《生物工程設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

PAGE1-本科生課程大綱課程名稱生物工程設(shè)計(jì)課程代碼081702101213課程屬性專(zhuān)業(yè)知識(shí)課時(shí)/學(xué)分80/4課程性質(zhì)必修實(shí)踐學(xué)時(shí)32責(zé)任教師課外學(xué)時(shí)64(32*2)課程屬性：公共基礎(chǔ)/通識(shí)教育/學(xué)科基礎(chǔ)/專(zhuān)業(yè)知識(shí)/工作技能，課程性質(zhì)：必修、選修一、課程介紹1.課程描述：生物工程設(shè)計(jì)是利用現(xiàn)代工程的理念，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有生物技術(shù)、生物工藝工程化的多學(xué)科綜合性實(shí)用課程，是對(duì)大學(xué)階段所學(xué)生物工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課的總檢閱與整合，是培養(yǎng)現(xiàn)代食品生物工程師的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本課程包括項(xiàng)目調(diào)研、廠址選擇、工廠總平面設(shè)計(jì)、工藝論證與衡算、生化工程設(shè)備的設(shè)計(jì)與選型，生產(chǎn)車(chē)間布置與設(shè)計(jì)、三廢治理、經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析及概算等。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)和大量訓(xùn)練，要求同學(xué)們掌握生物工程工廠設(shè)計(jì)的基本方法和程序，并能夠利用這些理論和方法，借助現(xiàn)代設(shè)計(jì)軟件對(duì)生物工程工廠進(jìn)行新建、改建和擴(kuò)建，以及對(duì)生物工程工廠進(jìn)行新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備的研究和改造。生物工程課程設(shè)計(jì)是生物工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)前進(jìn)行的一次綜合訓(xùn)練。旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)，解決工程問(wèn)題的能力。同時(shí)對(duì)學(xué)生分析解決問(wèn)題能力的檢驗(yàn)，對(duì)繪圖能力的訓(xùn)練。要求：1）進(jìn)一步鞏固加深所學(xué)《發(fā)酵工程》、《生化反應(yīng)工程》等專(zhuān)業(yè)課程的基本理論和知識(shí)，使其系統(tǒng)化、綜合化。2）培養(yǎng)綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。3）掌握有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，如《化工設(shè)備手冊(cè)》、《化學(xué)工程手冊(cè)》等的使用。2.設(shè)計(jì)思路：本課程以生物工程工廠建設(shè)基本程序?yàn)橹骶€，結(jié)合企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)授課和觀摩的方式進(jìn)行，輔以大量的訓(xùn)練和實(shí)訓(xùn)，使同學(xué)們將掌握的生物工程設(shè)計(jì)理論知識(shí)及時(shí)應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)中，并將設(shè)計(jì)中遇到的情況反饋到生物工程設(shè)計(jì)理論中，循環(huán)往復(fù)，讓同學(xué)們掌握作為食品生物工程師的基本方法和技能。課程內(nèi)容包括三個(gè)模塊：生物工程工廠設(shè)計(jì)理論、符合規(guī)范的生物工程工廠設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)成果答辯。（1）生物工程設(shè)計(jì)理論教學(xué)：理論課以講授為主，輔助以電子教案和多媒體課件，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)規(guī)范的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練和掌握。明確《生物工程工廠設(shè)計(jì)》的內(nèi)容范圍，包括廠址選擇、工廠總平面設(shè)計(jì)、工藝論證與衡算、生化反應(yīng)設(shè)備的設(shè)計(jì)與選型、車(chē)間布置設(shè)計(jì)、三廢處理、經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析及概算等相關(guān)內(nèi)容。在課堂教學(xué)期間，針對(duì)生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備設(shè)計(jì)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，邀請(qǐng)青島建筑設(shè)計(jì)研究院和騰遠(yuǎn)設(shè)計(jì)事務(wù)所的專(zhuān)家對(duì)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)范進(jìn)行講解。（2）符合規(guī)范的生物工程設(shè)計(jì)：根據(jù)同學(xué)們選定的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，結(jié)合企業(yè)實(shí)習(xí)訓(xùn)練進(jìn)行設(shè)計(jì)。以中、小食品企業(yè)的新建、改建或擴(kuò)建工程項(xiàng)目或某工段工藝為主要對(duì)象進(jìn)行設(shè)計(jì)，完成一套符合設(shè)計(jì)規(guī)范的生物工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和主要設(shè)計(jì)圖紙。（3）生物工程設(shè)計(jì)課程答辯：根據(jù)所做課程設(shè)計(jì)，使用PPT手段高效、清晰、準(zhǔn)確的展示同學(xué)們的設(shè)計(jì)成果，邀請(qǐng)食品企業(yè)、建筑設(shè)計(jì)研究院等有專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn)的老師和專(zhuān)家對(duì)設(shè)計(jì)圖紙和說(shuō)明書(shū)進(jìn)行考評(píng)，從而有效提高同學(xué)們的工程設(shè)計(jì)能力。3.課程與其他課程的關(guān)系先修課程：化工原理，機(jī)械工程制圖，發(fā)酵工程，生化反應(yīng)工程，生物分離工程。本課程與這五門(mén)課程密切相關(guān)，構(gòu)成了生物工程系列課程群，生物工程設(shè)計(jì)是前面五門(mén)課程的總結(jié)和應(yīng)用，而只有在前面五門(mén)課程的基礎(chǔ)上，生物工程設(shè)計(jì)的教學(xué)與實(shí)踐才能達(dá)到較好的效果。二、課程目標(biāo)本課程的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的工程觀點(diǎn)和工程設(shè)計(jì)能力，達(dá)到華盛頓公約規(guī)定的國(guó)際工程師認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)符合國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的工程技術(shù)人才。（1）了解我國(guó)生物工程工廠基本建設(shè)的重要意義、方針政策和規(guī)定、一般建設(shè)程序等；（2）掌握工廠的構(gòu)成要素，設(shè)計(jì)方法與基本規(guī)范，培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、使用手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的能力，要求學(xué)生能夠?qū)こ虜?shù)據(jù)準(zhǔn)確掌握和表達(dá)。（3）培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)算、整理數(shù)據(jù)、繪圖等工程師的基本能力，通過(guò)多次訓(xùn)練，力求達(dá)到工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。三、學(xué)習(xí)要求生物工程設(shè)計(jì)是一門(mén)涉及到政治、經(jīng)濟(jì)、工程和技術(shù)等諸多學(xué)科綜合性的課程，作為生物工程師，在校期間不僅要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和熟練的專(zhuān)業(yè)技能，而且要有一定的經(jīng)濟(jì)常識(shí)，做到技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理。要達(dá)到以上學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生必須：（1）按時(shí)上課,上課認(rèn)真聽(tīng)講，積極參與課堂討論、作業(yè)典型案例分析。本課程將包含較多的課下作業(yè)、討論、小組作業(yè)展示等課堂活動(dòng)。（2）保質(zhì)保量的按時(shí)完成課下作業(yè)。以2-3人小組為單位，針對(duì)生物工程設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)均有書(shū)面作業(yè)需要提交，只有在作業(yè)中才能夠不斷掌握所學(xué)習(xí)的內(nèi)容。（3）在前期各階段課外作業(yè)的基礎(chǔ)上，學(xué)期結(jié)束前形成符合規(guī)范的生物工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和主要圖紙，并邀請(qǐng)校內(nèi)外的相關(guān)專(zhuān)家進(jìn)行答辯和考評(píng)，促進(jìn)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力的提高。四、教學(xué)內(nèi)容內(nèi)容順序主題計(jì)劃課時(shí)主要內(nèi)容概述1.緒論生物工程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介1設(shè)計(jì)的意義，內(nèi)容和特點(diǎn)2.基本建設(shè)和工程設(shè)計(jì)組成工廠設(shè)計(jì)基本建設(shè)程序及組成2生物工程工廠設(shè)計(jì)概述，基本程序和設(shè)計(jì)階段3.廠址和總平面設(shè)計(jì)廠址選擇2廠址選擇的原則和技術(shù)勘察總平面設(shè)計(jì)3工廠總平面設(shè)計(jì)的原則、內(nèi)容和布置4.工藝設(shè)計(jì)工藝論證3結(jié)合產(chǎn)品的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和衛(wèi)生操作規(guī)范，確定生產(chǎn)生產(chǎn)方法和工藝流程工藝計(jì)算4根據(jù)生產(chǎn)工藝對(duì)物料、熱量、水進(jìn)行衡算5.設(shè)備設(shè)計(jì)設(shè)備設(shè)計(jì)4生化反應(yīng)設(shè)備的設(shè)計(jì)程序和內(nèi)容設(shè)備選型4在衡算的基礎(chǔ)上，確定專(zhuān)業(yè)設(shè)備、通用設(shè)備的型號(hào)和數(shù)量6.繪圖廠區(qū)總平面圖2結(jié)合項(xiàng)目地址與建設(shè)條件等因素對(duì)工廠進(jìn)行合理布局工藝流程圖3明確生產(chǎn)工藝中各物料的流向車(chē)間布置圖3對(duì)設(shè)備進(jìn)行合理布局，滿足生產(chǎn)的各項(xiàng)要求7.人員定編確定工廠所需人員1確定工廠運(yùn)行所需操作工人及管理人員8.經(jīng)濟(jì)核算對(duì)經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行衡算2對(duì)工廠或設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的積極效果進(jìn)行測(cè)算9.PPT制作及答辯檢驗(yàn)設(shè)計(jì)效果4采用ppt的形式對(duì)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行高效準(zhǔn)確的展示和評(píng)價(jià)10.現(xiàn)場(chǎng)觀摩及設(shè)計(jì)到企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)參觀32(實(shí)踐)到企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)參觀，并對(duì)工廠設(shè)計(jì)或某工段工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行分析和討論，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)掌握生物工程設(shè)計(jì)的內(nèi)涵五、參考教材與主要參考書(shū)[1]楊芙蓮.食品工廠設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2012.1(ISSN:7-111-17056-3/TS.67)[2]張國(guó)農(nóng).食品工廠設(shè)計(jì)與環(huán)境保護(hù).北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社.2006.7(ISBN:7-5019-4870-4/TS.2827)[3]何東平，食品工廠設(shè)計(jì).北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社.2009.5（ISBN978-7-5019-6888-6）六、成績(jī)?cè)u(píng)定（一）考核方式E.其他：A.閉卷考試B.開(kāi)卷考試C.論文D.考查E.其他（二）成績(jī)綜合評(píng)分體系：成績(jī)綜合評(píng)分體系比例%1.課堂討論及平時(shí)表現(xiàn)15%2.平時(shí)作業(yè)成績(jī)35%3.課程設(shè)計(jì)及答辯50%總計(jì)七、學(xué)術(shù)誠(chéng)信學(xué)習(xí)成果