微課比賽-教學(xué)設(shè)計

微課教學(xué)比賽教學(xué)設(shè)計1課程基本描述微課程名稱：空調(diào)系統(tǒng)的冷源--壓縮式制冷機組原理課程內(nèi)容所屬學(xué)科：工學(xué)課程所屬專業(yè)：建筑環(huán)境與設(shè)備工程所屬課程：建筑設(shè)備適用專業(yè)：土木工程、建筑學(xué)教材選用：劉妍主編《建筑設(shè)備工程》北京：中國水利水電出版社，2012劉源全主編《建筑設(shè)備》北京：北京大學(xué)出版社，2004張愛民主編《建筑設(shè)備工程》北京：中國水利水電出版社，2009課程時長：18分鐘主講人：劉方亮所在院校：哈爾濱理工大學(xué)所在院系：建筑工程學(xué)院土木工程系2教學(xué)背景本微課程“空調(diào)系統(tǒng)的冷源——壓縮式制冷機組原理”，屬于“建筑設(shè)備”課程中“空調(diào)系統(tǒng)”章節(jié)內(nèi)的重點、難點。建筑設(shè)備課程面向土木工程及建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生，屬于這兩個專業(yè)的專業(yè)平臺課程。2.1建筑設(shè)備課程背景及特點隨著現(xiàn)代建筑，特別是高層建筑的迅猛發(fā)展，人民物質(zhì)生活水平提高，對建筑的使用功能和質(zhì)量提出了越來越高的要求，以至建筑設(shè)備投資在建筑總投資中的比重日益增大。從事建筑類各專業(yè)工作的技術(shù)人員，只有對現(xiàn)代建筑物中的給排水、供暖、通風(fēng)、空調(diào)、燃氣供應(yīng)、消防、供配電、智能建筑等系統(tǒng)和設(shè)備的工作原理和功能以及在建筑中的設(shè)置應(yīng)用情況有所了解，才能在建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計、建筑施工、室內(nèi)裝飾、建筑管理等工作中合理的配置及使用能源和資源，真正做到既能完美體現(xiàn)建筑的設(shè)計和使用功能，又能盡量減少能量的損耗和資源的浪費。課程的主要內(nèi)容分為四大部分：一是建筑給水排水工程，主要研究室外給水排水工程、建筑給水工程和建筑排水工程的相關(guān)知識；二是采暖、供熱、燃氣、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)，它研究建筑采暖系統(tǒng)、熱水及燃氣供應(yīng)、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)的相關(guān)知識。三是建筑消防，包括建筑消防給水系統(tǒng)、建筑防煙排煙。四是建筑電器及建筑設(shè)備自動化，主要研究建筑供電及配電、建筑電氣照明?？諝庹{(diào)節(jié)一章，是建筑設(shè)備課程中的重要內(nèi)容，指用人為的方法處理室內(nèi)空氣的溫度、濕度、潔凈度和氣流速度的技術(shù)?？墒鼓承﹫鏊@得具有一定溫度和一定濕度的空氣，以滿足使用者及生產(chǎn)過程的要求和改善勞動衛(wèi)生和室內(nèi)氣候條件。般比較合理的流程是：先使外界空氣與控制溫度的水充分接觸，達到相應(yīng)的飽和濕度，然后將這飽和空氣加熱使其達到所需要的溫度。當(dāng)某些原始空氣的溫度和濕度過低時，可預(yù)先進行加熱或直接通入蒸汽，以保證與水接觸時能變?yōu)轱柡涂諝?。而空調(diào)設(shè)備及空調(diào)系統(tǒng)要正常工作，滿足建筑內(nèi)環(huán)境對冷量的需求，則必須依靠冷源。2.2本微課程特點本文課程主要討論的是冷源中壓縮式制冷機組的工作原理。由淺入深，在回顧上一節(jié)知識點的基礎(chǔ)上，首先介紹冷源的定義、分類和組成。然后通過ppt動畫，逐步展示制冷劑在壓縮式制冷機組中的流動過程和狀態(tài)變化，從而直觀體現(xiàn)壓縮式制冷機組的工作過程。在掌握壓縮式制冷機組工作原理的基礎(chǔ)上，通過“先思考，后討論”的方式給出了家用冰箱和空調(diào)的工作原理及特點。本微課程在基礎(chǔ)理論知識教學(xué)的基礎(chǔ)上，注重知識的實踐和應(yīng)用，力求理論與實踐相聯(lián)系，將原理與設(shè)備運行有機結(jié)合。同時，利用前導(dǎo)課程的知識，解釋課程中的設(shè)備運行原理，把握了知識的連貫性。在課堂上通過簡單可行的實驗，對知識點進行驗證。通過這種方式，簡單明了的對理論問題進行了分析，又不缺少課堂教學(xué)的趣味性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。3教學(xué)目標(biāo)3.1微課程教學(xué)目標(biāo)通過微課程的學(xué)習(xí)，主要培養(yǎng)學(xué)生以下幾個方面的能力：掌握冷源的定義和分類明確壓縮式制冷機組的特點和使用場所掌握壓縮式這冷機組的組成并理解各組件的功能掌握流體流過膨脹閥前后制冷劑流速和壓強的變化關(guān)系（難點）理解壓縮式制冷機組的工作原理和制冷劑在制冷過程中狀態(tài)的變化（重點、難點）運用壓縮式制冷機組的原理解釋冰箱和空調(diào)的工作過程（重點、難點）應(yīng)用壓縮式制冷機組的原理明確冰箱和空調(diào)的區(qū)別以上面的能力為基礎(chǔ)，完成自制制冷系統(tǒng)的實驗根據(jù)學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和能力方面的差異性，將整個微課程教學(xué)目標(biāo)分成三個水平：合格水平（符合課標(biāo)的最低要求），中等以上水平（符合課標(biāo)的基本要求），優(yōu)秀水平（符合或超出課標(biāo)提出的最高要求）。具體如下表：衡量標(biāo)準合格水平中等以上水平優(yōu)秀水平可以正確論述壓縮式制冷機組的工作原理和制冷劑在制冷過程中狀態(tài)的變化在合格水平的基礎(chǔ)上，可以正確解釋冰箱和空調(diào)的工作過程在中等水平基礎(chǔ)上，可以獨立完成自制制冷系統(tǒng)的實驗，并獨立理解熱泵的工作原理4教學(xué)方法4.1重點、難點內(nèi)容采用誘導(dǎo)法講授針對微課程中同學(xué)們普遍認為學(xué)習(xí)難度比較大的部分，如：膨脹閥前后制冷劑流速和壓強的變化關(guān)系（流體力學(xué)的相關(guān)內(nèi)容），一定要采取誘導(dǎo)法，不能采取直接教授的方法。因為若采用直接教授的方法，一旦同學(xué)們無法理解所講授內(nèi)容。這樣很容易引起同學(xué)們對于本門課程學(xué)習(xí)失去興趣，直接導(dǎo)致教學(xué)效果的失敗。例1：在講解“膨脹閥前后制冷劑流速和壓強的變化關(guān)系”部分時，結(jié)合膨脹閥（節(jié)流裝置）的實際結(jié)構(gòu)，輔以流體力學(xué)的連續(xù)性方程，說明流體流速增加是，壓強減小的原因。如下圖所示。根據(jù)連續(xù)性方程可知，則制冷劑流過節(jié)流裝置后，流速增大，壓強應(yīng)如何變化？利用吹紙條實驗，對流速壓強之間的關(guān)系簡單進行證明。吹紙條實驗：手拿兩張紙，讓紙自然下垂，然后在兩張紙中間向下吹氣，紙會向中間靠攏。如圖：分析：不吹氣時，紙的兩側(cè)空氣可近似看作靜止，兩側(cè)空氣對紙作用的壓強相等，氣壓不會引起紙運動．吹氣時，紙間氣流的流速增加，壓強減小，而紙條外側(cè)空氣壓強不變，結(jié)果紙在兩側(cè)壓強差的作用下，紙條向壓強小的一側(cè)（有氣流的一側(cè)）運動，紙就向?qū)Ψ娇拷Ｋ粤魉僭黾訒r，壓強應(yīng)降低。得到的結(jié)論是無論制冷劑流入膨脹閥之前壓強狀況如何，只要流過膨脹閥，制冷劑壓強就要降低。以一個簡單的實驗為例，讓同學(xué)們掌握了枯燥的流體力學(xué)知識。這樣在講授枯燥理論知識的同時，以簡單的例子引入，不但可以加深同學(xué)們的理解，同時還能為進一步理解壓縮式制冷機組的工作原理打下好的基礎(chǔ)。4.2注重應(yīng)用性的任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)方法現(xiàn)階段，本科畢業(yè)生大多不是去做理論性研究的,而是直接進入社會，為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的直接參與者。學(xué)生所學(xué)知識的實用性就變得尤其的重要。那么對于《建筑設(shè)備》這門課又如何在講授的過程中體現(xiàn)應(yīng)用性呢？微課程中“壓縮式制冷機組的工作原理”的教學(xué)方法是結(jié)合所學(xué)知識的實際應(yīng)用進行應(yīng)用型的學(xué)習(xí)，即任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)方法。在介紹“壓縮式制冷機組的工作原理”知識點之后，為了幫助學(xué)生進一步消化、理解原理，使理論與實踐有機的結(jié)合。將“壓縮式制冷機組的工作原理”與實際生活中的冰箱、空調(diào)設(shè)備相聯(lián)系。以提問的方式先讓學(xué)生獨立思考以下問題：冰箱：問題1.冰箱冷凍室內(nèi)部為那個制冷部件？問題2.冰箱背部為哪個制冷部件？問題3.夏天房間可否通過敞開冰箱達到降低室溫的目的？以“壓縮式制冷機組的工作原理”為基礎(chǔ)，結(jié)合冰箱工作原理圖，得出正確結(jié)論。答案1.冰箱冷凍室內(nèi)部為那個制冷部件？蒸發(fā)器答案2.冰箱背部為哪個制冷部件？冷凝器答案3.夏天房間可否通過敞開冰箱達到降低室溫的目的？不可實現(xiàn)，因。敞開冰箱時間越長，房間得到的熱量越多?？照{(diào)：問題1.夏季，室內(nèi)機、室外機各為哪一個制冷部件？問題2.冬季，室內(nèi)機、室外機各為哪一個制冷部件？問題3.家用空調(diào)如何時間冬夏兩季的工況？結(jié)合“壓縮式制冷機組的工作原理”動畫，完成以上問題的解釋。答案1.夏季，室內(nèi)機、室外機各為哪一個制冷部件？室內(nèi)機→蒸發(fā)器；室外機→冷凝器答案2.冬季，室內(nèi)機、室外機各為哪一個制冷部件？與夏季相反答案3.家用空調(diào)如何時間冬夏兩季的工況？制冷劑逆向流動，可以實現(xiàn)蒸發(fā)器和冷凝器對調(diào)。通過實際問題的解決，使學(xué)生掌握“壓縮式制冷機組的工作原理”這一知識點，同時滿足應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求。4.3運用現(xiàn)代化教學(xué)手段豐富教學(xué)形式現(xiàn)代教學(xué)，已不再是教案本、粉筆和老師的講授的過程，而是由網(wǎng)絡(luò)、PPT、音響等組成的多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)。因此，在講授相關(guān)知識的時候，要盡可能的結(jié)合一些最新的資料如：flash動畫、視頻資料以及相關(guān)的圖片資料。這樣在增加同學(xué)們學(xué)習(xí)興趣的同時，也會進一步減輕教師授課的難度，更容易把教師對知識的理解和把握清晰的傳遞給學(xué)生。例如：在講解“壓縮式制冷機組的工作原理”內(nèi)容時可借助ppt動作逐步展示制冷劑的狀態(tài)變化，并結(jié)合flash動畫加深同學(xué)們對制冷劑流動狀態(tài)、吸熱和放熱方式、設(shè)備之間關(guān)系等的理解。如下圖所示。微課程設(shè)計思路總結(jié)如下：當(dāng)然在教學(xué)過程中，會不斷發(fā)現(xiàn)需要進行改進的地方，如果我們能不斷的進行總結(jié)，必然會在教學(xué)水平和能力方面有更大的提高。同時，我們培養(yǎng)出來的學(xué)生才能真正適應(yīng)社會需求，服務(wù)社會。5教學(xué)總結(jié)本文課程主要討論的是冷源中壓縮式制冷機組的工作原理。由淺入深，在回顧上一節(jié)知識點的基礎(chǔ)上，首先介紹冷源的定義、分類和組成。通過ppt動畫，逐步展示制冷劑在壓縮式制冷機組中的流動過程和狀態(tài)變化，從而直觀體現(xiàn)壓縮式制冷機組的工作過程。在掌握壓縮式制冷機組工作原理的基礎(chǔ)上，通過“先思考，后討論”的方式給出了家用冰箱和空調(diào)的