《制冷原理》教學(xué)探索與實(shí)踐

羅雨標(biāo)

《制冷原理》是我校制冷與空調(diào)專業(yè)的一門專業(yè)課程。作為專業(yè)主干課程，該課程的地位十分重要。與其他專業(yè)課程不同的是，這門課程既要求學(xué)生有較扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識，與傳熱、相變等專業(yè)基礎(chǔ)知識緊密相關(guān)，同時(shí)它又與工程實(shí)踐密切聯(lián)系。這就要求我們在教學(xué)中不僅要考慮學(xué)生對理論知識的理解和掌握，還應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力，逐步培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、創(chuàng)新意識以及實(shí)踐能力。因此，在教師的教學(xué)上和學(xué)生的學(xué)習(xí)上都存在一定的難度。為此，需要大力進(jìn)行教學(xué)改革，以學(xué)生為中心，采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，突顯鮮明的“職業(yè)性、應(yīng)用性、實(shí)踐性”，構(gòu)建以能力為中心的職業(yè)教育模式。經(jīng)過筆者多年的教學(xué)實(shí)踐、探索和思考，對本課程的教學(xué)有了一定的心得和體會，現(xiàn)闡述如下。

一、深刻理解教學(xué)大綱

教學(xué)大綱的制定必須與學(xué)校的定位及該專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)一致。我校為中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，學(xué)校的辦學(xué)定位是為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展與建設(shè)培養(yǎng)操作型應(yīng)用型人才。在制定制冷原理課程的教學(xué)大綱時(shí)，充分考慮了專業(yè)方向和學(xué)校的辦學(xué)定位，以培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識和提高學(xué)生的動手能力為教學(xué)目標(biāo)。考慮到本專業(yè)方向所涉及的制冷基本上屬普冷范圍，因此本課程以目前廣泛使用的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)為重點(diǎn)，比較全面地闡述了制冷技術(shù)的熱力學(xué)基礎(chǔ)、制冷劑與載冷劑、制冷循環(huán)的理論分析和計(jì)算、制冷設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算以及常用制冷裝置等內(nèi)容，同時(shí)為了讓學(xué)生對整個制冷技術(shù)有較全面的了解，本課程還簡單敘述了其他制冷循環(huán)如吸收式制冷循環(huán)、熱電制冷等的工作原理。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得制冷的基本原理和循環(huán)特性的知識，掌握蒸汽壓縮式制冷機(jī)的工作原理及熱力計(jì)算方法，具有進(jìn)行計(jì)算和分析的初步能力，對制冷系統(tǒng)的輔助設(shè)備及制冷裝置有一定的了解，為今后進(jìn)行課程設(shè)計(jì)及實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，也為其他專業(yè)課程的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

二、創(chuàng)設(shè)疑問，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)的最大動力之一。在開展教學(xué)活動前，首先要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。所以第一次課就顯得非常重要，通過列舉人們生產(chǎn)生活中與制冷有關(guān)的各種有趣現(xiàn)象，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。也可以提出一些問題讓學(xué)生思考，比如在開啟空調(diào)后為什么會有滴水的現(xiàn)象？又比如市場上有些廠家提出的“無氟冰箱”是什么樣的概念？空調(diào)管道為什么要包一層厚厚的保溫材料？將一臺開著門的冰箱放在室內(nèi)通電運(yùn)行，房間溫度如何變化？家里安裝空調(diào)應(yīng)該選用多少匹數(shù)的？通過一系列的問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，然后可以告訴學(xué)生答案在哪個章節(jié)里，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)知識時(shí)注意思考，尋找問題的答案。通過這種方式，為學(xué)生對后續(xù)章節(jié)的深入學(xué)習(xí)做好了鋪墊。

三、以學(xué)生為主體，引導(dǎo)學(xué)生不斷思考與探索

制冷與空調(diào)專業(yè)的概念性知識非常多，假如按照常規(guī)的陳述式教學(xué)方法，學(xué)生就要死記概念，不但難于理解，而且容易忘記，在學(xué)習(xí)上就顯得被動。因此，我在教學(xué)中步步推進(jìn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析研究，從而收到良好的效果。例如，對蒸汽壓縮制冷循環(huán)概念的講解，我試從實(shí)際出發(fā)，首先講清楚降溫的要求，根據(jù)熱力學(xué)定理，在自然情況下，熱量只能夠傳遞給溫度較低的物體。即房間要降溫，熱量只可以傳給溫度較低的制冷劑帶走。這要求一個換熱效果好的熱量交換裝置。從實(shí)際工程考慮，同等量制冷劑，在釋放潛熱時(shí)熱量交換最大，即效率最高，所以應(yīng)該保證進(jìn)入房間的制冷劑是液態(tài)的，在房間吸收熱量后，蒸發(fā)為氣態(tài)。接下來就要考慮怎樣得到液態(tài)的制冷劑。如此這般，整個蒸汽壓縮制冷循環(huán)的過程，以及組成部件，不用記憶，學(xué)生可以自己分析出來，就成了活的知識，同時(shí)也啟迪了學(xué)生，拉近了學(xué)習(xí)與科研探索之間的距離。

四、采用項(xiàng)目教學(xué)法

由于制冷與空調(diào)專業(yè)涉及到的理論知識都是屬于學(xué)生較難掌握的知識。因此我通過設(shè)計(jì)相關(guān)課題，引起他們濃厚的興趣。鼓勵學(xué)生通過思考討論，查看相關(guān)資料等方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，加強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。

比如，在學(xué)習(xí)冷負(fù)荷計(jì)算的知識時(shí)，以為本班教室選用空調(diào)器作為課題。為此學(xué)生就需要丈量教室尺寸，了解房屋結(jié)構(gòu)、坐向，掌握家用空調(diào)型號標(biāo)準(zhǔn)、空調(diào)工作原理等一系列相關(guān)知識。 然后再結(jié)合熱力學(xué)原理，使用熱力學(xué)公式，計(jì)算房間熱負(fù)荷。最后，整理分析過程，成為一篇教室空調(diào)設(shè)計(jì)方案。

又比如，在學(xué)習(xí)壓焓圖時(shí)，先設(shè)計(jì)課題：為什么在空調(diào)房間里人會覺得干燥？如何用圖表表示該過程？

通過這種辦法，就能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)際生活掛鉤，使枯燥的知識點(diǎn)成為相互聯(lián)系的實(shí)際工程。學(xué)習(xí)就不再是生硬的講解，從而激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，克服學(xué)習(xí)的恐懼，使學(xué)生以快樂的情緒掌握各項(xiàng)知識。

五、對教材內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)加減

由于制冷原理與工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、流體力學(xué)、電工學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)知識密切相關(guān)，為了使學(xué)生能夠更好地學(xué)習(xí)，有必要對相關(guān)知識進(jìn)行復(fù)習(xí)。但由于該專業(yè)并未開設(shè)以上課程，為此就必須適當(dāng)?shù)卦黾酉嚓P(guān)的熱力學(xué)、傳熱學(xué)和流體力學(xué)等知識，以便學(xué)生能夠理解所學(xué)的內(nèi)容。同時(shí)由于社會對制冷裝置的需求越來越大，促使制冷技術(shù)發(fā)展迅速，新的理論、方法和設(shè)備不斷涌現(xiàn)，但是教材在編寫上存在滯后性，使得現(xiàn)有教材很難及時(shí)全面地反映專業(yè)領(lǐng)域的最新發(fā)展動態(tài)，所以需要教師在教學(xué)過程中進(jìn)行補(bǔ)充，使學(xué)生有適當(dāng)?shù)牧私?。此外，在本課程中，對于吸收式制冷原理的內(nèi)容較多，但是目前廣東地區(qū)吸收式制冷機(jī)組較少。鑒于學(xué)生在工作之后從事吸收式制冷機(jī)組工作的可能性較小，為此在授課的過程中減少該內(nèi)容的課時(shí)量。

六、適度使用多媒體教學(xué)

隨著電腦技術(shù)的普及，很多學(xué)科都將以往刻板的教科書、枯燥的掛圖變成了圖文并茂、影音生動的多媒體教學(xué)。制冷課程也同樣能從多媒體教學(xué)中受益匪淺。它能夠?qū)⒁恍﹤鹘y(tǒng)教學(xué)較難表達(dá)的內(nèi)容或者現(xiàn)象形象生動地顯示出來，內(nèi)容直觀，信息量大，更好地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。以往講解壓焓圖是對照掛圖或書本附圖，現(xiàn)在可以使用電腦課件，在大屏幕上，一步一步地演示各熱力點(diǎn)的確定、熱力過程的描述。老師容易講解，學(xué)生也易于掌握。比如螺桿式壓縮機(jī)和回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的工作原理，單是靠掛圖和實(shí)物，都無法看清楚內(nèi)部的工作過程。改用電腦模擬過程，就變得一目了然了。再如，講解壓縮蒸發(fā)式制冷和吸收式制冷原理的時(shí)候，通過播放Flash動畫，將工質(zhì)的流動直觀地表現(xiàn)出來，讓學(xué)生更直觀地掌握相關(guān)原理，加深記憶。

總之，筆者在教學(xué)工作的過程中，通過以上的實(shí)踐，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到較大的提高，學(xué)習(xí)成績及動手能力均得到改善。因此，有必要進(jìn)一步探索制冷與空調(diào)專業(yè)課程的教學(xué)改革，使學(xué)生真正在學(xué)校掌握必要的理論知識，掌握熟練的技能，為一生的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

責(zé)任編輯 朱守鋰