制冷装置课程中空调系统故障诊断教学改革探讨

本校在能源与动力工程专业制冷与空调方向学生大学四年级开设了《制冷装置自动化》课程，在此之前学生完成了《制冷压缩机》、《制冷原理》、《空气调节》等专业课程的学习。长期以来《制冷装置自动化》课程主要分为三部分：基本控制理论、制冷和空调系统的自动控制、制冷装置的计算机控制，制冷空调系统故障诊断部分并不在教学范围之内。很多学生毕业后在工作中制冷空调系统出现故障时，不能很好的应对。因而根据现实情况在《制冷装置自动化》课程中增加了故障诊断部分内容，把它设置在制冷和空调系统的自动控制这一部分之后。故障诊断部分内容的学习强调逆向思维能力的应用，这与学生一直以来学习的内容有很大不同，对学生来说有一定难度。基于这些基本情况，特提出针对故障诊断部分内容的教学改革探讨。
一、教学现状
《制冷装置自动化》课程中故障诊断部分内容的教学有以下特点：
故障诊断部分内容在工作应用普遍而教学中长期被忽视。制冷空调系统故障诊断部分的内容长期以来并没有包含在《制冷装置自动化》课程中，其他有关课程如《制冷压缩机》、《制冷原理》、《空气调节》、《制冷装置设计》等课程中也没有涉及此部
分内容，最终造成此部分内容看似很多课程应该涉及却最终没有一门课程有详细系统讲解。学生毕业后实际的工作应用中，他们时常遇到制冷空调系统出现各类故障不能运行或者长期低效率运行，而此时由于学生缺乏此部分知识储备往往无从下手，只能通过网络搜索或者询问他人解决，由此积累的故障诊断部分知识缺乏条理性也不系统完备。这种现在不仅在本校存在，很多本科院校同样如此。多本针对制冷空调系统自动控制的教材都没有涉及制冷空调系统故障诊断的内容，如机械工业出版社的《制冷装置自动化》、西安交通大学出版社的《制冷装置自动化》等。
教学内容难度大学生学习困难。制冷空调系统故障诊断部分内容涉及《制冷原理》、《制冷压缩机》、《空气调节》、《制冷装置设计》等多门先修课程，要求学生在课堂上能熟练应用之前所学内容。而很大一部分学生长期以应对考试的方式学习，学过内容在考试过后就迅速遗忘，以至他们上课时存在听不懂跟不上的情况。其次制冷空调系统故障诊断部分内容与以往学生所学知识不同，它需要学生根据故障出现后的压力、温度、液位等异常现象在一定工具的辅助下判定系统故障并做出维护，整个过程是需要学生有一定逆向思维的能力，而学生长期缺乏这方面的训练从而导致分析解决问题的能力不足。
二、教学改革措施
针对制冷空调系统故障部分内容在教学中长期被遗漏的现状，考虑到内容本身与《制冷装置自动化》课程密切相关同时《制冷装置自动化》课程开设于《制冷压缩机》、《制冷原理》、《空气调节》、《制冷装置设计》等其他有关课程之后能便于系统讲授，故将此部分内容设置于《制冷装置自动化》课程第二部分制冷和空调系统的自动控制之后。对于所使用课程教材机械工业出版社的《制冷装置自动化》缺少此部分内容的情况，参考一些制冷空调维修书籍特别是一些专科类教材整理出教学资料，在授课前发放给学生。
运用多种教学方法，确保教学效果。授课前发放给学生教学资料中不仅要包含故障诊断部分的内容，还要在前面附上其他先修课程中与本部分有关内容，尽量做到简明易懂，以便基础较差学生上课时能跟得上。制冷空调系统故障部分内容涉及大量的故障情形，如仅活塞式压缩机的常见故障就有13种之多，若采用常规多媒体讲授学生处于被动接受状况很难调动学生参与思考的积极性。故障情形多教学课时有限，若每种情形点到为止学生很难透彻理解故障原因与现象之间的关系，虽然教得多学生学到的反而少。针对这种情形，在实际教学中将案例教学、启发式教学和探究式教学结合起来使用。通过三到四个典型故障案例，调动学生思考的积极性让学生通过思考找到故障现象与原因之间的内在关系。由于工作实践中，制冷空调系统故障需要工作人员根据一些异常现象查找判断故障原因，对逆向思维能力要求较高，而学生初次接触故障诊断内容，内容本身难度就较大。所以典型案例的前面一到两个选用假设已知故障，让学生根据故障判断系统会有哪些异常现象。在学生对故障与可能现象之间关系有一定了解之后，再给出由故障现象推导故障原因的案例，逐步培养学生的逆向思维能力。在案例教学中综合应用启发式教学和探究式教学，提高教学效果。
结语
制冷空调系统运行中出现故障时有发生，轻则影响生产生活，重则可能造成安全事故。本文依据《制冷装置自动化》课程中制冷空调系统故障诊断部分内容教学的实际情况，提出教学改革措施，完善了课程教学内容提高学生工作中系统故障时的应对处理能力，确保制冷系统高效安全运行。