| 课程名称 | 食品工厂设计与环境保护 | ||||||
| Food Factory Design and Environmental Protection | |||||||
| 课程代码 | 05021008h | 课程性质 | 必修 | ||||
| 开课院部 | 伟德1949官网 | 课程负责人 | 张剑 | ||||
| 课程团队 | 张剑，范会平，王小鹏，李梦琴 | ||||||
| 授课学期 | 第7学期 | 学分/学时 | 2.5/40 | ||||
| 课内学时 | 40 | 理论学时 | 32 | 实验学时 | 8 |
实训 （含上机） |
0 |
| 实习 | 1周 | 其他 | 0 | ||||
| 适用专业 | 食品科学与工程/核心课程 | ||||||
| 授课语言 | 中文 | ||||||
| 对先修的要求 | 工程图学、计算机绘图、食品机械与设备、食品工程原理、食品工艺学 | ||||||
| 对后续的支撑 | 食品工厂设计课程设计、毕业实习、毕业设计 | ||||||
| 课程简介 |
本课程是食品科学与工程专业的一门重要的专业课程，是必修的核心课程。通过本课程的学习，使员工熟悉工程项目的基本建设程序，学会撰写可行性研究报告；应用所学过的食品工程原理、食品机械与设备、食品工艺学及工程制图等方面的知识，能对一个食品工厂建设项目制定出科学的设计方案，能够正确地进行物料计算、设备选型、劳动定员、水电汽冷计算；同时能够按照国家有关规定制定“三废”治理和环境保护方面的相关措施，能够进行建设成本与投资的基本概算与技术经济指标的分析评价。通过课堂讲授、工厂参观、综合设计等教学环节，培养员工具备工程设计、分析解决复杂工程问题和项目管理方面的能力。 本课程实践性较强，在授课中采用“基于项目教学”方法，以员工为中心，让员工充分参与课堂教学；全课程以一个完整的食品工厂建设项目为主线，按章节将项目分为若干个子项目，在章节学习过程中完成子项目设计，再通过分组讨论、课堂演讲、教师指导等环节逐步完善，让员工实现“做中学”，改善课程学习效果，提高员工解决复杂工程问题的能力。 |
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| 序号 | 课程目标 | 支撑毕业要求指标点 | 毕业要求 |
| 目标1 | 掌握工厂建设的基本程序，能够撰写项目建议书与可行性报告；能够进行工厂总平面设计；能够进行食品生产工艺流程设计、设备选型、车间布置、物料计算及辅助部门设计、公用系统设计等；在设计环节中体现创新意识，能综合考虑气象、地质、社会、健康、安全等因素。 |
指标点3.1 指标点3.2 |
3 |
| 目标2 | 能够利用建筑制图相关知识，使用AutoCAD软件绘制工厂设计所需的图纸并能撰写设计说明书。 |
指标点2.4 指标点2.5 |
2 |
| 目标3 | 能够理解工程建设项目对环境、社会可持续发展的影响，并且具备对项目环境评估与提出初步的污染治理措施的能力。 |
指标点7.1 指标点7.2 |
7 |
| 目标4 | 能够对工程项目建设成本进行初步概算，能够对技术经济指标的合理性进行分析与评价。 |
指标点11.1 指标点11.2 |
11 |
| 序号 | 教学内容 |
员工学习 预期成果 |
课内 学时 |
教学方式 | 支撑课程目标 |
| 绪论 | 主要教学内容及要求：学习《食品工厂设计》的意义与作用；《食品工厂设计》课程的特点；《食品工厂设计》的内容与学习要求。 | 掌握学习好本课和的基本方法。 | 1 |
1.讲授 2.讨论 |
目标1 |
|
第一章 工厂基本建设程序 |
主要教学内容及要求：熟练掌握工厂设计的基本建设程序、可行性报告的主要内容及撰写要求；掌握项目建议书、设计计划任务书的作用与编制内容；了解设计工作的内容及具体要求，工厂设计的职责与组成。 教学重点和难点：可行性研究报告的主要内容与撰写要求、设计工作的主要内容。 |
1.熟悉食品工厂的基本建设程序； 2.项目建议书与可行性研究报告的撰写。 |
1 |
1.讲授 2.作业 |
目标1 |
|
第二章 厂址选择及总平面设计 |
主要教学内容及要求：熟练掌握厂址选择与总平面设计的基本原则；掌握总平面图的绘制要求，能够绘制总平面设计图纸；理解总平面设计中的常用技术参数及计算方法；了解现代食品工厂总平面布置的基本特点。 教学重点和难点：厂址选择的基本原则，总平面设计的基本原则及总平面图的绘制及相关要求。 |
1.能够进行厂址选择并撰写选择报告；2. 能够进行总平面设计及绘制图纸。 | 2 |
1.讲授 2.设计 3.汇报 |
目标1 |
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第三章 食品工厂工艺设计 |
主要教学内容及要求：熟练掌握产品方案设计、产品工艺流程设计、设备的计算与选型、车间布置的要求，具备生产车间设备布置图绘制的能力；掌握班产量确定、物料的计算、劳动力计算方法、食品常用的包装技术及包装材料；理解生产车间用水、用汽的估算方法；了解食品工厂及生产车间管路计算与布置方法。 教学重点和难点：产品主案设计方法、主要产品工艺流程设计、设备的计算与选型、车间布置的要求，生产车间平面图的绘制。 |
1.能够进行食品生产车间生产线相关技术参数的计算； 2.能够进行相关内容设计及绘制图纸。 |
10 |
1.讲授 2.设计 3.汇报 |
目标1 |
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第四章 食品工厂建筑概论 |
主要教学内容及要求：熟练掌握工业建筑物的主要组成与作用，具备绘制建筑工程图的基本能力；掌握建筑物及建筑工程图的分类；了解现代工厂常见的建筑结构形式。 教学重点和难点：工业建筑物的主要组成与作用，建筑工程图的基本画法。 |
1.熟练掌握食品车间设计所需要的建筑物构件的基本画法； 2.能够进行相关内容设计及绘制图纸。 |
3 |
1.讲授 2.作业 |
目标2 |
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第五章 辅助部门 |
主要教学内容及要求：熟练掌握食品工厂各类仓库设置的特点、容量计算和设计要求；掌握化验室、仓库等辅助部门的设计要求、设计原则与在工厂中的布局；了解食品工厂中辅助部门的作用。 教学重点和难点：食品工厂仓库设置的特点、容量计算和设计要求。 |
1.了解各辅助部门在食品工厂中的作用及在工厂设计中的基本要求； 2.能够在食品工厂设计时熟练应用辅助部门。 |
2 |
1.讲授 2.作业 3.汇报 |
目标1 |
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第六章 工厂卫生安全及全厂性的生活设施 |
主要教学内容及要求：掌握食品工厂生活性设施的种类及设计原则和方法，能够熟练地进行设计计算；掌握食品工厂在选址、总平面设计、厂区公共卫生、车间卫生和个人卫生方面的要求、规定和常用的消毒方法；了解食品工厂良好操作规范（GMP）的相关规定，了解洁净车间与洁净空调系统的构成、分类及设计原则与要求。 教学重点和难点：食品工厂生活性设施的设计原则和计算办法。 |
1.掌握食品工厂设计时的相关卫生要求及生活性辅助设施的设置原则； 2.能够在设计时熟练应用生活设施。 |
3 |
1.讲授 2.作业 3.汇报 |
目标1 |
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第七章 公用系统 |
主要教学内容及要求：掌握食品厂给排水的设计内容、用水量、排水量的计算办法；掌握工厂供电设计的基本内容和相应措施，了解食品工厂设计供电负荷的计算方法和厂区及车间对供电系统的设计要求；了解食品工厂车间和生活区域的采暖和通风的设计内容，掌握采暖耗热量、空调设计的计算概要求；了解食品工厂公用设施设计的内容和相关要求；了解食品工厂的用汽要求，锅炉房的位置等相关要求。 教学重点和难点：食品厂中采暖耗热量、空调设计的计算和给排水的计算方法。 |
1.掌握给排水、供电、供汽、制冷等公用系统的设计内容、设计要求与基本计算方法； 2.能够在设计时熟练应用。 |
2 |
1.讲授 2.作业 |
目标1 |
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第八章 环境工程 |
主要教学内容及要求：了解大气污染、水质污染防治和固体废物的对自然和人类的主要影响；掌握食品工厂生产时产生的大气污染、水污染和固体废物的类型、特点及常用治理措施；掌握常规的气体污染与水污染的治理的基本方法，可以对食品生产产生的典型污染治理进行合理的设计；了解噪声的治理技术、厂区绿化、环境评价工程的基本内容。 教学重点和难点：食品工业废水的主要特点、危害和表征方法；水质污染和污泥污染的治理技术。 |
1.掌握了解食品工厂设计时涉及到的大气污染、水污染和固体废物的类型、特点及常用治理措施； 2.能够配合工厂设计提出合理治污方案。 |
4 |
1.讲授 2.作业 3.汇报 |
目标3 |
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第九章 基本建设概算 |
主要教学内容及要求：了解基本建设概算书的作用；掌握食品工厂建设时各种费用的主要组成及内容；掌握工程项目的划分方法及建设概算的编制方法，可以对所设计工厂进行初步的建设概算编制与成本核算。 教学重点和难点：初步设计概算书的编制程序。 |
1.掌握食品工厂设计时基本建设概算的编制方法； 2.可对设计项目进行初步的建设概算编制与成本核算。 |
2 |
1.讲授 2.作业 3.汇报 |
目标4 |
|
第十章 技术经济分析 |
主要教学内容及要求：技术和经济的关系和含义，技术经济分析的内容与步骤，技术经济分析的主要指标、税收与税金、技术方案经济效果评价程序、技术方案经济效果评价方法、设计方案选择的原则与方法。 教学重点和难点：技术经济分析与评价。 |
1.掌握技术和经济的关系和含义； 2.员工应能对设计项目的主要技术经济指标进行分析与评价。 |
2 |
1.讲授 2.作业 3.汇报 |
目标4 |
四、本课程开设的实验项目
| 编号 | 实验项目名称 | 学时 | 类型 | 要求 |
| 1 | 食品工厂总平面设计 | 2 | 设计性 | 必做 |
| 2 | 车间建筑平面与剖面图的画法 | 1 | 设计性 | 必做 |
| 3 | 食品工厂车间平面布置设计 | 2 | 设计性 | 必做 |
| 4 | 食品车间的卫生设计方案 | 1 | 设计性 | 必做 |
| 5 | 食品工厂的“三废”处理设计方案 | 2 | 综合性 | 必做 |
实验1. 食品工厂总平面设计（支撑课程目标1）
（1）实验目的：在学习了食品工厂总平面设计一章内容后，通过实践才可以使员工真正掌握工厂总平面设计的基本方法。
（2）实验要求：员工根据《食品工艺学》课程学过内容，选择出一类的食品加工设置一个建设项目。根据食品工厂的生产需要设计所需要的生产性与辅助性设施，按照设计原则合理摆布，确定设计方案后画出总平面设计图并写出总平面设计说明书。
（3）实验安排：课堂上集中讲授实验要求，员工分散进行设计，4人为一组，分组进行，每组完成一个完整的设计；课堂上教师指导再修改，最后定稿后交给教师。
（4）成绩评定：定稿后每组做PPT，每组选取1-2人讲解自己的设计内容，由员工组成评委团进行点评与打分；教师再批改上交的文字稿与图纸，结合员工评委打的分数，加和一起后形成本次实验得分。
实验2. 车间建筑平面与剖面图的画法（支撑课程目标2）
（1）实验目的：在学习了食品工厂建筑概论一章内容后，通过实践才可以使员工真正掌握工厂建筑平面图与剖面图的基本方法。
（2）实验要求：选取一个典型食品生产车间，按照要求绘制车间的平面图与剖面图。要求画清楚车间的开间与跨度，并进行尺寸标注；要能正确地使用线型与线型，图纸要层次分明，要将门窗墙柱楼梯等基本单元表达准确。画好后，用A3号图纸打印上交教师。
（3）实验安排：课堂上集中讲授实验要求，员工分散进行设计，4人为一组，分组进行，可以进行组内讨论，但每个人必须单独完成一份图纸；课堂上教师指导再修改，最后定稿后交给教师。
（4）成绩评定：教师对图纸进行审阅批改，根据完成的正确性给出本次实验得分。
实验3. 食品工厂车间平面布置设计（支撑课程目标1）
（1）实验目的：在学习了食品工厂工艺设计一章内容后，通过实践才可以使员工真正掌握食品工厂生产车间设计的基本方法。
（2）实验要求：员工根据《食品工艺学》课程学过内容，选择出一类的食品加工设置一个建设项目。根据生产需要设计生产工艺、选型设备组成生产线，按照设计原则对生产线进行合理布置，确定设计方案后画出车间平面布置图并写出设计说明书。
（3）实验安排：课堂上集中讲授实验要求，员工分散进行设计，4人为一组，分组进行，每组完成一个完整的设计；课堂上教师指导再修改，最后定稿后交给教师。
（4）成绩评定：定稿后每组做PPT，每组选取1-2人讲解自己的设计内容，由员工组成评委团进行点评与打分；教师再批改上交的文字稿与图纸，结合员工评委打的分数，加和一起后形成本次实验得分。
实验4. 食品车间的卫生设计方案（支撑课程目标1）
（1）实验目的：在学习了食品工厂卫生安全一章内容后，通过实践使员工掌握食品生产车间的卫生设计的基本要求。
（2）实验要求：员工在实验3中已经设计了一个生产车间，本实验要求员工结合国家相应的卫生要求标准与法规提出保持车间生产卫生的具体设计细节。要求撰写一份车间卫生的设计报告。
（3）实验安排：课堂上集中讲授实验要求，员工分散进行设计，4人为一组，分组进行，每组完成一个完整的设计；课堂上教师指导再修改，最后定稿后交给教师。
（4）成绩评定：定稿后每组做PPT，每组选取1-2人讲解自己的设计内容，由员工组成评委团进行点评与打分；教师再批改上交的文字稿与图纸，结合员工评委打的分数，加和一起后形成本次实验得分。
实验5. 食品工厂的“三废”处理设计方案（支撑课程目标3）
（1）实验目的：在学习了环境工程一章内容后，通过实践使员工掌握食品生产中产生的“废水、废气或废渣”的处理方法。
（2）实验要求：员工在实验3中已经设计了一个生产车间，本实验要求员工分析在生产中会产生哪些废物，这些废物有什么特点，应该采用什么技术与设备处理。要求结合国家环保要求设计一份废水、废气或废渣的处理方案。
（3）实验安排：课堂上集中讲授实验要求，员工分散进行设计，4人为一组，分组进行，每组完成一个完整的设计；课堂上教师指导再修改，最后定稿后交给教师。
（4）成绩评定：定稿后每组做PPT，每组选取1-2人讲解自己的设计内容，由员工组成评委团进行点评与打分；教师再批改上交的文字稿与图纸，结合员工评委打的分数，加和一起后形成本次实验得分。
五、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(%) | ||
| 作业 | 设计 | 考试 | ||||
| 1 |
目标1： （支撑毕业要求指标点3.1与3.2） |
食品工厂厂址选择的原则、食品工厂厂址选择报告所包括的内容及注意事项。食品工厂工艺设计，包括产品方案及班产量的确定、主要产品生产工艺流程的确定、物料计算、设备生产能力计算及设备选型、劳动力计算、生产车间工艺布置、生产车间用水、用汽量的估算、管路计算及设计。 | 40 | 60 | 50 | |
| 2 |
目标2： （支撑毕业要求指标点2.4与2.5） |
工业建筑的结构组成；建筑图的绘制；设计说明书的撰写。 |
40 | 60 | 15 | |
| 3 |
目标3： （支撑毕业要求指标点7.1与7.2） |
食品工业废水、废气、废渣的主要特点及危害、废水、废气检测的主要项目；废水、废气、废渣的控制及处理方法。 | 40 | 60 | 15 | |
| 4 |
目标4： （支撑毕业要求指标点11.1与11.2） |
设计概算的概念和作用、工程造价构成、工程项目的划分与概算编制方法；技术和经济的关系及评价技术经济分析的主要指标、技术方案经济效果评价程序、技术方案经济效果评价方法。 | 30 | 70 | 10 | |
| 5 | 考勤 | 10 | ||||
| 合计 | 100 | |||||
（2）各类考核评价的具体评分标准见《附录：各类考核评分标准表》。
六、评分标准
1．作业评分标准
| 考核内容 | (85-100分) | (75-84分) | (60-74分) | (41-59分) | (40分以下) |
|
作业完成进度 （权重0.1） |
提前完成 | 按时完成 | 延时完成 | 补交 | 在数次催促下才交或不交。 |
| 基本概念掌握程度。 (权重0.3) | 80%以上的概念清晰 | 60%以上的概念清晰 | 40%以上的概念清晰 | 40%以下的概念清晰 | 概念完全混乱。 |
| 解决问题方案的正确性。（权重0.4） | 方案能够解决80%以上的主要问题 | 方案能够解决60%以上的主要问题 | 方案能够解决40%以上的主要问题 | 方案不能解决主要问题 | 方案完全不能解决问题，或者没有完成。 |
| 作业规范程度及演讲表现（权重0.2） | 书写清晰、规范。演讲时，思路清晰、论点正确、对设计方案理解深入，问题回答正确。 | 书写较清晰、规范。演讲时，思路清晰、论点基本正确、对设计方案理解较深入，问题回答基本正确。 | 书写基本清晰、规范。演讲时，思路比较清晰，论点有个别错误，分析不够深入。 | 书写不够清晰规范。演讲时，思路不清晰，论点有较多错误。 | 书写很混乱。演讲时，思路混乱，知识点严重错误。 |
| 考核内容 | (85-100分) | (75-84分) | (60-74分) | (40-59分) | (40分以下) |
|
作业完成进度 （权重0.1） |
提前完成，质量较高。 | 按要求按时完成 | 延时完成 | 在老师的催促下完成补交。 | 交的很晚或不交。 |
| 设计中运用知识的能力与团队合作。 (权重0.3) | 综合运用知识能力和实践动手能力强，设计方案合理，态度认真，独立工作能力强，并具有良好的团队协作精神。 | 综合运用知识能力和实践动手能力较强，设计方案较合理；设计成果质量较高；有一定的独立工作能力，并具有较好的团队协作精神。 | 能够一定程度的综合运用所学知识，设计基本合理，有一定的实践动手能力，设计成果质量一般；设计态度较为认真。 | 综合运用所学知识能力及实践动手能力较差，设计方案基本合理，设计成果质量一般；独立工作能力差 | 不能综合运用所学知识，实践动手能力差，设计方案存在原则性错误，计算、分析错误较多； |
| 解决问题方案的正确性。（权重0.5） | 设计方案能够解决80%以上的主要问题。图纸设计布局合理，绘制规正确规范。 | 方案能够解决60%以上的主要问题。图纸设计布局较合理，绘制正确，比较规范。 | 方案能够解决40%以上的主要问题。图纸设计布局基本合理，但存在较多问题。绘制比较规范。 | 方案不能解决主要问题。图纸设计布局不合理，但存在较严重的问题。绘制不规范。 | 方案不能解决大部分的问题或者完全错误。图纸设计布局混乱，绘制存在严重问题。 |
| 作业书写规范程度（权重0.1） | 设计报告条理清晰、论述充分、图表规范、符合设计报告文本格式要求。 | 设计报告条理清晰、论述正确、图表较为规范、符合设计报告文本格式要求。 | 设计报告条理基本清晰、论述基本正确、文字通顺、图表基本规范、符合设计报告文本格式要求。 | 设计报告条理不够清晰、论述不充分但没有原则性错误、文字基本通顺、图表不够规范、符合设计报告文本格式要求 | 设计报告条理不清、论述有原则性错误、图表不规范、质量很差。 |
| 考核内容 | 100分 | 80分 | 60分 | 40分 | 20分 | 0分 |
| 不定期抽查5次考勤，每次占20分 | 5次 | 4次 | 3次 | 2次 | 1次 | 0次 |
七、教材及参考资料
1、选用教材
张国农. 食品工厂设计与环境保护. 北京：中国轻工业出版社，2012.
2、参考书
(1) 何东平. 食品工厂设计（普通高等教育“十一五”国家级规划教材）. 中国轻工业出版社. 2010.
(2) 李洪军. 食品工厂设计. 北京: 中国农业出版社, 2008.
(3) 纵伟. 食品工厂设计. 郑州大学出版社, 2011.
(4) 安托尼欧(西班牙)等主?，李洪军,尚永彪,贺稚非等主译. 食品工厂设计. 中国农业大学出版社, 2010.
(5) 王颉. 食品工厂设计与环境保护. 北京: 化学工业出版社, 2006.
(6) 杨芙莲. 食品工厂设计基础. 北京: 机械工业出版社, 2005.
(7) 房屋建筑制图统一标准（GB/TJ 50001-2017）, 中华人民共和国国家标准, 2018.
3、推荐网站
(1)《食品工厂设计》精品课程. 负责人：何东平. 武汉工业大学. http://course.jingpinke.com/details?uuid=dfa001ac-1237-1000-be4b-144ee02f1e73
(2)中国食品工程网 http://cnfood114.com/default.aspx
(3) 中国食品网 http://shipin.huangye88.com/
(4) 中国粮油发展网 http://www.zglyfzw.com/
(5) 中国食品科学技术学会网站 http://www.cifst.org.cn/
