；

險工藝產生點，并配合相關部門制定相應（4）會根據根據工藝要求選擇相

規章應設備儀器。

制度；

蒸發工藝流程與操作條件選擇2講授、研討

蒸發過程計算4講授、研討

蒸發設備及其選用2講授、研討

食品工業常用干燥過程2講授、研討

濕空氣狀態的確定2講授、研討

6.干燥對流干燥過程計算及固體干燥速

4講授、研討

率

干燥設備及其選用2講授、研討

七、課程教學設計

表5項目1教學設計

理論教學實踐教學

項目名稱流體的流動與輸送課時數

22

1.知道復雜管路的概念及計算要點；

2.了解氣體輸送機械的類型、特點及工作原理；

3.熟悉層流與湍流的特征，常見流量計的工作原理、基本結構及流量計

算，管路鋪設的基本原則；流體流動類型，雷諾數的物理意義及阻力計

算；

4.理解流體力學常用物理（密度、壓力、黏度、速度、流量、位能、動

知識目標

能、靜壓能等）的定義、單位、影峋因素、表示法及單位換算；流體靜

學力學基本方程、流量方程、連續性方程、伯努利方程物理意義；離心泵

習的工作原理、性能參數、特性曲線等；

目5.具備綜合運用流體靜力學基本方程、流量方程、連續性方程、伯努利

標方程進行簡單管路計算；離心泵的工作點和流量調節，離心泵的安裝和

使用。

1.能運用流體靜力學基本方程進行壓力、液位、液封高度的計算；

2.能用雷諾數進行流體流動形態的判斷：

3.會綜合運用流量方程、連續性方程、伯努利方程、阻力方程進行簡單

技能目標

管路計算，解決流體輸送過程中有關物理量的計算（壓力、流速、流量、

輸送高度及輸送機械功率等）；

4.會離心泵的選型、安裝與操作。

1.通過大量習題練習，使學生具有查閱資料、進行數據篩選與處理及使

用國家技術標準的能力，形成良好的學習習慣，養成一絲不茍、實事求

是的學習態度；

2.通過分組討論、項目化作業，使學生具有良好的溝通能力和合作精神；

素質目標

3.通過實例與工程計算、企業實習，使學生樹立工程的觀念，具有良好

的環保意識和安全意識；

4.通過課程設計等綜合訓練,提高學生分析問題和解決問題的能力亦即

再學習的能力和自我發展能力。

1.流體靜力學基本概念、基本方程及其應用；

2.流體動力學基本概念、基本方程及其應用；

學習內容與訓練3.流體流動形態及其判斷，流動阻力的計算；

項目4.典型液體輸送設備：離心泵的工作原理、性能參數、特性曲線，離

心泵的工作點和流量調節，離心泵的安裝和使用。；

5.簡單管理計算與鋪設原則

教學方法手段教學方法：講授法互動討論法案例演示法項目教學法

1.教學設施設備：多媒體、仿真實驗室

2.教材：張光旭主編《食品生產單元操作》

3.教案：11個

教學資源4.網絡資源：網絡視頻

5.案例或項目：輸水管路的設計

6.教學載體：

7.其他：

校內教師授課內容：

1.流體靜力學基本概念、基本方程及其應用；

2.流體動力學基本概念、基本方程及其應用；

校企雙師授課安3.流體流動形態及其判斷，流動阻力的計算；

排建議4.簡單管理計算與鋪設原則

企業兼職教師授課內容：

1.典型液體輸送設備：離心泵的工作原理、性能參數、特性曲線，離

心泵的工作點和流量調節，離心泵的安裝和使用。；

表6項目2教學設計

理論教學實踐教學

項目名稱非均相混合物的分離課時數

8

1.了解降塵室、沉降室、離心沉降及以t濾設備的構造、原理與選擇及非

均相混合物分離過程的強化；

知識目標2.熟悉沉降區域的劃分，降塵室生產（電力的計算;

3.理解書均相混合物的基本概念，沉P筆與過濾的基本原理及基本計算；

4.具備合理選擇沉降、過濾設備的理i侖知識。

1.能正確選用非均相混合物分離設備并進行基本的沉降過濾計算；

學技能目標

2.會操作典型的沉降與過濾設備。

習

1.通過大量習題練習，使學生具有查閱資料、進行數據篩選與處理及使

目

用國家技術標準的能力，形成良好的學習習慣，養成一絲不茍、實事求

標

是的學習態度；

2.通過分組討論、項目化作業，使學生具有良好的溝通能力和合作精神；

素質目標

3.通過實例與工程計算、企業實習，使學生樹立工程的觀念，具有良好

的環保意識和安全意識；

4.通過課程設計等綜合訓練,提高學生分析問題和解決問題的能力亦即

再學習的能力和自我發展能力。

1.非均相混合物分離相關基本概念，均相與非均相混合物、分散相與

連續相、沉降與過濾，非均相物系分離在食品生物領域的應用等；

2.重力沉降的原理及計算；

學習內容與訓練3.重力沉降器的構造特點；

項目4.過濾的基本原理和基本參數；

5.熟悉過濾基本方程；

6.過濾設備及其它分離設備的構造與操作特點。

教學方法手段教學方法：講授法討論法

1.教學設施設備：多媒體、仿真實驗室

教學資源2.教材：張光旭主編《食品生產單元操作》

3.教案：4個

4.網絡資源：網絡視頻

5.案例或項目：

6.教學載體：

7.其他：

校內教師授課內容：

1.非均相混合物分離相關基本概念，均相與非均相混合物、分散相與

連續相、沉降與過濾，非均相物系分離在食品生物領域的應用等；

2.重力沉降的原理及計算；

校企雙師授課安3.重力沉降器的構造特點；

排建議4.過濾的基本原理和基本參數；

5.熟悉過濾基本方程。

企業兼職教師授課內容：

1.過濾設備及其它分離設備的構造與操作特點。

表7項目3教學設計

理論教學實踐教學

項目名稱熱量交換課時數

20

L了解加熱劑、冷卻劑的種類及選用，其它各種力換熱器的結勾特點及應

用；

2.熟悉各種流動條件下對流傳熱系數關聯式的選:擇與應用；蒸汽冷凝、

液體沸騰流傳熱系數的計算，列管換熱器的結構J特點及選型!設計；

3.理解傳熱的基本概念，付立葉定律，平壁及［回筒壁一維:定態導熱速

學知識目標

率的計算及分析；牛頓冷卻定律，對流傳熱的特,臣及影響對;流傳熱的主

習

要因素，無相變強制對流傳熱系數關聯式及應用,關聯式中?各準數的物

目

理意義及計算；傳熱基本計算，包括熱量平衡方程、傳熱速率方程、總

標

傳熱系數的計算與分析，污垢熱阻、平均溫度差:的計算；

4.具備傳熱的設計型與操作型計算及強化傳熱體J途徑的理證:知識。

1.能根據輸送物料的性質正確選用加熱劑與冷卻劑；

技能目標2.會分析影響導熱速率、對流傳熱速率及總傳熱速率的因素；

3.能進行傳熱的基本計算包括操作型計算與設計型計算；

4.能根據生產實際，尋求強化傳熱過程的基本途徑；

5.會選擇與操作典型的傳熱設備。

1.通過大量習題練習，使學生具有查閱資料、進行數據篩選與處理及使

用國家技術標準的能力，形成良好的學習習慣，養成一絲不茍、實事求

是的學習態度；

2.通過分組討論、項目化作業，使學生具有良好的溝通能力和合作精神；

素質目標

3.通過實例與工程計算、企業實習，使學生樹立工程的觀念，具有良好

的環保意識和安全意識；

4.通過課程設計等綜合訓練,提高學生分析問題和解決問題的能力亦即

再學習的能力和自我發展能力。

1.傳熱基本概念，傳熱在生產中的應用，工業生產中的加熱劑與冷卻劑，

冷熱流體的傳熱方式；

2.熱傳導，包括熱傳導機理，導熱速率方程，單層與多層平壁及圓筒壁

的熱傳導；

3.對流傳熱，對流傳熱過程分析，對流傳熱速率（牛頓冷卻定律），流

學習內容與訓練

體無相變與有相變時的對流傳熱系數經驗關聯式；

項目

4.傳熱計算，包括換熱器的熱平衡方程，總傳熱系數，總傳熱速率方程，

傳熱平均溫度差的計算，傳熱過程的設計型與操作型計算；

5.換熱器，間壁式換熱器的類型特點與選擇，列管換熱器的設計與選型

中相關條件的選擇；

6.傳熱過程的強化。

教學方法手段教學方法：講授法討論法案例演示法項目教學法

1.教學設施設備：多媒體、仿真實驗室或動畫資料

2.教材：張光旭主編《食品生產單元操作》

3.教案：10個

教學資源4.網絡資源：網絡視頻

5.案例或項目：列管換熱器的設計

6.教學載體：

7.其他：

校企雙師授課安校內教師授課內容：

排建議1.傳熱基本概念，傳熱在生產中的應用，工業生產中的加熱劑與冷卻劑，

冷熱流體的傳熱方式；

2.熱傳導，包括熱傳導機理，導熱速率方程，單層與多層平壁及圓筒壁

的熱傳導；

3.對流傳熱，對流傳熱過程分析，對流傳熱速率（牛頓冷卻定律），流

體無相變與有相變時的對流傳熱系數經驗關聯式；

4.傳熱計算，包括換熱器的熱平衡方程，總傳熱系數，總傳熱速率方程，

傳熱平均溫度差的計算，傳熱過程的設計型與操作型計算；

5.換熱器，間壁式換熱器的類型特點與選擇，列管換熱器的設計與選型

中相關條件的選擇；

6.傳熱過程的強化。

企業兼職教師授課內容：

1.典型傳熱設備的結構與操作。

表8項目4教學設計

理論教學實踐教學

項目名稱蒸發濃縮課時數

10

1.了解蒸發操作的特點及其在工業生產中的應壓,各種蒸發器的結構特

點、性能及應用范圍；

2.熟悉多效蒸發的特點、流程及其計算要點，蒸;發操作效數限制及蒸發

過程的節能措施，蒸發過程的強化；

知識目標

3.理解真空蒸發的特點及其應用，單效蒸發過程及其計算，包括蒸發水

學

量、加熱蒸汽消耗量及傳熱面積計算，有效溫度3牽及各種溫差損失的來

習

由及其計算，蒸發器的生產能力和生產強度及其:影響因素。

目

4.具備選擇典型蒸發設備的基本理論。

標

1.會分析各種典型蒸發操作的特點；

2.能進行單效蒸發的基本計算；

技能目標

3.能根據蒸發物料的特性選擇適宜的蒸發操作流程；

2.會根據蒸發物料的特性正確選用與操作蒸發器。

素質目標1.通過大量習題練習，使學生具有查閱資料、進行數據篩選與處理及使

用國家技術標準的能力，形成良好的學習習慣，養成一絲不茍、實事求

是的學習態度；

2.通過分組討論、項目化作業，使學生具有良好的溝通能力和合作精神；

3.通過實例與工程計算、企業實習，使學生樹立工程的觀念，具有良好

的環保意識和安全意識；

4.通過課程設計等綜合訓練,提高學生分析問題和解決問題的能力亦即

再學習的能力和自我發展能力。

1.蒸發操作的基本概念及在工業生產中的應用，蒸發操作的特點及分

類；

2.單效蒸發的基本計算；

3.真空蒸發的特點及適用范圍；

學習內容與訓練

4.蒸發器的生產能力與生產強度；

項目

5.多效蒸發：加熱蒸汽的經濟性，多效蒸發流程及其特點，多效蒸發效

數的限制；

6.蒸發設備，蒸發器的類型與特點，蒸發器的選型。

7.蒸發過程與設備的強化與展望。

教學方法手段教學方法：講授法討論法案例演示法項目教學法

1.教學設施設備：多媒體、仿真實驗室或動畫資料

2.教材：張光旭主編《食品生產單元操作》

3.教案：5個

教學資源4.網絡資源：網絡視頻

5.案例或項目：標準蒸發器的設計

6.教學載體：

7.其他：

校內教師授課內容：

1.蒸發操作的基本概念及在工業生產中的應用，蒸發操作的特點及分

校企雙師授課安類；

排建議2.單效蒸發的基本計算；

3.真空蒸發的特點及適用范圍；

4.蒸發器的生產能力與生產強度；

5.多效蒸發：加熱蒸汽的經濟性，多效蒸發流程及其特點，多效蒸發效

數的限制；

6.蒸發設備，蒸發器的類型與特點，蒸發器的選型。

7.蒸發過程與設備的強化與展望。

企業兼職教師授課內容：

1.典型蒸發設備操作。

表9項目5教學設計

理論教學實踐教學

項目名稱干燥課時數

10

L了解常用干燥器的性能特點及選用原則，干燥過程的強化；

2.熟悉干燥過程的熱量衡算，干燥器的熱效率，干燥速率與干燥時間計

算，恒遠干燥與降速干燥的特點；

知識目標

3.理解濕空氣的性質及計算，濕度圖的構成及應用，干燥過程的物料衡

算，干燥過程中空氣狀態的確定，物料中所含水分的性質。

4.具備選擇典型干燥設備的基本理論。

1.能根據濕空氣的參數大小判斷其干燥能力；

學2.能應用濕度圖確定溫空氣的狀態參數及干燥過程空氣狀態的確定；

技能目標

習3.會干燥過程的物料衡算；

目4.能根據干燥物料的特性選用干燥設備。

標1.通過大量習題練習，使學生具有查閱資料、進行數據篩選與處理及使

用國家技術標準的能力，形成良好的學習習慣，養成一絲不茍、實事求

是的學習態度；

2.通過分組討論、項目化作業，使學生具有良好的溝通能力和合作精神；

素質目標

3.通過實例與工程計算、企業實習，使學生樹立工程的觀念，具有良好

的環保意識和安全意識；

4.通過課程設計等綜合訓練,提高學生分析問題和解決問題的能力亦即

再學習的能力和自我發展能力。

1.干燥基本概念，物料的干燥方式，對流干燥的特點;

學習內容與訓練

2.濕空氣的性質及濕度圖的構成與應用；

項目

3.干燥過程的物料衡算與熱量衡算：

4.干燥遲率與干燥時間；

5.干燥器的類型、特點與選擇。

教學方法手段教學方法：講授法互動討論法

1.教學設施設備：多媒體、仿真實驗室或動畫資料

2.教材：張光旭主編《食品生產單元操作》

3.教案：5個

教學資源4.網絡資源：網絡視頻

5.案例或項目：

6.教學載體：

7.其他：

校內教師授課內容：

1.干燥基本概念，物料的干燥方式，對流干燥的特點；

2.濕空氣的性質及濕度圖的構成與應用；

校企雙師授課安3.干燥過程的物料衡算與熱量衡算；

排建議4.干燥速率與干燥時間；

5.干燥器。

企業兼職教師授課內容：

1.典型干燥設備操作

八、課程實施建議

（一）授課實施建議

按照工學結合的要求，在授課過程中加強工程flash等資源使用，使抽象枯燥的公式

推導和簡單實驗設備操作更生動形象，建立完善仿真化工實驗室，結合現代工業生產數控

顯示，讓學生更接近實際生產操作。

1.授課資料編寫建議

根據精細化工生產技術專業培養目標，授課資料結合實際生產操作和檢測鹵位，引入

典型案例，促進學中做，做中學的學做合一模式，切實動手操作化工單元設備，并用相關

理論知識進行指導。

2.教學方法建議

本課程和相關設備操作、工藝流程鏈接緊密，因此應該多采用翻轉課堂、案例講解等

方式，積極調動學生學習主觀能動性，學中做，做中學的方式。

（二）教學團隊要求

1.教學團隊規模：3人

2.課程負責人要求：有一定工廠企業實際工作經驗

3.教師能力要求：有食品化工行業從業經驗，會使用常規小型食品單元設備

（三）教學資源要求

1.教材

（1）學生用教材

《食品生產單元操作》教材名稱，張旭光、黃亞東主編，科學出版社，2019年出版

（2）參考教材

《食品生產單元操作》，張木全主編，華南理工出版社，2014年出版。

《食品生產單元操作》，楊祖榮主編，高等教育出版社，2012年出版。

2.信息化教學資源

可參考M00C課堂中《食品生產單元操作》授課內容和練習，以及本專業虛擬仿真實

驗室關于食品生產單元操作仿真學習

3.實踐教學條件

表10教學硬件環境條件

序場地大

名稱基本配置要求功能說明

號小/m2

多媒體教能夠進行多媒體教學，與網絡無縫

1多媒體設備50

室連接，擁有較大資源庫

學生電腦50臺；

教師電腦1臺（具有教師以現代典型實際工業生產為基礎

仿真模擬演示和配置系統）；開發的項目仿真系統，包括化工計

250

實驗室食品生產單元操作仿真算機模擬競賽系統，能完成日常教

軟件授權站點50個；學和競賽訓練