孔德霞
(山東華宇工學院,山東 德州 253034)
制冷原理與設備在制冷和暖通空調相關專業中都是關鍵性基礎課程,課程內容與教學方法對學生的專業素養提升及未來職業發展具有重要作用。為了充分滿足制冷行業發展提出的創新型人才培養需求,有必要對制冷原理與設備課程進行教學改革,提升課程教學成效,使相關專業學生扎實掌握理論基礎知識,并通過多樣化的實踐教學設計不斷提高學生的動手操作能力。
制冷原理與設備相關課程的主要知識點體現在蒸氣壓縮式制冷機原理、制冷循環熱力計算、熱力學特征、制冷劑熱物性和選擇、簡單制冷裝置與設備的設計及計算等方面,課程知識體系整體相對陳舊,需重新構建課程知識體系,知識內容設計要具有一定前瞻性,并關注動態調整,強調培養學生運用前沿制冷知識及學科交叉知識的能力[1]。制冷原理與設備課程可結合當前制冷行業發展趨勢,增加國家比較關注且提倡的太陽能制冷技術、煤改電新型設備及削峰填谷相關冰蓄冷技術等內容,在融入更多新興知識及技術的基礎上豐富教學內容。課程結構在保留與制冷相關的關鍵性課程內容基礎上,可將原本的小型制冷裝置內容刪除,調整成汽車空調制冷技術,對汽車空調涉及的典型制冷方法及制冷循環進行介紹,并列出汽車空調中一些常用的制冷方法和新型的低溫制冷技術。對課程內容與結構進行恰當調整能夠使課程教學更具有特色性、先進性。
多媒體技術因具有突出的共享性、交互性特點而在課堂教學中被廣泛應用,為課堂教學模式及方法的創新提供了有效支持[2]。要想有效提升教學質量及效果,滿足新時代制冷行業發展提出的人才培養要求,需要在課程教學改革期間打造多元化教學模式,不斷創新教學方法,使教學過程更加生動有趣,充分激發學生的學習動力與積極性。
(1)在教學改革期間,要保證創新后的教學方法符合行業需求,不只是更順暢、充分地傳授給學生基本知識,還要滿足學生將來的職業發展需求,將知識學習和行業應用結合在一起,充分調動學生的內在學習積極性;(2)破整為零,積極運用微課題、微課堂等模式把整塊知識點或一個章節劃分成多個微模塊,以一個核心概念為中心展開師生互動的線上線下教學,或結合某一知識點打造微項目,在教師引領下使學生自主完成相關任務;(3)在課題教學活動中靈活運用網絡教學模式,把一些學生容易接受的知識點制作成慕課的形式,學生可自主下載慕課資源,利用課后時間進行學習,使課堂講解效率不斷提高,同時還有助于促進學生自主學習能力的提升。
可以在多元化教學模式構建中運用學習遷移理論,在理論引導下幫助教師結合學生學情及專業知識結構科學合理地制訂教學計劃。學習遷移主要是指一種類型的學習會對另一種類型的學習產生影響,既有知識與技能方面的遷移,也有方法、態度及原則方面的遷移[3]。要想對學習遷移理論進行合理應用,首先,要保證基本原理、基本概念占據中心地位,在學生牢固掌握基礎性知識后才有可能將相關知識遷移應用至其他知識的學習及實踐環節中。其次,教學活動安排要合理,關注新舊知識之間的順暢銜接,把握知識共存因素,利用對比法指導學生清楚掌握不同概念及原理存在的差異與界限。最后,引導學生將所學知識理論遷移到實踐應用中,以實現課程教學的最終目標。
為了使學生不斷提升自我學習能力及知識獲取能力,需要在教學中為學生提供更多自主學習及探索的機會。例如,在對制冷劑相關內容進行講解時,了解到傳統的氟氯烴類制冷劑會對大氣臭氧層造成破壞,產生溫室效應,這也對制冷劑的研發提出了更高要求,但很多新型制冷劑研發內容并未體現在教材當中,教師可以結合教學重點,引導學生在課下通過互聯網、圖書館等多種途徑查閱與新型制冷劑研發相關的資料,掌握制冷劑未來發展動向,同時將所查閱資料制作成PPT演講稿,為后續展開專題討論做準備。讓學生結合自己所準備的演講稿上臺發言能夠有效培養其自主獲取知識的能力,豐富課堂教學內容,共享學生的自學成果。通過專題討論能幫助學生提升科學探索能力與自主學習的主動性、積極性,還能通過清晰準確的發言鍛煉學生的口頭表達能力。教師不僅要注重教給學生更多的知識與技術,還要傳授給學生正確的學習方法,使學生在正確方法的運用下了解更多前沿科學知識,將科學的學習方法、技術理論研究及探索方法相結合,提高學生的專業素養和科研技能。
在制冷原理與設備課程改革前,整體教學方法相對單一,很少涉及實驗教學和實踐教學,不利于培養學生的實踐操作能力。在課程改革期間,要立足培養學生的專業工程能力,合理設計并適當增加實踐教學與實驗教學環節,使學生對熱換設備、中央空調制冷循環工藝、物理參數測試、制冷設備等相關技術有一個感性認識。例如,可增設氣-液換熱器實驗及汽車空調制冷實驗,為了使學生更積極主動地參與實驗,可在實驗課開展前邀請一些對這方面感興趣的教師與學生共同參與實驗試做。在正式實驗課程教學期間,可先讓參與實驗試做環節的學生講解實驗目的、步驟與裝置結構,由教師負責對學生所講解內容作出更正及補充。在實驗操作中,不僅要讓學生操作裝置,對實驗數據進行完整記錄,還要引導學生探索并分析實驗裝置存在的缺陷,同步提出優化意見。
為了培養出更多創新能力強、專業素質過硬的行業人才,除了要使學生掌握豐富的專業理論知識,不斷提升實踐操作能力,還要加強對學生的思政教育,幫助其樹立正確的社會觀、價值觀、人生觀,充分體現思政教育在課程教學及工程實踐應用方面的指導價值,使學生的技術能力與思想覺悟相匹配,使兩者保持協同發展[4]。
制冷原理與設備課程不僅要求學生深入理解并掌握專業理論知識,還要培養學生的知識運用能力、問題分析能力、實踐操作能力及創新能力。教師需充分認識到課程特點,結合學生學情探索多元化教學模式,積極引入前沿的專業知識,合理組織實踐教學,加強課程思政,使學生在掌握專業知識的同時發展動手能力和創新思維,提升思想覺悟。