《制冷与空调实验》课程教学改革

张立琋 

（西北工业大学 动力与能源学院 陕西 西安 710068)

[摘  要］《制冷与空调实验》课程是西北工业大学能源与动力工程专业本科生的必修课程。如何提高课程教学效果，培养学生的动手能力、分析问题能力、创新能力及工程设计能力，是该课程改革中需要深入研究的问题。本文从实验项目调整、教学和考核模式改革等方面介绍该课程的改革情况。

[关键词］制冷；空调；实验；教学改革

[作者简介］张立琋(1963—)，女，四川省成都市人，工学博士，西北工业大学动力与能源学院工程热物理系，副教授，主要从事制冷、太阳能利用等方面的教学与科研工作。

［中图分类号］G642.0   ［文献标识码］A   

0.引言

实验课是本科实践教学的重要环节。深化实验课程改革、提高教学质量是培养高素质、创新型人才面临的重要问题之一。

《制冷与空调实验》课程是西北工业大学能源与动力工程本科专业的必修课程，课程共16学时，含有8项实验。通过该课程学习，将加深学生对前期所学制冷原理与技术等专业理论课程的感性认识，为今后从事制冷与空调领域的科学研究、工程设计与产品开发奠定良好的实践基础。

1.原课程教学存在的问题

1.1实验内容方面

《制冷与空调实验》与先修理论课程《制冷原理与技术》是配套关系，理论课程中包含航天制冷的内容，而原来的实验内容中却没有设置相应的实验，因此学生缺乏航天制冷的实验训练及感性认识。

随着科学技术的发展，新型制冷技术不断出现，新的应用领域也不断扩大，因此实验内容应该随之更新与补充，让学生及时通过实验了解新技术和新方法。

1.2教学模式方面

以往实验课教学模式以老师为中心，突出“教”。学生过于依赖老师，课前学生预习依靠自觉，个别学生走进实验室都说不清楚今天的实验内容是什么，老师还要花较多的时间讲授实验内容和步骤，导致学生有效的实验时间缩短，即知识内化时间缩短，动手能力的培养弱化。这种以“教”为中心的授课模式，不利于充分调动学生积极性，不利于新时代创新型人才的培养。

受限于实验老师数量和实验耗材等因素的影响，实验课教学多采用一个小班一起实验的方式，老师无法兼顾学生的差异性，不能做到因材施教，引导学生自由交流、创新实验探索等更无从谈起，教学质量难以提高。

1.3教学环节方面

《制冷与空调实验》原来设置的实验项目以验证性实验为主，实验过程中学生只需要按部就班地完成预先设定的实验步骤，获得相应的实验结果，而不需要将自己的想法加入到实验中，这样的实验方式不利于发挥学生的主动性和积极性，即使在课程考核中取得了优异成绩，但没有达到提高学生动手和思考能力的目的。

1.4教学手段方面

近年来，随着互联网的快速发展，教育与网络发展快速融合，一大批优秀教育资源出现。由于实验室场地的限制，传统的教学手段采用学生携带实验指导书，老师讲解的方式，这种方式难免照本宣科，不利于学生培养发散性思维。此外，对于验证性试验，仅凭文字很难让学生掌握好实验知识和操作技能，不能充分理解实验设计的逻辑思维，不能实现预期的教学质量。

1.5考核方面

该课程原来的考核方式是由实验表现与实验报告两部分组成，其缺点有以下几方面：首先，没有对学生的创新思维和工程设计能力进行训练与考核，导致同一实验组的学生成绩相差不大，没有达到调动和激发学生创新和实践能力训练的目的；其次，无法对学生的实验预习状况和对实验课的态度进行考核。部分同学重理论轻实验，少数学生上课迟到、实验中不遵守实验规范等问题无法在考核中体现；最后，教师无法真正了解学生对于实验的掌握程度。

2.课程改革措施与思考

2.1调整实验项目

 为了拓展实验内容，提高学生的实验动手能力和实验参与度，突出国防教育特色，自2019年春季起调整了实验项目及内容，将综合性和创新性实验的占比提高到50%以上，降低了验证性实验项目的比例。调整后的实验项目中新增加了“半导体制冷实验”、“压缩机拆装实验”、“制冷设备电气排除故障实验”，以及“航天器制冷实验装置设计”、“某实验装置的改进设计”等课后作业，强化了实验综合训练和创新能力的培养。

2.2改进教学模式

在实验教学中引入“雨课堂”教学模式。由于学时限制，对每个学生而言，实验课的每项实验一般只能进行一次，因此课堂实验时间非常宝贵。为了加长学生的课堂实验操作和知识内化时间，需要将部分实验讲授内容转移到课外预习中。借助“雨课堂”可以重播课程的优势，教师将提前录制好的实验指导内容放在“雨课堂”上，供学生课外预习实验时观看，这种方法有利于学生更好地进行实验预习，节省了课堂讲授所花费的时间。

利用“雨课堂”等网络资源的另一个好处是易于实现分层教学，因材施教。实验指导内容不受空间、时间限制面向所有学生开放，学生根据自身情况自主安排学习时间，选择适合自己的学习难度的课程，而不再是上课接受统一教学，从而实现针对不同能力的学生的因材施教。同时，这种教学模式可以一定程度缓解师资力量不足的压力，老师不需要进行多次重复劳动，减少了实验耗材的用量，提高了耗材的使用效率。

2.3开放实验教学

长期以来，在实验教学中只强调共性发展而忽视了个性发展，其具体表现为：将一组学生安排在同一时间做相同的实验，上课时教师统一讲解。在这种方式下，学生只能被动完成实验，限制了其主观能动性的发挥。与此同时，实验场地和设备除了上课之外，大部分时间均处于闲置状态，而学生想做实验时，却没有实验场地和设备。

开放式实验教学就是给学生提供一个相对自由的实验条件，学生在完成课程计划所要求的实验项目基础上，可根据个人或团队需要，向实验课教师预约使用实验室，进行与制冷和空调相关的自选创新实验，以提升学生的实践能力。高校承担不少科研任务，部分科研仪器设备在项目结束后就闲置下来，将这些仪器设备引入实验课，重新利用起来，最大限度地发挥其价值。

2.4改革考核模式

构建“互联网＋”背景下的全方位实验考核模式，实现“以评促学”。依靠互联网实时获得学生的反馈信息，根据学生的反馈意见对教学过程进行及时调整。实现成绩的全方位“在线监测”，其中包括实验预习、出勤、课堂回答问题、实验操作、实验报告和创新实验设计等环节，构成全程监测、多元评价的考核体系，有助于公正、全面地评价学生的学习状况，激发其学习热情和自觉性。

2.5增加反馈机制

在课程平台上建立反馈模块，借助网络的便利，学生可以及时将信息反馈给老师，包括预习、上课实验状况、课后交流等。与课程考核反馈机制不同的是，课程平台的反馈更加高效及时，便于师生沟通，便于教师对教学内容和教学方式做出调整。通过师生互动，激发学生的课堂参与性，引导学生自主思考，提升实验课的教学效果。

3.结语

《制冷与空调实验》课程的教学改革，对于培养学生的实践和创新能力具有重要作用。在教学中优化教学内容结构，注重以学生为本，调动学生的学习积极性，给学生动手能力和创新思维的培养留有自由空间，提高其发现问题、分析问题和解决问题的能力，有助于培养出适应我国现代建设要求、具有创新精神和实践能力的高素质人才。

参考文献：

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2.史同娜，朱冰洁，杨伟，施镇江，谢卫民，吴文华. 基于“互联网+”实验教学新模式下“评分树”考核体系的构建[J]. 实验技术与管理. 2019(02)：53-57.

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5.蔡剑红，霍亮，朱凌. 新工科理念下的实验课程教学改革与实践探索[J]. 测绘通报，2019(02):147-152.

Teaching Reform in the Course of “Refrigeration and Air Conditioning experiment”

ZHANG Li-xi

(School of Power and Energy, Northwestern Polytechnical University, Xi'an, Shaanxi 710068, China)

Abstract: The course of “Refrigeration and Air Conditioning Experiment” is a compulsory course for undergraduates majoring in energy and power engineering of Northwest Polytechnical University. How to improve the teaching effect of the course, cultivate the students' practical ability, problem analysis ability, innovation ability and engineering design ability are the problems that need further study in the course reform. This paper introduces the reform of the course from the adjustment of experimental items, the reform of teaching and assessment mode.

Key words: refrigeration; air conditioning; experiment; teaching reform