《制冷原理》教學探索與實踐

羅雨標

《制冷原理》是我校制冷與空調專業的一門專業課程。作為專業主干課程，該課程的地位十分重要。與其他專業課程不同的是，這門課程既要求學生有較扎實的專業基礎理論知識，與傳熱、相變等專業基礎知識緊密相關，同時它又與工程實踐密切聯系。這就要求我們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，逐步培養學生的分析能力、創新意識以及實踐能力。因此，在教師的教學上和學生的學習上都存在一定的難度。為此，需要大力進行教學改革，以學生為中心，采用適當的教學方法，突顯鮮明的“職業性、應用性、實踐性”，構建以能力為中心的職業教育模式。經過筆者多年的教學實踐、探索和思考，對本課程的教學有了一定的心得和體會，現闡述如下。

一、深刻理解教學大綱

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。我校為中等職業技術學校，學校的辦學定位是為地方經濟發展與建設培養操作型應用型人才。在制定制冷原理課程的教學大綱時，充分考慮了專業方向和學校的辦學定位，以培養學生的基礎理論知識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蒸氣壓縮式制冷循環為重點，比較全面地闡述了制冷技術的熱力學基礎、制冷劑與載冷劑、制冷循環的理論分析和計算、制冷設備結構特點及設計計算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面的了解，本課程還簡單敘述了其他制冷循環如吸收式制冷循環、熱電制冷等的工作原理。通過本課程的學習，使學生獲得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，具有進行計算和分析的初步能力，對制冷系統的輔助設備及制冷裝置有一定的了解，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、創設疑問，激發學習興趣

興趣是學生學習的最大動力之一。在開展教學活動前，首先要激發學生學習的興趣。所以第一次課就顯得非常重要，通過列舉人們生產生活中與制冷有關的各種有趣現象，引起學生的學習興趣。也可以提出一些問題讓學生思考，比如在開啟空調后為什么會有滴水的現象？又比如市場上有些廠家提出的“無氟冰箱”是什么樣的概念？空調管道為什么要包一層厚厚的保溫材料？將一臺開著門的冰箱放在室內通電運行，房間溫度如何變化？家里安裝空調應該選用多少匹數的？通過一系列的問題，激發學生的學習興趣，然后可以告訴學生答案在哪個章節里，引導學生在學習相關知識時注意思考，尋找問題的答案。通過這種方式，為學生對后續章節的深入學習做好了鋪墊。

三、以學生為主體，引導學生不斷思考與探索

制冷與空調專業的概念性知識非常多，假如按照常規的陳述式教學方法，學生就要死記概念，不但難于理解，而且容易忘記，在學習上就顯得被動。因此，我在教學中步步推進，引導學生進行分析研究，從而收到良好的效果。例如，對蒸汽壓縮制冷循環概念的講解，我試從實際出發，首先講清楚降溫的要求，根據熱力學定理，在自然情況下，熱量只能夠傳遞給溫度較低的物體。即房間要降溫，熱量只可以傳給溫度較低的制冷劑帶走。這要求一個換熱效果好的熱量交換裝置。從實際工程考慮，同等量制冷劑，在釋放潛熱時熱量交換最大，即效率最高，所以應該保證進入房間的制冷劑是液態的，在房間吸收熱量后，蒸發為氣態。接下來就要考慮怎樣得到液態的制冷劑。如此這般，整個蒸汽壓縮制冷循環的過程，以及組成部件，不用記憶，學生可以自己分析出來，就成了活的知識，同時也啟迪了學生，拉近了學習與科研探索之間的距離。

四、采用項目教學法

由于制冷與空調專業涉及到的理論知識都是屬于學生較難掌握的知識。因此我通過設計相關課題，引起他們濃厚的興趣。鼓勵學生通過思考討論，查看相關資料等方式進行學習，加強學習效果。

比如，在學習冷負荷計算的知識時，以為本班教室選用空調器作為課題。為此學生就需要丈量教室尺寸，了解房屋結構、坐向，掌握家用空調型號標準、空調工作原理等一系列相關知識。 然后再結合熱力學原理，使用熱力學公式，計算房間熱負荷。最后，整理分析過程，成為一篇教室空調設計方案。

又比如，在學習壓焓圖時，先設計課題：為什么在空調房間里人會覺得干燥？如何用圖表表示該過程？

通過這種辦法，就能夠將理論與實際生活掛鉤，使枯燥的知識點成為相互聯系的實際工程。學習就不再是生硬的講解，從而激起學生學習的興趣，克服學習的恐懼，使學生以快樂的情緒掌握各項知識。

五、對教材內容進行適當加減

由于制冷原理與工程熱力學、傳熱學、流體力學、電工學等專業基礎知識密切相關，為了使學生能夠更好地學習，有必要對相關知識進行復習。但由于該專業并未開設以上課程，為此就必須適當地增加相關的熱力學、傳熱學和流體力學等知識，以便學生能夠理解所學的內容。同時由于社會對制冷裝置的需求越來越大，促使制冷技術發展迅速，新的理論、方法和設備不斷涌現，但是教材在編寫上存在滯后性，使得現有教材很難及時全面地反映專業領域的最新發展動態，所以需要教師在教學過程中進行補充，使學生有適當的了解。此外，在本課程中，對于吸收式制冷原理的內容較多，但是目前廣東地區吸收式制冷機組較少。鑒于學生在工作之后從事吸收式制冷機組工作的可能性較小，為此在授課的過程中減少該內容的課時量。

六、適度使用多媒體教學

隨著電腦技術的普及，很多學科都將以往刻板的教科書、枯燥的掛圖變成了圖文并茂、影音生動的多媒體教學。制冷課程也同樣能從多媒體教學中受益匪淺。它能夠將一些傳統教學較難表達的內容或者現象形象生動地顯示出來，內容直觀，信息量大，更好地調動學生的學習積極性。以往講解壓焓圖是對照掛圖或書本附圖，現在可以使用電腦課件，在大屏幕上，一步一步地演示各熱力點的確定、熱力過程的描述。老師容易講解，學生也易于掌握。比如螺桿式壓縮機和回轉式壓縮機的工作原理，單是靠掛圖和實物，都無法看清楚內部的工作過程。改用電腦模擬過程，就變得一目了然了。再如，講解壓縮蒸發式制冷和吸收式制冷原理的時候，通過播放Flash動畫，將工質的流動直觀地表現出來，讓學生更直觀地掌握相關原理，加深記憶。

總之，筆者在教學工作的過程中，通過以上的實踐，學生的學習積極性得到較大的提高，學習成績及動手能力均得到改善。因此，有必要進一步探索制冷與空調專業課程的教學改革，使學生真正在學校掌握必要的理論知識，掌握熟練的技能，為一生的發展奠定堅實的基礎。

責任編輯 朱守鋰