食品工程原理范文1
关键词：食品工程原理；工程教育认证；教学设计
1工程教育认证概述
工程教育认证最早起源于20世纪30年代的美国，其为国际上最具权威性和影响力的工程教育本科学位互认协议之一。该协议由美国、英国、加拿大、爱尔兰、澳大利亚、新西兰于1989年签订，协议的核心内容是可比性和等效性，即用于工程教育认证体系具有可比性，经过认证专业培养的毕业生获得的能力是等效的。工程教育认证是专业认证机构对高等教育机构开设的工程类专业实施的专门性认证，专业认证机构由专门的职业或行业协会、专业学会、该领域的教育专家以及相关行业的企业家组成[1]。2016年中国加入国际工程联盟《华盛顿协议》，其他成员国认可中国工程教育认证专业（质量）的实施等效性。工程教育的基本理念是以学生为中心，以产出为导向，并持续改进。针对具体课程，有不同的要求。食品工程原理课程是一门以力学、动力学、热力学、传热学和传质学为理论基础的学科基础课程。该课程主要研究食品工业生产中各种传递过程和与之相应的单元操作的基本原理、内在规律，传递过程的平衡关系及其影响因素，常用设备工作原理及过程的计算方法。食品工程原理课程是进行食品机械设计和选型配套、保证工艺过程准确实施的必备知识，是食品科学与工程专业的主干课程之一。目前，已对工程教育认证背景下食品工程原理课程内容[2]和成果导向（OBE）模式进行了改革与研究[3]，但是未对具体的教学设计进行分析和设计。为了更好地符合工程教育认证要求，须对其教学目标、课程目标、课程教学方法进行重新思考和设计。
2食品工程原理课程目标和教学目标设计
食品工程原理课程的教学目标是引导学生学习相关知识和工程分析思维方式、掌握工程知识，提高学生的专业工程能力。通过本课程的学习，使学生掌握动量、热量、质量传递过程规律和基本原理，并能通过分析单元操作过程，运用基本理论解决食品生产中的工程理论、工艺计算、设备选型/计算等复杂工程问题；同时培养学生分析工程问题的逻辑思维方式和科学研究素养，为学习“食品工艺学”“食品机械与设备”等课程打好工程技术、逻辑思维、科学素养方面的基础。要根据毕业要求进行设计[4]，考虑学校功能定位和食品科学与工程专业特色，进行食品工程原理课程目标设计，使之强有力地支撑毕业要求。课程目标具体包括两方面：一是掌握动量传递、热量传递、质量传递基本原理，能够科学对食品操作单元过程进行分析和理论推导；二是利用所学动量传递、热量传递、质量传递基本原理，对单元操作中的工艺过程和设备选型进行分析和计算。
3食品工程原理课程教学方法设计
食品工程原理课程的教学以课堂讲授为主，对于部分简单文字性叙述的章节要求学生自学。在课堂教学过程中充分利用实验室的实验设备及元件模型，引导学生通过实验来理解三传基本原理和性能特点。另外，通过课堂讨论、作业测验等多种形式，结合后续的食品工程课程设计共同实施教学过程。
3.1课堂讲授。讲解流体力学基础、传热、过滤、吸收和萃取、干燥，并结合大量工程实例讲解三传理论在食品工程中的应用。教学过程中充分利用教学视频动画、网络相关视频、实验室设备，让学生通过直观感受认识食品工程原理现象、理解三传基本理论，提高学生对食品工程原理课程的兴趣。使学生掌握利用基本理论的方法，并最终具备分析复杂的食品工程问题，具备在工程实际应用中进行设计和计算的能力。可将同伴教学法引入理论教学中，以此取得良好的教学效果。通过同伴教学设计，包括教学法设计、课上测试、课后预习以及教学考核等教学环节，提高食品工程原理课程的教学效果[5]。
3.2课堂问答和分组讨论。课堂问答和分组讨论分别培养学生的个人思维能力和团队协作能力。对于课堂问答，可以提出如黏性的物理本质是什么，雷诺准数的物理含义是什么，什么是离心泵的气蚀、气缚现象，热导率、对流换热系数和总传热系数的物理意义是什么，什么是相间传质的双膜模型，什么是湿基含水量，什么是平衡相对湿度，什么是食品等温吸附线等问题，引导学生回答。对于课堂分组讨论，针对食品单元操作基本原理和应用提出讨论题目，分模块进行分组讨论，由推选出的负责人进行归纳阐述；也可通过学生说课的方式引导学生自主认知食品工程原理，使学生自主认知课程及其知识点，提高学生的逻辑思维能力、语言组织和口头表达能力[6]。课堂问答、分组讨论的设计内容及时间具体安排如表1所示。讨论内容包括教师提出问题、学生思考、分组讨论、答案提交、教师统计得分、教师讲解等几个步骤，每个步骤的时间控制在0.5～2分钟。课上讨论总时间控制在6分钟以内，占一节课教学时间（45分钟）的13%左右。
3.3平时作业和小测。以基本原理分析为主，对教材课后配套习题进行筛选，结合课程要求有针对性地布置并覆盖课程所有的重要知识点。认真批改作业，并做到全批全改。对作业中出现的典型错误，特别是概念性和原则性错误，在课堂上进行及时讲解。课程结束前10分钟可进行小测，以便阶段性地了解学生对课程的掌握情况，在下一阶段的教学中及时改进教学方法。
3.4实验。通过实验环节进一步加深学生对食品工程基本原理的理解，要求学生能对比实验数据和结果，解释实验和理论分析结果的差异；要求学生掌握每个实验测定的基本方法，通过对实验现象的分析，加深对基本原理的理解，能够解释并解决实验过程中发生的各种现象，能独立完成实验操作，仔细观察参数变化情况。同时培养学生综合运用所学知识分析问题的能力、动手实践的能力，以及严谨的科学态度和团队协作的素质。另外，可将同伴教学法引入实验教学环节中，通过对同伴教学法的实施过程和实施方案进行设计，提高食品工程原理课程的实验教学效果[7]。
3.5自主学习。为了提高学生的自主学习能力，设计3个训练项目，如文献阅读（见表2）、课堂三问（见表3）、思维导图（见图1）。其中，思维导图是学生对学习内容进行归纳总结而画出的逻辑思维图，课堂三问是由学生自主提出与本课程相关的最有代表性的三个问题。
食品工程原理范文2
食品工程原理是食品科学与工程专业的一门重要专业基础课程。内容覆盖动量、热量和质量传递的基本原理,典型单元操作设备的构造、工作原理和相关计算。学生对食品生产实践缺乏感性的认识,仅依靠板书和大量的语言课程显得抽象和枯燥。为了提高教学质量,在课件准备、课堂讲授和课后复习指导的各个环节注重多媒体的合理使用,多媒体和传统手段的结合使用,及时发现、分析多媒体教学中遇到的问题。 一、多媒体辅助教学优势在“食品工程原理”课程中的体现 心理学家Treicher研究表明:人类获取信息的83%来自视觉,11%来自听觉,3.5%来自嗅觉,1.5%来自触觉;人类对同样学习材料三天后的记忆率,听15%,视40%,视听75%,视听并表达80%,视听作描述90%。教育部2004年8月印发的“普通高等学校本科教学工作水平评估方案”中,对必修课应用多媒体授课的课时数也作出了明确的规定(A级标准不低于30%)。表明多媒体教学应用于教学既有必要也有可能。并在以下几方面突显了其巨大的优势。 (一)增大教学容量,提高教学效率 多媒体手段的使用使得以前需要大量的语言描述的内容通过简单的图画或者动画就可以准确表达,学生接收快理解准确;例如:在流体流动中讲述湍流和层流的区别时,以前语言表述“脉动”概念要花很多的时间并且学生也不一定理解,现在通过动画的形式展示出来,学生理解的速度和准确度大为提高。另一方面老师按预先备好的课件上课,信息量大且条理清晰节奏流畅。这样在相同的时间内更加准确地向学生传授更为丰富的内容。满足了在有限的学时内最大限度地传授知识的需求。 (二)形象生动,激发学习兴趣培养思维和学习能力 多媒体的图像、声音、视频和动画实现了内容表现形式的多样化、生动化,更易吸引学生的注意力激发学习兴趣。例如:在粉碎机理教学中,不同机理使用形象的动画演示既激发了学生学习的兴趣又加深了理解和记忆,方便在不同机理间进行比较,培养学生用理论分析实际问题、现象的能力。另外多媒体手段的使用也使学生感受了科技的魅力,对学习科技知识产生巨大的推动力,这时结合本课程的发展前沿指导学生上网收集资料、信息并进行整理和运用,扩大了知识面又提高了学生的学习兴趣和学习的能力。 (三)化抽象为形象,化难为易,攻克难点,突出重点 借助图像、声音、图片和视频等的展示可以使复杂抽象难懂的问题变得具体化、形象化,有助于学生的理解和记忆。 食品工程原理课程中涉及设备的构造、工作原理时学生通过多角度视图可以掌握设备的主体结构,形象的动画让抽象、复杂的工作原理变得浅显易懂,实况录像让学生感受理论和实践的完美结合。 例如:在板框压滤机的教学中由于学生从未接触设备实物而且设备结构较为复杂,首先通过图片分别展示过滤板、洗涤板和过滤框的结构特点,然后经过动画演示说明装配的顺序和方法以及滤浆和洗涤水在设备中的流通途径,很自然学生就理解了设备工作的原理,最后通过实况录像加深强化已有的理解。 对于重点的内容,可以借助多媒体进行多种形式、多角度的反复刺激,达到理解透彻、记忆深刻、提高课堂效率的目的。 二、多媒体辅助教学中存在的问题 (一)课件制作方面的问题 在课件制作方面主要的问题表现在:第一、不管什么内容是否适合采用多媒体表现都一律采用多媒体课件的形式来反映。第二、课件太过单调,主要是大量的文字和公式堆积,缺乏吸引力和表现力,或者课件采用太多的音频或者视频元素,既分散学生的注意力又浪费大量的课堂时间。 (二)对多媒体的过分依赖 多媒体介入课堂教学后学生和老师都被多媒体课件牵着鼻子走,学生上课依赖课件,依赖老师的讲解,没有自己的理解,很少有课堂的参与,或者干脆沿用以前的忙着抄写笔记,根本不能跟上上课的思路和节奏;老师上课程看着课件,照着讲或者读,完全没有体现出课堂教学中老师的主导性,也不注意运用传统教学方法中一些成功的教学方法。 三、解决的方法 (一)重视课件的制作 以提高教学质量为出发点,注意从学生的角度去审视所制作的课件,使课件能做到恰当地将教学内容化繁为简、化难为易、化抽象为具体、化艰涩为通俗。以教育心理学为指导,在激发学生的学习兴趣和学习动机方面下功夫。对图形所摆的位置,模块的个数,文字、线条、表格的多少以及出现的先后顺序和什么时候使用动画等诸多方面作详细的推敲,兼顾课堂教学及课后复习的双重需求。这就要求在制作课件时,首先要熟悉教学内容,然后当根据教学内容的性质和特点选择适当的媒体技术手段和表现形式乃至教学手段,比如本课程中设备的结构和工作原理很适合采用图片、视频和动画等形式表达就可采用多媒体辅助教学,但是对于基本公式的推导、计算和设计问题的分析求解则利用板书的形式更容易保持思路的连续性,学生和老师思维的同步性。另外音频、视频的使用量和屏幕的渲染要适度,否则过多的无关和附加信息虽然刺激了学生的感知力,但是容易主次难分,分散学生注意力,不能达到预期的教学效果。可以用语言、文字和图片表述清楚的地方不必花大量时间收集制作动画、视频,一方面教师精力投入太多,另一方面视频动画的播放占用的时间较多影响教学的效率。 (二)坚持学生的主体性和教师的主导性 学生的主体性在于积极地思考、富于激情地讨论、准确地理解和高效地吸收。教师的主导性在于合理地组织课堂,富于激情地讲解,师生间融洽地交流。教师主导性的发挥直接影响学生主体性的实现,二者统一于“情”,师生感情交流对学生注意力的集中、思维的活跃程度、对所学课程的喜好程度都有着直接的影响。教师应该凭借自身丰富的教学经验和生动的讲解,感染学生,调动其学习积极性。这要求教师既要钻研电子教案,又要熟悉教材,讲授才能得心应手。同时也要对学生的学习方法进行及时的引导,例如学生笔记问题,在多媒体教学中学生普遍感觉记笔记和跟上讲授很难兼顾,鉴于此,可以建议学生将老师的课件以讲义形式打印,上课只专心听课,不记笔记,或者课前简单预习,了解上课内容、难点,上课笔记,课后根据老师的课件或者讲义完善笔记。教学中发现笔记在多媒体教学中作用仍然明显。因为笔记不仅仅是一个抄写的过程,也是对内容理解后加工描述的过程,对于提高学生的理解、思维和表达能力是十分有益的,同时促使学生在课堂上集中注意力。#p#分页标题#e# (三)多媒体教学和传统教学方法的配合贯穿于教学全过程 任何一种单纯的教学手段都不可能达到理想的教学目的,多媒体教学也如此。传统的教学方式具有如下的优点:教师直接面对学生,通过与学生的交流大大提高教学质量;教师的讲授体现出的解决问题的思路,可供学生学习、体会,培养学生思维能力;便于教师根据课堂情况对教学方式和方法做出灵活的调整;传统的教学方法给教师和学生的创造和发挥留有相当的空间。理想的教学应该把教师与多媒体的优势同时充分发挥出来,把多媒体辅助教学与传统教学完美地结合在一起,并且贯穿于教学的始终。特别要注意以下三方面: 1.注意多媒体介入时间 一些引发学生的好奇心的有关现象、典型例子的多媒体素材在讲解前呈现出来有助于集中学生的注意力。例如在流体流动中的能量转换在漩涡和虹吸这两种常见的自然现象中均有典型表现,先引入现象效果良好。而在讲解有关设备的原理,如果先将大量的多媒体素材呈现给学生,然后老师在讲解相关理论时学生就缺乏听的耐性,更不要说思考,主要是因为学生已经从图片、录像等更为直接的途径接受了新的知识,不愿意进行深入的理解和思考。 针对这种情况采用先绘制简单示意图同时进行详细的讲解,督促、启发学生进行思考和理解,然后引入媒体素材,修正、深化和完善理解。这样把学生从外部信号的被动接受者转化为信息的加工者、再创造者进行主动的学习。 2.灵活选择教学辅助手段 生动有趣的讲解,必要的板书,甚至有时简单的模型(笔者指导学生用吸管和饮料瓶自制的列管换热器模型,很容易让学生在课堂就完全理解掌握了列管换热器的结构,管程,壳程等概念)和演示(可以布置同学课前先准备然后搬上课堂,能很好激发兴趣)都会带来意想不到的效果。同时由于教师与多媒体共同占有与学生接触的时间,教师应更加注重课堂与课后与学生情感情绪的交流,以及对学生学习方式方法的指导。 3.避免过分依赖多媒体,降低教材利用率 在多媒体大量用于课堂教学以后,老师备课授课主要围绕既定的课件,忽视对于教材的透彻解析和整体把握,甚至有些课件脱离学生使用的教材。 学生接收的是围绕单独的知识点组织的图片、音频、视频和动画和电子板书等内容,被动接受老师预设的思维模式,课件制作者的思维模式,这样对于知识的理解简单了容易了,学生仅仅是将老师消化过的内容再尝一遍,缺乏对于教材的原始的、直接的、系统的自我感悟,亲身体验。学习的知识缺乏整体性、系统性,自然也就很难进行融会贯通综合应用。学生过分依赖多媒体思维弱化,不能主动构建新知识体系,缺乏有深度的探索性思考。教师过分依赖多媒体,教学缺乏创新性和启发性。因此教师不但要自己用好教材,还要指导学生在学习中合理使用教材、教师电子讲义和课件,注重知识体系的构建。 总之,多媒体只是一种教学工具,和粉笔黑板一样,关键在于教师如何使用。教学效果的好坏不在于运用多媒体而在于教师的施教。在应用多媒体进行辅助教学时,除了在课件上下功夫外,还要注重多种教学手段的综合应用,注意及时发现和解决多媒体教学中产生的问题。坚持教师的主导性,要重视学生的主体性。教师仍要以启发、引导学生为主要目的。因为教师是整个教学过程的参与者和设计者,而多媒体只不过是完成教学任务的辅助媒体。 应用多媒体不是目的,目的是要应用多媒体改善课堂教学效果。
食品工程原理范文3
关键词：食品加工废水；溶气气浮；水解酸化；接触氧化
1工程概况
湖南省某县食品加工工业园位于该县经济开发区内，一期占地面积88余亩，建设标准化厂房约7万m2，主要入驻企业类型包括淡水产品精深加工、绿色有机蔬菜加工、卤制食品加工、豆制食品加工、饮料食品加工、速食加工等。废水包括生产废水和生活污水，其中生产废水由蒸煮废水、清洗废水、浸泡废水、设备及地面清洗废水组成，其主要污染物为COD、BOD5、氨氮、SS、动植物油。食品加工废水具有间歇排放、可生化性较好等特点［1］。基于生产现状及环保要求，经多次论证，选择溶气气浮-水解酸化-接触氧化的组合工艺对其进行处理，出水达到南县第二污水处理厂设计进水要求。该工程于2019年5月正式投入使用，12个月的监测结果表明工艺设计合理，运行稳定，出水水质远优于既定排放要求。
2设计水量水质
该项目废水均为间断排放，主要包括食品加工过程中产生的工业废水（占比95％）和工人日常生活产生的生活污水（占比5％），根据入驻企业和拟入驻企业的生产实际，本工程设计处理规模为1000m3／d。出水达到该县第二污水处理厂设计进水要求。设计进出水水质如表1所示。
3处理工艺流程
3．1工艺流程选择。本工程废水中含有一定量的蛋白质、脂肪等大分子有机物［2－3］，给废水好氧处理带来了一定的困难；同时高浓度的动植物油也会影响微生物的好氧处理［3－5］。因此本工程的重点在于在生物处理前降低废水中动植物油浓度以及将大分子有机物转化为小分子物质。对于食品加工废水，国内外一般采用物化处理-生化处理的联合处理方式［6－7］。为便于后续生物处理，需在生化处理前最大限度地降低废水中动植物油浓度，根据类似工程实践，动植物油可通过溶气气浮工艺得到有效去除。本工程进水m（BOD5）／m（COD）＝0．5，可生化性强，可采用好氧处理作为主体处理工艺，在进行好氧处理前需对废水中的有机大分子物质进行降解。基于此，从经济、去除效果等多角度考虑，采用水解酸化-接触氧化作为生化处理工艺。综上，本工程处理工艺为溶气气浮-水解酸化-接触氧化，工艺流程如图1所示。
3．2工艺流程说明。园区生产废水经粗细两级格栅后进入预曝气调节池，调节废水的水量与水质，保证后续处理构筑物能够持续稳定运行；预曝气调节池出水提升至溶气气浮装置，利用水中各种原有溶解、悬浮物质表面活性的差异，或投加药剂而产生的表面活性的差异对废水中的动植物油进行分离，避免对后续生化系统产生干扰；溶气气浮装置出水自流进水解酸化池，蛋白质、脂肪等较难降解的有机大分子物质降解为易生物降解的小分子物质［8－9］，有效提高了废水的可生化性，为有机污染物的彻底去除提供强有力的条件；水解酸化池出水自流进入接触氧化池，池内设组合填料和曝气装置，利用好氧微生物进一步降解、吸附废水中的有机物，大量降解污染物，使其达到排放标准；接触氧化池出水进入二沉池进行泥水分离，最后达标排入下游污水处理厂。二沉池及溶气气浮装置产生的污泥及浮渣除必要的回流外，其余全部进入污泥储池，经压滤脱水后外运。
4主要构筑物及设计参数
（1）粗细格栅池。设置在调节池内部，半地上钢砼结构，尺寸为2.9m×0.6m×4．5m，粗格栅为机械格栅，栅宽为5mm，细格栅为手动提篮格栅，栅宽为3mm。（2）预曝气调节池。半地上钢砼结构，池体尺寸为18．0m×12．0m×4．5m，有效水深4.0m，水力停留时间为20.7h，预曝空气量为0．6m3／（m2·h），气水比为3∶1。（3）溶气气浮装置。钢制防腐结构，设备尺寸为8．7m×2．5m×2．5m，处理能力为40～45m3／h，溶气水量为6～10m3／h，设计回流溶气比为30％，总功率约为7．5kW。PAM、PAC药液质量分数分别为0．2％和10％，加药量分别为3和100mg／L。（4）水解酸化池。半地上钢砼结构，池体尺寸为10.0m×5．8m×5．0m，有效水深4．5m，水力停留时间为6．27h，污泥浓度为6g／L，采用点对点布水方式，尽可能使其布水均匀。（5）接触氧化池。半地上钢砼结构，池体尺寸为12．0m×10．0m×5．0m，有效水深4．5m，水力停留时间为12．98h，容积负荷为0．735kg［BOD5］／（m3·d），曝气量为8．32m3／min，气水比为12∶1，生物填料高度为3．0m，直径为150mm。（6）二沉池。半地上钢砼结构，池体尺寸为8．8m×5．0m×5．0m，有效水深4．0m，有效泥深1．0m，表面负荷为0．945m3／（m2·h），污泥回流比为10％。
5运行效果
该工程自建成投入使用以来，调试期间各工艺处理单元运行正常。稳定运行后，本工程出水水质检测结果如表2所示。由表2可知，本工程各项出水指标均优于设计排放值（即南县排水管网污废水接管标准）。其中2020年3月出水COD、BOD5浓度较高的原因可能是：水解酸化池与接触氧化池中的生物处于活性恢复阶段，废水处理效果相对较差。
6处理成本
该工程主要处理费用为药剂费和电费，吨水电费为0．264元，吨水药剂费为0．169元，则本工程吨水处理成本为0．433元。
7结语
食品工程原理范文4
关键词：远程视频监控系统；海外工程；项目管理
0引言
随着中国国家整体实力的日益增强，国家鼓励企业“走出去”、“一带一路”、“去库存、去产能”、“转型升级和创新发展”等重大战略决策的相继出台，越来越多的中国企业走向国际市场，承接海外EPC项目。然而，海外项目与国内项目有较大差别，受到时间和空间的限制，管理上有一定难度，因此如何确保工程安全、提高管理成效、降低项目风险等是摆在项目管理者面前急需解决的问题。目前传统的管理模式和相应的载体已经难以适应目前海外项目管理的需要，利用远程视频监控系统与网络技术有机结合的信息化管理系统可以确保国内管理部门突破时间和空间的限制对项目施工现场进行实时了解，对安全质量进行实时监控，在远程协调与指挥下，提高工程管理的工作效率、降低管理成本。
1远程视频监控系统的构成
远程视频监控系统是利用摄像技术和图像识别技术，通过安置在施工、办公等区域内的摄像设备和网络系统，将施工现场、监控中心、专家组和技术管理人员有机的联系起来，实现对施工过程的监督、施工和办公区域监控和安全隐患排查、项目集中管理等功能。远程视频监控系统的硬件主要包括：前端的摄像机数据采集、中端的网络数据线路传输、后端的计算机监控中心和数据存储服务中心[1]。其有效地结合了宽带网络技术和模拟视频监控技术，不仅支持本地监控，而且能实现远程和异地监控。其监测点主要布置在施工现场最高点、塔吊、出/入口、办公室、周边的高层建筑物、其他关键部位等，以保证对施工现场、办公场所实际情况的在线监测。施工现场内可以使用无线传输，外部可使用光纤传输，将二者结合的模式可避免施工现场条件的限制因素，保证将采集到的信号传输到后端的计算机监控中心和数据存储服务中心。计算机监控中心和数据存储服务中心可以设置在企业总部，直观地了解现场情况，施工现场也可以独立地设置本地的视频监控中心，已便进行施工和安全管理。由项目现场管理人员和企业总部管理人员共同组成监控和管理小组，负责对工程项目的全面监控和管理、安全隐患排查，专家组和监控和管理小组实现项目集中管理和咨询。数据存储服务中心可以对相关视频数据进行存储、历史记录查询和调阅。
2远程视频监控系统的功能
2.1施工过程的日常监控
施工现场监控系统可以提供施工现场的直观情况，减少现场管理人员的数量，将现场施工监督部分转变为监控中心的远程监督。如监督施工过程是否按规范进行、安全防护设施是否正常运行、岗前交接过程是否按制度执行、作业整改是否按期完成等。管理人员利用现场监控系统可以直接实时监控施工现场，记录和监督现场的施工质量，及时发现安全事故隐患。主管部门、业主、建设单位、施工单位、监理单位等的相关管理人员可以在国内和本地监控中心随时了解施工现场情况，掌握工厂项目进展情况，加强施工管理，减少现场检查的工作量，提高工作效率和质量[2]。
2.2安全隐患监控
施工现场需要安全员进行安全巡查和安全隐患排查。现场监控系统不仅可以替代部分现场巡查，减少安全员的数量和工作量，同时可以覆盖全部施工场所，当有安全隐患时，监控预警系统可以发出安全警示，安全员可迅速查看现场状况，并及时做出处理、消除安全风险、增强安全保障能力。其安全隐患监控的主要内容包括：重大危险源、火灾、用电、高空作业等安全隐患、安全防护设施的完备性和运行情况等。现场监控系统的应用还可以对现场施工人员起到监督和威慑作用，使其规范作业的自觉性增强。
2.3远程工作会议与管理
监控系统可以将工程现场、监控中心、专家、技术管理人员等有机地联系起来，将项目工程涉及的相关人员如主管部门、业主、建设单位、施工单位、监理单位等有机地结合起来。监控系统将现场监控数据实时记录并存储起来，经过系统分析后的结果以及预警信息等可以呈现到相关人员面前，通过召开远程工作会议，专家和管理人员可以跨越时间和空间的局限，实现分散工程的集中管理，集各方意见和建议，对施工过程中存在的问题及时分析处理，做出合理的决策和管理，防止由于现场实际条件、设计和施工参数的不匹配造成施工进度缓慢和工程事故等。这样可以将有限的专家资源发挥更大的作用，提高其工作效率，节约项目管理成本。
3远程视频监控系统的工程应用前景
远程视频监控系统可以实时监控现场的安全施工措施的落实情况，减少施工安全事故；可以存储和查看历史监控资料，进行资料归档备案，保障后续项目管理；具备全天候的多级管理体系[3]，可以实现全网监控管理的网络视频监控网；对现场施工质量进行管控，防患施工质量事故的发生；可以实现监管信息标准化、管理流程规范化、决策信息科学化、信息交流实时化，达到项目管理信息化；实现监控数据处理和共享，达到数据安全和智能化；可以实现施工进度安排调整、施工质量和安全管理、环境保护等施工全面管理；加强监管力度，威慑作用明显；各级各类管理者可以进行分级实时监控、调整工程进度和投资金额，减少工程风险，推进项目建设；可以保证项目过程可控、提高决策效率、降低管理成本；实现四位一体（物、料、人、环境）的透明监管，实现项目动态管控；充分利用专家资源，提高现场管理水平和整体决策水平[4]。远程视频监控系统有诸多优势，符合企业长期发展战略，工程项目应用前景广阔，特别适合海外项目。
4远程视频监控系统应用的注意事项
①工程项目施工现场的流动性和作业的交叉性较强，监控视频设备的安装存在较大难度，需要专业的信息技术人员和现代管理人员的有效配合才能解决。②远程视频监控系统在运行过程中的网络安全保障问题。目前网络安全事件频发，系统的前端的摄像机数据采集、中端的网络数据线路传输、后端的计算机监控中心和数据存储服务中心等在通讯网络传输中均有可能遇到安全威胁，导致如泄露信息、篡改数据、服务器被拒甚至是系统崩溃等恶劣后果，影响系统的稳定运行。因此，采用安全措施保障网络安全是需要考虑的问题。③远程视频监控系统是一种利用客观、科学的现代信息技术的管理系统，但只是辅助管理系统，项目的有效管理需要管理者的负责努力才能真正实现。企业要转变发展理念，以人为本，加强安全管理，注重安全氛围的培养。相关从业人员要提高责任意识和自我保护意识。
5结语
要适应海外工程项目的管理方式，达到时空不限、确保工程安全、降低风险、提高管理成效、控制管理成本、缩短工期等目的，需要一种有效的管理方式。远程视频监控系统正是一种适应异地、远程管理海外工程项目的创新管理方式。远程视频监控系统可以利用信息化管理手段实现信息沟通与共享、项目动态监控管理、风险隐患预警、异地协同办公、降低管控成本、分级授权管理等，形成互动、实时、高效的管理决策系统，符合企业的长期发展战略。
参考文献：
[1]陈雷鸣.远程视频监控在建筑工程安全文明施工管理中的应用[J].电子技术与软件工程，2017（22）：151-152.
[2]刘涛，王生海，孙林娜.轨道交通工程建设中的远程监控及风险管理[J].地下空间与工程学报，2006（05）：796-799.
[3]李鹏宇.计算机网络视频监控实现工程项目远程管理[J].黑龙江科学，2016，7（01）：100-101.
食品工程原理范文5
关键词:食品微生物学;工程教育专业认证;教学改革
“食品微生物学”（“微生物学”）是食品科学与工程专业的学科基础课，主要研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布等生命活动基本规律。食品专业讲授这门课时，一般侧重于引用和讲解与食品有关的微生物及其与食品品质、安全和工程领域的关系，如有益微生物在食品生产中的发掘、利用、改良等基本知识，有害微生物在食品中的作用以及食品防腐的原理和技术，为食品生产、储藏、流通等环节中涉及的微生物相关问题提供理论支撑和实践指导。工程教育专业认证已成为中国大学工科教育评估的风向标之一。湖北工业大学食品科学与工程专业处于申请受理过程中，围绕着工程教育专业认证，本门课程进行了一系列改革，现综述如下。
1课程的毕业要求及课程目标
产出导向（outcome-based，OBE）理念，是工程教育专业认证的核心理念，注重毕业生质量，强调一切教学活动都是以学生为中心。结合课程内容和OBE理念，湖北工业大学“食品微生物学”支撑以下两个毕业要求：1）毕业要求4.1（研究）：基于食品科学和工程的基本原理，考虑食品特性，针对食品品质、营养和安全的复杂工程问题制定可行的研究方案。2）毕业要求6.2（工程与社会）：能够合理分析并评价生产过程中食品内源性和外源性的安全和法律问题，并理解应承担的责任。对应的课程目标是：1）掌握微生物理论知识和基本实验技能，为生产、储藏、流通等食品工程领域中的微生物问题提供研究方案；2）掌握微生物理论知识和基本实验技能，为微生物引起的食品质量和安全问题评估和控制提供理论依据和技术支撑。
2课程的具体实施过程
本课程学习分为理论和实验两个部分。具体教学内容如下。
2.1理论教学安排
1）绪论。教学内容：介绍微生物的概念、五大共性、发展史及其与人类的关系，重点介绍微生物对人类生产、生活、科研及工程实践的重要影响，引导学生产生浓厚的学习兴趣。能力培养：对微生物产生基本认识，掌握微生物的概念和五大共性，激发学习兴趣。作业：理解和记忆专业名词和术语，形成基本概念。
2）第一章
原核微生物的形态、构造和功能。教学内容：重点介绍原核微生物和细菌的概念，细菌的一般构造和特殊构造，特别是细菌细胞壁的结构和革兰氏染色、细菌芽孢和鞭毛等结构及其功能、菌落和菌苔的定义和特征，了解放线菌、蓝细菌的生物学特点、繁殖和形态分类。能力培养：通过光学显微镜正确认识各种典型形态的细菌，掌握细菌繁殖的方式和群体形态特征。作业：查阅乳酸菌、谷氨酸棒杆菌、肉毒梭状芽孢杆菌等典型食品细菌的形态、特殊构造、代谢特点及其与生活生产的关系。
3）第二章
真核微生物的形态、构造和功能。教学内容：比较真核微生物和原核微生物的区别、真核微生物的主要类群，重点讲授酵母菌和霉菌与人类的关系、形态构造、繁殖方式和菌落，介绍蕈菌的繁殖方式及锁状联合。能力培养：通过理论和实验学习学会辨识酵母菌、霉菌的形态、大小、繁殖方式，了解它们的应用现状和发展前景。作业：查阅啤酒酵母和米曲霉的生物学特征和研发现状，更好地理解酵母菌和霉菌的相关知识。
4）第三章
病毒和亚病毒因子。教学内容：重点讲授病毒的概念、分类以及真病毒的形态、构造和化学成分、分类，特别是噬菌体的繁殖方式和特点、温和噬菌体和烈性噬菌体的区别，了解亚病毒的化学成分和朊病毒特殊的复制方式。能力培养：以λ噬菌体为例串讲真病毒的形态构造和化学成分以及繁殖周期，使学生系统掌握相关知识。作业：题库复习，理解和记忆专业名词和术语，形成基本概念，查阅噬菌体载体在基因工程中的应用现状。
5）第四章
微生物的营养和培养基。教学内容：重点讲解微生物的六大营养要素、四种营养类型、四种营养物进出细胞的方式，配制培养基的原则和方法及培养基的种类。能力培养：以一种食品中常见微生物为例，如枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、啤酒酵母等培养为例，将各知识点串联，使学生对相关知识产生系统认知，并能联系实际。作业：查阅文献，为某种新筛选的微生物设计培养基，提出设计思路，并说明配制方法。
6）第五章
微生物的新陈代谢。教学内容：重点讲解微生物的能量代谢，化能异养微生物的生物氧化，微生物的代谢调节与发酵生产，其中，通过类比的方法，加深学生对“氧化磷酸化VS底物水平磷酸化”“呼吸、无氧呼吸VS发酵”“同型发酵VS异型发酵”的理解。能力培养：培养学生对不同环境条件下微生物不同生物氧化类型的区分能力，即培养学生的问题分析能力；对发酵生产中的代谢调节，可提出问题关键和解决方案，培养学生理论联系实际的能力。作业：查阅文献，了解泡菜中微生物的生物氧化模式是否固定，如何调控泡菜酸甜度。
7）第六章
微生物的生长及其控制。教学内容：重点讲解测定微生物生长繁殖的方法、微生物的生长规律、影响微生物生长的主要因素，介绍常见的微生物培养方法，有所侧重地讲解有害微生物的控制。能力培养：培养学生“测定微生物的生长量和繁殖数”、“选择性灭菌消毒”的实验动手能力，让学生理解实验条件影响微生物生长的规律，培养学生在实验室开展实验的研究能力。作业：查阅微生物培养方法和有害微生物的控制方法。
8）第七章
微生物的遗传变异和育种。教学内容：重点讲解细胞遗传物质、基因突变的特性及机制、诱变育种的原则及操作、原核生物的基因重组，介绍菌种的衰退、复壮和保藏。能力培养：培养学生“基因突变实验流程”的设计方案能力，提高学生在实际菌种使用过程中注意抗生素防护和菌种变异的意识。作业：查阅文献，思考基因工程微生物的食品安全性，了解超级细菌的危害及控制方法。
2.2实验教学安排
实验1
普通光学显微镜的使用以及酵母菌、霉菌形态观察。实验任务：学习光学显微镜中低倍镜和高倍镜的原理、构造及使用方法，学会规范使用显微镜，学习酵母菌和霉菌基本的染色和制片方法和原理，学会正确使用光学显微镜观察真菌形态，并了解对真菌形态的认知在食品工程及品质控制领域中的重要性，了解显微镜在微生物学科研及生产、控制中的重要应用。
实验2
革兰氏染色及油镜观察细菌形态。实验任务：学习光学显微镜中油镜的原理和使用方法，学习革兰氏染色的原理、方法和操作步骤。学会用油镜观察和识别细菌。初步学习无菌操作技术；了解细菌形态的认知对食品生产、安全及品质控制领域中的重要性，并了解油镜在以细菌为主导的科研及生产、控制中的重要应用。
实验3
微生物直接计数-显微镜直接计数法。实验任务：学习利用显微镜和血球计数板法对微生物进行直接计数的原理和方法；通过实例讲解了解微生物计数在食品发酵工程领域中的应用。
实验4
玻璃器皿的洗涤、包扎及灭菌。实验任务：熟悉并掌握微生物纯培养、分离纯化、菌种保藏等科研与工程环节中常用器材的准备、洗涤、包扎、消毒和灭菌的方法，并通过实例讲解使学生正确认识这些工作在实践中的常规性和重要性。
实验5
培养基制备与灭菌。实验任务：了解和掌握配制培养基的原理和基本程序，掌握操作要点、注意事项，熟悉常用培养基的名称；通过实例讲解让学生理解培养基制备和灭菌在食品发酵中的重要性。
实验6
活菌平板计数与环境微生物的检测。实验任务：了解微生物平板活菌计数的原理，掌握倒平板、梯度稀释、涂布平板、微生物平板计数的计算原则和方法，并认识到无菌操作技术的重要性；让学生理解食品生产过程中良好卫生习惯和无菌操作的重要性。
实验7
食品中大肠菌群的测定。实验任务：了解并学会寻找国家标准的方法，掌握最大似然法检测食品大肠菌群数目的基本原理和具体操作步骤，掌握处理菌落数、查找最大似然表的方法；让学生理解大肠菌群测定在食品安全控制中的重要性，学会食品样品处理、菌群测定等试剂操作方法。
3课程目前的问题及需要改进的地方
工程认证过程中，专家对本门课程提出的主要建议是：1）多增加食品微生物特色，加强课程与产业界的联系，服务于工业真实需求；2）学生过程管理有待加强。针对上述问题，我们改进的方法是：1）教材更新，制定周德庆版的《微生物学教程》和何国庆版的《食品微生物》为上课教材；2）讲课内容加强食品实例，紧密围绕食品发酵和食品微生物安全这两方面展开；3）讲解食品工业生产中的常用技术，如食品取样、微生物检测等；4）微生物实验条件更新，摒弃洗耳球和移液管，采用移液枪和枪头，所有微生物操作在超净台下操作，让学生严格遵守无菌操作；5）加强学生过程管理，可以通过7次作业和7次实验报告来提高学生对内容的理解，同时给老师反馈学生的掌握程度。工程教育专业认证强调学生主体地位和毕业生质量，可促进工程教育与食品产业界的联系，增强工程教育人才培养对产业发展的适应性。这也要求我们教师要多与企业合作交流，倾听企业对从业人员食品物性知识的需求，更好地服务产业。
参考文献
[1]王宏勋,肖安红,闵婷,周敏,侯温甫.工程教育认证背景下食品微生物学课程教学新范式设计与探索[J].教育教学论坛,2018(49):1674-9324.
食品工程原理范文6
关键词:工程教育专业认证；模块互动；食品工艺学；创新实验
食品工艺学课程是食品科学与工程专业的专业主干课。该门课程应用食品化学、物理学、食品工程原理、食品微生物学、食品机械与设备以及营养学等各方面的基础知识，研究食品的加工方法、加工原理，新型食品的开发及食品资源的利用，以及加工、保藏、包装、运输等因素对食品质量、营养价值、货架寿命、安全性等方面的影响，是多门基础学科知识的综合应用，是学生今后从事食品科学专业的科学研究与生产实践的基石。高等工程教育专业认证工作目前在我国已经进入了专业推进阶段，工程教育专业认证的核心是构建以培养学生能力为中心的人才培养体系[1]，因而实践能力的培养和提高是食品科学与工程专业的首要任务。食品工艺学创新实验就是在此背景下设置的，它是食品工艺学理论课程的必要后续，它不同于课程内实验，是单独的实验周，是与食品工艺学并列的。通过理论课的学习和课程内的实验课，学生具备了一定食品工艺学的理论和实践能力，通过独立实验周，从选题、实验设计、实验操作、上交报告到答辩均由学生独立完成，学生可以非常好地将理论课所学知识转为实践，既加强了对理论知识的感性认识，又提高了实践能力。食品工艺学实验不但要有理论支撑，实践性也很强，而且理论和实践所需知识的交叉性和综合性都很高。在绝大多数食品工艺学实验中都会涉及食品添加剂和食品保藏的问题，因而在前期食品工艺学理论课模块式互动改革的基础上，融入食品添加剂、食品保藏原理等内容，运用模块互动教学，开展食品工艺学的实验课。现以食品工艺学（上）的实践课为例进行介绍。
1创新实验模块的建立与内容安排
根据理论课内容，创新实验设为三大方向，即焙烤制品工艺试验、乳制品工艺实验和饮料学工艺实验。每个方向的实验部分分为以下模块：选题背景、实验内容（工艺流程、食品添加剂的确定、保藏方法的确定）、结果与讨论。食品工艺学实验具有较强的知识交叉性[2]，食品添加剂和食品保藏是食品工艺学中必然会涉及的部分。以往的实验只考查工艺学部分，食品添加剂和食品保藏部分基本不在考查范围内，而单独的食品添加剂和食品保藏课程由于学时少，是不可能开设实验课的，通过这样的改革，将食品添加剂和食品保藏原理融合到食品工艺学中，使学生在实践中加深了对这两部分内容的认识。
2创新实验的组织和实施
2.1建立团队。2.1.1建立指导教师团队。每个方向的教师团队分别由不同方向的任课教师（1人）、该研究方向的研究生（1人）、实验室管理员（1人）组成，分别负责题目和实验方案的审核、实验过程的监管和实验中问题的处理以及最后课程的考核。2.1.2建立学生团队。每个小组由3~4名学生组成，明确分工。为了充分发挥每个学生的积极性，组队人数不能超过4人，从实验材料、实验仪器、实验方法、实验报告撰写到实验汇报，要求每个环节都有专人负责，防止出现“少数人工作、其他人坐车”现象。
2.2确定实验题目。充分发挥学生的能动性，不同于课程实验由教师确定实验题目，而是由小组通过市场调研后，通过讨论确定题目，使所选题目具有强烈时代感，符合市场发展需要，激发学生学习热情。每个小组上报1~2个备选题目，简要写明上报理由，由指导教师团队审核。
2.3确定实验方案。根据确定的实验题目进行方案设计，由指导教师团队审核。
2.4实验实施。各小组根据审核通过的实验方案开展实验，指导教师团队进行出勤考核、实验室整体管理，整个实验由学生自行完成。
3实验报告的撰写
实验正式开始前，教师分发实验报告模板。要求各组以给定模板提交实验报告，内容包括前言、实验材料和方法（除工艺流程外，必须包括食品添加剂和食品保藏部分）、结果和讨论、结论、成员分工及心得体会。
4答辩
上交实验报告后，以小组为单位，以PPT的形式进行创新实验汇报，汇报分为陈述环节和提问环节，提问环节要求每个小组至少提1个问题，不提问的小组成绩会降低，1个以上的提问有加分（每组提问的问题不能多于3个）。以往的PPT陈述学生的任务基本上停留在报告层面，提问环节主要由教师完成，回答问题也多由主讲学生一人完成，其他学生则处在事不关己的旁观状态。通过以上方式，极大调动与激发了学生的学习主动性，促使每个学生都积极准备，认真思考，既可以回答其他小组的提问，又可以问出有价值、有深度的问题，形成了良好的思考、质疑、讨论、提高的专业学术氛围。同时，这种方式让学生们意识到团队合作再不是个人的事，而是全组的事，只有积极合作，每个人才能取得好成绩。为了圆满回答问题，每个小组在答辩之前都要积极准备，为了提问环节获得加分，每个学生在认真听取报告的同时都积极思考，这就使得学生对所学知识、所进行实验的内容多次重现、多次讨论，极大地加深了印象，提高了学习效果，也使学生具有成就感。
5考核
考核内容包括出勤、实验报告、答辩等，具体分值如表1所示。传统实验课是通过出勤和实验报告完整性来进行考核的，忽略了实验过程中对学生动手实践以及对实验内容理解的考核。食品工艺学创新实验的考核内容更加丰富全面，既注重实验题目、实验报告质量，也考核了学生对实验内容的理解和实践操作以及出勤和团队合作情况，考核方式更加科学合理。
6创新实验教学效果
规范实验报告的撰写、专业性PPT的制作、实验内容的汇报以及答辩，使学生的专业写作能力、专业交流能力得到实际提高，极好或部分地完成了工程教育专业认证中以下要求。如能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据，并通过信息综合得到合理有效的结论；能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色；能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效的沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令，并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流；具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力[3]。
7结语
食品工程原理范文7
关键词：教学改革；食品加工实验设计；问题；措施；实践
食品加工实验设计是食品科学与工程专业的一门核心必修课，其以高等数学、数理统计学、专业基础课为先修课，是指导生产实践以及开展科学研究必不可少的重要基础理论工具。通过该课程的学习，学生可以学会如何正确地收集、整理、分析数据，从而得出客观、科学的结论，掌握基本的实验设计和统计分析方法，对于培养学生运用所学知识解决实际生产具体问题的能力和利用专业知识进行创新创业发展具有极其重要的意义。
1食品加工实验设计课程教学中存在的问题
该课程涵盖内容丰富，是运用概率论和数理统计的原理来研究食品领域中科研和加工生产中的数量变异规律，具体说来属于应用数学的范畴，并且含有大量抽象的理论、较强的逻辑推理和复杂的计算，而且实践性要求较高，使得该课程在教与学两方面都存在着很大的困难，因此教学效果往往不甚理想。
1．1教学内容复杂
食品加工实验设计课程中讲述的概念较多、原理抽象、计算公式也冗长复杂，所以对本科生或研究生的基础理论相对要求较高，需要他们具有一定的逻辑推理能力与综合分析能力。但由于专业的限制，食品相关专业的学生在数理逻辑方面的水平较低，大部分学生的基础比较薄弱，导致相当一部分学生对该课程无法真正地理解与掌握。另外，各个章节前后相关性比较强，如果在学习的过程中课程前部分基础章节的内容没有理解，后面的章节也就无法掌握，如此往复，恶性循环，无形之中加大了该课程讲授的难度。
1．2授课模式单一
长期以来，该课程多以教师课堂上的讲授和教材中的重点知识为中心，强调“概念、原理、公式、例题、课后练习题”，可以做到让学生扎实地掌握基本知识，但通常不能让学生体会到如何独立思考并解决问题。同时，该课程相对抽象，而学生未参与过食品加工的科研或生产的全过程，造成他们在学习过程中普遍对数学和数理统计的理论知识缺少兴趣。由于相关课程内容抽象、计算繁琐、原理枯燥，让人觉得难懂、难学、僵化，所以学生们在课堂上的积极性不高，导致采用传统授课方式的课堂大多较为沉闷而缺少互动，单纯的教师“单口相声式”的授课模式显然已经行不通。
1．3实践环节薄弱
该课程设置为32学时，以往在教学过程中，授课教师过于偏重讲授教材上的基础知识、原理和概念等理论方面。虽然对基本原理的应用也会结合一些例子来演示，着重统计的分析过程，但仅局限于书上的例题、习题或类似问题的解决，与实际应用缺少衔接。导致学生缺乏学习热情，且无法灵活运用相关理论解决实际问题。
2改革方法
为使学生更好地掌握和应用食品加工实验设计课程中的基本原则与常用方法，培养他们从事食品领域相关科学研究工作及加工生产的能力，全面提高其综合素质，使其成为高质量的应用型人才，课程组结合教学经历和相关经验，提出几点建议。
2．1教学内容特色化
实验优化设计方法有很多，它们在食品加工以及食品科学各个领域应用广泛。主讲教师在授课时不仅要讲授相关的科研实验统计方法，还要涉及到生产过程中工艺参数优化和配方优化等内容；指导学生自己动手设计实验并获取数据，要用到Excel，SPSS，Designexpert等统计分析软件和一些绘图软件。如何用较少的学时，让学生学习到本专业中科学研究的基本方法与手段，是作为授课教师需要面对并解决的难题。课程组成员通过查阅大量的文献及资料，进行多次研讨，结合食品科学与工程学科的专业特点，确定了该课程的教学大纲和主要教学内容。在课堂上列举在《食品科学》上发表的最新期刊文章、本校及兄弟院校的研究生学位论文中所涉及到的实验设计方法，以及食品加工领域的一般实验程序和应该注意的事项，让学生充分了解课程的重要性，激发他们的学习兴趣。然后，教师根据最新报道科研成果所涉及到的实验设计方法，从单因素试验设计、正交试验设计、回归分析、回归的正交试验设计等方面着重介绍基本的理论，同时介绍试验结果的分析方法，包括极差分析和方差分析等。
2．2教学模式
“互动式”食品加工实验设计是食品科学与工程专业的基础课，既有理论性又有实践性。在教学过程中，强调培养本科生独立思考、发现问题和及时解决问题的能力。通过近3a的实践，将传统的教师教、学生学的模式转化为师生共同研究、共同探索的模式。例如：有针对性地增加教学的互动性，在完整讲授一种方法后加案例分析，案例来自《食品科学》《食品与发酵工业》《食品工业科技》最新发表的科研论文；积极建设网络课程，通过智能手机或电脑等网络支持系统实现教与学的互动，有效提高学生主动学习的能力。通过多元化的实验项目设计，学生分析问题、解决问题的能力显著提升，教学效果良好。
2．3注重综合素质培养
该课程的教学内容强调应用性，如果学生不动脑子只会机械地死记硬背，遇到实际的具体问题不会灵活应用所学知识解决问题，那么就达不到设置该课程的目的。因此，既要重视统计软件的使用，更要重视统计思维的培养。经过几年的探索与实践，授课教师将该课程的实践教学活动延伸到课堂教学外，丰富并且多样化，包括课程设计、课程实习、创新产品设计、毕业设计等；让学生利用学过的实验设计方法自行设计实验，进行实验条件的选优；积极鼓励学生参加到专业教师的科研课题以及研究生的论文试验中去，了解实验设计及统计分析方法的具体应用，明确收集和处理实验资料的完整过程。采取这些措施可以使学生将课堂上学到的知识真正转化为解决实际问题的能力，为造就一批具有较强创新、创业潜力的食品科学与工程专业高层次人才做出贡献。
参考文献
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［2］王正荣，武忠伟，郭延成，等．食品类专业实验设计与统计课程改革的探索［J］．河南科技学院学报，2015，2（2）：89－91．
［3］杨吉霞，杜木英，张甫生，等．案例教学法在《食品试验设计与统计分析》课程教学中的应用探讨［J］．西南师范大学学报：自然科学版，2014，39（2）：172－175．
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食品工程原理范文8
【关键词】食品生物技术；实践；设计
1前言
生物技术是当今高科技领域发展最快、最引人注目的前沿学科之一。食品生物技术是生物技术在食品领域的重要运用，是食品相关专业教学的重要内容[1]。通过运用生物技术来对食品进行生产或改造，可提高食品产值，改善食品品质，提升农副产品附加值，对推动农业产业化发展和食品安全提供了保障[2]。《食品生物技术》作为一门综合性学科，包括基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程、发酵工程、生物工程下游技术及现代食品检测技术等主要内容[3]，涉及内容广，综合性强，学习难度大[4]。由于缺乏实践教学的设计，学生对理论课知识的认知仍然欠缺，理论联系实际的能力不足，所以需要开展食品生物技术的综合型探索性实践课程，以激发学生学生的兴趣和积极性，帮助学生更加全面了解和掌握该课程中涉及的理论知识和技术原理，巩固专业知识基础,完成理论课知识的验证，最终提高学生的综合、创新和创造能力[5]。本文根据我们食品生物技术课程实践教学设计成功经验，从提高学生学习兴趣及实践能力，以及提高学生的创新意识的角度，以食品生物技术的核心内容基因工程作为实践课程设计的内容，为食品生物技术实践教学设计提供一些思路，为食品生物技术这门课程的讲授提供参考。
2基因工程实验设计
2.1实验目的
掌握与基因工程基本操作步骤有关的实验技能：熟悉基因组DNA、质粒工具载体的提取方法，DNA浓度的测定方法，聚合酶链反应（polymerasechainreaction，PCR），限制性内切酶与DNA的消化，琼脂糖凝胶电泳，DNA连接与TA克隆及感受态细胞的转化及利用α互补筛选细菌克隆的方法。
2.2仪器与试剂
材料：过夜培养的含质粒大肠杆菌菌液100mL，大肠杆菌感受态细胞，未线性化的细菌质粒100µL，具有T突出的T-载体，正向引物（5'-AGAGTTTGATCCTG⁃GCTCAG-3'）；反向引物（5'-GGCTACCTTGTTAC⁃GACTT-3'），试管，培养皿若干。试剂：无水乙醇，TE缓冲液（10mmol/LTris•HCl（pH8.0）、1mmol/L乙二胺四乙酸（EDTA）（pH8.0）），LB液体培养基，琼脂，琼脂糖粉，CyberSafe染料，DNAmarker，限制性酶EcoRI，T4DNAligase连接酶，70%乙醇，超纯水，溶液I（50mmol/L葡萄糖、25mmol/LTris•HCl（pH8.0）、10mmol/LEDTA（pH8.0）），溶液II(等体积的0.4mol/LNaOH和2%SDS），溶液III（5mol/L乙酸钾60mL、冰乙酸11.5mL、水28.5mL），氯仿，苯酚，70%乙醇，胰RNA酶，青霉素（Amp），IPTG溶液，X-gal溶液，1×TBE溶液等。仪器：超净工作台，PCR热循环仪，恒温水浴锅，台式离心机，漩涡混合器，移液枪（10µL、100µL、1000µL），微量分光光度计，琼脂糖凝胶电泳系统，凝胶成像仪和恒温水浴锅。
2.3实验步骤及内容设计
2.3.1煮沸法提取革兰氏阴性细菌的基因组DNA
用移液枪取1mL大肠杆菌培养物于1.5mLEP管中，14000rpm离心5min，收集菌体。加入500µLTE缓冲液，涡旋混匀。14000rpm离心1min，弃上清液。加入200µLTE缓冲液，涡旋混匀后置于100℃水浴箱中煮沸15min。取出后立即放置于冰上冷却5-10min。14000rpm离心1min，取上清液150µL于新EP管中，此即为该细菌的基因组DNA。
2.3.2碱裂解法分离质粒DNA小量制备法
[6]在微型离心管中加入1.2mLLB培养液，14000rpm离心30s。移去上清，将沉淀用100µL含有4mg/mL溶菌酶的溶液I重新悬浮。在旋涡混合器上将细胞振荡混匀，在室温下放置数秒。室温下加入200µL溶液Ⅱ，轻微振荡试管使用其混合。加入150µL冰冷的溶液Ⅲ，上下颠倒混合。室温孵育2min后出现白色絮状物，14000rpm离心2min，将上清液移至新的EP管中，加入等体积的苯酚∶氯仿（1∶1）混合物，旋涡混合1min，14000rpm离心2min，将上层水相移入新的离心管中。加入等体积氯仿溶液，旋涡混合振荡30s。14000rpm离心2min，将上层水相移入新的离心管中。加入2倍体积的冰冷的无心乙醇，混合后于-20°C沉淀5min。14000rpm离心4min，弃去上清，用冰冷的70%的乙醇淋洗沉淀，并放置在超净工作台中通风20min以使沉淀干燥。将沉淀重新悬浮在50µL50µg/mLRNA酶的TE缓冲液中，37°C恒温箱保温5min。
2.3.3使用微量分光光度计测定DNA浓度
打开NanoVue微量分光光度计电源开关。抬起金属臂，用擦镜纸蘸蒸馏水轻轻擦净光导纤维终端小孔表面，合上金属臂。先测量空白对照，校准系统。然后重复上面的操作，测量实际待测样品。记录浓度及A260/A280数值。
2.3.4聚合酶链反应（PCR）
将所有试剂冰上融化，将PCR管至于冰盒上。按照表1的体系，在PCR管依次加入试剂。按照表2设定PCR热循环仪。
2.3.5限制性内切酶与DNA的消化
从-20°C冰箱中取出细菌质粒样品溶液。在PCR管中加入下列试剂：7µL超纯水，2µLEcoRI10×缓冲液，1µLEcoRI，10µL质粒DNA溶液。在微量离心机上离心2-3s，然后放入PCR热循环仪，设定37°C运行2小时。反应完成后，进行琼脂糖凝胶电泳检测产物酶解情况，观察并记录条带数量和位置。
2.3.6琼脂糖凝胶电泳
取1g琼脂糖，加入100mL1×TBE，用微波炉加热至溶解，将琼脂糖溶液冷却至50°C左右时，用移液枪加入2µLCyberSafe染料，轻摇以混匀溶液，将琼脂糖溶液缓缓倒入插有齿梳的电泳槽模子。待琼脂糖凝固后，取出齿梳，并放入含有TBE缓冲液的电泳槽。样孔加入混合的1µL上样缓冲液和5µLDNA样品。设置100V、30min后，将胶从电泳槽中取出，置于凝胶成像仪的玻璃板上，紫外灯下观察，并拍照记录。
2.3.7DNA连接与TA克隆
在PCR管中加入20µL连接反应体系：lµL25µL/mL扩增的靶DNA，20ng具有T尾巴的质粒，lµL10X连接缓冲液，lµLT4DNA连接酶，补足超纯水至20µL反应体系。打开PCR热循环仪，设定程序，将连接混合物于恒定16°C反应12小时。
2.3.8感受态细胞的转化及利用α互补筛选细菌克隆
首先制备LB筛选平板，称取LB肉汤粉末，加入1.5%的琼脂，溶于100mL去离子水，置于高压灭菌锅121°C，15min。待冷却至50°C左右，在超净台中导入平板中。待凉至室温且凝固后，吸取40µL2%的X-gal溶液，使用无菌涂布器将溶液涂至整个平板表面，待平板表面无残留液体，吸取7µL20%的IPTG溶液涂至整个平板表面。从-80°C冰箱取出感受态细胞，小心置于冰上。用移液枪头小心加入10µL重组质粒DNA溶液加入到200µL感受态细胞溶液。迅速放置于42℃的恒温水浴中热击90s，然后冰上冷却1-2min，向试管中加入800µL室温下的LB培养基，37°C水浴培养45min。取200µL细胞混合液涂至含AMP的LB琼脂培养基上，37°C培养12-16小时。观察菌落颜色。
2.4实验结果记录及分析讨论
实验实施过程中，学生应如实记录实验结果。本部分实验结果如图1和图2所示，PCR扩增应出现目标清晰条带（图1）。感受态细胞的转化及利用α互补筛选细菌克隆实验平板出现白色和蓝色菌落（图2）。实验结束后，学生应完成实验报告的撰写。实验报告内容应包括实验名称、目的、材料及设备、方法及步骤、实验结果及总结和讨论部分。讨论部分主要是对实验结果的准确性进行判断，结合实验基本原理对造成实验失败的可能原因进行分析和总结。
3实验教学的实施
本门实践课程由于涉及大量的实验原理，需要在教学前给与学生充分的时间（可为至少1个月）进行查阅文献资料，理清实验基本原理、实验思路、目的及方法，并能够联系到食品生物技术的理论学习部分，进行举一反三，对于存疑的部分应和同学及教师进行探讨，保证实验前对实验内容有较清晰的认识。在实验实施过程中，实验教师应提前制备所需的试剂和准备好必要材料（培养皿、移液枪、无菌枪头等）。由于本实验涉及到微生物和要运用一些重要仪器，因此实验前还应对学生进行本实验相关内容培训，以确保实验正常、安全、有序的实施，包括实验室安全，微生物的无菌操作，移液枪的使用方法，仪器设备（灭菌锅、水浴锅、PCR仪和凝胶成像系统等）的操作规范等。在实验实施过程中，学生应按照实验步骤进行各项实验，且如实记录各部分实验结果。如遇到实施问题，应及时与实验老师进行沟通。教师应注意学生的实验操作手法，避免或减少实验操作不当，以提高实验结果的可靠性[7]。
4考核评价标准
本门课程的实践课程的设计旨在提高学生对理论课基本原理的认知，因此实验课程部分可占食品生物技术这门课总成绩的30%。实验课总成绩可设置为100分，实验报告占50%，实验操作占40%，团队互助占10%[7]。实验报告撰写内容是否清晰和完整，体现了学生对食品生物技术课程基本原理的认知程度及主动学习能力，因此是主要的考核标准。其次，微生物相关的基本实验操作技能是本门课程需要掌握的关键实验技能，也是实验实施的关键部分，此部分的考察是在实验实施过程中教师实时给与的。最后，在实验实施过程中，难免会遇到各种各样问题，学生应依靠团队互助掌握解决问题的办法，在此过程中，学生发现问题并解决问题的能力得到充分锻炼，此部分作为学生的激励分值。
5结束语
