孔德霞
(山东华宇工学院,山东 德州 253034)
制冷原理与设备在制冷和暖通空调相关专业中都是关键性基础课程,课程内容与教学方法对学生的专业素养提升及未来职业发展具有重要作用。为了充分满足制冷行业发展提出的创新型人才培养需求,有必要对制冷原理与设备课程进行教学改革,提升课程教学成效,使相关专业学生扎实掌握理论基础知识,并通过多样化的实践教学设计不断提高学生的动手操作能力。
制冷原理与设备相关课程的主要知识点体现在蒸气压缩式制冷机原理、制冷循环热力计算、热力学特征、制冷剂热物性和选择、简单制冷装置与设备的设计及计算等方面,课程知识体系整体相对陈旧,需重新构建课程知识体系,知识内容设计要具有一定前瞻性,并关注动态调整,强调培养学生运用前沿制冷知识及学科交叉知识的能力[1]。制冷原理与设备课程可结合当前制冷行业发展趋势,增加国家比较关注且提倡的太阳能制冷技术、煤改电新型设备及削峰填谷相关冰蓄冷技术等内容,在融入更多新兴知识及技术的基础上丰富教学内容。课程结构在保留与制冷相关的关键性课程内容基础上,可将原本的小型制冷装置内容删除,调整成汽车空调制冷技术,对汽车空调涉及的典型制冷方法及制冷循环进行介绍,并列出汽车空调中一些常用的制冷方法和新型的低温制冷技术。对课程内容与结构进行恰当调整能够使课程教学更具有特色性、先进性。
多媒体技术因具有突出的共享性、交互性特点而在课堂教学中被广泛应用,为课堂教学模式及方法的创新提供了有效支持[2]。要想有效提升教学质量及效果,满足新时代制冷行业发展提出的人才培养要求,需要在课程教学改革期间打造多元化教学模式,不断创新教学方法,使教学过程更加生动有趣,充分激发学生的学习动力与积极性。
(1)在教学改革期间,要保证创新后的教学方法符合行业需求,不只是更顺畅、充分地传授给学生基本知识,还要满足学生将来的职业发展需求,将知识学习和行业应用结合在一起,充分调动学生的内在学习积极性;(2)破整为零,积极运用微课题、微课堂等模式把整块知识点或一个章节划分成多个微模块,以一个核心概念为中心展开师生互动的线上线下教学,或结合某一知识点打造微项目,在教师引领下使学生自主完成相关任务;(3)在课题教学活动中灵活运用网络教学模式,把一些学生容易接受的知识点制作成慕课的形式,学生可自主下载慕课资源,利用课后时间进行学习,使课堂讲解效率不断提高,同时还有助于促进学生自主学习能力的提升。
可以在多元化教学模式构建中运用学习迁移理论,在理论引导下帮助教师结合学生学情及专业知识结构科学合理地制订教学计划。学习迁移主要是指一种类型的学习会对另一种类型的学习产生影响,既有知识与技能方面的迁移,也有方法、态度及原则方面的迁移[3]。要想对学习迁移理论进行合理应用,首先,要保证基本原理、基本概念占据中心地位,在学生牢固掌握基础性知识后才有可能将相关知识迁移应用至其他知识的学习及实践环节中。其次,教学活动安排要合理,关注新旧知识之间的顺畅衔接,把握知识共存因素,利用对比法指导学生清楚掌握不同概念及原理存在的差异与界限。最后,引导学生将所学知识理论迁移到实践应用中,以实现课程教学的最终目标。
为了使学生不断提升自我学习能力及知识获取能力,需要在教学中为学生提供更多自主学习及探索的机会。例如,在对制冷剂相关内容进行讲解时,了解到传统的氟氯烃类制冷剂会对大气臭氧层造成破坏,产生温室效应,这也对制冷剂的研发提出了更高要求,但很多新型制冷剂研发内容并未体现在教材当中,教师可以结合教学重点,引导学生在课下通过互联网、图书馆等多种途径查阅与新型制冷剂研发相关的资料,掌握制冷剂未来发展动向,同时将所查阅资料制作成PPT演讲稿,为后续展开专题讨论做准备。让学生结合自己所准备的演讲稿上台发言能够有效培养其自主获取知识的能力,丰富课堂教学内容,共享学生的自学成果。通过专题讨论能帮助学生提升科学探索能力与自主学习的主动性、积极性,还能通过清晰准确的发言锻炼学生的口头表达能力。教师不仅要注重教给学生更多的知识与技术,还要传授给学生正确的学习方法,使学生在正确方法的运用下了解更多前沿科学知识,将科学的学习方法、技术理论研究及探索方法相结合,提高学生的专业素养和科研技能。
在制冷原理与设备课程改革前,整体教学方法相对单一,很少涉及实验教学和实践教学,不利于培养学生的实践操作能力。在课程改革期间,要立足培养学生的专业工程能力,合理设计并适当增加实践教学与实验教学环节,使学生对热换设备、中央空调制冷循环工艺、物理参数测试、制冷设备等相关技术有一个感性认识。例如,可增设气-液换热器实验及汽车空调制冷实验,为了使学生更积极主动地参与实验,可在实验课开展前邀请一些对这方面感兴趣的教师与学生共同参与实验试做。在正式实验课程教学期间,可先让参与实验试做环节的学生讲解实验目的、步骤与装置结构,由教师负责对学生所讲解内容作出更正及补充。在实验操作中,不仅要让学生操作装置,对实验数据进行完整记录,还要引导学生探索并分析实验装置存在的缺陷,同步提出优化意见。
为了培养出更多创新能力强、专业素质过硬的行业人才,除了要使学生掌握丰富的专业理论知识,不断提升实践操作能力,还要加强对学生的思政教育,帮助其树立正确的社会观、价值观、人生观,充分体现思政教育在课程教学及工程实践应用方面的指导价值,使学生的技术能力与思想觉悟相匹配,使两者保持协同发展[4]。
制冷原理与设备课程不仅要求学生深入理解并掌握专业理论知识,还要培养学生的知识运用能力、问题分析能力、实践操作能力及创新能力。教师需充分认识到课程特点,结合学生学情探索多元化教学模式,积极引入前沿的专业知识,合理组织实践教学,加强课程思政,使学生在掌握专业知识的同时发展动手能力和创新思维,提升思想觉悟。