《生物工程設(shè)計》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)計課程代碼081702101213課程屬性專業(yè)知識課時/學(xué)分80/4課程性質(zhì)必修實踐學(xué)時32責任教師課外學(xué)時64(32*2)課程屬性：公共基礎(chǔ)/通識教育/學(xué)科基礎(chǔ)/專業(yè)知識/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)計是利用現(xiàn)代工程的理念，實現(xiàn)現(xiàn)有生物技術(shù)、生物工藝工程化的多學(xué)科綜合性實用課程，是對大學(xué)階段所學(xué)生物工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(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)。本課程包括項目調(diào)研、廠址選擇、工廠總平面設(shè)計、工藝論證與衡算、生化工程設(shè)備的設(shè)計與選型，生產(chǎn)車間布置與設(shè)計、三廢治理、經(jīng)濟技術(shù)分析及概算等。通過該課程的學(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)計軟件對生物工程工廠進行新建、改建和擴建，以及對生物工程工廠進行新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備的研究和改造。生物工程課程設(shè)計是生物工程專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計前進行的一次綜合訓(xùn)練。旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識，解決工程問題的能力。同時對學(xué)生分析解決問題能力的檢驗，對繪圖能力的訓(xùn)練。要求：1）進一步鞏固加深所學(xué)《發(fā)酵工程》、《生化反應(yīng)工程》等專業(yè)課程的基本理論和知識，使其系統(tǒng)化、綜合化。2）培養(yǎng)綜合運用基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識解決工程實際問題的能力。3）掌握有關(guān)設(shè)計手冊，如《化工設(shè)備手冊》、《化學(xué)工程手冊》等的使用。2.設(shè)計思路：本課程以生物工程工廠建設(shè)基本程序為主線，結(jié)合企業(yè)進行現(xiàn)場授課和觀摩的方式進行，輔以大量的訓(xùn)練和實訓(xùn)，使同學(xué)們將掌握的生物工程設(shè)計理論知識及時應(yīng)用到實際設(shè)計中，并將設(shè)計中遇到的情況反饋到生物工程設(shè)計理論中，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)容包括三個模塊：生物工程工廠設(shè)計理論、符合規(guī)范的生物工程工廠設(shè)計、設(shè)計成果答辯。（1）生物工程設(shè)計理論教學(xué)：理論課以講授為主，輔助以電子教案和多媒體課件，重點強調(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》的內(nèi)容范圍，包括廠址選擇、工廠總平面設(shè)計、工藝論證與衡算、生化反應(yīng)設(shè)備的設(shè)計與選型、車間布置設(shè)計、三廢處理、經(jīng)濟技術(shù)分析及概算等相關(guān)內(nèi)容。在課堂教學(xué)期間，針對生產(chǎn)工藝設(shè)計和設(shè)備設(shè)計的各個節(jié)點，邀請青島建筑設(shè)計研究院和騰遠設(shè)計事務(wù)所的專家對設(shè)計基礎(chǔ)規(guī)范進行講解。（2）符合規(guī)范的生物工程設(shè)計：根據(jù)同學(xué)們選定的設(shè)計項目，結(jié)合企業(yè)實習(xí)訓(xùn)練進行設(shè)計。以中、小食品企業(yè)的新建、改建或擴建工程項目或某工段工藝為主要對象進行設(shè)計，完成一套符合設(shè)計規(guī)范的生物工程設(shè)計說明書和主要設(shè)計圖紙。（3）生物工程設(shè)計課程答辯：根據(jù)所做課程設(shè)計，使用PPT手段高效、清晰、準確的展示同學(xué)們的設(shè)計成果，邀請食品企業(yè)、建筑設(shè)計研究院等有專業(yè)經(jīng)驗的老師和專家對設(shè)計圖紙和說明書進行考評，從而有效提高同學(xué)們的工程設(shè)計能力。3.課程與其他課程的關(guān)系先修課程：化工原理，機械工程制圖，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)計是前面五門課程的總結(jié)和應(yīng)用，而只有在前面五門課程的基礎(chǔ)上，生物工程設(shè)計的教學(xué)與實踐才能達到較好的效果。二、課程目標本課程的目標是培養(yǎng)學(xué)生的工程觀點和工程設(shè)計能力，達到華盛頓公約規(guī)定的國際工程師認證的標準，培養(yǎng)符合國家經(jīng)濟發(fā)展需要的工程技術(shù)人才。（1）了解我國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)計方法與基本規(guī)范，培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、使用手冊、標準和規(guī)范的能力，要求學(xué)生能夠?qū)こ虜?shù)據(jù)準確掌握和表達。（3）培養(yǎng)學(xué)生運算、整理數(shù)據(jù)、繪圖等工程師的基本能力，通過多次訓(xùn)練，力求達到工程教育認證標準。三、學(xué)習(xí)要求生物工程設(shè)計是一門涉及到政治、經(jīng)濟、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的理論基礎(chǔ)和熟練的專業(yè)技能，而且要有一定的經(jīng)濟常識，做到技術(shù)上先進，經(jīng)濟上合理。要達到以上學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生必須：（1）按時上課,上課認真聽講，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。（2）保質(zhì)保量的按時完成課下作業(yè)。以2-3人小組為單位，針對生物工程設(shè)計的各個環(huán)節(jié)均有書面作業(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)計說明書和主要圖紙，并邀請校內(nèi)外的相關(guān)專家進行答辯和考評，促進學(xué)生工程設(shè)計能力的提高。四、教學(xué)內(nèi)容內(nèi)容順序主題計劃課時主要內(nèi)容概述1.緒論生物工程設(shè)計簡介1設(shè)計的意義，內(nèi)容和特點2.基本建設(shè)和工程設(shè)計組成工廠設(shè)計基本建設(shè)程序及組成2生物工程工廠設(shè)計概述，基本程序和設(shè)計階段3.廠址和總平面設(shè)計廠址選擇2廠址選擇的原則和技術(shù)勘察總平面設(shè)計3工廠總平面設(shè)計的原則、內(nèi)容和布置4.工藝設(shè)計工藝論證3結(jié)合產(chǎn)品的國家標準和衛(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算4根據(jù)生產(chǎn)工藝對物料、熱量、水進行衡算5.設(shè)備設(shè)計設(shè)備設(shè)計4生化反應(yīng)設(shè)備的設(shè)計程序和內(nèi)容設(shè)備選型4在衡算的基礎(chǔ)上，確定專業(yè)設(shè)備、通用設(shè)備的型號和數(shù)量6.繪圖廠區(qū)總平面圖2結(jié)合項目地址與建設(shè)條件等因素對工廠進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間布置圖3對設(shè)備進行合理布局，滿足生產(chǎn)的各項要求7.人員定編確定工廠所需人員1確定工廠運行所需操作工人及管理人員8.經(jīng)濟核算對經(jīng)濟效果進行衡算2對工廠或設(shè)備運行產(chǎn)生的積極效果進行測算9.PPT制作及答辯檢驗設(shè)計效果4采用ppt的形式對設(shè)計成果進行高效準確的展示和評價10.現(xiàn)場觀摩及設(shè)計到企業(yè)進行現(xiàn)場參觀32(實踐)到企業(yè)進行現(xiàn)場參觀，并對工廠設(shè)計或某工段工藝設(shè)計進行分析和討論，結(jié)合現(xiàn)場掌握生物工程設(shè)計的內(nèi)涵五、參考教材與主要參考書[1]楊芙蓮.食品工廠設(shè)計基礎(chǔ).北京:機械工業(yè)出版社.2012.1(ISSN:7-111-17056-3/TS.67)[2]張國農(nóng).食品工廠設(shè)計與環(huán)境保護.北京:中國輕工業(yè)出版社.2006.7(ISBN:7-5019-4870-4/TS.2827)[3]何東平，食品工廠設(shè)計.北京：中國輕工業(yè)出版社.2009.5（ISBN978-7-5019-6888-6）六、成績評定（一）考核方式E.其他：A.閉卷考試B.開卷考試C.論文D.考查E.其他（二）成績綜合評分體系：成績綜合評分體系比例%1.課堂討論及平時表現(xiàn)15%2.平時作業(yè)成績35%3.課程設(shè)計及答辯50%總計七、學(xué)術(shù)誠信學(xué)習(xí)成果