“車輛制冷與空氣調(diào)節(jié)”課程教學改革探討

［摘 要］ 分析“車輛制冷與空氣調(diào)節(jié)”課程的特點，并結(jié)合該課程在教學中存在的問題，探討了在教學改革過程中采取的措施：整合教學內(nèi)容、改進教學方法和手段、調(diào)整教學環(huán)節(jié)及加強實驗室建設(shè)等。在師生共同努力下，課程教學得到了不斷改進和優(yōu)化，學生普遍反映課程內(nèi)容設(shè)計合理、思政案例豐富、學習過程充實，自身專業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新設(shè)計能力得到了提高，對人生觀和價值觀有了更加深入的思考，取得了良好的教學效果。

［關(guān)鍵詞］ 車輛制冷；空氣調(diào)節(jié)；教學改革；內(nèi)容整合；教學手段

［基金項目］ 2022年度江蘇高校“青藍工程”優(yōu)秀青年骨干教師項目（蘇教師函〔2022〕29號）；2021年度南京工程學院高等教育研究課題“工科背景下交通運輸類專業(yè)教師課程思政能力的培養(yǎng)模式研究”（2021YB28）

［作者簡介］ 洪 磊（1982—），男，安徽寧國人，博士，南京工程學院交通工程學院副教授，主要從事車輛設(shè)備監(jiān)測技術(shù)研究；王儉樸（1974—），男，陜西西安人，碩士，南京工程學院交通工程學院副教授，主要從事軌道車輛牽引傳動技術(shù)研究；崔 嵩（1988—），男，江蘇宿遷人，博士，南京工程學院交通工程學院講師，主要從事城市軌道交通工程研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）36-0082-04 ［收稿日期］ 2023-09-12

課程教學是大學生人才培養(yǎng)活動的核心。辦一流本科教育的關(guān)鍵和落腳點是要建設(shè)一流的本科課程教學［1］。南京工程學院交通工程學院近年來以本科教學評估為契機，圍繞車輛工程專業(yè)培養(yǎng)方案，加強專業(yè)課程建設(shè)，注重課程的教學改革，在教學質(zhì)量改進方面取得了一定成效。筆者結(jié)合“車輛制冷與空氣調(diào)節(jié)”課程的教學實踐，重點探討課程教學中存在的問題和教學改革過程中采取的措施。

一、課程特點及教學中存在的問題

（一）課程特點

“車輛制冷與空氣調(diào)節(jié)”課程是車輛工程專業(yè)的一門專業(yè)理論課。其目的是使學生掌握軌道車輛的制冷與空氣調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)、原理和設(shè)計方法，為從事軌道車輛制冷與空氣調(diào)節(jié)裝置的制造、維護、測試等工作打下良好的基礎(chǔ)［2］。該課程的主要特點如下。

1.學科交叉性強?！败囕v制冷與空氣調(diào)節(jié)”是對機械、熱力學、電工、自動控制理論等專業(yè)知識的綜合應(yīng)用，是機械、能源、電工、控制等學科相互交叉的課程。這種交叉性強的特點需要學生有較寬的知識基礎(chǔ)，并能夠把多學科的知識整合成完整的體系。

2.技術(shù)發(fā)展更新速度快。以制冷空調(diào)中的節(jié)流控制閥為例，系統(tǒng)已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)向計算機化、數(shù)字化。電子控制方式已逐步取代熱力控制方法。而教材內(nèi)容更新滯后于實際現(xiàn)狀，這就要求學生在理解基本理論的同時，掌握學習方法，從被動接受轉(zhuǎn)為主動學習。

3.應(yīng)用性強?！败囕v制冷與空氣調(diào)節(jié)”課程是一門典型的理論和實際應(yīng)用緊密結(jié)合的課程，本課程涉及空調(diào)列車客室內(nèi)冷熱負荷的確定、制冷與空調(diào)設(shè)備中各種換熱器的設(shè)計選擇，要求學生有較強的實踐動手能力，并通過實踐提高對理論的認識與理解。

（二）教學過程中存在的問題

結(jié)合教學實踐過程，總結(jié)出“車輛制冷與空氣調(diào)節(jié)”課程在教學過程中存在以下問題。

1.學生熱力學和自動控制理論基礎(chǔ)薄弱?！败囕v制冷與空氣調(diào)節(jié)”課程的交叉性強，要求學生靈活運用制冷、機械、自動控制等專業(yè)知識。在教學中發(fā)現(xiàn)，由于“熱力學”“自動控制理論”等課程相對比較抽象，學生掌握得不牢固，導致學生在學習本課程時不斷補充基礎(chǔ)理論知識的講解，因而無法取得良好的教學效果。新型的換熱和控制裝置在車輛空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用，更加要求學生把知識應(yīng)用于制冷領(lǐng)域，這進一步增加了教學的困難。

2.教師缺乏對課程思政元素的挖掘?！败囕v制冷與空氣調(diào)節(jié)”課程作為工科類技術(shù)課程，存在只注重向?qū)W生傳授專業(yè)知識和專業(yè)技能，對思政教育的重視力度不夠，未有效銜接和貫穿立德樹人的教育理念問題。同時，教師在如何深入挖掘?qū)I(yè)課中蘊含的思政元素，缺乏思考和訓練，教學能力還有待提高。

3.學生考試成績數(shù)據(jù)整理分析不充分。學生考試成績是直接反映教師教學效果的重要依據(jù)，對教師了解學生知識點的掌握情況提供了第一手的數(shù)據(jù)資料。當前教師在做教學檔案的試卷分析時，只有學生總成績及其分布區(qū)間的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，無法直觀反映學生對各知識點的掌握情況，對學生的考試成績數(shù)據(jù)沒有進行充分利用，失去了很多有參考價值的信息。

二、教學改革措施

（一）整合教學內(nèi)容，構(gòu)建關(guān)聯(lián)知識體系

“車輛制冷與空氣調(diào)節(jié)”課程結(jié)合熱工學基礎(chǔ)知識，講授車輛空氣調(diào)節(jié)的基本要求，蒸氣壓縮式制冷的原理和相關(guān)計算，制冷壓縮機、換熱器和制冷控制調(diào)節(jié)裝置，車輛空調(diào)的冷卻、通風、加濕加熱系統(tǒng)等專業(yè)知識。

在實際教學中，由于學生熱工學基礎(chǔ)知識缺失，故需要在教授制冷裝置結(jié)構(gòu)和設(shè)計內(nèi)容前讓學生對熱工學基礎(chǔ)理論有初步的認識。堅持以專業(yè)知識結(jié)構(gòu)和職業(yè)能力要求為導向，并對課程內(nèi)容進行優(yōu)化整合。刪去陳舊內(nèi)容，增加前沿內(nèi)容，結(jié)合當前空調(diào)技術(shù)在地鐵和動車組列車上的應(yīng)用，講解制冷相關(guān)技術(shù)的最新發(fā)展成果，系統(tǒng)整合后的“車輛制冷與空氣調(diào)節(jié)”課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)如圖1所示。

課程內(nèi)容包括基本知識介紹、車輛制冷工作原理及熱力分析、制冷裝置主要部件和客車空調(diào)裝置主要系統(tǒng)等。上述內(nèi)容第一部分和第二部分為理論基礎(chǔ)，第三部分和第四部分為實際應(yīng)用。在教授中增加列車空調(diào)在南京地鐵、上海地鐵和復興號動車組上典型應(yīng)用實例，拓展學生知識面，使學生了解本學科本專業(yè)的前沿技術(shù)和發(fā)展動態(tài)。

（二）構(gòu)建信息化教學環(huán)境，實施教學模式改革

依托超星學習通平臺構(gòu)建“車輛制冷與空氣調(diào)節(jié)”課程的信息化教學環(huán)境，學習平臺包括課程介紹、教學材料、課程管理、課程作業(yè)、答疑討論以及學習統(tǒng)計等部分組成。依托學習平臺，采用線上線下、融合信息化和任務(wù)驅(qū)動的混合教學模式，本課程的教學過程分為課前、課中和課后3個階段。

在信息化教學環(huán)境中，教師可以通過課程管理完成班級學生管理和課程教師團隊管理。教師為學生提供了教案、課件、錄課視頻、教學案例以及閱讀文獻等豐富的教學資源，學生可進入平臺進行自主學習，完成課前和課后的學習任務(wù)［3］。教師通過答疑討論及時接收學生的反饋，通過學習統(tǒng)計及時掌握學生錄課學習、課堂測試和作業(yè)完成情況。信息化的教學環(huán)境充分體現(xiàn)了線上線下、課前課后有機融合的教學特點，改變了傳統(tǒng)單一的課堂教學管理模式，實現(xiàn)了以學生為中心、教師為引導的教學模式的轉(zhuǎn)變，同時解決了課程課時有限、師生互動不足的問題［4］。教師靈活使用學習通平臺，并與課堂教學相銜接，可以充分發(fā)揮混合教學模式的優(yōu)勢。

（三）深挖課程思政元素，知識和育人有機結(jié)合

通過分析“車輛制冷與空氣調(diào)節(jié)”課程本身的知識內(nèi)容與其蘊含思政育人素材的關(guān)系，深入研究課程教學中將思想政治教育內(nèi)容與專業(yè)知識教育內(nèi)容有機融合的領(lǐng)域，形成思政映射與融入點［5］。著力培養(yǎng)和傳承軌道交通行業(yè)的當代工匠精神和科學創(chuàng)新精神，引導學生踐行社會主義核心價值觀，培養(yǎng)愛崗敬業(yè)的職業(yè)精神，成為具有使命擔當?shù)男聲r代社會主義建設(shè)者。本課程的部分課程思政教學元素的融入案例見表1。

（四）整理分析學生成績數(shù)據(jù)，切實把握學生知識點掌握情況

針對當前教師對學生考試成績數(shù)據(jù)利用不充分的問題，在“車輛制冷與空氣調(diào)節(jié)”課程的教學中，嘗試加強了對考試成績數(shù)據(jù)的整理和細化，以2020級G車輛201班為例，如表2所示。

結(jié)合表2的得分率情況來看，可以分析出學生的名詞解釋、簡答題等基本知識較多的題型得分達到良好水平，但選擇和判斷題得分情況較差，說明學生對知識點的辨析把握不足、理解不到位，計算分析題得分中等，說明綜合分析能力還有待提高，總體來看，各題型涉及的知識點較廣泛，說明學生掌握的知識點不夠全面。以上僅是數(shù)據(jù)層面，還可以進一步深入挖掘?qū)W生失分的特點，從而進一步總結(jié)今后授課時對各知識點的重點和難點教授時間和方法的選擇。

（五）加強實踐教學建設(shè)，提升學生理論知識的運用能力

1.增加實驗課程學時?！败囕v制冷與空氣調(diào)節(jié)”課程原設(shè)置為理論課時，通過引進空調(diào)裝置實驗組件，增加4學時，以車輛制冷裝置主要部件為基礎(chǔ)的相關(guān)實驗課程，將理論教學中的難點和重點分解在實驗教學中，使學生在實驗中理解和消化理論教學的重點和難點。同時，可以利用課后的時間引導學生自主進行實驗課程的訓練。從而增加學生接觸實際設(shè)備的機會。實踐表明，通過實物和理論知識的對照，學生對車用空調(diào)的部件結(jié)構(gòu)及其功能有了更清晰的認知，這有利于提高學生的動手能力和理論知識運用能力。

2.增設(shè)課程設(shè)計教學環(huán)節(jié)。近兩年來，在理論課基礎(chǔ)上，增設(shè)了以“地鐵車輛空調(diào)裝置的初步設(shè)計”為題的課程設(shè)計環(huán)節(jié)。通過課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)鞏固和加強理論課程所學知識，掌握課程知識實際應(yīng)用的能力。該選題符合本課程的教學要求，主要訓練學生掌握軌道車輛制冷與空調(diào)裝置的分析、設(shè)計與計算方法。設(shè)計內(nèi)容包含空調(diào)列車客室內(nèi)冷熱負荷的確定、制冷與空調(diào)設(shè)備中各種換熱器的設(shè)計選擇。選題內(nèi)容結(jié)合實際地鐵車輛空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計需求，體現(xiàn)了實踐教學的綜合性和創(chuàng)新性。

3.將教學內(nèi)容融入畢業(yè)設(shè)計課題。畢業(yè)設(shè)計綜合考查學生應(yīng)用本專業(yè)知識解決實際問題的能力。近兩年來，筆者嘗試將教學內(nèi)容融入畢業(yè)設(shè)計課題，設(shè)置了“地鐵車輛空調(diào)制冷循環(huán)熱力計算軟件設(shè)計”“基于焓濕圖的地鐵車站空調(diào)系統(tǒng)空氣處理計算分析”等畢業(yè)設(shè)計選題，并結(jié)合專業(yè)實際引導學生進行深入研究，著重培養(yǎng)學生應(yīng)用本專業(yè)知識解決實際問題的能力，并取得了較好的實踐教學效果。

結(jié)語

“車輛制冷與空氣調(diào)節(jié)”作為車輛工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課，教學內(nèi)容和教學方法應(yīng)配合課程特點與時俱進，學生的專業(yè)技能才會有所進步和提高。在近年來的教學過程中，筆者就課程教學改革創(chuàng)新措施進行了探索。

參考文獻

［1］湯俊雅.我國一流大學本科教學改革與建設(shè)實踐動向［J］.中國高教研究，2016（7）：1-6.

［2］張?zhí)焱?城軌交通車輛空調(diào)裝置（修訂本）［M］.北京：北京交通大學出版社，2021：1-3.

［3］李春祥，林秋爽，史曉云.提高高校創(chuàng)新教學改革的若干建議［J］.科技視界，2017（1）：249-250.

［4］劉秀玲，劉玉婷，王俊峰.高?！耙詫W為主”混合式教學籌備和組織設(shè)計［J］.蘇州市職業(yè)大學學報，2023，34（2）：9-13.

［5］鄭樹彬，戶國.城市軌道交通類課程融入思政元素的教學探討［J］.教育教學論壇，2020（9）：36-37.

Discussion on the Teaching Reform of Vehicle Refrigeration and Air Conditioning Course

HONG Lei， WANG Jian-pu， CUI Song

（School of Traffic Engineering， Nanjing Institute of Technology， Nanjing， Jiangsu 211167， China）

Abstract： This paper analyzes the characteristics of vehicle refrigeration and air conditioning course， and combined with the problems existing in the teaching course， discusses the measures taken in the process of teaching reform： integrating the teaching content， improving the teaching methods and means， adjusting the teaching links and strengthening the laboratory construction. Under the joint efforts of teachers and students， the course teaching has been continuously improved and optimized. Students generally reflect that the course content design is reasonable， ideological and political cases are rich， learning process is fulfilling， and their professional quality and innovative design ability has been improved， the outlook on life and values have gained more thinking. That shows good teaching effet has been realized.

Key words： vehicle refrigeration; air conditioning; teaching reform; content integration; teaching means