冷库技术课程教学的初探

时间：2024-05-04

宋佳钫/天津工业大学机械工程学院

冷库技术课程教学的初探

宋佳钫/天津工业大学机械工程学院

冷库技术是建筑环境与能源应用工程专业学生的专业选修课。该课程不仅涉及了食品的冷藏工艺而其还包括了保证食品安全的制冷系统的设计和实际操作。所以此门课程理论性较强，对学生的工程实际能力要求较高。因此在教学中，要从学生的学习兴趣出发，灵活的教学方法，布置学生可以完成的设计任务，以取得良好的教学效果。

冷库技术；教学内容；设计任务

前言

《冷库技术》是建筑环境与能源应用工程专业的选修课程。通常情况下，这门课程是制冷专业的主干专业课[1]。但是随着我国冷链事业的迅速发展[2]，以及大学逐步加强对工程人才的培养，冷库技术课程的开设为培养应用型工程人才提供了更强有力的支撑，也进一步拓宽学生的专业知识，为学生就业提供更多的机会。

由于该课程涉及面较广，不仅包括理论性较强的制冷系统的基本原理，还包含了实践性较强的制冷系统安装、调试、运行管理等实际操作技能，同时还要掌握基本的食品冷藏、冷加工工艺。因此学生在学习本课程时，特别是讲授制冷循环系统方面的理论知识时，知识比较抽象，学生理解起来有一定的困难。当进行制冷系统设备安装调试时，学生对设备与管道连接的整个制冷统缺乏整体认识，所以很难对老师讲述的操作程序有清晰的认识。因此，在授课时教师必须在深入掌握课程内容的基础上，积极研究教学方法，针对不同的教学内容采用相应的教学方法，提高课堂教学效果，加强教学实践。本文结合笔者讲授“冷库技术”的实践与体会，对该课程的教学方法进行新的尝试并进行总结和探讨，以引导学生更好地学好该课程。

1.课程教学内容

《冷库技术》整个课程的知识覆盖面较广，不仅包括比较抽象的制冷循环理论知识，而且还包括制冷系统设计安装运行以及食品冷藏工艺等工程知识。课程教学内容丰富，各章内容相对独立，没有形成贯穿于整门课程的一条主线。这就形成了这门课程的特点：涉及面广、综合性强、难度较大。对于这样一门课程：知识点多且相对独立、内在规律性知识融合的力度不够，理论与实际工程设计和运行安装如何衔接，成为本课程教学改革的关键点之一。

尽管该课程各章内容独立性比较强，但是总体上可以划分为理论知识与工程实际知识两大部分。理论知识主要包括冷库蒸气压缩式制冷原理，这部分内容比较抽象不容易理解。因此在教学过程中要着重细化流体力学、工程热力学和传热学等专业基础课中的概念（包括制冷剂物理性质如密度、可压缩性、膨胀性、粘滞性，以及热传递过程等）、具体讲解制冷压缩机、蒸发器和冷凝器等制冷设备和装置的工作原理。特别是冷库的制冷循环经常采用的多级压缩要使学生理解和掌握。工程实际知识主要涵盖了食品的冷藏冷冻工艺和冷库的设计和操作运行等。这部分内容主要包括冷库的制冷工艺设计方法和程序，制冷负荷的计算、各种设备的选型计算、制冷系统方案的确定、管径计算及管道布置、机房和库房布置、施工图纸的阅读与绘制、冷库建筑施工、制冷机与制冷设备的安装等内容。另外，还会介绍实践知识如制冷系统的操作运行管理与维护、冷库的安全技术等。

总体而言，由于此课程包含的内容多，在有限的课时内不可能做到面面俱到，这样就必须对教学内容进行优化整合。理论部分主要由教师进行授课讲解；冷库设计部分教师进行重点讲授，并布置设计任务，让学生在完成任务的过程中进一步掌握专业知识；实际操作知识则通过实验教学来完成对学生的培养。

2.课堂教学方法

在教学过程中，教师要始终把握本课程的体系结构，讲清和夯实基本概念，注重学生理论思维能力的培养，还要将理论知识的讲授与工程实际紧密结合，不断拓宽学生的专业知识视野。只有这样，学生才能更好的理解和掌握本课程的知识要点，并在工程实际中加以正确的应用。

2.1 传统黑板教学法与现代多媒体课件教学法相结合

对于制冷循环理论知识部分采用板书方式可以让学生一步步跟着教师思考, 从而更好地掌握这些内容。但是板书教学教学具有信息量少不能充分显示图片信息等不足之处, 所以应该充分利用多媒体教学等现代化教学手段讲解各种设备。特别是构造复杂的设备, 很难用粉笔在黑板上画清楚, 采用多媒体教学后可使学生非常直观地了解各种设备及其内部构造。这样可加深学生对理论知识的感性认识, 激发学生的听课兴趣和热情。

2.2 启发式、互动式教学方法

传统的教学模式是老师在课堂上尽可能多地传授知识，学生被动地去接受和理解老师讲述的知识。这样的教学模式，发挥了教师的主导作用，但忽视了学生认知主体的主动性。而采用互动式教学模式既发挥教师的主导作用，又强调学生认知主体的作用，有利于学生创新思维、创新能力的培养。在互动式教学过程中，教师需要用启发式教学，在给出学生结论前，要多向学生发问，让学生使用自己的方法去推导出结论。这样在学生得到结论的过程中，不仅锻炼了思考能力，更能提高解决问题的能力，而这些能力正是大学学习的根本。本课程主要讲解质量传递，学生已经学过动量传递和热量传递的基本知识，在课程中，就可以充分调动学生回顾之前所学的知识，启发他们主动发现三种传递现象之间的联系，即可以达到对以前所学知识的融会贯通，又有助于学生自身发散思维的养成，同时也有利于学生对专业知识的理解。

3. 课题任务

由于课堂教学学时数有限，仅仅依靠课堂教学很难真正掌握此门课程。因此要给学生布置一些课题任务，着重培养学生的创新思维、工程意识、动手能力及分析问题解决问题的能力，不只是让学生学会记住专业知识，而是培养学生的科学逻辑思维能力，提高他们的综合素质。

我们会将学生分成几个大组，每个组选择一种类型的食品进行小型冷库的设计。学生在选择了需要保存的食物，接着要查找相应的冷藏条件，然后完成从负荷计算，到制冷循环设备的选型，管道的连接，到最后工程图纸的绘制。因为一个设计任务的工作比较多，所以通过细分任务，给每个学生会分配具体的设计任务，学生的学习任务清晰，学习目的明确，最后总结任务时自然水到渠成。在任务的完成过程中，不仅锻炼了学生的专业知识，还让学生体会到了工程协作，为今后的工作积累了经验。