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制冷专业教育与多媒体

发布日期:2017-04-21 来源: 本网 查看次数: 175 作者:admin

核心提示:  自20世纪60年代诞生以来,经历了不同的发展阶段,其概念或含义也在不断发展11〃-.一般来说,计算机辅助教学是指以计算机为载体,通过计算机技术与教育教学内容的有机结合,帮助教育者完成部分教育内容的

  自20世纪60年代诞生以来,经历了不同的发展阶段,其概念或含义也在不断发展11〃-.一般来说,计算机辅助教学是指以计算机为载体,通过计算机技术与教育教学内容的有机结合,帮助教育者完成部分教育内容的一种现代化的教育教学形式。随着计算机技术的飞速发展,多媒体技术越来越多地被应用在教育实践当中,为教育的发展进步和教学方式的多样化提供了更多的支持。

  在新世纪初,如何面对社会的飞速发展和变化,充分利用以计算机多媒体为代表的新兴技术,对现行的教育内容和体系进行改革,无疑是制冷专业教育所面临的重要课题。

  北京工业大学环境与能源工程学院制冷学科部以培养学习者的创新思维和创新能力为出发点,利用最新的计算机多媒体技术,连续开发成功了一系列以制冷专业教育为目的的CAI软件。它包括一系列各自独立运行的CAI软件,涵盖了制冷专业的所有主要专业课程的内容,并有针对性地更新了部分传统的教学内容,克服了教材出版周期长、某些教材内容过于陈旧的弊病,教学效果直观生动,在大学本科、专科专业课教学以及制冷技术人员的培训中体现出了突出的优势。从这几年开发和应用CAI软件的实践中,我们深刻体会到,实现面向专业教育的计算机辅助教学,并不只是开发几个课件,而是要根据专业特点,解决好下面的一系列问题,实现教育者、学习者和计算机间的有机结合和良性互动。

  1涵盖面宽广、突出重点难点新世纪对人才的要求决定了我们的专业教f不能太狭窄,应该从全局考虑,知识涵盖面尽可能宽,使学习者能成为该专业领域的“通才”。以此为出发点,制冷专业教育的计算机辅助教学也应尽量应用于制冷专业的所有课,形成规模优势。以前国内也有高校从自身需要出发,开发暖通空调制冷方面的CAI软件,但由于条件所限,仅包括了一盯多幅静态图和十多t视频文件14,其知识点的覆盖率及生动性稍显欠缺。

  近年来,我们相继开发出了多媒体CAI素材库“,”冷凝器性能仿真实验“/‘冰蓄冷空调运行经济性分析软件”等软件,包括/数百个二维、三维动画和视频音频文件,并且正在开发“空调原理与设备CAI软件集”、“制冷装置t'AI软件集”、“虚拟制冷实验室”等软件上述各软件包中均广泛采用了多媒体手段,其内容已经基本涵盖了制冷专业的主要专业课程,从整体t促进f制冷专业教育水平的提高59尽管我们始终注意CAI对专业课程的高覆盖率,但是,在开发CAI软件的起始阶段却不宜面面俱到、平均使用力量,要把主要精力放在教学的点、难点以及薄弱环节上,回转式制冷压缩机是专业课教学内容中的点与难点。回转式压缩机中的螺杆、滚动转子、涡旋式压缩机的运动部件型线复杂,靠传统的教学手段和教材,教师很难把结构与工作过程讲清楚。运用“制冷压缩机CAI软件集”中的一个个软件可以将不同回转式压缩机的结构特点与工作过程在屏幕上动态显示,达到直观教学的目的。

  制冷学科属于热能机械类,过去的教学内容侧重于机械方面,随着科学技术的飞速发展,机械与自动控制越来越密不可分。在制冷专业课中自动控制的内容所占比例很小,现在市场上有关自动控制的软件主要适用于大型工业生产设备及智能大厦的控制系统,目前尚未发现应用于制冷行业又符合教学需要的相关软件。因此加强自控是教学内容改革的重点。我们自主开发的“制冷自控组态软件”极大地加强了本学科教学中电的内容。就是该软件中的一个动画的画面。

  小型伙食冷库温度控制系统原理动画对学生的技术经济分析能力的培养是以往的教学中一个薄弱环节,我们有意识地加强了这方面的教学内容。例如,冰蓄冷空调运行经济性分析软件“可以对中央空调系统采用不同的冰蓄冷方案的综合经济指标进行分析,培养了学生的经济意识、工程意识和社会意识,提高了学生对工程项目做技术可靠性分析、经济合理性分析以及综合评价的能力。

  2改变传统的课堂教学模式多媒体CAI具有丰富的表现力,是对传统的维动画的画面。

  教材中的黑白图片变成色彩丰富的动画、视频文件,教学内容能及时更新,通过色彩、动画、声音、文字等的有机结合,综合作用于学习者的感官,有利于激发学习者作为认知主体的学习兴趣,有了学习兴趣就有助于自觉加深对专业知识的掌握。多种媒体的综合运用提供的信息密集度要篼于教师单纯讲授时的,从而有利于知识由教育者向学习者传递。

  溴化锂吸收式制冷机二维动画演示3加强CAI在实践教学中的作用一段时间以来,人们对CAI改善课堂教学所起的作用给予了积极的肯定,但是却往往忽视了CAI在实践教学中的作用。我们认为,多媒体CAI与实验等实践教学环节并不矛盾,它不但可以运用在实践教学中,而且还可以强化实践教学的效果。在我们开发的“制冷压缩机CAI软件集”、“制冷自控组态软件”、“制冷原理与设备多媒体CAI素材库”等软件包中,均有与实验等实践教学相关的部分,而“冷凝器性能仿真实验”、“冰蓄冷空调运行经济性分析软件”更是直接面向实践教学与培训。

  专业课程的实验教学一直是制冷专业本科生培养中的薄弱环节。按照常规作法,5~6人一组,每人分工负责1~2个测点,学生缺乏对实验的全面把握,感觉枯燥乏味,表现倦态散漫,实验效果可想而知。通过引人多媒体CAI软件,在实验前要求学生利用该软件预习实验,熟悉整个实验系统和实验步骤,进行模拟实验,迅速全面了解各种因素变化对实验结果的影响。配合真实实验台的运行情况,我们编制了辅助教学问答题题库,供学生完成模拟实验后使用。该功能启发学生用已学过的专业知识如何解决实际问题,以提篼学生分析问题和解决问题的能力。显示的就是由我们自主开发的具有这种功能的软件中的一个画面。

  制冷压缩机性能实验台计算机模拟系统4学习者在CAI软件的开发和应用过程中的全程参与根据几年来的实践,我们体会到,学习者不应只是CAI的被动接受者,而应该强调在CAI的课程选择、教学设计、软件的结构设计,脚本编写、编程调试、评价修改等各阶段都应有学习者以不同的方式参与开发过程。从实际效果来看,这样做一方面极大的提篼了学习者的计算机应用水平,同时也加深了他们对专业基础知识及专业知识的理解,并得到了应用这些知识解决问题的机会。在课题完成过程中提篼了学生的自学能力,搜集处理信息能力,分析与解决问题的能力及团结协作能力;使学生的综合素质有所提篼>这也正是我们所要达到的培养目标。

  5注重素材库的建设目前在开发CAI软件过程中不同程度地存在重复开发的现象,造成了人力和资源的浪费。造成这种现象的原因很多,其中的一个重要原因是由于某些CAI软件的开发者本身就是教师,他们的CAI软件强烈地体现出自己个人的授课习惯,然而,由于教师们的思维习惯和授课方式千差万别,导致其他教师不愿意使用这些软件。针对这一众口难调的问题,建立具有专业特点的素材库是一个良好的解决方案。在这一方面,我们通过开发“制冷原理与设备多媒体CAI素材库”进行了尝试。通过素材库的建立,将一个个专业知识点制作成可以独立运行的多媒体软件。不同的教师在备课时可以根据自己的要求,选择自己感兴趣的多媒体素材,自行确定播放次序,然后通过素材库的课件生成平台创建符合自己教学特点的多媒体课件。

  当前,在不少国家出现了由CAI向CAL(Computer-AssistedLearning,计算机辅助学习)发展的趋势。这一趋势反映出了教育思想的变化,CAL更加强调学习者作为认知主体的学习自主化,体现了以学习者为中心的教育观。尽管目前真正意义上的CAL刚刚起步,但考虑到它未来的发展前景,我们在独立开发“冷凝器性能仿真实验”软件时就已经开始进行CAI的初步尝试,取得了一些经验。目前,我们正在根据以前的经验,通过与软件公司的联合开发,在“虚拟制冷实验室”等软件中更多地运用CAL的概念。

  CAI(Computer-ManagedIstruction,计算机管理教学)是CAI由仅具备演示功能向教育管理智能化发展的必然结果。专业教育中的管理智能化的特点,要求计算机能在没有教师的情况下,帮助学习者准确地进行自我评价,并以此调整自己下一步的学习计划。我们在开发“制冷压缩机CAI软件集”等软件中已经注意到了CAI的这一发展趋势。运用这些软件,学生可以选择试题进行学习和自测,进而可以了解自己对相关专业知识的掌握程度,当然,CMI的内涵要比“知识掌握度测评”宽广得多,CMI也是我们今后开发“制冷专业知识数据库管理系统”时努力的方向之一。

  7结束语我们正处于新世纪初,科学技术发展日新月异,知识的传授和获取的方式也在发生着重大的变革。在信息化社会的制冷专业教育中,多媒体CAI的作用正越来越重要。在2000年举行的由我们自主开发的制冷专业CAI软件集的专家评审会上,来自清华大学、西安交通大学、北方交通大学、化工大学、中国建筑科学研究院空调研究所等与会专家们对该软件集给予了一致好评。在此基础上,两年来我们不断开发出新的适应制冷专业教育特点的多媒体CAI软件,并在连续四届本科生的课堂教学和实践教学中积极开展计算机辅助教学工作,受到了学生的欢迎,取得了一定的经验。通过教育实践检验证明,在制冷专业教育中开发和使用多媒体CAI软件具有增加信息量、调动学习者积极性、增强其创造能力等突出的优点。我们相信,多媒体CAI的应用必将对制冷专业教育的课堂教学、教学实验、课程设计等各个环节起到积极的促进作用。

  今年“制冷与低温工程系”教师指导的毕业设计中,有二份按上述标准立项并获审查批准,所完成的设计被评为校优秀毕业论文。

  4“网络技术”必将溶入课程改革中4.1应用“网络技术”的迫切性,大致上可从以下几个方面说明:高等教学的供求矛盾截止到2001年,即使全国高校招生达到最大极限,仍有2400多万的高级专门人才的空缺。此外大量的工程技术人才需要接受再教育,他们可以利用网络接受远程教育。

  利用远程网络教育系统进行实验,不需要贵重的实验设备和仪器仪表,在实验时间、空间、人员和次数上没有限制。

  利用“动画”形式演示系统和设备的工作过程或流程通过到设备或产品运行现场去了解流程是有困难的,而利用“动画”形式,便可以很好地了解该流程。

  通过“网络技术”及时更新教材内容。

  设置论坛可以更好地推动师生之间、学生之间的相互交注,有利于提高学生的学习主动性,同时也可以加深他们之间的友情。

  4.2西安交大制冷与低温工程系近年来开发了3个网络课件,他们分别是:件“获得”陕西省现代教育成果奖“;大学评为”优秀“。

  通过学校的验收。

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