車輛制冷與空氣調節課程案例教學設計與實踐

［摘 要］課程教學應注重理論聯系實踐，文章以“制冷循環的熱力分析與計算”教學為例，從案例素材選擇、結構設計、評價反思等方面闡述了案例教學的設計和實施過程，并在車輛制冷與空氣調節課程教學中實施了案例教學模式的實踐改革，基于“線上+線下”混合式教學模式開展授課，教學實踐表明案例教學能高效調動學生學習的積極性、主動性，彌補課程教學理論聯系實際不足的問題，為同類型工科專業課開展案例教學設計和教學模式改革提供有益的參考。

［關鍵詞］案例教學；車輛制冷與空氣調節；混合式教學；教學設計

［中圖分類號］G642 ［文獻標識碼］A ［文章編號］2095-3437（2024）06-0035-04

車輛制冷與空氣調節是面向車輛工程專業開設的專業基礎課，課程以工程熱力學為基礎，講授車輛空氣調節的基本要求、蒸氣壓縮式制冷的原理和計算以及車輛空調的冷卻、通風、加濕加熱系統等專業知識。教學中需要理論聯系實際，既要求學生掌握基礎理論知識，又要求學生了解學科前沿進展，培養學生先進裝備制造的思維理念。在“新工科”課程教學改革的背景下，借助互聯網及信息技術融合的線上線下混合式教學模式已成為課程教學模式的擴展性創新，本文將網絡資源與課程內容相結合構建項目案例用于啟發式教學，以“制冷循環的熱力分析與計算”授課為例，實施混合式教學模式的案例教學，將理論知識與實際應用相銜接，充分調動學生的學習積極性，對車輛工程專業課程教學方法優化、提高教學質量具有積極的推進作用[1-3]。

一、案例教學設計

（一）教學案例的素材選擇

車輛制冷與空氣調節學科交叉性強，課程知識涵蓋面廣，所涉機械、能源、控制等學科多年來涌現了大批科學家和工程師，取得了大量的研究成果，積累了豐富的史料和經典案例。同時，作為制冷和空調技術在軌道車輛領域的應用課程，隨著軌道交通技術的進步，尤其是與人工智能、新能源技術相結合，形成了先進的學科前沿技術，提供了豐富的創新素材，因此，本課程案例資源比較充裕，課程教學中，可選擇與車輛制冷與空氣調技術發展歷程密切相關且具有代表性的案例素材，課程各章節選用的部分重點案例見表1。

案例素材的選擇體現教學過程的擴展性，使學生既能從案例中學習基礎知識，又能運用所學知識發現實際問題，并通過廣泛閱讀文獻討論解決實際問題的方法。通過案例啟發，不但能加強學生對理論知識的理解，而且能開拓思維，鼓勵其對實際問題提出見解，鍛煉學生的實踐應用能力。同時在這一過程中有機融入思政元素，引導學生增強專業使命感，培養學生愛崗敬業的職業精神。

（二）教學案例的結構設計

教學案例的設計是在深入分析課程內容的基礎上，將課程知識相關的文獻資料與案例有機結合的過程。本課程的案例設計通過教學目標、引導問題、文獻及視頻資料、案例分析、引申討論課后閱讀的結構展開，使教學的內容和目標清晰呈現，學生的學習和思考貫穿始終。以“制冷循環的熱力分析與計算”的授課為例，其教學案例設計見表2。

該教學案例以制冷循環的壓焓圖和熱力性能指標等知識點為基礎，選擇“制冷劑R134a壓焓圖及其在空調制冷循環中的熱力分析”為素材。首先提出“壓焓圖和熱力性能指標是什么”的引導問題，引導學生閱讀及觀看相關文獻資料和教學視頻，初步理解制冷循環的熱力分析工具和計算指標的關系，通過核心案例幫助學生全面掌握制冷循環熱力分析計算的方法，培養學生思考分析的能力，同時為學生預留充裕的探索和討論的空間，通過“夏季車內空調溫度調節的依據是什么”等問題的討論，使學生充分認識到熱力循環經濟性分析的重要性，課后進一步閱讀相關文獻[4-5]，探討相關問題，拓寬視野和思路。整個教學案例通過提出問題、查閱資料、案例分析、思考討論、總結歸納等過程，使學生變被動學習為主動學習，鍛煉學生的思考能力、表達能力和團隊協作能力，同時在案例教學中有機地融入思政教育元素，形成價值引領，達到案例教學“知識目標、能力目標、思政目標”的融合統一。

二、混合式教學模式實施與教學反思

（一）“線上+線下”混合式教學模式的實施

為了更好地實現案例教學目標，在教學設計上改變以教師課堂講授為主的傳統教學模式，主動實施以學生為中心的“線上+線下”混合教學模式，從課堂教學向前后兩端延伸教學鏈，擴展至課前、課中和課后，“制冷循環的熱力分析與計算”案例混合式教學具體實施見表3。

在課前階段，發布教學計劃、閱讀資料、教學視頻和討論題目，學生結合知識要點和學習目標，通過線上超星學習通平臺進行自主學習，激發學生的學習興趣；課中教學階段以案例授課為主，圍繞“制冷劑R134a壓焓圖及其在空調制冷循環中的熱力分析”案例，通過信息化技術進行生動的案例展示，使學生深入理解“壓焓圖→熱力性能指標→熱力計算”三位一體的關系，通過互動提問提升學生的學習主動性。引導學生針對“夏季車內空調溫度的調節依據”開展分組討論，形成討論意見并進行交流，教師對案例討論情況進行總結歸納，并結合“壓焓圖的精確繪制”“制冷循環的經濟性”適時融入思政元素，達成專業知識教學和思政教學目標的統一。課后通過線上超星學習通平臺發布知識點總結，布置課后作業，指導學生鞏固所學知識，進一步引導學生閱讀文獻，關注生產和生活中制冷循環的應用和經濟性要求，激發學生持續學習的興趣。

（二）教學反思

教學效果的評價之一是學生的反饋。學生的反饋不僅體現在課堂上，還要貫穿于整個案例教學過程中[6]。教師在發布課前教學任務時要引導學生了解課程教學內容，課中在給學生進行案例分析、引導學生展開討論時要關注學生的課堂反饋，課后通過線上超星學習通平臺和學生進行線上交流，進一步獲取學生對教學的建議和意見。將學生的反饋情況與課程的知識、能力及思政目標分別對應整理（見表4），并作為教學效果評價的重要依據。

從學生的反饋來看，本次案例教學獲得了比較理想的教學效果，學生通過主動探究、分析討論、總結歸納等過程，不僅能夠深刻認識并掌握制冷循環熱力性能計算的基礎知識，而且培養了獨立思考能力、表達能力及團隊協作能力。通過案例中蘊含的思政元素的有機融入，學生展開對制冷循環經濟性等深層次問題的思考，在潛移默化中吸收了課程內容，學習了敬業奉獻、精益求精的大國“工匠精神”，樹立節能環保意識，提高了其社會責任感。

三、結論

車輛制冷與空氣調節課程蘊含著充裕的案例資源，案例教學既能增強學生學習的積極性、主動性，又能融入豐富的思政元素，是促進專業教學目標和德育目標相統一的重要教學手段。課程組基于超星學習通平臺開展了課程混合式教學模式的案例教學，以“制冷循環的熱力分析與計算”教學為例，對案例教學實施方法進行了總結，經過學生反饋，驗證了案例教學模式能夠培養學生的自學能力、獨立思考和團隊協作能力，學生的整體素質能夠得到提升，對車輛工程專業類課程開展教學模式改革，提升教學質量具有一定的借鑒意義。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 王元芳，張素潔.軌道交通車輛空調裝置[M].成都：西南交通大學出版社，2021.

[2] 鄭金洲.案例教學：教師專業發展的新途徑[J]．教育理論與實踐，2002，22（7）：36-41.

[3] 張正仁，楊娟，殷鵬飛.高?；旌鲜浇虒W促進深度學習的有效路徑[J].教師教育學報，2023，10（2）：98-105.

[4] 康偉，崔軍勝，王紳宇，等.軌道交通車輛空調系統智能控制與大數據應用[J].城市軌道交通研究，2020，23（4）：134-136.

[5] 孔祥睿.城市軌道交通車輛空調系統優化設計[J].交通節能與環保，2019，15（5）：21-22.

[6] 馬書紅，戴學臻，王元慶.基于案例教學的交通經濟類在線課程實施效果評價[J].高教學刊，2021（8）：81-84.

［責任編輯：雷 艷］