“制冷原理與裝置”教學改革探索與實踐

陳武

摘要：“制冷原理及設備”課程是制冷專業的重要專業課程。該課程既有深厚的專業理論基礎知識，又有很強的工程應用。在制定合理的教學大綱，對課堂教學組織與實施等幾方而對該課程的教學方法進行了探討。

關鍵字：制冷課程；多媒體教學；教學的組織

隨著科技的發展、社會的進步和人民生活水平的不斷提高。制冷與空調設備的應用幾乎遍及生產、生活的各個方面。而運行和維護制冷與空調設備需要大批專業技術人才，尤其是我國進一步融入國際競爭的大潮后，社會對制冷空調設備的安裝、維修、管理專業高級技術人才的需求量也愈來愈大。而要學習人工制冷方面的知識就必須了解制冷的原理。我校在制冷與空調技術專業1990年經批準開始招收大專生，制冷與空調技術專業是全國較早開設制冷與空調技術專業的院校之一。

2010年，我?！爸评湓砼c裝置”獲批為教育部能源類教學指導委員會精品課程。作為專業主干課程、專業專業基礎課，“制冷原理與裝置”課程的地位十分重要，共有64學時，通過該課程的學習，將使學生獲得人工制冷的基本原理和循環特性的知識，具有簡單制冷循環分析和計算能力，獲得有關制冷設備的結構特點及其運用方面的知識和相應的分析和計算能力。該課程是本專業方向學生的一直以來都是本校制冷專業的重點建設課程。

與其他專業課程不同的是，《制冷原理與裝置》這門課程既要求學生有較扎實深厚的專業基礎理論知識，它與工程熱力學、傳熱學等專業基礎知識緊密相關，同時它又與工程實踐密切聯系?！吨评湓砼c裝置》課程是一個系統工程，且系統是非均衡的、動態的，而且要消耗大量的能源，牽一發而動全身。這就要求在教學中不僅要考慮學生對理論知識的理解和掌握，還應培養學生利用所學知識解決實際問題的能力，注重培養學生的分析能力、創新意識以及實踐能力，因此教學上存在一定的難度。

一、制定合理的教學大綱

教學大綱的制定必須與學校的定位及該專業的培養目標一致。據統計中國制冷空調行業將是全球同行業內發展最迅速最具活力的市場，武漢將實現現代服務業和先進制造業協調發展的新格局，我校的辦學定位是為地方經濟發展與建設培養應用型人才，專業培養目標為面向制冷空調行業，培養高素質技能型專門人才，允分考慮了專業方向和學校的辦學定位，以培養學生的創新精神和提高學生的動手能力為教學目標。

考慮到本專業方向所涉及的制冷基本上屬普冷范圍，因此本課程以目前廣泛使用的單級蒸氣壓縮式制冷循環為重點內容，比較全而地闡述了制冷技術的熱力循環過程、制冷劑與載冷劑、雙級制冷循環的理論分析和計算、吸收式制冷循環、制冷設備結構特點以及常用制冷裝置等內容。同時為了讓學生對整個制冷技術有較全而的了解，對于目前比較少見相變制冷、熱電制冷、渦流管制冷、空氣膨脹制冷、固體吸附制冷的原理也進行了簡單的介紹。本課程中還簡單敘述了其他制冷循環如吸收式制冷循環、壓縮式氣體制冷循環、氣體渦流制冷、熱電制冷、通過本課程的學習，使學生獲得人工制冷的基本原理和循環特性的知識，掌握蒸汽壓縮式制冷機的工作原理及熱力計算方法，具有進行設計計算和分析研究的初步能力，掌握制冷換熱器的結構特點及其計算方法，了解常用制冷劑的性質以及應用場介，對混介制冷劑的特性有般了解，對制冷系統的輔助設備及制冷裝置有般了解，為今后進行課程設計及實習環節打下堅實的理論基礎，也為其他專業課程的學習做好準備。

二、教材的選用

在教材的選用上，本課程以滿足教學大綱所規定的教學內容為依據，同時考慮了先進性和實用性。目前制冷教材很多，較具代表性的教材有韓寶琦教授主編的《制冷空調原理及應用》、王如竹教授主編的《制冷原理與技術》、鄭賢德教授主編的《制冷原理與裝置》以及雷霞教授主編的《制冷原理》等。原先選用的是雷霞教授主編的《制冷原理》，該教材的內容基本滿足教學大綱的要求，但缺少制冷裝置的介紹。為此我校劉佳霓教授根據我校學生的具體情況編寫了《制冷原理與裝置》教材，而其他幾本書則作為課程的主要參考書，提供給學生課后選讀。

三、課堂教學的組織

作為一門重要的基礎專業課，在學生的培養環節上，“制冷原理與裝置”需要與其他教學環節和教學課程結合起來。首先在進行該課程的教學之前，要求學生需先修學“傳熱學”、“工程熱力學”及“流體力學”，在這三門課程的基礎上，對該門課程的教學將會順利很多。其次把該門課程的學習與實驗課程結合起來，我校在大二的上學期和大四的上學期分別安排有制冷原理實驗，我校制冷技術研究所通過多年的發展，實驗室建設比較完善，為制冷學科學生安排的主要實驗課程有：①各種制冷壓縮機的實物結構；②電冰箱制冷系數測量實驗裝置；③電冰箱和空調器的制冷仿真實驗臺；④小型冷庫制冷系統實驗裝置；⑤中央空調綜合實訓裝置；⑥分體和柜式空調拆裝實驗；⑦小型風冷熱泵空調機組；⑧冰蓄冷中央空調系統生產性實訓室；⑨汽車空調制冷系統實訓裝置；⑩常規中央空調生產性實訓室。這些實驗和參觀一般和“制冷原理與裝置”課程的上課時間安排在同一學期，每個實驗安排1～2個課時，以便于學生可以理論結合實驗，對上課過程中不清楚的地方可以通過實驗比較直觀的對所學知識有比較理性的認識。

“制冷原理與設備”課程的內容專業性很強，各種循環的熱力計算，各種原理圖、公式、圖表所占的比例很大。例如，制冷循環需要利用許多圖形或動畫來展示。以前上課在課堂上現場手工繪制圖形分析一個循環和書寫計算公式，浪費大量了的課堂教學時間?，F在在上課中多采用多媒體教學手段，在多媒體教學中，教師擺脫了單純口授，用粉筆繪圖，充分借助于現代視聽媒體進行講授。通過多媒體輔助手段，穿插使用圖表、圖像、動畫等多種形式教學，還可以將各種設備圖紙及照片等通過投影儀清晰地投放在屏幕上，打破了以往傳統的抽象闡述過程，而以視覺形象、聽覺形象來表述原理和理解原理，營造了一個形象生動、色彩繽紛的教學情境。由于學生受到了感官刺激，使思維能力得到發展，空間概念也得以拓展，從而大大降低了認識問題和理解原理的難度。例如，在壓焓圖的教學中，教師可以用多媒體課件將八線用不同的顏色繪出，方便學生上課是在書上找出相應的各種知識點。在介紹各種壓縮機設備時，以前完全靠教師的口授無法形象的表述各種壓縮機的運動，這時可以多利用電腦動畫，將螺桿壓縮機、活塞壓縮機、渦旋壓縮機、離心壓縮機等不同壓縮機的運動情況生動的表現出來，加強學生對運動部件的理解。

四、結語

通過幾年的教學實踐后，發現從教學大綱制定、教學組織與實施、實踐教學環節等幾方而精心準備，對提高教學質量很有幫助。本文僅僅是平時教學過程中的些體會，如果要更好地上好“制冷原理與設備”這門課程，并提煉出具有自身特色的教學方法還需要進行不斷地探索與實踐，逐步探索出適合本校特點的教學模式和教學方法。

參考文獻：

[1] 匡江紅，夏鵬.制冷原理及設備教學改革與實踐 [J]代教育技術，2008，18（13）：62-64.

[2] 馬華.現代化教學手段在制冷原理與設備課程中的應用[J]內江科技，2008，11：129.