现代化教学的制冷与空调电气控制课程教学探讨

21世纪是信息技术飞速发展的时代，由于网络技术的迅猛发展，日常的工作和生活以及学习方式都发生了巨大的变革。当今的大学生是伴随着信息技术的发展成长起来的一代，原有的“课本+黑板”已经不能完美地展示教学内容，习惯于从电子产品上接收新事物的新一代大学生已经对“粉笔+嘴巴”的教学方式不感兴趣。因此，需要结合现代化教学手段，分析不同课程的特点，提出合理的教学措施，开发出适用于当今时代的教学设备，探索出以学生为中心的新式教学方法。
制冷与空调电气控制课程是能源与动力工程专业制冷与空调方向的一门专业课程，它的主要任务是通过各种教学环节，运用各种教学方法，使学生了解对制冷与空调装置进行自动控制的目的和意义，系统地掌握自动控制系统的基本原理，掌握各种传感器、控制器和执行器的工作原理、适用范围和特点，能够分析被控对象的特性，并提出合理的控制方案，能够主动及时发现和学习新的控制技术，为今后从事制冷与空调相关工作打下坚实的基础。
1、现代化教学手段
教育经历了从言传身教到私塾学堂，从课本板书到PPT和线上教学的过程。当今现代化教学手段层出不穷，各种线上教学软件进入了广大师生的视野。线上教学也使得资源的展现形式开始向音视频、动漫、图画、图表、影视转变，教育主体能够灵活选择多种资源内容和学习方案。线上教学软件的功能主要包括以下几个方面：上课签到、直播教学、播放教学视频、点名提问、发布作业及互评、线上考试等。
线上教学软件把要在课堂上完成的教学任务搬到了线上，然而并不是所有教师都能够在短时间内熟练掌握教学软件，也并不是所有学生都能够自觉跟随教师的节奏完成线上课堂的学习任务，硬件设备和网速的差异造成了学生接收教学内容的不同。为了更好地开展教学活动，达到更好的教学效果，面对新的教学方式，各课程在教学内容、教学进度、考核方式上需要重新调整，教师需对教学内容进行加工，并根据线上教学的特点以及学生的情况制订合理的教学方式。
2、课程特点
制冷与空调电气控制课程是为制冷与空调方向大四年级学生开设的一门专业课，主要教学内容包括：自动控制系统的基本原理、被控对象特性、自动控制设备、制冷装置的自动控制和空调系统的自动控制等。该课程具有以下特点。
2.1典型的多学科交叉课程
制冷与空调电气控制课程涉及数学、工程热力学、传热学、流体力学、自动控制原理、制冷原理与设备、空气调节、电工电子技术等课程的内容，因此该课程是一个典型的多学科交叉性极强的课程。它具有一般多学科交叉课程的特点：涉及很多其他领域的相关知识；教材中较多应用其他课程的结论，而不详细介绍结论是如何得到的；任何一个相关学科的发展都会带动(制约)本学科的发展。由于存在以上特点，学生只有较好地掌握了相关课程的知识，才能更好地学习本课程。
2.2技术更新换代快
本课程是自动控制技术在制冷与空调领域的应用，随着计算机技术和电气技术的高速发展，应用于制冷与空调领域的控制技术日新月异。在生活中存在各式各样的制冷与空调产品，产品更新换代快，往往教材上的内容远远落后于生活中产品上使用的技术，教材上的很多技术已经被淘汰，因此该课程对教师要求较高，需要教师能够及时补充知识储备，实时更新教学内容。
3、教学现状及问题
3.1学生基础与课程要求不匹配
由制冷与空调电气控制课程特点可以知道，该课程是对前期其他课程的综合运用，为了完成本课程的教学任务，授课教师不会过多地带领学生复习其他课程的知识点，而是直接应用其他课程的知识来解决本课程中的问题。由于对前期基础课程的掌握程度参差不齐，学生在学习本课程时有很大难度，很多学生对本课程不感兴趣，对自己要求较低。
3.2学校实验条件不适用于现代学生
现代的学生能够熟练掌握和使用各种电子电器产品，对新事物有较强的接受能力，他们对学校的老旧实验设备不感兴趣。又由于学校的很多实验过于简单，学生仅需要按照实验手册进行简单操作即可完成实验，造成了学生对实验的目的和意义理解不到位。本课程实验环节课时普遍偏少，在制冷装置与空调系统中，有许多热工参数要进行控制，如温度、湿度、压力、流量和液位等，因此实验太少，很难使学生对制冷与空调电气控制产生更深刻的理解。
3.3考核体系不适用于现代化教学
制冷与空调电气控制是一门应用性强的专业课，然而其考核方式与很多基础理论课相同，闭卷考试成绩占80%，平时表现、作业和实验占20%。在这种考核体系下，学生仅注重教材内容的学习，聚焦于对教材重要知识点的记忆，习惯于考试前的突击复习，忽略了对教材中知识的综合运用，对实验环节不够重视。这种考核体系不能促使学生跟随课程的特点转变学习的重点，本课程的学习注重对学生综合运用知识能力的培养，考核方式没有跟随现代化教学手段变化，教学效果将大打折扣。
4、教学改革措施
为了增加学生对本课程的兴趣，提高教学效果，基于以上对制冷与空调电气控制课程特点和教学现状的分析，结合现代化教学手段，提出以下教学改革措施。
4.1改革考核体系
科学合理的考核体系应当客观真实地反映学生的知识掌握情况，给学生一定的压力，引导学生树立正确的学习目标。考核体系是指引学生学习的指挥棒，只有建立合理的考核体系，才能促进学生的全面发展。根据本课程的特点，可以在课堂讨论、课后作业、实验课和课程设计环节重点考查学生对知识的灵活运用能力；在闭卷考试环节，降低对知识综合运用的要求，仅考查学生对重要知识点的掌握程度，这样不仅可以更加全面地考查学生的学习情况，也可以降低闭卷考试给学生带来的心理压力。基于对现代教学手段的思考，结合本课程的特点，提出1+2+2+2+3的考核方式，即平时表现10%，作业20%，实验20%，课程设计20%，闭卷考试30%，该考核方式平时注重考查学生对知识的综合运用，期末考试注重考查学生对重要知识点的记忆。
4.2改革教学方式
4.2.1录制重要知识点的教学视频
教师可以提前录制重要知识点的短视频，上课前在线上教学软件进行发布，便于学生课前预习。上课时以制冷与空调装置中的具体问题为线索，引出本节课要学习的内容，抛出问题，引导学生进行思考，最后给出重要知识点的讲解视频，这样不仅能够增加学生的兴趣，也便于学生课后复习。
4.2.2课后作业及作业互评
教师可以通过线上教学软件发布课后作业，重点考查学生对知识的综合运用能力。作业提交后要求学生进行互评，最后教师对作业进行点评与分析。作业操作流程举例：(1)要求学生列举一个应用该知识点的具体例子；(2)要求学生对该知识点的作用进行分析，根据所学的知识，是否有改进该技术(工艺)的方法；(3)作业互评，让学生在线上学习平台提交作业，并随机分配学生互相评价彼此的作业，这样可以让学生既站在“卖家”的角度考虑问题，也站在“买家”的角度提出建议；(4)教师对学生作业难易程度、分析深度进行点评和打分，对互评学生的评价进行点评和打分。
4.2.3增加虚拟仿真实验课
制冷与空调电气控制是一门应用性强的课程，因此学生是否真正掌握了这门课的知识，也应该体现在对知识的应用能力上。对新一代的大学生，教师不仅需要提升实验课的深度，更需要增加实验课的趣味性，因此，虚拟仿真实验成了很好的选择。开展一些线上的虚拟仿真实验，不仅能够提高学生的兴趣，还能够很好地解决一些危险性高、不容易观察和表现的实验难以实现的问题。现代教学技术环境下的开放实验教学模式是实验教学发展的必然趋势，也是培养创新人才的迫切需要，虚拟仿真实验使用线上平台，因此有利于实现开放实验教学模式。
4.2.4有限选择式课程设计
本课程开设于大学四年级，此时很多学生都已经找到工作，或者准备考研，因此教师可以根据学生的不同情况，制订不同的课程设计作业。比如：对于已经找到本专业相关工作的学生，可以让他们根据工作单位的产品，分析其中的控制系统，并提出自己的改进方案，考查他们对于本课程知识的运用能力。对于就业方向与本专业不相关的学生，可以让他们针对制冷与空调电气控制课程涉及的新技术进行调研，写出研究报告，重点考查他们搜索信息、分析问题的能力。针对考研学生，可以设置动态方程计算及控制系统设计的题目，重点考查学生运用高等数学、工程热力学和传热学知识分析被控对象特性的能力。
5、结语
制冷与空调电气控制作为一门制冷与空调方向的专业课，具有鲜明的工科特点。本文从现代化教学手段、本课程的特点和教学现状出发，提出了具体的教学改革措施。教师需要结合现代化教学手段，依托于合理的考核方式进行教学改革，只有让教学设施和教学方式相匹配才能达到更好的教学效果。