制冷裝置課程中空調系統故障診斷教學改革探討

本校在能源與動力工程專業制冷與空調方向學生大學四年級開設了《制冷裝置自動化》課程，在此之前學生完成了《制冷壓縮機》、《制冷原理》、《空氣調節》等專業課程的學習。長期以來《制冷裝置自動化》課程主要分為三部分：基本控制理論、制冷和空調系統的自動控制、制冷裝置的計算機控制，制冷空調系統故障診斷部分并不在教學范圍之內。很多學生畢業后在工作中制冷空調系統出現故障時，不能很好的應對。因而根據現實情況在《制冷裝置自動化》課程中增加了故障診斷部分內容，把它設置在制冷和空調系統的自動控制這一部分之后。故障診斷部分內容的學習強調逆向思維能力的應用，這與學生一直以來學習的內容有很大不同，對學生來說有一定難度。基于這些基本情況，特提出針對故障診斷部分內容的教學改革探討。
一、教學現狀
《制冷裝置自動化》課程中故障診斷部分內容的教學有以下特點：
故障診斷部分內容在工作應用普遍而教學中長期被忽視。制冷空調系統故障診斷部分的內容長期以來并沒有包含在《制冷裝置自動化》課程中，其他有關課程如《制冷壓縮機》、《制冷原理》、《空氣調節》、《制冷裝置設計》等課程中也沒有涉及此部
分內容，最終造成此部分內容看似很多課程應該涉及卻最終沒有一門課程有詳細系統講解。學生畢業后實際的工作應用中，他們時常遇到制冷空調系統出現各類故障不能運行或者長期低效率運行，而此時由于學生缺乏此部分知識儲備往往無從下手，只能通過網絡搜索或者詢問他人解決，由此積累的故障診斷部分知識缺乏條理性也不系統完備。這種現在不僅在本校存在，很多本科院校同樣如此。多本針對制冷空調系統自動控制的教材都沒有涉及制冷空調系統故障診斷的內容，如機械工業出版社的《制冷裝置自動化》、西安交通大學出版社的《制冷裝置自動化》等。
教學內容難度大學生學習困難。制冷空調系統故障診斷部分內容涉及《制冷原理》、《制冷壓縮機》、《空氣調節》、《制冷裝置設計》等多門先修課程，要求學生在課堂上能熟練應用之前所學內容。而很大一部分學生長期以應對考試的方式學習，學過內容在考試過后就迅速遺忘，以至他們上課時存在聽不懂跟不上的情況。其次制冷空調系統故障診斷部分內容與以往學生所學知識不同，它需要學生根據故障出現后的壓力、溫度、液位等異常現象在一定工具的輔助下判定系統故障并做出維護，整個過程是需要學生有一定逆向思維的能力，而學生長期缺乏這方面的訓練從而導致分析解決問題的能力不足。
二、教學改革措施
針對制冷空調系統故障部分內容在教學中長期被遺漏的現狀，考慮到內容本身與《制冷裝置自動化》課程密切相關同時《制冷裝置自動化》課程開設于《制冷壓縮機》、《制冷原理》、《空氣調節》、《制冷裝置設計》等其他有關課程之后能便于系統講授，故將此部分內容設置于《制冷裝置自動化》課程第二部分制冷和空調系統的自動控制之后。對于所使用課程教材機械工業出版社的《制冷裝置自動化》缺少此部分內容的情況，參考一些制冷空調維修書籍特別是一些專科類教材整理出教學資料，在授課前發放給學生。
運用多種教學方法，確保教學效果。授課前發放給學生教學資料中不僅要包含故障診斷部分的內容，還要在前面附上其他先修課程中與本部分有關內容，盡量做到簡明易懂，以便基礎較差學生上課時能跟得上。制冷空調系統故障部分內容涉及大量的故障情形，如僅活塞式壓縮機的常見故障就有13種之多，若采用常規多媒體講授學生處于被動接受狀況很難調動學生參與思考的積極性。故障情形多教學課時有限，若每種情形點到為止學生很難透徹理解故障原因與現象之間的關系，雖然教得多學生學到的反而少。針對這種情形，在實際教學中將案例教學、啟發式教學和探究式教學結合起來使用。通過三到四個典型故障案例，調動學生思考的積極性讓學生通過思考找到故障現象與原因之間的內在關系。由于工作實踐中，制冷空調系統故障需要工作人員根據一些異常現象查找判斷故障原因，對逆向思維能力要求較高，而學生初次接觸故障診斷內容，內容本身難度就較大。所以典型案例的前面一到兩個選用假設已知故障，讓學生根據故障判斷系統會有哪些異常現象。在學生對故障與可能現象之間關系有一定了解之后，再給出由故障現象推導故障原因的案例，逐步培養學生的逆向思維能力。在案例教學中綜合應用啟發式教學和探究式教學，提高教學效果。
結語
制冷空調系統運行中出現故障時有發生，輕則影響生產生活，重則可能造成安全事故。本文依據《制冷裝置自動化》課程中制冷空調系統故障診斷部分內容教學的實際情況，提出教學改革措施，完善了課程教學內容提高學生工作中系統故障時的應對處理能力，確保制冷系統高效安全運行。