论文部分内容阅读
[摘要]空气调节用制冷技术课程是建筑环境与设备工程专业的主干专业课，是注册工程师执业资格考试重点考核内容之一，为了提高教学质量，培养具有创新精神的高级应用型专门人才，在本课程的理论和实践教学中探索实践了多种教学方法，精心建设使之成为了武汉纺织大学的精品课程。
[关键词]制冷技术 课程 教学 探索 实践
[中图分类号]G642 [文献标识码]A
《空气调节用制冷技术》课程是建筑环境与设备工程专业的主干专业课，该课程教学学时为32学时，实验学时为2学时，制冷机房参观、制冷装置的试压、抽空以及制冷剂的充灌步骤的现场教学学时为2学时，制冷技术课程设计为2周。以及后续工地现场生产实习3周，学生在毕业设计中的创新实践12周，是一门实践性和理论性都很强的专业技术课程。为培养厚基础，宽口径，高素质，强能力，具有创新精神的高级应用型专门人才，我们在教学中特别注重理论联系实际，改进教学方法，提高教学效果，通过多种途径对培养和提高学生的实践技能做了有益的探索。
一、课程的重要性
《空气调节用制冷技术》是建设部全国高校建筑环境与设备工程学科专业指导委员会制定的最新专业课程设置和培养方案中，被列为建筑环境与设备工程专业重点的六门主干课程之一，也是1999年建设部建筑环境与设备工程专业教学指导委员会在首届全国高校建筑环境与设备工程专业负责人会议上重点讨论了教学大纲的修订工作的重点主干课程之一，还是注册工程师执业资格考试重点考核内容之一。它集理论教学与实践教学于一身，从不同层次研究制冷技术的基本理论、制冷设备的工作原理、构造及计算和空调冷源系统的基本设计方法。该课程的基础广泛、内容博纳、视野开阔，能反映工程热物理学科前沿和建筑环境与设备工程专业最新的发展方向和动态，对刚踏入暖通空调学科大门的学生全面认识所学专业的发展极为有利。学生通过该门课程的学习，具备冷源系统设计的实际工作能力，了解空调冷源系统的安装、施工技术及该领域的发展新动态、新技术和新产品等。
二、教学方法[1]
教学方法是实现教育目的，完成教学任务的基本手段。它对于教学的成败、学生智力的发展都起着重大的作用。自从1999年扩招以来，生源素质下降，学风日渐恶化，自主学习热情日渐消减，被动学习成为了重点，为了培养学生学习兴趣，激发学生的学习热情，提高教学质量，大家都在不断探索适合自己教学对象、教学内容的教学方法。我们针对省属二本院校武汉纺织大学建筑环境与设备工程专业的《空气调节用制冷技术》课程特点，在教学方法上进行了大量的尝试和探索：
（一）案例式教学，激发学生的学习热情，增强学生学习的信心
走进一门课的课堂，学生关心的是这门课程“学了有什么用”“能用在哪里”，“有用就好好学，没用就混及格”。这也是每门课的“绪论”要完成的任务。我们针对建环专业及《空气调节用制冷技术》课程的工程特点，首先利用工程案例，介绍本课程的专业相关应用背景。案例式的教学方法，以理论联系实际的方式将相关内容的专业背景、科研信息与应用在课堂教学中呈现给学生,让学生明白它是将来从事专业工作必备的知识以及在哪些地方一定会用到，引起学生的重视。这种作法还能够使学生找到本课程内容与其专业的应用点和结合点，有利于加深学生对知识的理解和应用，同时对培养学生理论联系实际的作风、开拓学生的视野和思维、树立和强化学生的工程概念也是大有裨益的，于是此方法从第一节课开始就成为本课程的主要教学方法。
案例式教学效果好坏的关键是案例的选用。不能都是大师级的作品，如此，学生只能以仰视的姿态去欣赏，内容很难走进学生的心中，甚至如有的学生所云“我不可比”，严重打击学习的信心。因此，在案例选用时，我们还会选用往届毕业生的设计成果，在校生参加设计大赛的成果等，有优秀的、有获奖的，也有存在问题的。同一层次的人或身边的人的东西，给学生亲切感，容易接受；优秀的成果较易激发他们学好本课程的信心，存在的问题更能给他们留下深刻印象。
（二）互动式教学，抓住学生共同参与
上课靠教室后面座、课堂上睡觉、玩手机等等现象表明，学生在逃避学习、逃避参与。那么，在教学过程中采用设问和提问方式、小组学习方式、讨论方式以及其他师生共同参与的方式进行信息的交流和传递，可以有效地抓住学生，一起参与，增强互动。例如在学习制冷压缩机一章中各种类型的压缩机时，先由老师首先提出问题，由学生在书中找答案，师生共同讨论。然后，由老师对各种类型的压缩机结构、性能、特点、设计时选用注意事项进行总结，在此基础上再进行较复杂的制冷系统分析。这种不断讨论问题、解决问题的过程，也有利于培养学生的独立思考能力，提高基础知识的灵活、综合运用能力，使学生由被动型学习转向主动型学习，培养创新意识。
（三）开放式教学，给学生留下探索的空间
课堂教学也是一门艺术，有时需要“留白”——给学生留下思考的余地。对教学重点，应详细讲解；多课程交叉重复的内容，可留给学生自学或复习，培养学生的自学能力、联想能力和综合运用知识能力，启发学生的创造性思维，这也是“淡化专业，加强基础，上下衔接，留有余地”这一教学改革原则的要求。比如讲授冷凝器、蒸发器时，留下如何提高冷凝器、蒸发器的传热系数，使得其体积更小？管外肋片、内螺纹的作用？等等“留白”，让学生思考制冷机中许多工程热力学、传热学概念和原理。
（四）启发式教学，充分调动学生的自主学习意识[2]
①图形启发，就是在制冷循环三图上分析压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器的工作原理和计算其理论数据。②比较启发，就是把把活塞压缩式制冷机与溴化锂吸收式制冷机进行相似比较，加深对制冷循环上的共性认识和个性的认识。③分析与综合启发，就是更加细致、深入地了解制冷机的个别属性；更加系统、全面地认识制冷机的整体和构成部分。④激疑启发，就是巧妙设计“问题的引入”与“问题间的联结”，唤起学生探索、求知的兴趣, 充分调动学生的自主学习意识。
（五）灵活的考核与考试方式
考核分基本原理和应用两大部分，基本原理的内容采用统一考试，对制冷系统设计内容采用大作业或知识点考核与答辩相结合的方式进行。将考试融于学习的过程中，使考试成绩能更公正地反映出学生的水平和能力。通过考试培养能力、提高素质，而不是一考了之。多年来一直对考试方法和考试方式进行了探索，采用了以下一些尝试：①闭卷考试和开卷考试相结合；②平时考核和期末考试相结合；③笔试和口试相结合；④考场内（试卷考试）和考场外（开放性题目）相结合。
三、实践教学[3]
《空气调节用制冷技术》是实践性较强的课程，这门课程的精髓是要让学生将制冷站工艺设计的理论与实际运行融会贯通，有许多知识点仅仅通过课堂教学讲授是不够的。因此，检验学生的学习效果除了正常的课程考试外，还必须让学生能有一个与理论教学环节相呼应的并应用和验证教学效果的实践环节，即实验—实习—设计在时间和空间上形成一个实践链。这个链的高端环节是毕业设计，经过毕业设计的训练将使学生四年学习的庞杂而繁多的知识和理论得到一次新的全面的“装配”。《空气调节用制冷技术》课程提供了装配的冷热源部件。
（一）实验和现场教学
实验和现场教学是教学环节的重要组成部分，其直观性和可操作性更能培养学生的学校主动性、探索性和创造性。为此建立了开放性实验室。实验室完全对学生开放，随时接受学生进行实验。在实验室里学生既可以做课程规定的实验，也可以自己设计和实施感兴趣的实验。如课内实验“制冷循环参数测定” 配合“空气调节用制冷技术”课堂教学，在对制冷循环理性认识的基础上，通过实验进一步熟悉和掌握制冷系统的基本构成，熟悉制冷循环的原理，加深对制冷剂热力性质的认识，巩固制冷剂热物理性质图表的使用方法以及制冷系统热力计算方法，掌握制冷循环系统和制冷压缩机各项性能参数的测定方法。通过实验了解测定制冷机性能的方法，分析影响制冷机性能的因素，为学生进行探索性和创造性思考和研究提供了平台。
采用现场教学，我们带领学生参观制冷机房，观摩制冷装置的试压、抽空以及制冷剂的充灌步骤等，增强学生对制冷站、制冷系统的感性认识。
（二）实习
专业实习的目的是让学生了解所学专业的实际情况，了解本专业所从事工作的性质和任务，增加学生的感性认识，培养学生对所学专业的兴趣，激发他们的学习热情。为了激发学生对本专业的热爱，实习地点的选择至关重要，我们本着①工作环境好、管理到位的单位（如设有空调系统的大型宾馆、写字楼、购物中心等）②工艺先进、设备运行正常的空调设备制造企业③技术力量雄厚、人员素质高的企业三条标准选择每年的实习地点，选择这样的单位可以给学生留下美好的印象，对于学生热爱本专业具有很大影响，对激发学生的学习热情具有极大帮助。
（三）课程设计
课程设计是实现建筑环境与设备工程专业培养目标必不可少的实践性教学环节之一，是该课程教学计划中一个有机的组成部分。通过这一环节的综合训练，让学生巩固、复习所学相关课程的理论知识，能灵活运用所学知识解决工程实际问题，掌握空调制冷站设计内容和基本原则、计算方法和步骤，学习有关国家标准和设计规范，学会制冷工程施工图的绘制方法，培养学生计算机应用和科技文献查阅的能力。第八学期的毕业设计，就更进一步让学生全面锻炼了动手能力、综合应用所学知识解决实际问题的能力。
课程设计以及第八学期的毕业设计，设计题目的选用，我们都是遵循“真题”原则，有的甚至是老师自己的设计项目。严格要求学生按照施工图规范完成设计，并完整书写设计说明书，如此，不仅我们的毕业生深受用人单位的好评，而且每年都还有多位同学获得省级优秀设计成果和多种设计大赛奖项。
最后要说的是，空气调节用制冷技术课程涉及信息量比较大，设备结构图和管路配置图也比较多，学时有较少，因此无论理论教学还是实践教学中都用到了多媒体。我们不仅制作了《空气调节用制冷技术》多媒体教学课件，而且建设了《空气调节用制冷技术》课程网站。通过多媒体课件和网站展示了传统教学手段不能完成的内容，如大量的实物图片，制冷设备及部件、制冷机房的布置等图片；大量的二维和三维动画，他们有助于学生加深对制冷工作原理以及工作过程的认识和理解，激发学习热情；还有视频录像，如空调器的维修、国内制冷空调企业的介绍等，可以开阔学生的视野，增强自信心；等等。
武汉纺织大学的《空气调节用制冷技术》这门课自上世纪80年代初为专科生开设以来，一直得到了武汉纺织大学校、系领导的重视和关注。教研室多位老师也倾注了大量的心血，做了大量实实在在的工作，经过几代新老教师的不断努力，该课程已经建设成为武汉纺织大学的精品课程。
基金项目：2010年湖北省高等学校教学研究项目 “面向注册工程师制度的建环专业本科阶段培养方案的研究”（2010251）。2011年中国纺织工业协会教育教学改革项目“面向注册工程师制度的建环专业本科教学体系的改革与实践”（201156）。武汉纺织大学校级精品课程建设项目（201101）。
[参考文献]
[1]宋桂梅,亓玉栋.“空气调节用制冷技术”教学改革探索与实践.中国电力教育[J].2010(6):99-100
[2]李德勇.启发式教学的条件分析.盐城师范学院学报(人文社会科学版) [J].2008(28):98-101
[3]张登春,邹声华,于梅春.制冷技术实践性教学方法改革研究.湘潭师范学院学报(自然科学版)[J].2009(31):200-202
[4]朱增辉.突出热力学基础,搞好制冷技术教学.黔南民族师范学院学报[J].2001(3):27-30
（作者单位：武汉纺织大学环境工程学院 湖北武汉）
[关键词]制冷技术 课程 教学 探索 实践
[中图分类号]G642 [文献标识码]A
《空气调节用制冷技术》课程是建筑环境与设备工程专业的主干专业课，该课程教学学时为32学时，实验学时为2学时，制冷机房参观、制冷装置的试压、抽空以及制冷剂的充灌步骤的现场教学学时为2学时，制冷技术课程设计为2周。以及后续工地现场生产实习3周，学生在毕业设计中的创新实践12周，是一门实践性和理论性都很强的专业技术课程。为培养厚基础，宽口径，高素质，强能力，具有创新精神的高级应用型专门人才，我们在教学中特别注重理论联系实际，改进教学方法，提高教学效果，通过多种途径对培养和提高学生的实践技能做了有益的探索。
一、课程的重要性
《空气调节用制冷技术》是建设部全国高校建筑环境与设备工程学科专业指导委员会制定的最新专业课程设置和培养方案中，被列为建筑环境与设备工程专业重点的六门主干课程之一，也是1999年建设部建筑环境与设备工程专业教学指导委员会在首届全国高校建筑环境与设备工程专业负责人会议上重点讨论了教学大纲的修订工作的重点主干课程之一，还是注册工程师执业资格考试重点考核内容之一。它集理论教学与实践教学于一身，从不同层次研究制冷技术的基本理论、制冷设备的工作原理、构造及计算和空调冷源系统的基本设计方法。该课程的基础广泛、内容博纳、视野开阔，能反映工程热物理学科前沿和建筑环境与设备工程专业最新的发展方向和动态，对刚踏入暖通空调学科大门的学生全面认识所学专业的发展极为有利。学生通过该门课程的学习，具备冷源系统设计的实际工作能力，了解空调冷源系统的安装、施工技术及该领域的发展新动态、新技术和新产品等。
二、教学方法[1]
教学方法是实现教育目的，完成教学任务的基本手段。它对于教学的成败、学生智力的发展都起着重大的作用。自从1999年扩招以来，生源素质下降，学风日渐恶化，自主学习热情日渐消减，被动学习成为了重点，为了培养学生学习兴趣，激发学生的学习热情，提高教学质量，大家都在不断探索适合自己教学对象、教学内容的教学方法。我们针对省属二本院校武汉纺织大学建筑环境与设备工程专业的《空气调节用制冷技术》课程特点，在教学方法上进行了大量的尝试和探索：
（一）案例式教学，激发学生的学习热情，增强学生学习的信心
走进一门课的课堂，学生关心的是这门课程“学了有什么用”“能用在哪里”，“有用就好好学，没用就混及格”。这也是每门课的“绪论”要完成的任务。我们针对建环专业及《空气调节用制冷技术》课程的工程特点，首先利用工程案例，介绍本课程的专业相关应用背景。案例式的教学方法，以理论联系实际的方式将相关内容的专业背景、科研信息与应用在课堂教学中呈现给学生,让学生明白它是将来从事专业工作必备的知识以及在哪些地方一定会用到，引起学生的重视。这种作法还能够使学生找到本课程内容与其专业的应用点和结合点，有利于加深学生对知识的理解和应用，同时对培养学生理论联系实际的作风、开拓学生的视野和思维、树立和强化学生的工程概念也是大有裨益的，于是此方法从第一节课开始就成为本课程的主要教学方法。
案例式教学效果好坏的关键是案例的选用。不能都是大师级的作品，如此，学生只能以仰视的姿态去欣赏，内容很难走进学生的心中，甚至如有的学生所云“我不可比”，严重打击学习的信心。因此，在案例选用时，我们还会选用往届毕业生的设计成果，在校生参加设计大赛的成果等，有优秀的、有获奖的，也有存在问题的。同一层次的人或身边的人的东西，给学生亲切感，容易接受；优秀的成果较易激发他们学好本课程的信心，存在的问题更能给他们留下深刻印象。
（二）互动式教学，抓住学生共同参与
上课靠教室后面座、课堂上睡觉、玩手机等等现象表明，学生在逃避学习、逃避参与。那么，在教学过程中采用设问和提问方式、小组学习方式、讨论方式以及其他师生共同参与的方式进行信息的交流和传递，可以有效地抓住学生，一起参与，增强互动。例如在学习制冷压缩机一章中各种类型的压缩机时，先由老师首先提出问题，由学生在书中找答案，师生共同讨论。然后，由老师对各种类型的压缩机结构、性能、特点、设计时选用注意事项进行总结，在此基础上再进行较复杂的制冷系统分析。这种不断讨论问题、解决问题的过程，也有利于培养学生的独立思考能力，提高基础知识的灵活、综合运用能力，使学生由被动型学习转向主动型学习，培养创新意识。
（三）开放式教学，给学生留下探索的空间
课堂教学也是一门艺术，有时需要“留白”——给学生留下思考的余地。对教学重点，应详细讲解；多课程交叉重复的内容，可留给学生自学或复习，培养学生的自学能力、联想能力和综合运用知识能力，启发学生的创造性思维，这也是“淡化专业，加强基础，上下衔接，留有余地”这一教学改革原则的要求。比如讲授冷凝器、蒸发器时，留下如何提高冷凝器、蒸发器的传热系数，使得其体积更小？管外肋片、内螺纹的作用？等等“留白”，让学生思考制冷机中许多工程热力学、传热学概念和原理。
（四）启发式教学，充分调动学生的自主学习意识[2]
①图形启发，就是在制冷循环三图上分析压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器的工作原理和计算其理论数据。②比较启发，就是把把活塞压缩式制冷机与溴化锂吸收式制冷机进行相似比较，加深对制冷循环上的共性认识和个性的认识。③分析与综合启发，就是更加细致、深入地了解制冷机的个别属性；更加系统、全面地认识制冷机的整体和构成部分。④激疑启发，就是巧妙设计“问题的引入”与“问题间的联结”，唤起学生探索、求知的兴趣, 充分调动学生的自主学习意识。
（五）灵活的考核与考试方式
考核分基本原理和应用两大部分，基本原理的内容采用统一考试，对制冷系统设计内容采用大作业或知识点考核与答辩相结合的方式进行。将考试融于学习的过程中，使考试成绩能更公正地反映出学生的水平和能力。通过考试培养能力、提高素质，而不是一考了之。多年来一直对考试方法和考试方式进行了探索，采用了以下一些尝试：①闭卷考试和开卷考试相结合；②平时考核和期末考试相结合；③笔试和口试相结合；④考场内（试卷考试）和考场外（开放性题目）相结合。
三、实践教学[3]
《空气调节用制冷技术》是实践性较强的课程，这门课程的精髓是要让学生将制冷站工艺设计的理论与实际运行融会贯通，有许多知识点仅仅通过课堂教学讲授是不够的。因此，检验学生的学习效果除了正常的课程考试外，还必须让学生能有一个与理论教学环节相呼应的并应用和验证教学效果的实践环节，即实验—实习—设计在时间和空间上形成一个实践链。这个链的高端环节是毕业设计，经过毕业设计的训练将使学生四年学习的庞杂而繁多的知识和理论得到一次新的全面的“装配”。《空气调节用制冷技术》课程提供了装配的冷热源部件。
（一）实验和现场教学
实验和现场教学是教学环节的重要组成部分，其直观性和可操作性更能培养学生的学校主动性、探索性和创造性。为此建立了开放性实验室。实验室完全对学生开放，随时接受学生进行实验。在实验室里学生既可以做课程规定的实验，也可以自己设计和实施感兴趣的实验。如课内实验“制冷循环参数测定” 配合“空气调节用制冷技术”课堂教学，在对制冷循环理性认识的基础上，通过实验进一步熟悉和掌握制冷系统的基本构成，熟悉制冷循环的原理，加深对制冷剂热力性质的认识，巩固制冷剂热物理性质图表的使用方法以及制冷系统热力计算方法，掌握制冷循环系统和制冷压缩机各项性能参数的测定方法。通过实验了解测定制冷机性能的方法，分析影响制冷机性能的因素，为学生进行探索性和创造性思考和研究提供了平台。
采用现场教学，我们带领学生参观制冷机房，观摩制冷装置的试压、抽空以及制冷剂的充灌步骤等，增强学生对制冷站、制冷系统的感性认识。
（二）实习
专业实习的目的是让学生了解所学专业的实际情况，了解本专业所从事工作的性质和任务，增加学生的感性认识，培养学生对所学专业的兴趣，激发他们的学习热情。为了激发学生对本专业的热爱，实习地点的选择至关重要，我们本着①工作环境好、管理到位的单位（如设有空调系统的大型宾馆、写字楼、购物中心等）②工艺先进、设备运行正常的空调设备制造企业③技术力量雄厚、人员素质高的企业三条标准选择每年的实习地点，选择这样的单位可以给学生留下美好的印象，对于学生热爱本专业具有很大影响，对激发学生的学习热情具有极大帮助。
（三）课程设计
课程设计是实现建筑环境与设备工程专业培养目标必不可少的实践性教学环节之一，是该课程教学计划中一个有机的组成部分。通过这一环节的综合训练，让学生巩固、复习所学相关课程的理论知识，能灵活运用所学知识解决工程实际问题，掌握空调制冷站设计内容和基本原则、计算方法和步骤，学习有关国家标准和设计规范，学会制冷工程施工图的绘制方法，培养学生计算机应用和科技文献查阅的能力。第八学期的毕业设计，就更进一步让学生全面锻炼了动手能力、综合应用所学知识解决实际问题的能力。
课程设计以及第八学期的毕业设计，设计题目的选用，我们都是遵循“真题”原则，有的甚至是老师自己的设计项目。严格要求学生按照施工图规范完成设计，并完整书写设计说明书，如此，不仅我们的毕业生深受用人单位的好评，而且每年都还有多位同学获得省级优秀设计成果和多种设计大赛奖项。
最后要说的是，空气调节用制冷技术课程涉及信息量比较大，设备结构图和管路配置图也比较多，学时有较少，因此无论理论教学还是实践教学中都用到了多媒体。我们不仅制作了《空气调节用制冷技术》多媒体教学课件，而且建设了《空气调节用制冷技术》课程网站。通过多媒体课件和网站展示了传统教学手段不能完成的内容，如大量的实物图片，制冷设备及部件、制冷机房的布置等图片；大量的二维和三维动画，他们有助于学生加深对制冷工作原理以及工作过程的认识和理解，激发学习热情；还有视频录像，如空调器的维修、国内制冷空调企业的介绍等，可以开阔学生的视野，增强自信心；等等。
武汉纺织大学的《空气调节用制冷技术》这门课自上世纪80年代初为专科生开设以来，一直得到了武汉纺织大学校、系领导的重视和关注。教研室多位老师也倾注了大量的心血，做了大量实实在在的工作，经过几代新老教师的不断努力，该课程已经建设成为武汉纺织大学的精品课程。
基金项目：2010年湖北省高等学校教学研究项目 “面向注册工程师制度的建环专业本科阶段培养方案的研究”（2010251）。2011年中国纺织工业协会教育教学改革项目“面向注册工程师制度的建环专业本科教学体系的改革与实践”（201156）。武汉纺织大学校级精品课程建设项目（201101）。
[参考文献]
[1]宋桂梅,亓玉栋.“空气调节用制冷技术”教学改革探索与实践.中国电力教育[J].2010(6):99-100
[2]李德勇.启发式教学的条件分析.盐城师范学院学报(人文社会科学版) [J].2008(28):98-101
[3]张登春,邹声华,于梅春.制冷技术实践性教学方法改革研究.湘潭师范学院学报(自然科学版)[J].2009(31):200-202
[4]朱增辉.突出热力学基础,搞好制冷技术教学.黔南民族师范学院学报[J].2001(3):27-30
（作者单位：武汉纺织大学环境工程学院 湖北武汉）