食品工厂设计

食品工厂设计

一、课程简介

《食品工厂设计》是湖南农业大学食品科学技术学院面向食品科学与技术专业大三本科生开设的专业核心必修课，课程代码为B412L06700，总学时24（均为理论学时），课程学分为1.5。作为培养食品科技人才整体知识结构的关键课程，其以食品工艺学、食品机械为核心先修课程，融合工程学、经济学、管理学、环境科学等多学科知识，聚焦食品工厂设计与建设全流程，涵盖前期准备（项目立项、可行性研究）、工艺设计（产品方案、工艺流程、设备选型）、总平面设计（厂址选择、厂区布局）、环境保护（“三废”处理、噪声控制）及技术经济分析（投资估算、成本核算）等核心内容，旨在帮助学生掌握食品工厂设计的理论基础与实践方法，为后续从事食品工厂建设、科研开发、生产管理及相关领域工作筑牢根基，同时引导学生思考食品企业工程师面临的行业挑战，衔接食品工艺学实验、生产实习、毕业设计等后续课程。

课程选用《食品工厂设计》（张一鸣编著，化学工业出版社2016年版；尚宏丽编著，化学工业出版社2021年版）为核心教材，辅以李洪军、王如福等主编的多版同类著作，确保教学内容兼具基础性与前沿性，贴合行业发展需求。

二、教学目标 

1、知识目标

掌握食品工厂工艺设计（产品方案制定、生产工艺流程设计、生产线规划、设备选型计算、车间布置）、前期准备（项目建议书编制、可行性研究、基本建设政策与程序）及总平面设计（厂址选择原则、厂区布局方法、技术经济指标）的核心内容与方法；

理解物料衡算、热量衡算、供水衡算的计算逻辑，以及技术经济分析（总投资、产品成本、销售利润估算）的核心原理；

了解联合国可持续发展目标（SDG17）、我国食品工厂建设相关法律法规、国际通用设计规程，以及企业组织与劳动定员的基本概念。 

2、能力目标

具备独立制定食品工厂产品方案、绘制生产工艺流程、完成设备选型与车间布局设计的实践能力；

能够开展物料、热量、供水衡算，编制项目建议书并分析社会需求、法律法规、环境生态对项目的影响，具备优化设计方案的工程思维；

拥有项目路演、团队协作与项目管理能力，可通过“电梯路演”（1分钟内阐述工厂设计方案）、团队进度甘特图设计、项目报告书撰写等任务，实现设计成果的清晰表达与高效落地。 

3、素质目标

树立强烈的社会责任感与职业道德，通过分析食品工厂环保设计、质量安全相关案例，强化生态保护与食品安全意识；

培养家国情怀与行业使命感，结合我国食品工业“设备落后、关键技术卡脖子”的现状，激发投身行业升级、改善国民营养状况的意愿；

提升跨学科协作与创新素养，在多学科项目实践中（如乡村食品工厂设计），形成系统思维与解决复杂工程问题的能力。

三、课程特色 

第一，“三元融合”实践体系，贯通产教社需求

课程突破传统理论教学局限，构建“企业真实项目+校内虚拟仿真+社会服务实践”的三元实践模式：一方面引入正大集团、伊利、蒙牛、飞鹤等行业龙头企业的真实设计项目，让学生参与实际工厂的工艺优化与布局规划；另一方面依托辣椒加工厂虚拟仿真线等校内平台，打造沉浸式设计场景（疫情期间可支持新疆等异地学生远程操作）；同时组织学生参与乡村振兴实践，如为湘西自治州古丈县段龙村茶叶加工厂设计优化方案，助力当地产能提升40%、农民增收超百万元，实现“实践育人”与“社会服务”的双重落地。

第二，“四法驱动”教学创新，深化思政与能力培养

以“跨学科融合、实践强化、思政创新、方法多元”为核心，形成特色教学体系：其一，结合《天工开物》等古代科技典籍与现代食品工业案例，开展跨学科教学（融合工程、经济、环境知识）；其二，通过翻转课堂、PBL教学、分组讨论等方式，围绕“厂址选择路演”“车间布局图设计”等7项阶段性任务，强化过程性实践；其三，挖掘616个思政素材库案例（如食品工厂节能减排设计、质量安全事故反思），融入SDG17与可持续发展理念，激发学生责任担当；其四，采用“案例讲解+视频播放+资料分享”多元形式，如分析食品工业现状引发忧国忧民情怀，推动知识传授与价值塑造同频共振。 

第三，“多元评价”机制，激发团队内驱力

打破传统“教师单一打分、全组同分”模式，构建“过程性考核+师评生评结合”的评价体系：课程成绩由课堂表现（10%）、课堂测验（10%）、项目汇报书及路演（30%）、期末考试（50%，含基础知识与综合运用）构成；项目组成绩由课题组教师打分后，交由队长根据组员贡献二次分配，既关注设计成果（如物料衡算准确性、工艺合理性），也重视团队协作与项目管理能力，避免期末“熬夜赶工”现象，同时锻炼学生的责任意识与统筹能力。

四、建设成效

课程自2019年启动教学改革以来，逐步形成“教学-实践-成果”良性循环，建设成效显著：课程资质升级：2022年获评湖南农业大学“思政示范课”与“一流课程”，2023年依托改革成果申报的《“三元融合･四法驱动”-食品工厂设计教学创新与实践成果》获省级教学竞赛认可，课程体系成为食品工程类课程改革的示范样本；

教学资源扩容：

建成含616个案例的课程思政素材库、《食品工厂设计学习攻略白皮书》等配套资源，搭建辣椒加工厂虚拟仿真系统，与55所高校成立虚拟教研室，举办51场教学研讨，邀请夏威夷大学教授开展国际交流，拓宽师生学术视野；

师生成果丰硕：

教师团队主持省级、校级教改课题多项，代表学院参与教育部/教育厅及直属单位主办的教学比赛，累计获省部级及以上奖励5项（均为排名第一），其他校级教学竞赛奖励若干，教学能力获校级及以上层面认可；学生“互联网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、“金种子”创业项目等高水平双创赛事，其中获教育部/教育厅、团中央/团省委盖章认证的省一等奖及以上奖励12项，其他校级、市级竞赛奖励若干，竞赛获奖数量与质量连续5年位列学院前列，课程设计项目转化为国家级大创项目（如“清韵无醇啤酒”）、毕业设计，催生授权专利7项、软著5项，发表论文11篇；

辐射影响广泛：

课程创新模式已向全国十余所高校推广，经验交流覆盖500余人，校内宣讲辐射全校各学院超800人，其“三元融合”实践模式与“思政嵌入式”教学体系被纳入多所院校食品专业教学改革方案，为同类课程建设提供重要借鉴。