03263《食品工程(实践)》课程考试大纲

高等教育自学考试是对自学者进行的以学历教育为主的国家考试,是个人自学、社会助学和国家考试相结合的高等教育形式。按照《高等教育自学考试课程考试大纲》的要求以及全国统考课程命题的有关规定,特制定本大纲。

一、课程性质和考试目标

1.课程性质

《食品工程(实践)》是一门以简单实践应用为导向的应用性基础课程。​

该课程核心内容为讲解食品加工过程中的基本理论,以及相关的单元操作和设备基本原理。其定位清晰,旨在为后续专业工艺课程的学习筑牢基础。​

作为侧重简单实践应用的课程,它通过对食品加工各相关过程的研究,聚焦于解答工业应用中出现的基础性实际问题,助力学生将基础理论与简单实践操作相衔接。

2.考试目标

本考核聚焦《食品工程(实践)》课程的简单实践应用导向,主要考查学生对课程涉及的基本概念、基本原理和应用方法能否准确理解和掌握;考查学生能否运用所学知识,对简单食品工程问题进行恰当描述;能否将理论知识应用于简单食品工程问题的解决,以及基础的食品加工过程操作、简单控制和初步改进。​

二、考试内容和考核要求

本课程的考试内容以课程考试大纲为依据。其内容为:

绪论中需要掌握: 食品工程原理课程的性质、研究对象、方法、任务;了解食品工业与化学工业之间的联系和区别;掌握物理量的因次式和单位制度。

第一章“流体流动”需要掌握:流体静力学;流体的物理性质;流体静力学方程及其应用;流体流动的守恒原理;流体流动的基本概念;连续性方程式;伯努利方程式;动量守恒;流体流动的内部结构;雷诺数与流体流动类型;直圆管内流体的流速分布;边界层的概念。流体流动阻力;简单的管路计算;流量的测量。

第二章“流体输送”需要掌握:流体输送机械;离心泵及其类型;气体输送机械;离心式风机;鼓风机和压缩机的结构和原理;真空泵及真空管路。流体流动与输送的主要知识点概要;流体流动与输送的简单综合算例。

第三章“非均相物系的分离”需要掌握:颗粒的概念;颗粒群的概念;颗粒与颗粒群的几何特性;流体通过固定床层的压降;颗粒床层的模型;过滤的基本概念和操作;过滤设备;过滤的基本方程;重力沉降和离心沉降的操作和设备。

第五章“传热”需要掌握:传热的类型;热传导的基本概念;傅里叶定律和热导率;平壁的稳态导热;圆管壁的稳态导热;对流传热的概念;对流传热过程的数学描述;影响对流传热系数的因素;对流传热过程的量纲分析;无相变对流传热和有相变对流传热;传热过程的计算;平均传热温差的计算;总传热系数的计算;热辐射的基本概念和定律;固体壁面间的辐射传热;一些换热器的结构和应用范围。

第八篇“蒸馏”需要掌握:理想物系的性质和气液相平衡;挥发度与相对挥发度;非理想物系的气液相平衡;蒸馏与精馏原理;平衡蒸馏与简单蒸馏的区别;精馏原理与流程;全塔物料衡算;理论版与恒摩尔流假定;精馏段和提馏段操作线方程;进料热状况对操作线的影响;常规流程的理论塔板数;进料热状况对精馏过程的影响;回流比的概念;回流比的影响及其选择;实际塔板数与板效率;理论塔板数的简洁求解;反应精馏与分子精馏;蒸馏操作的综合算例。

第十一章“干燥”需要掌握:湿空气的概念性质;湿空气的状况参数;湿空气的焓湿图及其应用;干燥过程的计算;湿物料的性质;物料衡算与热量衡算;湿空气通过干燥器的焓变;干燥速率与干燥时间;物料中的水分;干燥过程的传质机理;干燥速率曲线;干燥时间的计算;一些常见的干燥设备。

三、考试范围和考试说明

坚持质量标准,注重能力考查,使考试合格者能达到一般普通高等学校同专业同课程的结业水平,并体现自学考试以培养应用型人才为主要目标的特点。

1.考试依据和范围

(1)以全国高等教育自学考试指导委员会颁发的本课程自学考试大纲为考试依据。

(2)全国高等教育自学考试指导委员会指定的统编教材《食品工程原理》(姜绍通, 周先汉. 北京: 化学工业出版社. 2010第一版)为考试必读教材。

(3)命题内容覆盖各章。

2.本课程考核的知识与能力的关系

《食品工程(实践)》课程考试,应考核应考者能运用数学、自然科学、工程基础和专业知识对复杂食品营养与健康问题进行恰当描述;能将专业知识用于食品营养与健康问题的解决方案、食品加工过程的设计、控制和改进;能运用基本原理分析和评价食品加工过程的影响因素,证实解决方案的合理性;能够基于食品工程理论知识,根据研究对象设计研究路线,提出可行的实验方案;

3.重点与覆盖的关系

试题覆盖到各章,重点章节的内容占试卷内容比例为60-80%。

四、考试形式和试卷结构

1.考试形式为闭卷笔试,答卷时间为120分钟,采用百分制,60分为及格线。

2.考试的题型有:判断题、单项选择题、填空题、简答题、计算题。

3.本课程在试题中不同难度要求的分数比例为:容易30%,较易35%,较难25%,难10%。

4.本课程在试题中对不同能力层次要求的分数比例为:识记占30%,领会占25%;简单计算占25%;综合应用占20%。

5.本门课程有无特殊要求(包括考生可携带的工具):无。

五、《食品工程(实践)》课程题型举例

1.判断题

(1)完成同样的干燥任务(除去湿物料的水分量相同),夏季消耗的绝干空气量会少于冬季。(    )

(2)采用U管压差计测量压力差时,U管压差计的读数与指示液的密度和U管的粗细有关。(    )

2.选择题

(1)某二元混合物,其中A、为易挥发组分,液相组成xA=0.4,相应的泡点为tb,气相组成为yA=0.4,相应的露点组成为td,则     。  

(A)tb=td   (B)tb<td    (C)tb>td  (D)不能判断

(2)流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的    项。

(A)动能      (B)位能    (C)静压能  (D)总机械能

3.填空题

(1) 水以流速u1在直径为d1的管路中稳态流动,当水以相同的体积流量通过直径为2d1的管路时,其流速为原来的      倍,静压力      减小。

(2) 恒速干燥阶段又称为  表面汽化  控制阶段,此阶段内干燥速率       ,物料表面的温度等于         。

4.简答题

(1)利用伯努利方程分析飞机为什么能够飞上天?

(2)简述干燥过程的传质机理。

5.计算题

1. 某厂要用一台冷却器冷却流量为410 kg/h的气体,进口温度为363 K,出口温度为318 K,并已知该冷却器的总传热系数为49 W/(m2·K)。该气体的比热容为2.5 kJ/(kg·K)。试求:

(1)该冷却器的传热速率;

(2)该冷却器的传热面积。