(24.6)--食品科学与工程类创新工程学教材.ppt

《(24.6)--食品科学与工程类创新工程学教材.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(24.6)--食品科学与工程类创新工程学教材.ppt（88页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、建设中的食品科学与工程类建设中的食品科学与工程类创新工程学创新工程学教材教材一、教材建设的背景（一）寻路-为老师，再创辉煌张裕白兰地在国际重量级比赛中屡获大奖张裕白兰地在国际重量级比赛中屡获大奖葡萄酒的那些事儿慕课建设与运行（二）寻路（二）寻路-为学生，创辉煌为学生，创辉煌1、遇到一个问题，如何解决？大量毕业学生反馈：在许多重要场所被问及，也会遇到的问找工作的本科生问找工作的研究生问复试的研究生在工作和生活中遇到家长问这个重大的问题，谁来帮助他们解决和回答，又如何回答？2、如何能使大学生获得大赛的好成绩？高水平的成果参加（1）国家互联网+大赛（2）山东省食品专业大赛（3）学校大赛3、学校还需要

2、传授什么能力？最新的技术不在学校，在企业！最先进工艺不在学校，在企业！最好的设备不在学校，在企业！这是当今企业的优势，也是学校在硬实力短板，学校更应注重培养学生创新能力的软实力长板！（三）创新驱动，方法先行“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力，也是中华民族最深沉的民族禀赋；创新是五大发展理念之首；创新驱动，方法先行”。习近平总书记在十八届五中全会中指出2015年10月31日17时12分这是我国向创新型国家快速转型的思想基础（四）高等教育发展的生命线和原动力是创新创新是高等教育与生俱来的DNA，是高等教育的发展之“源动力”、“原动力”和“元动力”，也是全球高等教育发展的时代命

3、题，正在引发、重塑、颠覆、重构、改变我国高等教育。吴岩司长在高校创新创业教育会年会（五）工程认证的核心-解决复杂工程问题能力就是创新能力（六）创新提高工作效率（三百五十万倍）（100年*365天*24小时*60分钟/15分钟）（七）创新的价值-提高效益、占领市场食品科学与工程类食品科学与工程类创新工程学创新工程学教材教材主编赵玉平教授冯林教授烟台大学生命科学学院大连理工大学创新创业学院院长山东省食品类教指委员教育部创新方法教指委副主任 二、教材资源的积累二、教材资源的积累（一）专创融合团队建设-组织多省相关课程老师（1）计算机在食品科学与工程中的应用（2）食品新产品开发（3）食品试验设计与数据

4、处理（4）食品文献检索（5）大学生就业创业指导（6）创新研究训练（创新研究实践）（7）创新创业教育（8）科研方法与论文写作（9）脑洞大开背后的创新方法（创新思维）（二）创新方法学习（中国大学MOOC）（三）图书馆借阅书籍（四）参考的英文书籍1TRIZforEngineers_EnablingInventiveProblemSolving-Wiley(2011)495283m240InventivePrincipleswithExamplesforChemicalEngineering(TRIZ)3AndSuddenlytheInventorAppearedTRIZ,theTheoryofInv

5、entiveProblemSolving4InnovationAlgorithm_TRIZ,systematicinnovationandtechnicalcreativity-TechnicalInnovationCenter,Inc.(1999)5ModernTRIZ_APracticalCoursewithEASyTRIZTechnology-Springer-VerlagBerlinHeidelberg(2012)6TrizInventiveThinking,APracticalGuide,Springer(五)参加教育教学指导委员会会议学习2018202220182022年年教育部高

6、等学校教学指导委员会教育部高等学校教学指导委员会食品科学与工程教学指导委员会会议创新方法教学指导分委员会创新创业教育指导委员会教育部高等学校食品科学与工程教学指导委员会会议教育部教育部创新创业教育指导委员会会议创新创业教育指导委员会会议主任委员、中国工程院副院长钟志华主任委员、中国工程院副院长钟志华20192022年山东省本科教育教学指导委员会（六）近年来获得培训证书获创新创业ESB认证老师（七）三年来发表的食品创新论文1秦姝悦,冯林,王美霞,孙雪菁,李明波,袁绮晨,赵旭,赵玉平.基于功能导向搜索在酒体检测中的应用J.科技资讯,2023,21(05):63-67.DOI:10.16661/ki

7、.1672-3791.2208-5042-3159.2孙雪菁,冯林,王美霞,秦姝悦,孙蕾蕾,岳喜典,李明波,赵玉平.相变原理在食品创新中的应用J.科技和产业,2022,22(12):186-189.3王美霞,秦姝悦,孙雪菁,阮仕立,李记明,赵玉平.基于TRIZ的“特性传递”在葡萄酒陈酿过程中的应用研究J.科技创新与应用,2022,12(30):158-160+164.DOI:10.19981/j.CN23-1581/G3.2022.30.040.4孙雅慧,姜竹茂,于京华,张舒凡,姚璐,何若菡,冯磊,姚圣圣,赵玉平.基于“因果链分析”指导双孢菇中浓厚感物质发现的研究J.农产品加工,2022(05

8、):77-79.DOI:10.16693/ki.1671-9646(X).2022.03.020.5姚璐,阮仕立,李记明,王根杰,张杰,王磊,郭华丽,赵玉平.TRIZ技术矛盾创新方法在葡萄酒酿造酵母菌种保藏中的应用J.现代食品,2022,28(04):79-82.DOI:10.16736/41-1434/ts.2022.04.022.6何若菡,孙蕾蕾,姚露,张舒凡,孙雅慧,赵玉平.基于TRIZ“物-场模型”的创新思维对人体充分补钙方法的综合分析J.现代食品,2021(21):11-14.DOI:10.16736/41-1434/ts.2021.21.003.7姚圣圣,阮仕立,李记明,冯磊,赵玉

9、平.基于“九屏幕法”对葡萄酒产业发展前景的分析J.现代食品,2021(11):46-49.DOI:10.16736/41-1434/ts.2021.11.014.三、专创融合食品科学与工程类专业与创新工程的融合（一）创新能力（一）创新能力表达公式表达公式V=ARV创新能力，即等于专业能力（A）的R次方A专业能力（个人和团队的专业知识体系）R以创新方法体系应用能力创新工程知识体系与系列课程建设方案创新工程知识体系与系列课程建设方案教育部高等学校创新方法教学指导分委员会教育部高等学校创新方法教学指导分委员会创新工程学课程必须遵循创新规律，创新方法必须与专业知识相融合。高等教育出版社（2023年1月

10、28号）ISBN9787040595307（二）国际国内创新协会和学会中国创造学会国际创新方法协会网国家创新方法研究会国际科技协会欧盟国际技术创新协会中国办事处美国创新协会创新方法专业网站国际创新平台技术创新协会国际科技合作协会全球创新联盟（三）服务于食品科学与工程类（三）服务于食品科学与工程类（08270827），包括），包括1212个专业个专业食品科学与工程食品质量与安全粮食工程乳品工程酿酒工程葡萄与葡萄酒工程食品营养与检验教育烹饪与营养教育食品安全与检测食品营养与健康食用菌科学与工程白酒酿造工程（四）指导书创新工程知识体系与系列课程建设方案教育部高等学校创新方法教学指导分委员会高等教育出

11、版社出版2023年1月28号ISBN9787040595307（五）食品科学与工程类（五）食品科学与工程类创新工程学创新工程学研究人类社会在食品及相关领域创新活动的学科，主要研究在食品及相关领域的创新活动的表现形态，各创新要素之间的相互关系，应用创新思维、创新方法、创新链指导开展食品及相关领域的创新规律。四、食品科学与工程类创新工程学四、食品科学与工程类创新工程学教材的结构体系教材的结构体系（一）战略（一）战略创新方法创新方法（二）（二）战术战术创新方法创新方法（三）高效生产出合格创新产品的方法（三）高效生产出合格创新产品的方法（四）食品企业持续发展方法（四）食品企业持续发展方法思思维桥参参数

12、数桥进化化桥功功能能桥其他其他经典典桥及及试错桥结构构桥STC算子战略设计或产品设计（方向和路径规划）食品工程的创新发明问题定性的解决方案定量的解决方案聪明小人法九屏幕法金鱼法最终理想解（IFR）列举法六顶思考帽设问法头脑风暴法形象思维类比法方向性思维思维导图法组合法战术设计或试验设计多快好省实现战略（参数优化）矛盾分析功功能能属属性性结构构属属性性参参数数属属性性一一般般属属性性S-曲线完备性法则能量传递法则协调性法则动态性进化法则提高理想度法则不均衡进化法则向微观级进化法则向超系统进化法则技术矛盾物理矛盾39个工程参数11种分离方法(知识库中的方案)种分离原理矛盾矩阵标准问题非标准问题76

13、个标准解共五级：13+23+6+17+17资源分析40条发明原理物场分析功能分析ARIZ算法复杂发明问题的程式化流程标准问题30个HowTo模型知识库（专利库千万条）科学效应库（100余条）食品试验设计均匀设计软件Minitab软件S-plusExcelSASSPSS软件IWB软件InventionTool3.0系列软件统计试验分析统计学数据处理软件引引引引桥桥功能分功能分析、因析、因果果链链分析、分析、剪裁、剪裁、特性特性传传递递、功能功能导导向搜索向搜索、性功能TRIZ的五座桥一个系统和基本完整的一个系统和基本完整的食品科学与工程类创新方法体系食品科学与工程类创新方法体系第一部分是产品创新

14、设计阶段，也称战略第一部分是产品创新设计阶段，也称战略创新方法，创新方法，1、方向-理想和目标确定创新有没有价值、可做或不可做可行或不可行2、路径-如何做（原料选择、工艺确定）为本书的核心内容（第一到十三章），主要包括各种创新思维、创新方法、TRIZ问题识别工具、和解决工具等在食品及相关领域创新中应用（一）（一）战略创新方法战略创新方法（1）保健品中要用山药，用铁棍山药、淮山药、野山药、怀山药的哪一个品种。（2）杀菌工艺：高温、超高压、紫外、臭氧等。用十三章篇幅分享战略问题，做好“好的开始”，完成“成功的一半”发明问题解决理论（TRIZ）1946年以来“发明问题解决理论”的奠基人阿奇舒勒团队和

15、世界各国的TRIZ研究者从2000多万件世界专利中筛选出250万余件高水平发明专利，深入研究探讨，总结归纳（一般化）出蕴含在巨大发明创新现象背后的客观规律。第一章绪论第一节食品需要创新第二节食品创新有方法第三节创新驱动，方法先行第四节大学生都有创新的潜质-自信、精神、意识第五节培养大学生创新能力第二章食品科学与工程类创新方法概述第一节主要的创新方法第二节发明问题解决理论（TRIZ）的产生与发展第三节TRIZ创新理论的核心思想第四节TRIZ理论解决问题的根本思路、应用过程和使用工具第五节TRIZ理论的创新方法体系第六节发明专利的等级划分创新方法发明问题解决理论（TRIZ）ChatGPT（全名：C

16、hat Generative Pre-trained Transformer）潜在失效模式及后果分析（FMEA）集成产品开发（NPI/IPD）基于模型的系统工程（MBSE）可拓创新方法学（Extenics）创新降本（InnovationtoReduceCosts）试验设计（DoE）六西格玛设计（DFSS）专利战略（PatentStrategy）第三章食品工程系统的进化规律和利用方法第一节概述第二节工程系统进化规律与进化路线第三节工程系统进化的四个阶段第四节工程系统进化理论的应用第五节案例分析一个工程系统所处阶段和企业战略工程系统S进化曲线和企业战略甜味剂行业技术系统进化的S曲线第四章食品工程系

17、统中TRIZ的创新思维第一节最终理想解第二节九屏幕法第三节STC法第四节聪明小人法第五节金鱼法第六节可拓创新思维第五章食品工程系统中常规的创新思维第一节逻辑思维（分析与综合、归纳与演绎、抽象与具体、证明与反驳）第二节形象思维（想象思维、联想思维、直觉思维、灵感思维）第三节批判性思维（批判性聆听、批判性阅读、批判性写作）第四节创造性思维（收敛与发散、正向与反向、横向与纵向、求同与求异）第六章食品工程系统中关键问题的挖掘方法第一节功能分析识别有问题的组件第二节流分析用于有益流和有害流的识别和改进第三节资源分析发现可利用的资源第四节因果链分析找到问题的根源，产生解决问题的突破口第五节裁剪激化冲突，再

18、寻找系统或超系统替代组件馒头的功能分析（1）人的食物；（2）动物的饲料；（3）植物的肥料；（4）微生物的培养基；（5）再加工成馒头片；（6）在嘴里嚼出甜味，证明淀粉酶；（7）在嘴里嚼出甜味，让孩子吃，助消化（父母爱情）；（8）作为燃料；（9）使糖尿病患者加重；（10）提取水分；（11）做粘合剂；（12）做面筋蛋白；（13）加工成果葡糖浆；（14）加工成为氨基酸；（15）存取水工具；（16）砸人的工具；（17）堵塞孔；（18）制造粉尘；（19）阻塞河流；（20）阻挡视野；（21）阻挡光线；（22）作为蜡烛台；（23）与其它系统混合；（24）表面涂色；（25）国家安全；（26）农村人际交流的礼物；

19、（27）做成各种各样的花色馒头；（28）诱捕猎物诱饵；（29）香气诱人；（30）研究材料；（31）可以买卖交易；（32）玩耍工具；（33）按摩工具；（34）擦去脏东西；（35）判断产地；（36）装饰物；（37）吸水等液体材料；（38）学生实验材料；（39）两个或从中间分开可以夹物；（40）提供考古信息；（41）可以代替其它食物；（42）可以做记号；（43）可以遮盖其它物体；（44）生气的时候可以作为发泄物；（45）可以解毒；（46）稀释材料；（47）作为枕头；（48）当书签；（49）作为祭品；（50）可以作为重物，增加排水量；（51）猪八戒能吃能干的标志物；（52）垫肚子增加耐酒量；（53）形

20、象天上掉“馅饼”；（54）苦难时幸福的象征；（55）与其它产品进行交换；（56）将物品垫高或垫平；（57）想到蛋糕、月饼等食物；（58）消耗小麦、酵母、水等；（59）加工过程；想象多少粒小麦，粒粒皆辛苦；（60）世界粮食危机；（61）社会的分工不同；（62）加工活性炭；（63）可以被拍照；（64）接收指纹；因果链分析-酶促褐变第七章食品创新的功能导向搜索与特性传递方法第一节功能导向搜索关键问题-一般化-找先进领域-解决关键问题第二节特性传递第八章食品创新中的发明原理序号原理名称序号原理名称序号原理名称序号原理名称1分割11事先防范21减少有害作用的时间31多孔材料抽取12等势22变害为利32改

21、变颜色3局部质量13反向作用23反馈33均质性4非对称14曲面化24借助中介物34抛弃或再生组合15动态特性25自服务35改变物理或化学参数6多用性16未足或过度作用26复制36相变7嵌套17空间维数变化27廉价代替品37热膨胀8重量补偿18机械振动28机械系统替代38强氧化剂9预先反作用19周期性作用29气压和液压结构39惰性环境10预先作用20有效作用的连续性30柔性壳体或薄膜40复合材料第八章食品创新中的发明原理第一节发明原理概述第二节、提高系统效率的发明原理有13个：10、14、15、17、18、19、20、28、29、35、36、37、40第三节、消除有害作用的发明原理有10个，分别

22、为：2、9、11、21、22、32、33、34、38、39第四节、易于操作和控制的发明原理有8个，分别为：12、13、16、23、24、25、26、27第五节、提高系统效率的发明原理有9个，分别为：1、3、4、5、6、7、8、30、31嵌套原理分割原理组合原理等势原理的应用（瞬间压力差）第九章技术矛盾的解决理论在食品创新中的应用第一节技术矛盾解决理论第二节矛盾及其分类第三节技术矛盾的一般化第四节矛盾矩阵及矛盾解决步骤第五节案例分析第十章、食品中的物理矛盾解决理论及方法第一节物理矛盾第二节分离原理第三节案例分析第十一章食品创新中的物-场分析及其标准解第一节物-场模型及其变换规则一、物质与场二、物

23、质-场模型的类型三、物质-场变换规则第二节标准解第三节建立和拆解物-场模型第四节强化完善物-场模型第五节向超系统或微观级转化第六节检测和测量的标准解法第七节简化与改善策略第十二章食品中的Howto模型与科学效应库第一节生物效应与现象及助力食品创新案例第二节几何效应与现象及助力食品创新案例第三节化学效应与现象及助力食品创新案例第四节物理效应与现象及助力食品创新案例第五节TRIZ-效应数据库的使用方法第十三章食品中创新方法综合运用流程第一节发明问题解决的流程一、概述二、TRIZ解决发明问题的流程三、ARIZ算法四、案例分析:食糖系统第二节InventionTool系列软件简介一、概述二、计算机辅助

24、创新原理三、基于CAI的辅助创新原理四、InventionTool系统简介五、工程案例:基于CAI技术的果汁加工（二）战术创新方法-产品和工艺参数优化统计学和线性代数分析目标：用最少的人力、物力、时间、财力等资源付出，实现战略意图，得到涵盖最优结果信息的试验数据。由第十四、十五章构成主要包括食品试验设计和数据处理分析是在第一部分的基础上，使创新战略在极限节约人力、物力、财力、时间下得到优化，提高食品创新效率；第十四章食品创新的试验设计（DOE）第一节食品试验设计概述第二节单因素试验设计一、黄金分割法二、对分法三、均分法四、分数法五、分批试验法六、盲人爬山法七、多峰函数寻优的处理第三节正交试验设

25、计与分析第四节均匀试验设计与分析第五节单纯形优化法图26等高线与单纯形优化法第十五章食品创新试验的数据分析与认定第一节食品试验数据的整理一、常用统计术语二、试验结果的整理三、平均数四、变异数第二节统计假设检验（显著性检验）一、学生检验（t-检验）二、方差分析（T-检验）三、主成分分析四、聚类分析第三节线性回归与相关分析第四节数据分析软件介绍（三）食品生产过程优化阶段-合格产品目标：实现战略目标，保证创新的完全落实，形成合格的产品。完成工业化、批量化、高效生产过程中遇到问题的解决，使创新项目转化为稳定的经济效益阶段（每百万件产品中次品率为3.4件）六西格玛法则第十六章六西格玛质量管理（DFSS）

26、第一节六西格玛导论第二节六西格玛管理模式过程的力量第三节六西格玛项目实施案例第四节精益六西格玛在白砂糖产品质量改进项目的应用案例第五节基于六西格玛方法的IB公司香气不良率改善案例（四）第十七章食品企业可持续发展的动力第一节专利为食品企业发展提供支撑第二节专利战略第三节科学创新以降低成本是食品企业永恒的努力目标五、特点和价值（一）有关食品创新方法的学术体系结构科学、完整将多种创新方法从食品行业的战略创新方法、战术创新方法、稳态生产创新产品方法和食品企业持续发展方法等四个方面形成了完整的食品工程创新系统。（二）实用性强为食品科学与工程类十二个专业的大学大学生、研究生、老师和生、研究生、老师和中小食

27、品企业家中小食品企业家全面分享科学的创新方法体系-食品科学与工程类创新工程学，为产品创新和企业健康生存发展奠定坚实的基础，为国内食品行业的更加繁荣提供方法指导。（三）创新理论方法密切联系实际实例涵盖了食品科学与工程类十二个专业，主要来源于最近授权的食品方面国内国际高水平食品专利、现代食品加工和检测技术、全国食品有关的大赛获奖产品、全国创新创业大赛获奖产品、食品企业、电视网络食品栏目、食品行业博览会及学术会议、食品专业及相关教材、中国知网及硕博论文、购物平台、日常工作生活观察积累。促使促使将专业知识通过食品科学与工程类创新工程学架起的桥梁转变为更大的效益优势！建设中的食品科学与工程类创新工程学教材编写欢迎您的参与！