空调课程教学改革探索

2022-12-29

一、空调课程

改革开放以来, 我国经济飞速发展。经济建设和社会发展带动了空调的应用和发展。空调课程是能源与动力工程、建筑能源与应用两个专业的主要核心课程, 高等院校中有建筑环境与应用工程专业到2012年已发展为177所, 为空调行业领域培养了大量专业技术人员[1]。空调是以流体力学、传热学、工程热力学等课程为理论基础, 同时又与“供热工程”“制冷技术”“通风工程”等课程密切相关。课程内容主要包括:冷热湿负荷的计算、空调热湿处理设备、空调系统方案、气流组织、空调输配系统以及系统运行调节等内容。课程的目的要求学生通过该课程的学习, 熟练掌握空调工程方面的基本理论和设计、测试和调试技术。

二、空调课程现存的问题

(一) 课程内容陈旧, 教学方法不得当

教学内容不能够及时更新, 采用的教材版本陈旧, 许多空调新系统、新技术没有及时补充[2], 空调课程中涉及到的规范和设计手册版本不是最新版本。教学方法和教学模式单一, 只是一味的论述, 繁琐的讲解, 不能调动学生学习的兴趣和积极性。

(二) 课程内容与实践环节联系不够紧密

实践环节如认识实习、课程设计安排时间不合理。课程设计往往是在理论课程讲完之后进行, 此时学生学到的知识点比较零散, 并且甚至有些忘记部分知识。理论课程授课阶段, 又不能及时的将所学知识应用到实际中, 学生感受不到专业知识的重要性和实际意义。课程设计与理论课程上课时间相距较远, 课程设计没有及时的为理论课程知识点的转化提供良好的应用平台, 学生所学知识相对死板, 导致听得懂, 不会用的问题。

(三) 课程考核方式不合理

传统考核方式主要是以期末考试成绩来衡量学习效果[3], 导致部分大学生上课经常逃课, 即使上课不缺勤, 也不能认真听课。玩手机、看小说现象普遍存在, 因为只要在期末考试时, 进行突击式复习, 强化记忆, 仍然能通过考试。但是学生对于知识点只是死记硬背, 短期记忆, 不能够深刻理解和掌握所学的专业知识点, 不能灵活应用到实际工程问题中。

三、空调课程改革方法和措施

(一) 理论课程与课程设计相结合

面对高校对于课程教学学时数的大量压缩, 空调课程内容繁多, 学时数较少的问题[4], 可以通过理论课程与课程设计相结合的方式, 延伸学习时间, 并能很好的解决理论与实践相脱节的问题。空调课程的教学内容的章节安排基本与课程设计的计算步骤步调相一致, 可以在课程教案设计时, 就把学生分成多个小组, 每组一个具体的工程项目, 该项目同时就是课程设计的题目。在完成负荷计算讲解之后, 就可以布置做项目其中一个房间的具体负荷计算, 把课本上的理论知识应用到实际的设计过程中, 在完成作业的同时, 也开展了设计的第一步负荷计算。以此类推, 风量计算、系统方案、焓湿图、设备选型、气流组织等章节内容讲解结束, 都可以以项目为依托, 把课程的理论知识与课程设计实践环节紧密的结合起来, 学生对空调知识有了系统的掌握和理解。

(二) 课程采用反转式教学和传统教学相结合的模式

所谓传统的教学模式是老师在课堂上讲课, 布置家庭作业, 让学生回家练习完成。与传统的课堂教学模式不同, 在反转课堂中, 则让师生进行必要的角色互换, 打破常规的老师讲, 学生听的模式, 而是由学生在家完成知识的学习, 课堂只是师生之间和学生之间互动的场所, 包括答疑解惑、知识的运用等, 从而达到更好的教育效果。反转式教学方法, 充分发挥了学生的学习主观能动性, 让学生主动查阅大量的参考文献、学习资料, 从大学生的角度总结、归纳知识点, 充分调动学生学习空调课程的积极性和主动性。在我校空调课程中, 水-空气辐射板空调系统, 多联机系统、热泵空调系统、冰蓄冷空调系统、温湿度独立空调系统等这些新型空调系统均由学生分组完成知识点的自我学习, 自我总结, 并提出相关问题, 由老师安排时间, 学生讲, 老师听, 学生问, 老师答, 互相讨论完成这些章节的学习, 收到良好的学习效果。对空调课程教学内容进行合理的划分, 采用传统教学和反转式教学相结合的教学模式, 收到了良好的教学效果和影响。

(三) 优选教学教材, 优化教学内容

根据培养能源与动力工程专业卓越型人才这一定位, 对2014版教学大纲和培养方案进行了修订, 对课程教学体系进行改革。为了适应新版教学大纲和培养方案的要求, 选用高等教育十一五国家规划教材, 21世纪高等教育建筑环境与能源应用工程系列规划教材。新的教材弥补了原教材内容中缺失的空调新系统和空调新技术, 做到了教学与时俱进。同时也对空调课课程内容进行整合、重组, 避免教学内容重复。如空调课程中删掉已在工程热力学中讲过的湿空气的湿焓学基础, 删减在《热质交换原理与设备》已学过的空气处理与设备部分内容, 由此避免知识点重复, 并节省了大量的教学课时数。

(四) 实验形式多样化

实验的目的是培养学生的操作性、实际动手能力。常规的实验性质主要是操作性、验证性实验, 为了让学生更加直观的验证课堂上教授的空调理论知识。除了学校常规的空调系统运行实验和室内环境参数实验之外, 我校由实训中心、中法能源中心和虚拟实验仿真中心, 为学生提供了大量的创新实验平台。实训中心为学生提供空调末端设备风机盘管、热质交换设备换热器等的拆装实验。虚拟实验仿真中心和中法能源中心都是北京市重点实验室, 拥有良好的实验设备、实验系统和完善的实验条件。虚拟实验仿真中心可以为学生提供全空气系统和冷冻水系统的运行性能实验, 中法能源中心为学生开展一系列基于科研项目的创新实验。

除此之外, 学生还可以通过科技活动、科技创新创意活动加入到老师的科研项目中, 开展空调方向的项目测试实验中。通过这种多元化的实验方式, 真正让学生践行了理论知识到实际应用中, 提高了自身的动手能力, 分析问题和解决问题的能力。

(五) 完善教学手段

采用板书与多媒体课件相结合的教学手段。板书能够很好的呈现阐述内容的过程, 思路和逻辑性。空调专业课程中涉及的计算如送风量计算, 一次回风系统、二次回风系统和风机盘管加新风系统的焓湿图绘制过程、状态点确定、计算过程更适于用板书来反映, 给学生以足够的理解和思考过程。同时专业课中有大量的空调系统形式、空气处理设备、送回风口形式等内容更适合用多媒体课件来演示。精心制作ppt, 结合图片、动画、视频等多种手段, 使教学内容生动形象, 抽象概念具体直观化, 使得复杂问题更容易理解。

对于专业课某些知识大量文字的赘述, 枯燥乏味的阐述, 通过多媒体动画、图片的精彩具体展示, 在提升学生的视觉、听觉的同时, 更加激发了学生的学习兴趣。同时多媒体课件的教学能够展示更多授课的信息量, 并解决了单一板书授课效率低下的问题。多媒体课件素材的准备要靠平时教师的大量积累, 可以利用项目调研参观的机会, 拍摄一些工程项目的系统形式、风口布置位置、不同的散流器、百叶送风口等。同时将补充些新技术、新产品到教学内容, 扩展学生的专业知识, 开阔学生的专业视野。合理的采用板书与多媒体课件相结合的教学手段可以提高教学效率, 充实教学内容, 激发学生的学习兴趣, 收到良好的教学效果。

(六) 加强平时教学内容考核和验收

空调课程考核由平时成绩和期末成绩两项构成。为了更加重视平时学习效果和学习过程的管理, 课程考核进行了改革, 由原来的平时成绩30%改为50%, 期末考试成绩占50%, 加大了平时成绩的占比, 体现了我校过程化管理的重视程度。为了避免大学生平时疏于学习, 期末考试时应付突击的普遍现象, 加强过程化管理, 阶段性考核。为了使平时成绩更加客观, 真实, 将由单元测试、期中考试、出勤、作业、大作业答辩等几项构成。阶段性考核验收, 起到了及时督促学生学习的作用, 及时反馈了学生对于知识的掌握吸收情况, 过程化学习的重视, 才有最终期末良好成绩的取得。

摘要：空调课程是能源与动力工程专业的核心主干课程。根据空调课程特点和教学内容, 分析空调课程教学中现存的问题, 并提出几点教学改革方法和措施。

关键词：空调,教学改革,教学措施