現代化教學的制冷與空調電氣控制課程教學探討

21世紀是信息技術飛速發展的時代，由于網絡技術的迅猛發展，日常的工作和生活以及學習方式都發生了巨大的變革。當今的大學生是伴隨著信息技術的發展成長起來的一代，原有的“課本+黑板”已經不能完美地展示教學內容，習慣于從電子產品上接收新事物的新一代大學生已經對“粉筆+嘴巴”的教學方式不感興趣。因此，需要結合現代化教學手段，分析不同課程的特點，提出合理的教學措施，開發出適用于當今時代的教學設備，探索出以學生為中心的新式教學方法。
制冷與空調電氣控制課程是能源與動力工程專業制冷與空調方向的一門專業課程，它的主要任務是通過各種教學環節，運用各種教學方法，使學生了解對制冷與空調裝置進行自動控制的目的和意義，系統地掌握自動控制系統的基本原理，掌握各種傳感器、控制器和執行器的工作原理、適用范圍和特點，能夠分析被控對象的特性，并提出合理的控制方案，能夠主動及時發現和學習新的控制技術，為今后從事制冷與空調相關工作打下堅實的基礎。
1、現代化教學手段
教育經歷了從言傳身教到私塾學堂，從課本板書到PPT和線上教學的過程。當今現代化教學手段層出不窮，各種線上教學軟件進入了廣大師生的視野。線上教學也使得資源的展現形式開始向音視頻、動漫、圖畫、圖表、影視轉變，教育主體能夠靈活選擇多種資源內容和學習方案。線上教學軟件的功能主要包括以下幾個方面：上課簽到、直播教學、播放教學視頻、點名提問、發布作業及互評、線上考試等。
線上教學軟件把要在課堂上完成的教學任務搬到了線上，然而并不是所有教師都能夠在短時間內熟練掌握教學軟件，也并不是所有學生都能夠自覺跟隨教師的節奏完成線上課堂的學習任務，硬件設備和網速的差異造成了學生接收教學內容的不同。為了更好地開展教學活動，達到更好的教學效果，面對新的教學方式，各課程在教學內容、教學進度、考核方式上需要重新調整，教師需對教學內容進行加工，并根據線上教學的特點以及學生的情況制訂合理的教學方式。
2、課程特點
制冷與空調電氣控制課程是為制冷與空調方向大四年級學生開設的一門專業課，主要教學內容包括：自動控制系統的基本原理、被控對象特性、自動控制設備、制冷裝置的自動控制和空調系統的自動控制等。該課程具有以下特點。
2.1典型的多學科交叉課程
制冷與空調電氣控制課程涉及數學、工程熱力學、傳熱學、流體力學、自動控制原理、制冷原理與設備、空氣調節、電工電子技術等課程的內容，因此該課程是一個典型的多學科交叉性極強的課程。它具有一般多學科交叉課程的特點：涉及很多其他領域的相關知識；教材中較多應用其他課程的結論，而不詳細介紹結論是如何得到的；任何一個相關學科的發展都會帶動(制約)本學科的發展。由于存在以上特點，學生只有較好地掌握了相關課程的知識，才能更好地學習本課程。
2.2技術更新換代快
本課程是自動控制技術在制冷與空調領域的應用，隨著計算機技術和電氣技術的高速發展，應用于制冷與空調領域的控制技術日新月異。在生活中存在各式各樣的制冷與空調產品，產品更新換代快，往往教材上的內容遠遠落后于生活中產品上使用的技術，教材上的很多技術已經被淘汰，因此該課程對教師要求較高，需要教師能夠及時補充知識儲備，實時更新教學內容。
3、教學現狀及問題
3.1學生基礎與課程要求不匹配
由制冷與空調電氣控制課程特點可以知道，該課程是對前期其他課程的綜合運用，為了完成本課程的教學任務，授課教師不會過多地帶領學生復習其他課程的知識點，而是直接應用其他課程的知識來解決本課程中的問題。由于對前期基礎課程的掌握程度參差不齊，學生在學習本課程時有很大難度，很多學生對本課程不感興趣，對自己要求較低。
3.2學校實驗條件不適用于現代學生
現代的學生能夠熟練掌握和使用各種電子電器產品，對新事物有較強的接受能力，他們對學校的老舊實驗設備不感興趣。又由于學校的很多實驗過于簡單，學生僅需要按照實驗手冊進行簡單操作即可完成實驗，造成了學生對實驗的目的和意義理解不到位。本課程實驗環節課時普遍偏少，在制冷裝置與空調系統中，有許多熱工參數要進行控制，如溫度、濕度、壓力、流量和液位等，因此實驗太少，很難使學生對制冷與空調電氣控制產生更深刻的理解。
3.3考核體系不適用于現代化教學
制冷與空調電氣控制是一門應用性強的專業課，然而其考核方式與很多基礎理論課相同，閉卷考試成績占80%，平時表現、作業和實驗占20%。在這種考核體系下，學生僅注重教材內容的學習，聚焦于對教材重要知識點的記憶，習慣于考試前的突擊復習，忽略了對教材中知識的綜合運用，對實驗環節不夠重視。這種考核體系不能促使學生跟隨課程的特點轉變學習的重點，本課程的學習注重對學生綜合運用知識能力的培養，考核方式沒有跟隨現代化教學手段變化，教學效果將大打折扣。
4、教學改革措施
為了增加學生對本課程的興趣，提高教學效果，基于以上對制冷與空調電氣控制課程特點和教學現狀的分析，結合現代化教學手段，提出以下教學改革措施。
4.1改革考核體系
科學合理的考核體系應當客觀真實地反映學生的知識掌握情況，給學生一定的壓力，引導學生樹立正確的學習目標。考核體系是指引學生學習的指揮棒，只有建立合理的考核體系，才能促進學生的全面發展。根據本課程的特點，可以在課堂討論、課后作業、實驗課和課程設計環節重點考查學生對知識的靈活運用能力；在閉卷考試環節，降低對知識綜合運用的要求，僅考查學生對重要知識點的掌握程度，這樣不僅可以更加全面地考查學生的學習情況，也可以降低閉卷考試給學生帶來的心理壓力。基于對現代教學手段的思考，結合本課程的特點，提出1+2+2+2+3的考核方式，即平時表現10%，作業20%，實驗20%，課程設計20%，閉卷考試30%，該考核方式平時注重考查學生對知識的綜合運用，期末考試注重考查學生對重要知識點的記憶。
4.2改革教學方式
4.2.1錄制重要知識點的教學視頻
教師可以提前錄制重要知識點的短視頻，上課前在線上教學軟件進行發布，便于學生課前預習。上課時以制冷與空調裝置中的具體問題為線索，引出本節課要學習的內容，拋出問題，引導學生進行思考，最后給出重要知識點的講解視頻，這樣不僅能夠增加學生的興趣，也便于學生課后復習。
4.2.2課后作業及作業互評
教師可以通過線上教學軟件發布課后作業，重點考查學生對知識的綜合運用能力。作業提交后要求學生進行互評，最后教師對作業進行點評與分析。作業操作流程舉例：(1)要求學生列舉一個應用該知識點的具體例子；(2)要求學生對該知識點的作用進行分析，根據所學的知識，是否有改進該技術(工藝)的方法；(3)作業互評，讓學生在線上學習平臺提交作業，并隨機分配學生互相評價彼此的作業，這樣可以讓學生既站在“賣家”的角度考慮問題，也站在“買家”的角度提出建議；(4)教師對學生作業難易程度、分析深度進行點評和打分，對互評學生的評價進行點評和打分。
4.2.3增加虛擬仿真實驗課
制冷與空調電氣控制是一門應用性強的課程，因此學生是否真正掌握了這門課的知識，也應該體現在對知識的應用能力上。對新一代的大學生，教師不僅需要提升實驗課的深度，更需要增加實驗課的趣味性，因此，虛擬仿真實驗成了很好的選擇。開展一些線上的虛擬仿真實驗，不僅能夠提高學生的興趣，還能夠很好地解決一些危險性高、不容易觀察和表現的實驗難以實現的問題。現代教學技術環境下的開放實驗教學模式是實驗教學發展的必然趨勢，也是培養創新人才的迫切需要，虛擬仿真實驗使用線上平臺，因此有利于實現開放實驗教學模式。
4.2.4有限選擇式課程設計
本課程開設于大學四年級，此時很多學生都已經找到工作，或者準備考研，因此教師可以根據學生的不同情況，制訂不同的課程設計作業。比如：對于已經找到本專業相關工作的學生，可以讓他們根據工作單位的產品，分析其中的控制系統，并提出自己的改進方案，考查他們對于本課程知識的運用能力。對于就業方向與本專業不相關的學生，可以讓他們針對制冷與空調電氣控制課程涉及的新技術進行調研，寫出研究報告，重點考查他們搜索信息、分析問題的能力。針對考研學生，可以設置動態方程計算及控制系統設計的題目，重點考查學生運用高等數學、工程熱力學和傳熱學知識分析被控對象特性的能力。
5、結語
制冷與空調電氣控制作為一門制冷與空調方向的專業課，具有鮮明的工科特點。本文從現代化教學手段、本課程的特點和教學現狀出發，提出了具體的教學改革措施。教師需要結合現代化教學手段，依托于合理的考核方式進行教學改革，只有讓教學設施和教學方式相匹配才能達到更好的教學效果。