课程介绍

食品工业生产涉及众多食品成品、半成品的生产和原料的处理，其生产过程中包含众多的物理操作即单元操作，如流体输送、粉碎、均质、乳化、搅拌、过滤、沉降、离心分离、加热、冷却、蒸发、结晶、冷冻、吸附、脱气、萃取、浸提、蒸馏、干燥、膜分离等。食品工程原理是讨论物理操作性质的单元操作的学科，主要涉及物理领域的知识，并不包含化学反应或生物反应领域的知识。

     食品领域的单元操作必须满足食品物料的特性，如热敏性、易氧化变质性、易腐败性以及多为固体、液体甚至是多为非牛顿型流体的特性，所以食品工程原理有别于传统的化工原理，相当于特殊性（食品工程原理）与普遍性（化工原理）的关系。由于两者均讨论单元操作，而单元操作根据本课程组老师的研究可以用一条主线系统表述，因此，可以认为食品工程原理和化工原理“其本质应一致”。

     食品工程原理课程是食品科学与工程本科专业的主要专业基础课程之一，担负着培养学生食品领域主要工程能力的重任，应使学习者能够学会对食品生产过程和设备进行选择和设计，学会主要设备的操作，解决食品生产中出现的问题，模拟现有单元操作知识的形成过程获得创新思维和创新能力的拓展，去开发食品领域新的单元操作。培养环节主要由理论教学和包含实验和课程设计的实践教学两部分组成。

     食品工程原理课程的学习需要高等数学、工程数学、物理学、物理化学、机械工程基础、计算机应用（含程序设计）等基础知识，要求学习者具有综合运用j基础知识的能力，实现分析和解决食品工程领域内相关工程问题、具有较强工程创造能力的培养目标。

     学习者特别需要注意：食品工程原理面对的是错综复杂的工程实际对象，处理和加以解决的是复杂的工程实际问题，与之前所学的数学、物理、化学等重视纯（理想）问题解决的学科在思维方式和手段上均有较大的差异。实际上，学习者将要接受食品工程的 “工程师” 的思想和方法的训练，而这种思想和方法对食品专业的本科生来讲是崭新的、综合的和高层次的。要成为一名合格的、具有创新能力的食品工程的工程师，甚至需要我们付出长期的、艰苦的努力。新学者往往对此因为没有足够的心理准备而在开始的时候陷入困境，倍感费力，甚至毕业多年仍然感受深刻。

课程自我评价：
 瞄准国内外食品工程原理课程建设的新的高度，抓住课程建设的教材建设这一龙头，江苏大学食品工程原理课程建设经过多年的努力，在发表具有新学术思想的教学研究论文和创新编写《食品工程原理》教材等多个方面取得了突破。
     课程负责人刘伟民作为一线教师不间断从事食品工程原理及化工原理（均属于单元操作范畴）教学二十多年，多次使用代表国内最高水平的华东理工大学陈敏恒原院士等主编的《化工原理》教材、天津大学两代教师主编的《化工原理》教材、江南大学两代教师主编的《食品工程原理》教材（以上教材均获得过国家级奖励），参考过其他国内外《食品工程原理》和《化工原理》优秀教材，对所使用和参考的教材进行了多年的精心对比研究，产生了新的学术思想，联合国内其他十所院校的该课程教师，在全国化工高教学会会刊《化工高等教育》上发表研究论文《单元操作类教材中一些疑难点的分析》、《化工单元操作类教材编写新主线的研究》和源于《化工原理》的《食品工程原理》教材编写创新的研究（见本网站教学研究栏目论文），在发表具有新的学术思想的本课程的教学研究论文方面获得进展。刘伟民教授为了主编具有创新意义的中国轻工业出版社出版的《食品工程原理》教材，对国内外同类教材进行了长期的分析和深入的思考。在华东理工大学陈敏恒原院士等主编的《化工原理》教材提出两条主线和国内外传递过程课程（也可属于单元操作课程）提出分子传递（非整个单元操作）“三传归一”思想的基础上，研究得到了“单元操作归一”的一条新的主线，将各类单元操作归一表述，系统化了化工单元操作和食品工业单元操作的表达方法，改观了国内外食品工程原理教材繁杂不够系统的状况，联合国内其他十所院校的该课程教师，将研究成果写成论文并发表，为编写具有新思路的食品工程原理教材奠定了坚实的基础。
     以研究得到的新主线为基础，江苏大学主编，国内扬州大学、上海理工大学、天津科技大学、大连工业大学、华南理工大学、暨南大学、西南大学、江南大学、天津商业大学、青岛农业大学等兄弟院校的老师副主编或参编的教材《食品工程原理》由中国轻工业出版社2011年8月出版。主编刘伟民教授运用创造学的思想和方法，严格定义了“三传物理量”和“传递阻力强度”两个新概念，将纷繁复杂的单元操作归一到一条主线，特别是解决了国内外现有其他教材没有解决的工业生产中常用的湍流情形下的各单元操作归一表述问题（现有其他教材只解决了工业上不常用的层流时的分子传递三传相似问题），在教材建设方面取得了新的成果。
     课程组的老师还具有丰富的食品工程等领域科研的经验，有些老师交叉任教创造学基础课程，能将食品工程原理课程、创造学和科研三者结合，特别是将创造教育的观念和方法融合到本课程的教学和建设中，不断创新，编写了自成体系的理论教学、实验教学、课程设计教学的教材，得到了创新的教学模式和成果，形成了江苏大学食品工程原理课程建设“紧扣创造”的主要特色（见本网站教学研究栏目论文）。同时江苏大学食品工程原理课程教学和建设充分利用了江苏大学食品科学与工程一级学科博士点的优势，传承了优势学科的思想方法，使用了优势学科的硬件资源，使得该课程建设水平实现突破成为可能。
     综上所述，江苏大学食品工程原理课程建设中，课程建设者们采取了努力“站在国内国外巨人的肩膀上”的策略， 体现了江苏大学食品科学与工程优势学科的不断创新的思想，融合了自己科学研究的成果和经验，运用创造思维和方法提出了“单元操作归一表述的新主线”的学术思想，主编出版了完整阐述和体现新主线学术思想的《食品工程原理》教材，并使得江苏大学食品工程原理课程建设在多个方面彰显“紧扣创造”特色，课程建设水平达到了一种新的高度(依据对现有的国内外高水平教材、教研论文、课程建设思路和最终体现出的成果等方面的对比研究，自我作出的评价)。
    正是在以上努力基础之上，本课程建设成果之一、由刘伟民主编中国轻工业出版社出版的《食品工程原理》本科教材2014年被评为国家级十二五规划教材，2015年被评为中国轻工业联合会教材一等奖。


课程及主讲教师荣誉和成果：
1、1998年课程主讲教师刘伟民讲师凭食品工程原理讲稿获江苏理工大学（江苏大学前身）优秀教案（讲稿）竞赛二等奖。
2、2001年课程主讲教师刘伟民副教授因在课程建设和教改研究中推行创造教育，获江苏省高等教育教学成果二等奖，在“创造学”教学及创造教育的研究与实践成果中排名第三。
3、2003年主讲教师刘伟民副教授获江苏大学优秀教学质量三等奖。
4、2004年获批江苏大学二类优秀课程。
5、2004年获批江苏大学首批精品课程建设项目。
6、2004年课程负责人、主讲教师刘伟民副教授被选拔为“江苏省高校‘青蓝工程’优秀青年骨干教师培养对象，2008年12月培养期满考核合格，成为江苏省高校‘青蓝工程’优秀青年骨干教师。
7、2005年课程负责人、主讲教师刘伟民副教授获江苏大学优秀教学质量二等奖。
8、2006年课程负责人、主讲教师刘伟民副教授获江苏大学优秀教师称号。
9、2007年课程负责人、课程主讲教师刘伟民教授应邀参编国内大型专著《现代干燥技术》一书，与徐圣言教授合编第12章《喷动床干燥》。
10、2007年课程负责人、课程主讲教师刘伟民教授因在课程中强化学生工程化能力培养的创新与实践方面的贡献，获江苏大学高等教育教学成果一等奖，在“强化食品专业学生工程化能力培养的创新与实践”成果中排名第五。
11、2010年获批江苏大学食品与生物工程学院精品课程。
12、2010年课程负责人、课程主讲教师刘伟民教授副主编化学工业出版社出版的《食品工程原理》。
13、2011年获批江苏大学课程建设“842工程”食品工程原理建设项目。
14、2011年课程负责人、课程主讲教师刘伟民教授主编中国轻工业出版社出版的《食品工程原理》，本课程所在学科带头人赵杰文教授为第二主编，本课程主讲教师杨小明、任晓锋参编。
15、2011年课程负责人、课程主讲教师刘伟民教授在《化工高等教育》上第一作者发表教学研究论文《化工单元操作类教材编写新主线的研究》，首次为《食品工程原理》教材的编写提出了一条系统化食品工程单元操作的新主线，表明江苏大学食品工程原理课程研究和教材编写已经走在前列（据已经收集到的国内外同类教材比对研究推断）。
16、2011年课程负责人、课程主讲教师刘伟民教授获江苏大学优秀教学质量奖二等奖。
17、2014年，刘伟民、赵杰文主编的由中国轻工业出版社出版的《食品工程原理》教材被评为国家级十二五本科规划教材。
18、2015年，刘伟民、赵杰文主编的由中国轻工业出版社出版的《食品工程原理》教材被评为中国轻工业联合会教材一等奖。
19、2015年，食品工程原理获批江苏大学网络开放课程建设立项，并被要求按慕课模式和线上线下混合教学模式建设。
20、2015年，主讲教师刘伟民教授被评为江苏大学本科教学先进个人。

课程大纲

学习目标

1. 知识方面
1.1掌握食品工程的流体流动、流体输送机械、非均相物系的分离与分散、传热、冷冻、蒸发、气体吸收、液液精馏、干燥等各个单元操作的基本概念、操作过程原理、基本计算公式及其推导、有关基本参数的求取、相关设备的结构和操作以及设计计算和选型、过程选择的计算。
1.2 掌握主要单元操作如流体流动的阻力测定、离心泵性能测定、过滤、传热、吸收、干燥等单元操作的实验设计原理。理解课程的方法论，理解量纲分析规划实验的实验方法以及半理论半经验的数学模型法的基本原理和在各单元操作中的应用。
1.3 系统掌握各单元操作中所应用到的物料衡算、能量衡算、平衡关系的基本概念和计算方法以及它们在各单元操作中的具体应用方法。掌握各单元操作的计算机辅助计算方法及应用。
1.4掌握各单元操作的基本英文词汇，同时阅读与中文教材内容相近的全英文教材，了解国际上食品工程单元操作的应用和发展趋势。
1.5了解各单元操作概括为动量传递、热量传递及质量传递最终概括为传递通量计算的归一原理，了解本课程归纳和推理等创新思维的基本应用。
2. 能力与素质方面
2.1具有食品工程各单元操作如流体流动、流体输送机械、非均相物系的分离与分散、传热、冷冻、蒸发、气体吸收、液液精馏、干燥等的过程计算、过程选择、设备选型和操作、设备的工艺设计等能力。具有一定的计算机辅助计算的能力，可以解决较为复杂问题的计算。
2.2 具有熟练运用物料衡算、能量衡算、平衡关系等课程的解决问题的基本手段的能力，解决食品工程中出现的各类过程和设备的计算问题。
2.3 具有熟练的食品工程单元操作的实验设计能力，具有理解所操作的设备的原理的能力，具有解决食品工程单元操作中出现的实际问题的能力。
2.4具有阅读食品工程单元操作英文文献的能力，具有初步跟踪食品工程单元操作国际发展趋势的能力。
2.5具有食品工程单元操作的创新的思维能力。具有解决食品工程问题的综合的素质。

学习要求

熟练运用现代信息技术，在线学习食品工程原理的知识体系，达到本课程的教学目标。

考核标准

最终课程成绩线上成绩评定：线上视频知识点库学习记录20%，线上作业提交20%，线上互动10%，线上考试客观题20%，线上考试计算题30%。线下评定方式为综合计算总分方法。线下卷面考试占40%，线下实践占10%，线上学习记录占10%，参与讨论等占5%，主观题作业占30%，线上客观题占5%,计算得到总分。

教材教参

教    材：1.《食品工程原理》，刘伟民，赵杰文，中国轻工业出版社，2011年8月第1版；2.Warren L.McCabe，Julian C.Smith，  Peter Harriott， Unit operations of chemical engineering（Seventh edition）/伍钦，钟理，夏清，等.化学工程单元操作学.北京：化学工业出版社，2008
教参
1、冯  骉，夏素兰，卢晓黎，等.食品工程原理.北京：中国轻工出版社. 2009.
2、《化工原理》（上、下），陈敏恒主编，化学工业出版社，1999年10月第1版。
3、《化工原理》（上、下）夏清主编，天津大学出版社.2005.
4、许学勤译. 食品工程导论.第3版. //[美]R.Paul Singh，Dennis R.Heldman． Introduction to Food Engineering.北京：中国轻工业出版社，2006
5、R.Paul Singh，Dennis R.Heldman． Introduction to Food Engineering.（原版教材）
6、江苏大学食品工程原理课程网站（http://foodsfzx.ujs.edu.cn/liuweimin/）
7、江南大学食品工程原理国家精品课程网站（http://jw.jiangnan.edu.cn/jpkc
/spgcyl/new/index.asp）
8、华东理工大学化工原理国家精品课程网站（http://e-learning.ecust.edu.cn/
Able.ACC2.Web/Template/View.aspx?action=view&courseType=0&courseId=26714&ZZWLOOKINGFOR=G）
9、美国加利福利亚大学戴维斯分校食品工程原理计算网（http://rpaulsingh.com/
problems/ProblemsByName.htm）