目标牵引式制冷空调综合实验教学改革

    高兴奎 刘焕卫

    摘? 要 提出针对实验课程采取目标牵引式教学改革，以烟台大学制冷空调综合实验为例，以学生对该课程的期望目标和课程教学目标为牵引，改革实验教学方法和内容，提高学生对实验课程的积极性和创新性，实现双目标的达成。

    关键词 目标牵引式实验教学改革;制冷空调综合实验;应用型人才

    中图分类号：G642.0? ? 文献标识码：B

    文章编号：1671-489X（2020）14-0114-03

    Experimental Reform of Comprehensive Experiments of Refri-geration and Air Conditioning based on Target Traction//GAO Xingkui， LIU Huanwei

    Abstract This paper proposes the reform of target traction teaching for experimental courses. Taking the comprehensive experiment of

    refrigeration and air conditioning of Yantai University as an example，

    according to the students expectation and goal of the course and the

    courses own goal， the experimental teaching methods and contents of refrigeration and air conditioning are reformed， and the students enthusiasm and innovation for the experimental course are improved，

    and the two goals are achieved.

    Key words experimental teaching reform of target traction; experi-ment of refrigeration and air conditioning; practical personnel

    1 前言

    目標是行动的指南，是行动所要得到的预期结果。目标牵引式教学多应用于大学生的学业规划[1]。知识学习技巧是国内教学一直强调的重点，在这种导向下，教学的目的在于让学生牢固地掌握课程的基本概念和理论，而将学生问题解决技巧能力的培养放在了次要位置。实验课就是要让学生理论与实践相结合，更好地理解和掌握所学的知识，通过实践锻炼动手能力，掌握操作步骤和方法[2-3]。要实现这个目的，就要针对具体实验进行一系列的设计，使实验能够顺利地进行并达到预期的效果。近几年来，随着教学改革的深入、学科建设的进行和课程体系的调整，如何调动学生的学习积极性和创造性，提高教学质量，是笔者一直研究的内容。

    2 制冷空调综合实验课程改革目标

    烟台大学的教学目标是培养高水平应用型人才。根据学校的办学定位，能源与动力工程专业主要培养以热工、力学和机械科学理论为基础，具备能源生产、转化、利用与动力系统研发基本理论和应用技术，具备节能减排理念，能在工业、国防、民用等领域从事制冷及低温工程、空调工程设计，制冷空调系统安装、运行管理、实验研究，以及制冷空调机器设备的研制、开发、营销等工作的高级应用型人才。

    制冷空调综合实验是能源与动力工程专业的专业课，属于必修课程，2学分，64学时，现面向烟台大学能源与动力工程四年级（第七学期）开设。授课对象为能源与动力工程专业本科学生，需要先修课程包括工程热力学、传热学、制冷原理与设备以及制冷压缩机等课程。根据课程目标和课程内容，自编《制冷空调综合实验实验指导书》，授课人数每年50余人，课程资源有较多积累，包括实验指导书、教学大纲等。

    3 目标牵引式实验教学改革

    设置学生期望的目标作为引导，通过实验内容设计和实验过程，逐步达到学生的目标，以提高学生对实验课程动手的积极性和创新性意识。

    实验设计? 实验背景：此次实验的对象是大四学生，理论课已全部结束，也进行过课程实习，本次制冷空调综合实验是他们在校期间的最后一次实验。本次实验在实验室有三次分实验：

    1）小型制冷装置安装工程中常用材料和工具的认识与使用;

    2）小型制冷系统的结构、原理分析，电路的组成分析;

    3）自己动手设计、组装一个小型制冷装置，并完成控制下的制冷运行。

    设计宗旨? 在完成本次实验的基础上，把学生学过的知识和实际生产中的知识尽量多地融汇进来，让学生在实验过程中得到一次加深和贯通。据此，设计三方面实验：

    1）在“小型制冷装置安装工程中常用材料和工具的认识与使用”实验中，联系大型制冷系统的管道设计和安装;

    2）在“小型制冷系统的结构、原理分析，电路的组成分析”实验中，联系大型系统中设备的设置、设置依据、作用、工作原理，包括电路的设置和原理;

    3）在“自己动手设计、组装一个小型制冷装置，并完成控制下的制冷运行”实验中，联系大型制冷系统中设备的安装、检漏、排污、充注制冷剂，试运行和调试运行。

    实验动员? 常规的：实验的安排、目的、纪律要求、注意事项等。

    特别告知：总结以前几届学生在本项实验中的表现和实验效果，将学生感兴趣和想掌握的知识设置为目标，并在实验开始前告知他们，以充分调动其积极性。

    目标牵引1：（学生对于能联系今后工作中实际情况的知识是十分关心的，也是很想了解和掌握的）告知学生，将在每个分实验中都会联系大型制冷系统的实际情况，添加相关知识进行讲解和提问。

    目标牵引2：（学生虽然理论知识都学完了，成套设备也见过，但对自己动手组装制冷系统并且运行还是很不自信，也是很期待的。在这个目标的牵引下，学生在实验中会非常积极、主动）告知学生，本次实验由三个分实验组成，其中的第三个分实验“自己动手设计、组装一个小型制冷装置，并完成控制下的制冷运行”，是在前两个实验的基础上进行的，如果前两个实验做不好，第三个实验将很难完成。

    强调能力的培养，在实验中要求学生有意识地培养观察问题的能力、分析问题的能力、解决问题的能力、总结经验教训（包括他人的）的能力、理论与实践相结合的能力，这在今后的工作和生活中都是非常重要的。

    實验进行

    第一个实验主要是管道的安装，所以从大型制冷系统安装公司的资质开始，简述安装资质的取得条件、安装过程中从材料到施工工艺的质量保证措施、质量检测部门对工程质量的测评。然后用启发的方式，提出一个问题，让全体学生共同回答，教师进行评判讲解，再提下一个问题，比如管道的材料、连接方式，有些管道连接的位置关系等。接下来将小型制冷装置中管道所用材料、连接方式、加工方法与之对比，找出异同点，然后进行工具的认识和使用方法的讲解、示范;演示完毕，在密切关注下，让学生自己动手操作，以及时纠正操作错误和避免事故的发生。在管道的连接操作中，同样的操作过程，每个学生之间、同一个学生的两次操作之间，都会由于掌握的分寸、力度、火候的不同，而影响连接的质量。因此，在这个实验中就强调总结经验教训（包括他人的），找出影响连接质量的原因。

    第二个实验主要是通过对小型制冷系统的观察和分析，弄懂小型制冷系统的结构特点。本实验准备了三种不同型号的空调器，分别是单冷（KF）型电源220 V、冷热（KFR）型电源220 V、冷热电辅（KFRD）型电源380 V。由于空调器内空间狭小，管道设备布置紧凑，实验开始前就告知学生，实验过程中不要放过任何细节，拆卸过程中也是如此，尤其是塑料构件，一定不能强拆，以免造成断裂损坏。这个实验也锻炼学生的观察能力和分析能力。接下来实验按步进行，先拆卸，再观察分析，过一段时间让学生对照实物指出制冷系统的组成和各组件的特点，如发现有遗漏，不给指出，再次强调不要放过任何细节，让其继续观察分析。对于电路也是如此进行。待他们能够完整走完一个循环，再进行讲解。几次实验发现他们对实际电路的认知几近空白，讲解电路比讲解制冷系统都花费时间。此型号的讲解完毕，让学生观察另外两种型号，找出不同点并分析，再给学生进行讲解。最后结合小型装置中的设备设置，联系到大型系统中，并提问讲解每个设备设置的依据、工作原理、正确的工作状态和具体的操作。

    第三个实验，让学生根据所学知识，结合第二个分实验中对小型制冷装置的学习和分析，以组为单位设计自己想组装的制冷系统和电路。任务下达后，各组根据自己的设计找教师领取所需的设备和元器件。组装过程中教师发现有错误和不合理的地方，让学生分析并改正。组装完成后，教师检查通过，才能进行充压检漏，抽真空，设定控制参数，充注制冷剂运行;然后讲述大型系统打压检漏、排污、保压、抽真空、充注制冷剂、单机空载试运行、负荷试运行，整个系统调试运行的过程、方法。

    4 目标牵引式实验教学改革效果分析

    开展了几次这种目标牵引式实验教学，都收到好于预期的效果，具体表现在以下几点。

    1）在联系实际大型制冷系统知识方面，以前学生都认为是教师即兴插入的话题，虽然感兴趣，但只是想听，提问他们时，有些学生也懒得动脑，引不起足够的重视，所以应者寥寥，给他们讲了，脑子里也不会留下深刻的印象。现在学生知道实验中安排了这方面的内容，表现出的是期待，肯定头脑里也有所准备，这就好比是提前进行了预热，甚至有些学生准备好了问题。

    如有一次一个学生把参观时未搞明白的问题提了出

    来：虹吸罐怎么有一根较粗的管道接到冷凝器的进气管上了？他这一提问，其他学生立即进入回想和思考当中，此时把问题交给全体学生来回答，一举多得：一是让他们回顾了参观时的情景，加深了印象;二是考查了他们参观时的观察能力（有很多学生没有发现这个问题）;三是让他们对虹吸罐这一设备的作用和结构进行一次复习。最后，教师再进行总结、讲解。在这种气氛下，学生全部精力都投入到听讲和对问题的分析与思考当中。

    2）在“小型制冷装置安装工程中常用材料和工具的认识与使用”实验中，以前在教师讲解完工具的构造、用途、使用方法并演示之后，大部分学生亲自操作一两次之后，就好像完成了任务，特别是接头的制作和焊接实验，不注重质量，仅仅是做了。现在同样在这个实验中，他们知道第三个实验要用到这些技能，同样是接头的制作和焊接实验，会为了做到更好而不厌其烦地总结经验、重新制作，直到自己满意为止。

    3）在“小型制冷系统的结构、原理分析，电路的组成分析”实验中，以前，学生将空调器拆完后，就等教师讲解，只有少数几个学生能遵照实验的安排对制冷系统进行观察、分析，基本上无人探讨实际电路。现在的学生知道，后面的实验要自己设计制冷系统和电路，都能够积极地投入其中。鉴于这不同的学习态度，实验效果也就不可同日而语了。

    4）在“自己动手设计、组装一个小型制冷装置，并完成控制下的制冷运行实验”中，以前是学生在教师指导下进行，现在是自己设计、组装，教师只是检查其正确与否。当他们制作的制冷系统在自己连接的控制电路控制下正常运行时，学生每每爆发出发自内心的欢呼，这是对目标实现的胜利的欢呼！也说明这个目标的设置是成功的。

    5 结语

    实验的圆满成功，与学生在实验中表现出的认真、主动、积极分不开。学生在实验中不仅能认真地听讲，而且能主动地提出问题，与教师形成了良好的互动。这样的教学调动了学生的学习积极性、思维的活跃性，拓展了思维空间。通过前后对照，证明实验中采取目标牵引方式，确能提高学生的主动性、积极性和实验效率。

    针对目标牵引式实验教学改革总结有三个方面：

    1）分析学生的特点和实验内容，对实验进行设计;

    2）将实验内容以学生感兴趣的方式（在这里就是理论与生产实际相结合）融于实验;

    3）设置学生期望的目标作为引导，使他们有一个努力的方向。■

    参考文献

    [1]杨颖.基于工程教育专业认证的电子技术实验教学改革研究[J].工业和信息化教育，2020（1）：84-89.

    [2]周兆兵，郭晓磊，曹平祥.基于OBE教育理念的木材加工机械与刀具实验教学探索与实践[J].教育教学论坛，

    2019（51）：277-278.

    [3]刘畅，赵海波，周秋淑，李淑哲.卓越计划下本科毕业环节的协作式培养及考评体系：以烟台大学为例[J].中国教育技术装备，2019（12）：71-73.

    [4]刘焕卫，周秋淑.卓越工程师培养的生产实习教学改革探索[J].科技视界，2016（1）：21.