“制冷原理与装置”教学改革探索与实践

陈武

摘要：“制冷原理及设备”课程是制冷专业的重要专业课程。该课程既有深厚的专业理论基础知识，又有很强的工程应用。在制定合理的教学大纲，对课堂教学组织与实施等几方而对该课程的教学方法进行了探讨。

关键字：制冷课程；多媒体教学；教学的组织

随着科技的发展、社会的进步和人民生活水平的不断提高。制冷与空调设备的应用几乎遍及生产、生活的各个方面。而运行和维护制冷与空调设备需要大批专业技术人才，尤其是我国进一步融入国际竞争的大潮后，社会对制冷空调设备的安装、维修、管理专业高级技术人才的需求量也愈来愈大。而要学习人工制冷方面的知识就必须了解制冷的原理。我校在制冷与空调技术专业1990年经批准开始招收大专生，制冷与空调技术专业是全国较早开设制冷与空调技术专业的院校之一。

2010年，我校“制冷原理与装置”获批为教育部能源类教学指导委员会精品课程。作为专业主干课程、专业专业基础课，“制冷原理与装置”课程的地位十分重要，共有64学时，通过该课程的学习，将使学生获得人工制冷的基本原理和循环特性的知识，具有简单制冷循环分析和计算能力，获得有关制冷设备的结构特点及其运用方面的知识和相应的分析和计算能力。该课程是本专业方向学生的一直以来都是本校制冷专业的重点建设课程。

与其他专业课程不同的是，《制冷原理与装置》这门课程既要求学生有较扎实深厚的专业基础理论知识，它与工程热力学、传热学等专业基础知识紧密相关，同时它又与工程实践密切联系。《制冷原理与装置》课程是一个系统工程，且系统是非均衡的、动态的，而且要消耗大量的能源，牵一发而动全身。这就要求在教学中不仅要考虑学生对理论知识的理解和掌握，还应培养学生利用所学知识解决实际问题的能力，注重培养学生的分析能力、创新意识以及实践能力，因此教学上存在一定的难度。

一、制定合理的教学大纲

教学大纲的制定必须与学校的定位及该专业的培养目标一致。据统计中国制冷空调行业将是全球同行业内发展最迅速最具活力的市场，武汉将实现现代服务业和先进制造业协调发展的新格局，我校的办学定位是为地方经济发展与建设培养应用型人才，专业培养目标为面向制冷空调行业，培养高素质技能型专门人才，允分考虑了专业方向和学校的办学定位，以培养学生的创新精神和提高学生的动手能力为教学目标。

考虑到本专业方向所涉及的制冷基本上属普冷范围，因此本课程以目前广泛使用的单级蒸气压缩式制冷循环为重点内容，比较全而地阐述了制冷技术的热力循环过程、制冷剂与载冷剂、双级制冷循环的理论分析和计算、吸收式制冷循环、制冷设备结构特点以及常用制冷装置等内容。同时为了让学生对整个制冷技术有较全而的了解，对于目前比较少见相变制冷、热电制冷、涡流管制冷、空气膨胀制冷、固体吸附制冷的原理也进行了简单的介绍。本课程中还简单叙述了其他制冷循环如吸收式制冷循环、压缩式气体制冷循环、气体涡流制冷、热电制冷、通过本课程的学习，使学生获得人工制冷的基本原理和循环特性的知识，掌握蒸汽压缩式制冷机的工作原理及热力计算方法，具有进行设计计算和分析研究的初步能力，掌握制冷换热器的结构特点及其计算方法，了解常用制冷剂的性质以及应用场介，对混介制冷剂的特性有般了解，对制冷系统的辅助设备及制冷装置有般了解，为今后进行课程设计及实习环节打下坚实的理论基础，也为其他专业课程的学习做好准备。

二、教材的选用

在教材的选用上，本课程以满足教学大纲所规定的教学内容为依据，同时考虑了先进性和实用性。目前制冷教材很多，较具代表性的教材有韩宝琦教授主编的《制冷空调原理及应用》、王如竹教授主编的《制冷原理与技术》、郑贤德教授主编的《制冷原理与装置》以及雷霞教授主编的《制冷原理》等。原先选用的是雷霞教授主编的《制冷原理》，该教材的内容基本满足教学大纲的要求，但缺少制冷装置的介绍。为此我校刘佳霓教授根据我校学生的具体情况编写了《制冷原理与装置》教材，而其他几本书则作为课程的主要参考书，提供给学生课后选读。

三、课堂教学的组织

作为一门重要的基础专业课，在学生的培养环节上，“制冷原理与装置”需要与其他教学环节和教学课程结合起来。首先在进行该课程的教学之前，要求学生需先修学“传热学”、“工程热力学”及“流体力学”，在这三门课程的基础上，对该门课程的教学将会顺利很多。其次把该门课程的学习与实验课程结合起来，我校在大二的上学期和大四的上学期分别安排有制冷原理实验，我校制冷技术研究所通过多年的发展，实验室建设比较完善，为制冷学科学生安排的主要实验课程有：①各种制冷压缩机的实物结构；②电冰箱制冷系数测量实验装置；③电冰箱和空调器的制冷仿真实验台；④小型冷库制冷系统实验装置；⑤中央空调综合实训装置；⑥分体和柜式空调拆装实验；⑦小型风冷热泵空调机组；⑧冰蓄冷中央空调系统生产性实训室；⑨汽车空调制冷系统实训装置；⑩常规中央空调生产性实训室。这些实验和参观一般和“制冷原理与装置”课程的上课时间安排在同一学期，每个实验安排1～2个课时，以便于学生可以理论结合实验，对上课过程中不清楚的地方可以通过实验比较直观的对所学知识有比较理性的认识。

“制冷原理与设备”课程的内容专业性很强，各种循环的热力计算，各种原理图、公式、图表所占的比例很大。例如，制冷循环需要利用许多图形或动画来展示。以前上课在课堂上现场手工绘制图形分析一个循环和书写计算公式，浪费大量了的课堂教学时间。现在在上课中多采用多媒体教学手段，在多媒体教学中，教师摆脱了单纯口授，用粉笔绘图，充分借助于现代视听媒体进行讲授。通过多媒体辅助手段，穿插使用图表、图像、动画等多种形式教学，还可以将各种设备图纸及照片等通过投影仪清晰地投放在屏幕上，打破了以往传统的抽象阐述过程，而以视觉形象、听觉形象来表述原理和理解原理，营造了一個形象生动、色彩缤纷的教学情境。由于学生受到了感官刺激，使思维能力得到发展，空间概念也得以拓展，从而大大降低了认识问题和理解原理的难度。例如，在压焓图的教学中，教师可以用多媒体课件将八线用不同的颜色绘出，方便学生上课是在书上找出相应的各种知识点。在介绍各种压缩机设备时，以前完全靠教师的口授无法形象的表述各种压缩机的运动，这时可以多利用电脑动画，将螺杆压缩机、活塞压缩机、涡旋压缩机、离心压缩机等不同压缩机的运动情况生动的表现出来，加强学生对运动部件的理解。

四、结语

通过几年的教学实践后，发现从教学大纲制定、教学组织与实施、实践教学环节等几方而精心准备，对提高教学质量很有帮助。本文仅仅是平时教学过程中的些体会，如果要更好地上好“制冷原理与设备”这门课程，并提炼出具有自身特色的教学方法还需要进行不断地探索与实践，逐步探索出适合本校特点的教学模式和教学方法。

参考文献：

[1] 匡江红，夏鹏.制冷原理及设备教学改革与实践 [J]代教育技术，2008，18（13）：62-64.

[2] 马华.现代化教学手段在制冷原理与设备课程中的应用[J]内江科技，2008，11：129.