車(chē)輛制冷與空氣調(diào)節(jié)課程案例教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

洪磊　　崔嵩　　 楊亮亮

［摘 要］課程教學(xué)應(yīng)注重理論聯(lián)系實(shí)踐，文章以“制冷循環(huán)的熱力分析與計(jì)算”教學(xué)為例，從案例素材選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)反思等方面闡述了案例教學(xué)的設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程，并在車(chē)輛制冷與空氣調(diào)節(jié)課程教學(xué)中實(shí)施了案例教學(xué)模式的實(shí)踐改革，基于“線上+線下”混合式教學(xué)模式開(kāi)展授課，教學(xué)實(shí)踐表明案例教學(xué)能高效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，彌補(bǔ)課程教學(xué)理論聯(lián)系實(shí)際不足的問(wèn)題，為同類(lèi)型工科專(zhuān)業(yè)課開(kāi)展案例教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)模式改革提供有益的參考。

［關(guān)鍵詞］案例教學(xué)；車(chē)輛制冷與空氣調(diào)節(jié)；混合式教學(xué)；教學(xué)設(shè)計(jì)

［中圖分類(lèi)號(hào)］G642［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］2095-3437（2024）06-0035-04

車(chē)輛制冷與空氣調(diào)節(jié)是面向車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，課程以工程熱力學(xué)為基礎(chǔ)，講授車(chē)輛空氣調(diào)節(jié)的基本要求、蒸氣壓縮式制冷的原理和計(jì)算以及車(chē)輛空調(diào)的冷卻、通風(fēng)、加濕加熱系統(tǒng)等專(zhuān)業(yè)知識(shí)。教學(xué)中需要理論聯(lián)系實(shí)際，既要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)，又要求學(xué)生了解學(xué)科前沿進(jìn)展，培養(yǎng)學(xué)生先進(jìn)裝備制造的思維理念。在“新工科”課程教學(xué)改革的背景下，借助互聯(lián)網(wǎng)及信息技術(shù)融合的線上線下混合式教學(xué)模式已成為課程教學(xué)模式的擴(kuò)展性創(chuàng)新，本文將網(wǎng)絡(luò)資源與課程內(nèi)容相結(jié)合構(gòu)建項(xiàng)目案例用于啟發(fā)式教學(xué)，以“制冷循環(huán)的熱力分析與計(jì)算”授課為例，實(shí)施混合式教學(xué)模式的案例教學(xué)，將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相銜接，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，對(duì)車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)方法優(yōu)化、提高教學(xué)質(zhì)量具有積極的推進(jìn)作用[1-3]。

一、案例教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）教學(xué)案例的素材選擇

車(chē)輛制冷與空氣調(diào)節(jié)學(xué)科交叉性強(qiáng)，課程知識(shí)涵蓋面廣，所涉機(jī)械、能源、控制等學(xué)科多年來(lái)涌現(xiàn)了大批科學(xué)家和工程師，取得了大量的研究成果，積累了豐富的史料和經(jīng)典案例。同時(shí)，作為制冷和空調(diào)技術(shù)在軌道車(chē)輛領(lǐng)域的應(yīng)用課程，隨著軌道交通技術(shù)的進(jìn)步，尤其是與人工智能、新能源技術(shù)相結(jié)合，形成了先進(jìn)的學(xué)科前沿技術(shù)，提供了豐富的創(chuàng)新素材，因此，本課程案例資源比較充裕，課程教學(xué)中，可選擇與車(chē)輛制冷與空氣調(diào)技術(shù)發(fā)展歷程密切相關(guān)且具有代表性的案例素材，課程各章節(jié)選用的部分重點(diǎn)案例見(jiàn)表1。

案例素材的選擇體現(xiàn)教學(xué)過(guò)程的擴(kuò)展性，使學(xué)生既能從案例中學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)，又能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)際問(wèn)題，并通過(guò)廣泛閱讀文獻(xiàn)討論解決實(shí)際問(wèn)題的方法。通過(guò)案例啟發(fā)，不但能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，而且能開(kāi)拓思維，鼓勵(lì)其對(duì)實(shí)際問(wèn)題提出見(jiàn)解，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。同時(shí)在這一過(guò)程中有機(jī)融入思政元素，引導(dǎo)學(xué)生增強(qiáng)專(zhuān)業(yè)使命感，培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)崗敬業(yè)的職業(yè)精神。

（二）教學(xué)案例的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

教學(xué)案例的設(shè)計(jì)是在深入分析課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上，將課程知識(shí)相關(guān)的文獻(xiàn)資料與案例有機(jī)結(jié)合的過(guò)程。本課程的案例設(shè)計(jì)通過(guò)教學(xué)目標(biāo)、引導(dǎo)問(wèn)題、文獻(xiàn)及視頻資料、案例分析、引申討論課后閱讀的結(jié)構(gòu)展開(kāi)，使教學(xué)的內(nèi)容和目標(biāo)清晰呈現(xiàn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)和思考貫穿始終。以“制冷循環(huán)的熱力分析與計(jì)算”的授課為例，其教學(xué)案例設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。

該教學(xué)案例以制冷循環(huán)的壓焓圖和熱力性能指標(biāo)等知識(shí)點(diǎn)為基礎(chǔ)，選擇“制冷劑R134a壓焓圖及其在空調(diào)制冷循環(huán)中的熱力分析”為素材。首先提出“壓焓圖和熱力性能指標(biāo)是什么”的引導(dǎo)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生閱讀及觀看相關(guān)文獻(xiàn)資料和教學(xué)視頻，初步理解制冷循環(huán)的熱力分析工具和計(jì)算指標(biāo)的關(guān)系，通過(guò)核心案例幫助學(xué)生全面掌握制冷循環(huán)熱力分析計(jì)算的方法，培養(yǎng)學(xué)生思考分析的能力，同時(shí)為學(xué)生預(yù)留充裕的探索和討論的空間，通過(guò)“夏季車(chē)內(nèi)空調(diào)溫度調(diào)節(jié)的依據(jù)是什么”等問(wèn)題的討論，使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到熱力循環(huán)經(jīng)濟(jì)性分析的重要性，課后進(jìn)一步閱讀相關(guān)文獻(xiàn)[4-5]，探討相關(guān)問(wèn)題，拓寬視野和思路。整個(gè)教學(xué)案例通過(guò)提出問(wèn)題、查閱資料、案例分析、思考討論、總結(jié)歸納等過(guò)程，使學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，鍛煉學(xué)生的思考能力、表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，同時(shí)在案例教學(xué)中有機(jī)地融入思政教育元素，形成價(jià)值引領(lǐng)，達(dá)到案例教學(xué)“知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)、思政目標(biāo)”的融合統(tǒng)一。

二、混合式教學(xué)模式實(shí)施與教學(xué)反思

（一）“線上+線下”混合式教學(xué)模式的實(shí)施

為了更好地實(shí)現(xiàn)案例教學(xué)目標(biāo)，在教學(xué)設(shè)計(jì)上改變以教師課堂講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式，主動(dòng)實(shí)施以學(xué)生為中心的“線上+線下”混合教學(xué)模式，從課堂教學(xué)向前后兩端延伸教學(xué)鏈，擴(kuò)展至課前、課中和課后，“制冷循環(huán)的熱力分析與計(jì)算”案例混合式教學(xué)具體實(shí)施見(jiàn)表3。

在課前階段，發(fā)布教學(xué)計(jì)劃、閱讀資料、教學(xué)視頻和討論題目，學(xué)生結(jié)合知識(shí)要點(diǎn)和學(xué)習(xí)目標(biāo)，通過(guò)線上超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；課中教學(xué)階段以案例授課為主，圍繞“制冷劑R134a壓焓圖及其在空調(diào)制冷循環(huán)中的熱力分析”案例，通過(guò)信息化技術(shù)進(jìn)行生動(dòng)的案例展示，使學(xué)生深入理解“壓焓圖→熱力性能指標(biāo)→熱力計(jì)算”三位一體的關(guān)系，通過(guò)互動(dòng)提問(wèn)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)“夏季車(chē)內(nèi)空調(diào)溫度的調(diào)節(jié)依據(jù)”開(kāi)展分組討論，形成討論意見(jiàn)并進(jìn)行交流，教師對(duì)案例討論情況進(jìn)行總結(jié)歸納，并結(jié)合“壓焓圖的精確繪制”“制冷循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性”適時(shí)融入思政元素，達(dá)成專(zhuān)業(yè)知識(shí)教學(xué)和思政教學(xué)目標(biāo)的統(tǒng)一。課后通過(guò)線上超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)發(fā)布知識(shí)點(diǎn)總結(jié)，布置課后作業(yè)，指導(dǎo)學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生閱讀文獻(xiàn)，關(guān)注生產(chǎn)和生活中制冷循環(huán)的應(yīng)用和經(jīng)濟(jì)性要求，激發(fā)學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí)的興趣。

（二）教學(xué)反思

教學(xué)效果的評(píng)價(jià)之一是學(xué)生的反饋。學(xué)生的反饋不僅體現(xiàn)在課堂上，還要貫穿于整個(gè)案例教學(xué)過(guò)程中[6]。教師在發(fā)布課前教學(xué)任務(wù)時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生了解課程教學(xué)內(nèi)容，課中在給學(xué)生進(jìn)行案例分析、引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)討論時(shí)要關(guān)注學(xué)生的課堂反饋，課后通過(guò)線上超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)和學(xué)生進(jìn)行線上交流，進(jìn)一步獲取學(xué)生對(duì)教學(xué)的建議和意見(jiàn)。將學(xué)生的反饋情況與課程的知識(shí)、能力及思政目標(biāo)分別對(duì)應(yīng)整理（見(jiàn)表4），并作為教學(xué)效果評(píng)價(jià)的重要依據(jù)。

從學(xué)生的反饋來(lái)看，本次案例教學(xué)獲得了比較理想的教學(xué)效果，學(xué)生通過(guò)主動(dòng)探究、分析討論、總結(jié)歸納等過(guò)程，不僅能夠深刻認(rèn)識(shí)并掌握制冷循環(huán)熱力性能計(jì)算的基礎(chǔ)知識(shí)，而且培養(yǎng)了獨(dú)立思考能力、表達(dá)能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。通過(guò)案例中蘊(yùn)含的思政元素的有機(jī)融入，學(xué)生展開(kāi)對(duì)制冷循環(huán)經(jīng)濟(jì)性等深層次問(wèn)題的思考，在潛移默化中吸收了課程內(nèi)容，學(xué)習(xí)了敬業(yè)奉獻(xiàn)、精益求精的大國(guó)“工匠精神”，樹(shù)立節(jié)能環(huán)保意識(shí)，提高了其社會(huì)責(zé)任感。

三、結(jié)論

車(chē)輛制冷與空氣調(diào)節(jié)課程蘊(yùn)含著充裕的案例資源，案例教學(xué)既能增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，又能融入豐富的思政元素，是促進(jìn)專(zhuān)業(yè)教學(xué)目標(biāo)和德育目標(biāo)相統(tǒng)一的重要教學(xué)手段。課程組基于超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)開(kāi)展了課程混合式教學(xué)模式的案例教學(xué)，以“制冷循環(huán)的熱力分析與計(jì)算”教學(xué)為例，對(duì)案例教學(xué)實(shí)施方法進(jìn)行了總結(jié)，經(jīng)過(guò)學(xué)生反饋，驗(yàn)證了案例教學(xué)模式能夠培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、獨(dú)立思考和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，學(xué)生的整體素質(zhì)能夠得到提升，對(duì)車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)類(lèi)課程開(kāi)展教學(xué)模式改革，提升教學(xué)質(zhì)量具有一定的借鑒意義。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

[1] 王元芳，張素潔.軌道交通車(chē)輛空調(diào)裝置[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2021.

[2] 鄭金洲.案例教學(xué)：教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展的新途徑[J]．教育理論與實(shí)踐，2002，22（7）：36-41.

[3] 張正仁，楊娟，殷鵬飛.高?；旌鲜浇虒W(xué)促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的有效路徑[J].教師教育學(xué)報(bào)，2023，10（2）：98-105.

[4] 康偉，崔軍勝，王紳宇，等.軌道交通車(chē)輛空調(diào)系統(tǒng)智能控制與大數(shù)據(jù)應(yīng)用[J].城市軌道交通研究，2020，23（4）：134-136.

[5] 孔祥睿.城市軌道交通車(chē)輛空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].交通節(jié)能與環(huán)保，2019，15（5）：21-22.

[6] 馬書(shū)紅，戴學(xué)臻，王元慶.基于案例教學(xué)的交通經(jīng)濟(jì)類(lèi)在線課程實(shí)施效果評(píng)價(jià)[J].高教學(xué)刊，2021（8）：81-84.

［責(zé)任編輯：雷 艷］