孔德霞

(山東華宇工學(xué)院，山東 德州 253034)

1 目前課程教學(xué)中存在的問題

制冷原理與設(shè)備課程主要闡述的是蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)的基本概念、基本原理、系統(tǒng)組成、制冷劑的熱物理性質(zhì)、制冷循環(huán)的特性分析與計算及制冷設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點、傳熱機理等。通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)的基礎(chǔ)概念和基本原理，掌握常用制冷系統(tǒng)的組成及其各設(shè)備的作用和性能，掌握制冷劑的熱物理性質(zhì)，熟悉溴化鋰吸收式制冷的原理及其冷水機組的性能，了解當(dāng)前國內(nèi)外該領(lǐng)域的研究熱點和相關(guān)的新理論、新技術(shù)、新設(shè)備，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程問題的能力。制冷原理與設(shè)備課程理論性、實踐性較強，教學(xué)過程中還存在一些問題，現(xiàn)歸納總結(jié)如下。

A.系統(tǒng)性較差?，F(xiàn)有制冷原理與設(shè)備教材知識點獨立，如制冷設(shè)備的作用、安裝位置、結(jié)構(gòu)特點及適用范圍等知識點都是獨立的，學(xué)生對工程制冷系統(tǒng)的識圖能力、分析能力不足，理論與實踐有些脫節(jié)。

B.教學(xué)方法單一?，F(xiàn)有的教學(xué)方法很多，但多數(shù)是以教師為中心，停留在理論知識層面，當(dāng)學(xué)生遇到難點時，獨立思考能力與分析能力的不足就會顯現(xiàn)出來[1]，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

C.實踐環(huán)節(jié)不足。制冷原理與設(shè)備是一門理論性與實踐性較強的課程，理論知識要與工程及生產(chǎn)相結(jié)合，達(dá)到學(xué)以致用的目的。在授課時，由于課時限制、實驗設(shè)備陳舊不足、校外實踐基地較少等原因，導(dǎo)致學(xué)生實踐次數(shù)不足，學(xué)習(xí)不太積極，效率不高。

D.考核模式不合理。制冷原理與設(shè)備課程現(xiàn)有考核模式由平時成績和期末考試構(gòu)成，其中平時成績占期末總成績的30%，期末考試占期末總成績的70%。這種傳統(tǒng)的一次期末定成績的考核形式會使得學(xué)生偏重理論知識的學(xué)習(xí)與考前突擊記憶，忽視了理論知識在實際工程中的應(yīng)用。

2 教學(xué)改革措施

2.1 優(yōu)化課程內(nèi)容

通過分析課程內(nèi)容，將原本11個章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容整合為以蒸氣壓縮式制冷、制冷劑、蒸氣吸收式制冷、制冷設(shè)備及輔助設(shè)備為主的四大模塊知識體系，以案例導(dǎo)入、任務(wù)驅(qū)動為主要形式。新知識的導(dǎo)入案例和任務(wù)能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，注重與工程流體力學(xué)等課程知識的關(guān)聯(lián)性，加強各知識點與課程體系的聯(lián)系，使知識講授與工程實踐項目相結(jié)合。調(diào)整后的課程內(nèi)容整體性更強，鍛煉了學(xué)生的系統(tǒng)思維和整體思維能力。

2.2 調(diào)整教學(xué)方法

將實際工程任務(wù)融入教學(xué)過程中，讓學(xué)生成為課堂學(xué)習(xí)的主體者和構(gòu)造者，教師是教學(xué)的組織者和啟發(fā)者。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容選擇最佳的教學(xué)方法。例如，在講授回?zé)崞鲿r，可以讓學(xué)生先復(fù)習(xí)回顧制冷原理學(xué)過的知識點(回?zé)釋ρh(huán)性能的影響)，然后過渡到新知識的學(xué)習(xí)(回?zé)崞鞯淖饔?、種類、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用等)，像盤管式回?zé)崞髦袚醢迮c殼體的連接方式可以采用焊接，除了焊接還有沒有其他的連接方式？如何實現(xiàn)？通過啟發(fā)式教學(xué)法從系統(tǒng)節(jié)能的角度引入思政元素，使學(xué)生加深對理論知識的理解，讓學(xué)生形成大膽設(shè)想、小心求證的設(shè)計理念和節(jié)能環(huán)保的意識。學(xué)生可以利用討論取得的成果參加大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計大賽，發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文，提升創(chuàng)新能力。通過學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺及優(yōu)秀教育教學(xué)資源庫(學(xué)堂在線、智慧樹等)開展線上線下混合式教學(xué)，發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用，體現(xiàn)了學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，還通過企業(yè)實踐、技能大賽、橫向項目等方式培養(yǎng)了學(xué)生的應(yīng)用能力。

2.3 加強實踐環(huán)節(jié)

制冷原理與設(shè)備課程除了學(xué)習(xí)理論知識外，還要輔有實踐環(huán)節(jié)，與實際生活聯(lián)系起來，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性[2]。山東華宇工學(xué)院能源與動力工程專業(yè)開設(shè)了課內(nèi)實踐和綜合實踐課程，其中綜合實踐課程分為兩大部分，即換熱器選型設(shè)計實訓(xùn)與生產(chǎn)實習(xí)，單獨開設(shè)。課內(nèi)實踐安排了四個實踐項目。

實踐項目一：單級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的熱力計算。引入工程實例，通過對單級蒸氣壓縮式制冷的循環(huán)進(jìn)行熱力計算使學(xué)生掌握熱力計算的步驟和方法，從而達(dá)到熟練運用壓焓圖解決實際問題的目的。

實踐項目二：制冷產(chǎn)品系列整體認(rèn)知。通過對中央空調(diào)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握離心式冷水熱泵機組、一體化蒸發(fā)冷模塊冷水機組、滿液式冷水熱泵機組、降膜式冷水熱泵機組、變頻水源熱泵機組、水冷冷(熱)水機組、風(fēng)冷熱泵模塊機組、超低溫風(fēng)冷冷(熱)水機組、雙能源熱泵機組的結(jié)構(gòu)、工作原理、特點及應(yīng)用，熟悉各種制冷設(shè)備和中央空調(diào)末端產(chǎn)品的種類、結(jié)構(gòu)及工作原理，為冷藏庫原理與設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、畢業(yè)實習(xí)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

實踐項目三：換熱器生產(chǎn)工藝流程學(xué)習(xí)。學(xué)生到校企合作實踐基地的制冷空調(diào)設(shè)備生產(chǎn)車間進(jìn)行參觀并觀察殼管式換熱器、翅片管式換熱器、套管式換熱器及表冷器的生產(chǎn)過程，掌握常用蒸發(fā)器、冷凝器、表冷器的種類、各工序的加工工藝流程和操作規(guī)程。

實踐項目四：空調(diào)系統(tǒng)運行及末端設(shè)備認(rèn)識。學(xué)生到中央空調(diào)系統(tǒng)運行演示實驗室、中央空調(diào)產(chǎn)業(yè)學(xué)院進(jìn)行中央空調(diào)系統(tǒng)運行演示實驗，讓學(xué)生對制冷循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場模擬演示，使其對制冷循環(huán)系統(tǒng)、冷媒水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)的設(shè)備及其循環(huán)過程有一個直觀的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。

將課堂教學(xué)、課內(nèi)實踐與校外實踐基地實習(xí)聯(lián)系在一起，通過任務(wù)驅(qū)動、工程案例式教學(xué)與實踐基地工程師現(xiàn)場講解將設(shè)備的生產(chǎn)工藝、實驗項目與檢測過程聯(lián)系起來，使學(xué)生對設(shè)備的生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)有一個充分認(rèn)識，提升教學(xué)質(zhì)量[3]。

2.4 調(diào)整考核模式

制冷原理與設(shè)備課程考核的重點是學(xué)生運用所學(xué)的理論知識分析和解決工程實際問題的能力。鑒于課程性質(zhì)，課程考核模式改革將期末考試成績占比由70%調(diào)整到50%，增加了實踐能力考核占比，減輕學(xué)生期末考試的壓力，增加了學(xué)生平時的學(xué)習(xí)量。同時，試卷題型去掉了名稱解釋題，減少了填空題等客觀題的比例，增加了考查理解應(yīng)用的分析問答題等內(nèi)容[4]。

課程考核的平時成績中，考勤情況占5%，課堂表現(xiàn)占10%，作業(yè)占15%，實踐技能成績占10%，階段性測驗成績占10%。其中，作業(yè)包括知識點小習(xí)題成績+選作提高題成績，知識點小習(xí)題注重學(xué)生平時對知識的積累，選作提高題鍛煉不同層次學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性，實踐技能部分彌補了純理論考試缺實踐的環(huán)節(jié)。在這樣的考核模式下，能夠提高課程學(xué)習(xí)效果。

3 課程教學(xué)改革研究特色與成效

從培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的目標(biāo)出發(fā)，優(yōu)化課程內(nèi)容，強化學(xué)生創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力的培養(yǎng)。課堂中以任務(wù)為載體，采用團(tuán)隊協(xié)作、線上線下混合式教學(xué)模式，讓學(xué)生充分融入課堂，提高知識應(yīng)用能力。本著以學(xué)生為主體的教育理念，將工程實例等各種資源整合，完成課程內(nèi)容、教學(xué)方法、多媒體課件制作等方面的改革。

3.1 增加課內(nèi)企業(yè)實踐環(huán)節(jié)，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力

學(xué)生到德州亞太集團(tuán)、山東沃克空調(diào)集團(tuán)有限公司、山東格瑞德集團(tuán)有限公司等企業(yè)進(jìn)行實踐，實現(xiàn)了理論與實踐的結(jié)合，發(fā)現(xiàn)并提煉出很多創(chuàng)新點，形成專利、論文等科研成果，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3.2 吸納學(xué)生參與教師的橫向項目，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力

學(xué)生跟隨教師到企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場學(xué)習(xí)，了解企業(yè)需求，協(xié)助教師完成橫向項目，既能發(fā)揮教師的引導(dǎo)、啟發(fā)作用，又能充分體現(xiàn)學(xué)生的主動性、積極性與創(chuàng)造性，做到學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力。

3.3 過程考核的多元評價

課程的考核方式采用四環(huán)節(jié)考核模式：知識點小習(xí)題成績+選作提高題成績+實驗技能成績+閉卷考試成績，及時掌握教師和學(xué)生的教與學(xué)情況，避免一次期末定成績，提高課程學(xué)習(xí)效果。

3.4 課程改革后學(xué)生成績有了較大的提升

通過教學(xué)改革，學(xué)生成績普遍提高，對知識的綜合應(yīng)用能力顯著增強。課程改革前的山東華宇工學(xué)院2017級能源與動力工程專業(yè)學(xué)生成績與課程改革后的2018級能源與動力工程專業(yè)學(xué)生成績對比分析如圖1、圖2所示。

圖1 改革前后學(xué)生成績平均分和最高分對比Fig.1 Comparison of average and the highest scoreof students before and after reform

圖2 改革前后學(xué)生成績優(yōu)秀率和良好率對比Fig.2 Comparison of the excellent and good rates of students before and after reform

根據(jù)圖1、圖2可以計算出，2018級比2017級學(xué)生的平均成績提高了7.35%，學(xué)生成績優(yōu)秀率提高了17.53%，良好率提高了26.82%，改革成效明顯。

3.5 通過課程教改使教師的教學(xué)能力得到了提升

通過課程教學(xué)改革，促使教師不斷提升教學(xué)技能，能根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的性質(zhì)、特點選擇合適的教學(xué)方式，以掌握概念和強化應(yīng)用為重點，引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識分析問題和解決問題。

4 結(jié)語

制冷原理與設(shè)備課程是能源與動力工程專業(yè)制冷方向的一門理論性與實踐性較強的專業(yè)選修課程，分別從優(yōu)化課程內(nèi)容、調(diào)整教學(xué)方法、加強實踐環(huán)節(jié)和調(diào)整考核模式這幾方面進(jìn)行了改革與實踐。在以后的教學(xué)過程中，教師應(yīng)不斷進(jìn)行教學(xué)反思，及時分析總結(jié)存在的問題和不足，利用現(xiàn)代信息技術(shù)持續(xù)進(jìn)行課程教學(xué)改革與實踐，以提高學(xué)生的應(yīng)用實踐能力為目的，實現(xiàn)高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。