《制冷原理与设备》是能源与动力工程专业的核心必修课,2019 年首次开课,历经校级教改项目、课程思政示范课程、一流本科课程等多阶段建设,承担着连接《工程热力学》《传热学》等学科基础课与《热泵技术》《制冷装置设计》等专业课的桥梁作用,面向大三上学期学生开设,共 48 学时、3学分。
一、课程教学目标
课程以“学生中心、需求导向、产教融合”为育人理念,结合 OBE 思想构建三维目标体系:
知识目标:掌握蒸气压缩式/吸收式制冷循环原理、热力计算方法,熟悉制冷剂选型原则及制冷设备(冷凝器、蒸发器、节流装置等)的结构与适用场景,了解绿色制冷新技术;
能力目标:具备制冷循环热力计算、设备选型设计及经济合理制冷方案制定的能力,能运用虚拟仿真工具分析系统故障与优化工况;
素质目标:培养双碳报国情怀、节能环保意识与工匠精神,形成辩证的工科思维,提升团队协作与工程问题解决素养。
二、教学体系创新:“1336”模式耦合思政具象化
以“培养应用型创新人才”为核心,构建“1336”特色教学模式,同步实现内容重构与思政融入,破解“知识点杂、思政脱节”痛点。
“1336”教学模式围绕“立德树人”为核心,将教学过程拆分为“课前引导-课中学习-课后答疑”3个阶段,融入“爱党爱国爱专业、爱岗敬业讲奉献、修身养德练本领”3层次的思政内容,按照课前思政导引、视频学习、案例教学、知识巩固、总结提炼、随堂测试6阶段开展课堂教学,形成“导学-自学-拓学”闭环;并且每章节融入思政案例-如“液体相变制冷”借“曾侯乙铜鉴缶”树民族自豪感,“制冷剂选用”结合“双碳目标”育环保意识,“吸收式制冷循环”以“卡塔尔露天空调”传科学家精神,实现专业知识与价值引领同频。
图1 “1336”教学体系流程图
三、教学方法创新:数字赋能教学全流程
为提升学生数智能力与应用能力,将数字技术与AI贯穿“课前-课中-课后”全流程,按照BOPPPS开展教学流程,打破传统教学局限。
图2 BOPPPS教学模式流程图
课前:数字导学+AI预判:依托学习通平台线上资源,推送预习任务单,利用AI分析学生预习数据,精准定位知识薄弱点,为课中教学调整提供依据;课中:多元互动+AI赋能:对于“蒸气压缩式制冷循环”教学,以冬奥会空调设计为任务,搭配AI模拟不同工况进行能耗对比;讲“制冷设备”采用翻转课堂,AI辅助随堂测试,即时反馈学习效果;借助国家虚拟仿真平台,让学生沉浸式完成“制冷系统组装与故障分析”,破解“换热器设计计算”等抽象知识点;课后:实践延伸+AI拓学:引导学生参与企业真实项目(如校园建筑冷热源系统节能改造),通过“方案设计-设备选型-安装调试”全流程实践,提升工程应用能力。课后通过AI辅助作业批改、生生互评,强化知识应用;推送“热电制冷”“磁制冷技术”等拓展视频,AI根据学生兴趣推荐行业前沿资料,关注能源动力领域技术发展的要求。




图3 AI赋能教学过程图
四、评价体系创新:AI赋能考核新效能
本门课程基于教学目标,以激发学生的学习动力和专业兴趣为着力点,围绕“学得怎么样”的评价思路,建立了“两结合、多元化”的综合性课程考核评价体系。两结合是“过程性考核(50%)+终结性考核(50%)”,多元化是过程性考核涵盖线上学习、随堂测试、小组任务、实践活动、课后作业五部分,结合AI批阅、小组互评、组内互评、校企双评的评价方式,全面评价学生能力。


图4 考核评价体系图