空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)課程教學(xué)探討

曹先齊+杲東彥

摘 要：空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)是建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的重要專業(yè)課程之一，本文結(jié)合應(yīng)用型本科院校學(xué)生的實(shí)際情況，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和考核方式等四個(gè)方面對(duì)提高該課程教學(xué)效果的措施進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)；教學(xué)方法；考核方式

空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)是建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)重要的專業(yè)課之一。該課程以流體力學(xué)、工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)等課程為基礎(chǔ)，主要介紹制冷的基本原理、設(shè)備構(gòu)造、系統(tǒng)組成、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行調(diào)節(jié)及維護(hù)等方面的知識(shí)。不僅要求學(xué)生熟練掌握空氣調(diào)節(jié)技術(shù)所用制冷技術(shù)的理論基礎(chǔ)知識(shí)，而且要求學(xué)生對(duì)制冷技術(shù)的發(fā)展前沿知識(shí)有所了解，熟練掌握制冷設(shè)備熱工計(jì)算方法，理解制冷系統(tǒng)及設(shè)備的原理及運(yùn)行特點(diǎn)，掌握制冷機(jī)組的計(jì)算選型問題，同時(shí)為今后空氣調(diào)節(jié)工程制冷設(shè)備的選型計(jì)算和優(yōu)化積累堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)。因此，空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)課程在建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)教學(xué)中具有舉足輕重的地位和作用。

本文針對(duì)空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)課程的這些特點(diǎn)，結(jié)合應(yīng)用型本科院校學(xué)生的實(shí)際情況，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和考核方式四個(gè)方面就如何提高空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)課程教學(xué)效果進(jìn)行了探討。

一、合理選取教學(xué)內(nèi)容

目前，我校制冷技術(shù)課程選用的教材為彥啟森等編著的《空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)》（第四版）。該教材體系嚴(yán)密，結(jié)構(gòu)清晰，突出了系統(tǒng)性與實(shí)用性結(jié)合的特點(diǎn)。但是，該教材是按照60學(xué)時(shí)編寫，而我校該課程總學(xué)時(shí)僅有32學(xué)時(shí)，其中包括2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)課。因此在講授時(shí)有必要對(duì)部分內(nèi)容進(jìn)行壓縮。例如，在講授“制冷劑與載冷劑”這一章時(shí)，我們重點(diǎn)介紹制冷劑的性質(zhì)和命名，對(duì)載冷劑和潤滑油這兩小節(jié)只用做簡(jiǎn)要介紹。在講授“制冷壓縮機(jī)”這一章時(shí)，重點(diǎn)介紹活塞式、螺桿式、離心式壓縮機(jī)的工作特性及其優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用范圍，對(duì)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)只要求學(xué)生做簡(jiǎn)要了解。這是由于本專業(yè)學(xué)生在以后的工作中主要涉及的一部分內(nèi)容就是制冷機(jī)組的設(shè)計(jì)選型及其運(yùn)行問題，并不會(huì)對(duì)壓縮機(jī)本身進(jìn)行設(shè)計(jì)。在講授第四章“制冷裝置的換熱設(shè)備”時(shí)，我們重點(diǎn)介紹的是冷凝器、蒸發(fā)器以及其他換熱設(shè)備的種類和工作原理，而對(duì)它們的傳熱過程和設(shè)計(jì)計(jì)算介紹較為簡(jiǎn)練，這是因?yàn)閭鳠釋W(xué)、熱質(zhì)交換原理與設(shè)備及換熱器設(shè)計(jì)等課程對(duì)此都有相關(guān)的介紹。相反，有些內(nèi)容不但不能刪減，還需要加以補(bǔ)充。例如第一章“蒸氣壓縮式制冷的熱力學(xué)原理”，這一章是整個(gè)課程的核心，要想深入透徹地掌握制冷技術(shù)的專業(yè)知識(shí)，必須正確熟練掌握有關(guān)制冷技術(shù)的熱力學(xué)理論基礎(chǔ)知識(shí)，才能做到有的放矢，抓住問題的本質(zhì)。因此，授課時(shí)應(yīng)重點(diǎn)抓住學(xué)生容易產(chǎn)生疑問的地方，給學(xué)生講授和解釋相關(guān)的熱力學(xué)背景。

二、靈活選擇教學(xué)方法

教學(xué)方法是師生為完成教學(xué)任務(wù)，傳授與學(xué)習(xí)教學(xué)內(nèi)容所運(yùn)用的手段和途徑，包括教師教的方法和學(xué)生學(xué)的方法兩方面。教學(xué)方法選擇是否得當(dāng)，對(duì)教學(xué)效果起著至關(guān)重要的作用。

1.形象對(duì)比法

形象對(duì)比法是指在教學(xué)過程中，把書本上的知識(shí)與日常生活中比較容易理解的事物進(jìn)行對(duì)比，加深學(xué)生對(duì)書本知識(shí)的理解。比如，講解壓縮機(jī)時(shí)，可以用人體心臟做類比。心臟壓縮和輸送血液形成循環(huán)，而壓縮機(jī)則是壓縮和輸送制冷劑蒸氣形成循環(huán)，這種對(duì)比使學(xué)生很容易理解壓縮機(jī)的作用和結(jié)構(gòu)等知識(shí)。講熱泵裝置這部分內(nèi)容時(shí)，可與生活中的水泵進(jìn)行類比，水泵可以使水從低處輸送到高處，熱泵可以使熱量從低溫?zé)嵩摧斔偷礁邷責(zé)嵩?，并且都是消耗電能作為補(bǔ)償條件。通過對(duì)比講解，與生活中的實(shí)物進(jìn)行對(duì)照，教師可以使學(xué)生更容易理解書本上的知識(shí)，也可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.案例教學(xué)法

案例教學(xué)法最早起源于美國，指以案例作為教材，讓學(xué)生處于當(dāng)事人的位置，在教師的引導(dǎo)下，運(yùn)用所掌握的理論知識(shí)，分析思考和討論案例中的各種疑難情節(jié)，逐步形成具有各自特點(diǎn)處理方案的教學(xué)方法。案例教學(xué)法使學(xué)生由被動(dòng)接受知識(shí)變得主動(dòng)探索難題從而主動(dòng)掌握知識(shí)點(diǎn)，教學(xué)的環(huán)節(jié)需要學(xué)生和老師共同去完成，學(xué)生將參與整個(gè)教學(xué)過程，因此有利于增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自覺性，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

案例教學(xué)法效果好壞的關(guān)鍵是案例的選取。選擇教學(xué)案例時(shí)，應(yīng)密切結(jié)合教學(xué)內(nèi)容挑選案例，選擇那些有助于教學(xué)內(nèi)容的傳授并帶有一定代表性的案例，這樣才能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)，輕松地理解和掌握理論知識(shí)，并獲得一定的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。另外，選擇的教學(xué)案例，必須依據(jù)客觀實(shí)際，與實(shí)際相符，具備一定的合理性，學(xué)生通過案例的探討，才可能真正具備解決實(shí)際問題的本領(lǐng)。

3.互動(dòng)式教學(xué)

互動(dòng)式教學(xué)即在教學(xué)過程中采用提問、小組學(xué)習(xí)討論、師生角色互換以及其他師生共同參與的方式進(jìn)行信息交流和傳遞的教學(xué)方法。互動(dòng)式教學(xué)需要師生共同參與，可以有效地減少學(xué)生在課堂上說話、睡覺、玩手機(jī)等現(xiàn)象。不斷討論問題，然后解決問題，有利于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力，提高學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)綜合運(yùn)用能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向主動(dòng)學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

在授課過程中，根據(jù)授課內(nèi)容靈活地選擇教學(xué)方法，可以起到事半功倍的效果。

三、豐富教學(xué)手段

在教學(xué)過程中，除了靈活地選擇教學(xué)方法，還要豐富我們的課堂教學(xué)手段。目前主要的教學(xué)手段有板書教學(xué)和多媒體教學(xué)。

板書是一種課堂藝術(shù)，是教師口語的書面表達(dá)形式，是課堂上常用的教學(xué)輔助手段。在課堂板書過程中，教師可以從一個(gè)點(diǎn)展開，建立知識(shí)內(nèi)在的邏輯順序，使學(xué)生一步步跟著教師的思路，理清知識(shí)點(diǎn)與知識(shí)點(diǎn)之間，知識(shí)點(diǎn)與知識(shí)面之間的關(guān)系，學(xué)生把握了知識(shí)點(diǎn)要領(lǐng)的學(xué)習(xí)，就能掌握整個(gè)知識(shí)面，這對(duì)學(xué)生理解和掌握教材內(nèi)容來說都是十分有益的。當(dāng)然，板書也有它的局限性?？諝庹{(diào)節(jié)用制冷技術(shù)課程最突出的特點(diǎn)之一是設(shè)備結(jié)構(gòu)圖和管路配置圖比較多。在講述冷凝器等設(shè)備的結(jié)構(gòu)和原理時(shí)，需要教師自己畫圖或者使用大量的掛圖和模型，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且非常枯燥。對(duì)于那些沒有實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)歷的學(xué)生來說，再努力描述也不夠生動(dòng)直觀，進(jìn)而影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，難以達(dá)到良好的教學(xué)效果。

多媒體教學(xué)是指采用計(jì)算機(jī)交互式綜合處理文本、圖片、聲音和動(dòng)畫等多媒體技術(shù)的教學(xué)手段。在教學(xué)過程中積極利用多媒體教學(xué)手段，可以將文本、圖片、聲音和動(dòng)畫等融為一體，使抽象的概念具體化，實(shí)際問題形象化，便于學(xué)生接受和理解知識(shí)，能大大提高課堂教學(xué)的生動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。比如，第三章“制冷壓縮機(jī)”這一部分內(nèi)容，利用多媒體技術(shù)播放壓縮機(jī)運(yùn)行的動(dòng)畫，學(xué)生可以很直觀地了解壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理，便于學(xué)生理解相關(guān)知識(shí)。人一般對(duì)動(dòng)態(tài)的東西感興趣，動(dòng)畫可以吸引學(xué)生的注意力，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效果。但是，多媒體教學(xué)方法也存在一定的弊端，例如多媒體課件提供的信息量太大且停留時(shí)間短，學(xué)生難以消化。

多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)板書教學(xué)各有優(yōu)勢(shì)和不足，應(yīng)當(dāng)取長補(bǔ)短。使用多媒體教學(xué)時(shí)，也可以利用板書作為輔助手段，講到哪部分知識(shí)就把目錄寫在黑板上，使學(xué)生對(duì)本次課的框架非常清楚。若多媒體課件信息量太大，可以放慢講解速度，必要時(shí)用傳統(tǒng)教學(xué)方法加以詳述。當(dāng)遇到公式很多的章節(jié)時(shí)，可以以板書為主，多媒體課件為輔，先把整體的公式利用多媒體放映出來，然后再在黑板上一步步板書。多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)板書教學(xué)有機(jī)結(jié)合，可以使教學(xué)更加生動(dòng)、形象，而且更加有條理，這樣對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，優(yōu)化教學(xué)效果也有一定的作用。

四、改進(jìn)考核方式

傳統(tǒng)的課程考核方式一般采用閉卷考試的形式，結(jié)合平時(shí)成績(jī)，按一定比例最終評(píng)定課程成績(jī)。這樣只能考查學(xué)生的已有專業(yè)知識(shí)記憶水平，體現(xiàn)不出學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力和解決問題的能力，更體現(xiàn)不出學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，因此，有必要對(duì)現(xiàn)行考核方式進(jìn)行改進(jìn)。

鑒于空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)是一門重視實(shí)踐的專業(yè)課，考核時(shí)應(yīng)既注重考查學(xué)生的專業(yè)知識(shí)掌握情況，又注重檢驗(yàn)學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力?；谝陨弦蛩兀ㄗh將本課程的考核分為以下四個(gè)部分。第一部分為閉卷考試，占總成績(jī)的50%。考試內(nèi)容包括基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)和具有工程背景的綜合性試題，重點(diǎn)考查學(xué)生的基本概念和基本解題能力，同時(shí)考查學(xué)生分析實(shí)際工程問題，運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。第二部分為大作業(yè)，占總成績(jī)的20%，可以將學(xué)生分成若干小組，以小組為單位，通過給每個(gè)小組提供一些研究課題，要求學(xué)生自己收集資料來分析、解決問題，最終形成研究報(bào)告，并以PPT的形式在課堂上做匯報(bào)，教師根據(jù)學(xué)生的整體情況進(jìn)行打分。通過這一過程既可以鍛煉學(xué)生運(yùn)用專業(yè)知識(shí)的能力，激發(fā)學(xué)生的興趣，又可以培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，一舉兩得。第三部分為實(shí)驗(yàn)，占總成績(jī)的10%。學(xué)生分組做實(shí)驗(yàn)，整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。第四部分為課后習(xí)題、課堂提問和考勤，占總成績(jī)的20%。通過這些方式將考試的“一錘定音”改為多階段的考核。

考核結(jié)束后要對(duì)考核結(jié)果進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，然后通過學(xué)生座談、教研室教師交流會(huì)議等形式來分析教學(xué)過程中存在的問題，從而了解學(xué)生知識(shí)、能力的實(shí)際掌握情況，以對(duì)課程教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行改進(jìn)。

本文結(jié)合應(yīng)用型本科院校學(xué)生的實(shí)際情況，對(duì)提高空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)的教學(xué)效果進(jìn)行了探討。合理選取教學(xué)內(nèi)容，靈活選擇教學(xué)方法，采用豐富的教學(xué)手段，有助于增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。多元化的考核方式不僅能考查學(xué)生的專業(yè)知識(shí)掌握程度，還能鍛煉學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。

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