洪磊 崔嵩 楊亮亮
[摘 要]課程教學應注重理論聯(lián)系實踐,文章以“制冷循環(huán)的熱力分析與計算”教學為例,從案例素材選擇、結(jié)構(gòu)設計、評價反思等方面闡述了案例教學的設計和實施過程,并在車輛制冷與空氣調(diào)節(jié)課程教學中實施了案例教學模式的實踐改革,基于“線上+線下”混合式教學模式開展授課,教學實踐表明案例教學能高效調(diào)動學生學習的積極性、主動性,彌補課程教學理論聯(lián)系實際不足的問題,為同類型工科專業(yè)課開展案例教學設計和教學模式改革提供有益的參考。
[關(guān)鍵詞]案例教學;車輛制冷與空氣調(diào)節(jié);混合式教學;教學設計
[中圖分類號]G642[文獻標識碼]A[文章編號]2095-3437(2024)06-0035-04
車輛制冷與空氣調(diào)節(jié)是面向車輛工程專業(yè)開設的專業(yè)基礎課,課程以工程熱力學為基礎,講授車輛空氣調(diào)節(jié)的基本要求、蒸氣壓縮式制冷的原理和計算以及車輛空調(diào)的冷卻、通風、加濕加熱系統(tǒng)等專業(yè)知識。教學中需要理論聯(lián)系實際,既要求學生掌握基礎理論知識,又要求學生了解學科前沿進展,培養(yǎng)學生先進裝備制造的思維理念。在“新工科”課程教學改革的背景下,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模式已成為課程教學模式的擴展性創(chuàng)新,本文將網(wǎng)絡資源與課程內(nèi)容相結(jié)合構(gòu)建項目案例用于啟發(fā)式教學,以“制冷循環(huán)的熱力分析與計算”授課為例,實施混合式教學模式的案例教學,將理論知識與實際應用相銜接,充分調(diào)動學生的學習積極性,對車輛工程專業(yè)課程教學方法優(yōu)化、提高教學質(zhì)量具有積極的推進作用[1-3]。
一、案例教學設計
(一)教學案例的素材選擇
車輛制冷與空氣調(diào)節(jié)學科交叉性強,課程知識涵蓋面廣,所涉機械、能源、控制等學科多年來涌現(xiàn)了大批科學家和工程師,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,作為制冷和空調(diào)技術(shù)在軌道車輛領域的應用課程,隨著軌道交通技術(shù)的進步,尤其是與人工智能、新能源技術(shù)相結(jié)合,形成了先進的學科前沿技術(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,課程教學中,可選擇與車輛制冷與空氣調(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)選用的部分重點案例見表1。
案例素材的選擇體現(xiàn)教學過程的擴展性,使學生既能從案例中學習基礎知識,又能運用所學知識發(fā)現(xiàn)實際問題,并通過廣泛閱讀文獻討論解決實際問題的方法。通過案例啟發(fā),不但能加強學生對理論知識的理解,而且能開拓思維,鼓勵其對實際問題提出見解,鍛煉學生的實踐應用能力。同時在這一過程中有機融入思政元素,引導學生增強專業(yè)使命感,培養(yǎng)學生愛崗敬業(yè)的職業(yè)精神。
(二)教學案例的結(jié)構(gòu)設計
教學案例的設計是在深入分析課程內(nèi)容的基礎上,將課程知識相關(guān)的文獻資料與案例有機結(jié)合的過程。本課程的案例設計通過教學目標、引導問題、文獻及視頻資料、案例分析、引申討論課后閱讀的結(jié)構(gòu)展開,使教學的內(nèi)容和目標清晰呈現(xiàn),學生的學習和思考貫穿始終。以“制冷循環(huán)的熱力分析與計算”的授課為例,其教學案例設計見表2。
該教學案例以制冷循環(huán)的壓焓圖和熱力性能指標等知識點為基礎,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是什么”的引導問題,引導學生閱讀及觀看相關(guān)文獻資料和教學視頻,初步理解制冷循環(huán)的熱力分析工具和計算指標的關(guān)系,通過核心案例幫助學生全面掌握制冷循環(huán)熱力分析計算的方法,培養(yǎng)學生思考分析的能力,同時為學生預留充裕的探索和討論的空間,通過“夏季車內(nèi)空調(diào)溫度調(diào)節(jié)的依據(jù)是什么”等問題的討論,使學生充分認識到熱力循環(huán)經(jīng)濟性分析的重要性,課后進一步閱讀相關(guān)文獻[4-5],探討相關(guān)問題,拓寬視野和思路。整個教學案例通過提出問題、查閱資料、案例分析、思考討論、總結(jié)歸納等過程,使學生變被動學習為主動學習,鍛煉學生的思考能力、表達能力和團隊協(xié)作能力,同時在案例教學中有機地融入思政教育元素,形成價值引領,達到案例教學“知識目標、能力目標、思政目標”的融合統(tǒng)一。
二、混合式教學模式實施與教學反思
(一)“線上+線下”混合式教學模式的實施
為了更好地實現(xiàn)案例教學目標,在教學設計上改變以教師課堂講授為主的傳統(tǒng)教學模式,主動實施以學生為中心的“線上+線下”混合教學模式,從課堂教學向前后兩端延伸教學鏈,擴展至課前、課中和課后,“制冷循環(huán)的熱力分析與計算”案例混合式教學具體實施見表3。
在課前階段,發(fā)布教學計劃、閱讀資料、教學視頻和討論題目,學生結(jié)合知識要點和學習目標,通過線上超星學習通平臺進行自主學習,激發(fā)學生的學習興趣;課中教學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,通過信息化技術(shù)進行生動的案例展示,使學生深入理解“壓焓圖→熱力性能指標→熱力計算”三位一體的關(guān)系,通過互動提問提升學生的學習主動性。引導學生針對“夏季車內(nèi)空調(diào)溫度的調(diào)節(jié)依據(jù)”開展分組討論,形成討論意見并進行交流,教師對案例討論情況進行總結(jié)歸納,并結(jié)合“壓焓圖的精確繪制”“制冷循環(huán)的經(jīng)濟性”適時融入思政元素,達成專業(yè)知識教學和思政教學目標的統(tǒng)一。課后通過線上超星學習通平臺發(fā)布知識點總結(jié),布置課后作業(yè),指導學生鞏固所學知識,進一步引導學生閱讀文獻,關(guān)注生產(chǎn)和生活中制冷循環(huán)的應用和經(jīng)濟性要求,激發(fā)學生持續(xù)學習的興趣。
(二)教學反思
教學效果的評價之一是學生的反饋。學生的反饋不僅體現(xiàn)在課堂上,還要貫穿于整個案例教學過程中[6]。教師在發(fā)布課前教學任務時要引導學生了解課程教學內(nèi)容,課中在給學生進行案例分析、引導學生展開討論時要關(guān)注學生的課堂反饋,課后通過線上超星學習通平臺和學生進行線上交流,進一步獲取學生對教學的建議和意見。將學生的反饋情況與課程的知識、能力及思政目標分別對應整理(見表4),并作為教學效果評價的重要依據(jù)。
從學生的反饋來看,本次案例教學獲得了比較理想的教學效果,學生通過主動探究、分析討論、總結(jié)歸納等過程,不僅能夠深刻認識并掌握制冷循環(huán)熱力性能計算的基礎知識,而且培養(yǎng)了獨立思考能力、表達能力及團隊協(xié)作能力。通過案例中蘊含的思政元素的有機融入,學生展開對制冷循環(huán)經(jīng)濟性等深層次問題的思考,在潛移默化中吸收了課程內(nèi)容,學習了敬業(yè)奉獻、精益求精的大國“工匠精神”,樹立節(jié)能環(huán)保意識,提高了其社會責任感。
三、結(jié)論
車輛制冷與空氣調(diào)節(jié)課程蘊含著充裕的案例資源,案例教學既能增強學生學習的積極性、主動性,又能融入豐富的思政元素,是促進專業(yè)教學目標和德育目標相統(tǒng)一的重要教學手段。課程組基于超星學習通平臺開展了課程混合式教學模式的案例教學,以“制冷循環(huán)的熱力分析與計算”教學為例,對案例教學實施方法進行了總結(jié),經(jīng)過學生反饋,驗證了案例教學模式能夠培養(yǎng)學生的自學能力、獨立思考和團隊協(xié)作能力,學生的整體素質(zhì)能夠得到提升,對車輛工程專業(yè)類課程開展教學模式改革,提升教學質(zhì)量具有一定的借鑒意義。
[ 參 考 文 獻 ]
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[責任編輯:雷 艷]