鄭超瑜，蔡振雄，劉世杰，俞文勝

(集美大學(xué) 輪機工程學(xué)院，福建 廈門 361021)

隨著我國經(jīng)濟和社會的不斷發(fā)展，輪機工程專業(yè)面臨著新的形勢。一是隨著我國居民生活水平的逐年提高，船/岸工作的收入差距逐漸縮小，愿意從事比較艱苦的船上工作的人員比例逐漸減少，由于主觀及客觀原因，越來越多的輪機工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后或主動或被動選擇陸上相關(guān)工作;二是隨著我國航運業(yè)實力的不斷增強，為了形成完整的技術(shù)鏈條，擺脫國外的技術(shù)壁壘，高端人才的培養(yǎng)規(guī)模逐年擴大，層次也不斷提升。這些形勢促使輪機工程專業(yè)必須對相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容進行改革。作為輪機工程專業(yè)核心課程之一的“船舶輔機”的重要組成部分，“制冷空調(diào)”也面臨著同樣的形勢。本文探討輪機工程專業(yè)“制冷空調(diào)”的教學(xué)改革對策，并舉例探討船用冷藏集裝箱在輪機工程“制冷空調(diào)”教學(xué)中的綜合利用。

一、拓寬就業(yè)能力的途徑

輪機工程專業(yè)教學(xué)的任務(wù)在于為航運業(yè)培養(yǎng)和輸送合格的船員，教學(xué)過程必須圍繞本職任務(wù)，很難在正常的教學(xué)過程中為想要從事陸上方向的學(xué)生單獨增加相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，但是又確實存在拓寬就業(yè)能力的需求，因此必須妥善處理。一方面要充分利用現(xiàn)有的教學(xué)資源，根據(jù)新法規(guī)的要求夯實學(xué)生的基礎(chǔ)理論和知識技能，提高學(xué)生海上就業(yè)的競爭力;另一方面要在不影響培養(yǎng)任務(wù)的前提下，積極為學(xué)生提高和拓寬就業(yè)能力創(chuàng)造必要的條件。

1．開放式教學(xué)

學(xué)生從學(xué)校學(xué)習(xí)到社會工作的跨越中，往往面臨所學(xué)知識、技能與實際工作需要脫鉤的問題，也就是無法實現(xiàn)學(xué)校到社會的“無縫鏈接”，需要較長時間的崗位培訓(xùn)方能適應(yīng)崗位需要。為了克服這個困難，輪機工程專業(yè)在教學(xué)中設(shè)置了數(shù)量眾多的“工作場景”式學(xué)習(xí)和實踐的內(nèi)容，從而滿足專業(yè)人才培養(yǎng)的要求。然而，這部分教學(xué)資源仍然有很大的潛力可以挖掘(如船用冷藏集裝箱在理論教學(xué)、實踐教學(xué)和就業(yè)方面的潛力并沒有得到充分的挖掘)，如能以適當?shù)姆绞綄ζ溥M行充分利用，必將提高輪機工程專業(yè)學(xué)生的就業(yè)能力?？紤]就業(yè)的多樣化帶來的知識技能需求的差異以及學(xué)生個體知識技能結(jié)構(gòu)的差異，要盡快滿足就業(yè)要求，必須有針對性地學(xué)習(xí)和實踐，最大限度地發(fā)揮其主觀能動性和自身潛力。以就業(yè)為導(dǎo)向可以最大限度地貼近市場的實際需要;“工作場景”式學(xué)習(xí)和實踐可以最大限度地滿足實際的崗位要求;開放式教學(xué)能夠最大限度地發(fā)揮學(xué)習(xí)者的主觀能動性和潛力，真正體現(xiàn)每個學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)個性和特點。［1］以就業(yè)為導(dǎo)向創(chuàng)造與實際工作環(huán)境相類似的學(xué)習(xí)和實踐場景，采取開放式教學(xué)，可根據(jù)實際的工作需要和學(xué)生的要求適當增減學(xué)習(xí)和實踐內(nèi)容，亦可由學(xué)生和教師共同協(xié)商學(xué)習(xí)和實踐的具體時間，實用與靈活兼?zhèn)?，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，在較短時間內(nèi)使學(xué)習(xí)者快速掌握實際工作所需要的知識和技能。

2．選修課

作為必修課程的有益補充，選修課程的設(shè)置相對靈活，能夠發(fā)展學(xué)生的個性和特長。選修課可根據(jù)實際需要進行設(shè)置，使之更加貼近社會和生產(chǎn)實際。［2］因此，以就業(yè)為導(dǎo)向，選擇有較大潛力的就業(yè)方向，結(jié)合師資的實際配備情況，開設(shè)相關(guān)的選修課程，在不干擾正常教學(xué)的情況下，可為希望從事陸上工作的學(xué)生提供相關(guān)的學(xué)習(xí)和實踐機會，提高其就業(yè)能力。除了海上就業(yè)方向，輪機工程“制冷空調(diào)”在以下三個方面具有較大的就業(yè)潛力:(1)與陸用制冷空調(diào)相關(guān)的就業(yè);(2)船用制冷空調(diào)相關(guān)的元件及系統(tǒng)的設(shè)計、制造、銷售及售后服務(wù);(3)船用冷藏集裝箱相關(guān)的設(shè)計、制造、銷售及售后服務(wù)。因此，可以開設(shè)相關(guān)的選修課程，重點講授與這三個方面相關(guān)的內(nèi)容。

3．畢業(yè)環(huán)節(jié)

作為銜接學(xué)校與社會的最后一個環(huán)節(jié)，畢業(yè)實習(xí)環(huán)節(jié)起著非常重要的作用，是學(xué)生走向社會之前聯(lián)系實際、檢閱所學(xué)知識技能的重要機會。［3］對于希望從事陸上方向工作的輪機工程專業(yè)的學(xué)生來說，可以在畢業(yè)實習(xí)環(huán)節(jié)從兩個方面增強其就業(yè)能力:一是改變以往畢業(yè)論文或畢業(yè)設(shè)計命題由教師提出，學(xué)生選擇的模式，改為教師給定命題范圍，學(xué)生與教師共同協(xié)商命題，這樣可兼顧專業(yè)需要和學(xué)生就業(yè)的實際需要;二是在畢業(yè)實踐方面給予學(xué)生比較充分的自主權(quán)，不應(yīng)過分強調(diào)與輪機工程專業(yè)方向的聯(lián)系，以免出現(xiàn)畢業(yè)實踐與就業(yè)需要不相匹配的問題。在此，建議采用“校內(nèi)實踐+ 校外實踐”的模式:校內(nèi)實踐的內(nèi)容與輪機工程專業(yè)相關(guān)，滿足專業(yè)培養(yǎng)的需要;校外實踐則由學(xué)生根據(jù)個人的就業(yè)目標自主選擇，滿足就業(yè)的實際需要。

4．凝練課題，課外指導(dǎo)

總體來說，根據(jù)輪機工程專業(yè)人才培養(yǎng)需要，“制冷空調(diào)”的教學(xué)側(cè)重于元件與系統(tǒng)的維護和管理，在理論深度、知識廣度和整體視野上有所欠缺。以船用空調(diào)系統(tǒng)的容量調(diào)節(jié)(capacity control)為例，雖然在傳統(tǒng)的船舶輔機教材和教學(xué)中講授了多種容量調(diào)節(jié)方法，然而并未將其置于整個空調(diào)系統(tǒng)中結(jié)合船舶空調(diào)的特點進行講解，學(xué)生很難明白各種不同的容量調(diào)節(jié)方法的控制特點及其對整個船用空調(diào)系統(tǒng)的影響，也就難以明白不同的容量調(diào)節(jié)方法所對應(yīng)的控制策略和控制算法。當然，這是由于受授課時數(shù)以及專業(yè)人才培養(yǎng)的限制，顯然不利于更高層次人才的培養(yǎng)。從集美大學(xué)輪機工程學(xué)院近幾年招收的從事船舶制冷空調(diào)方向研究的研究生來看，本科專業(yè)為輪機工程的研究生在制冷空調(diào)的基本理論和學(xué)科交叉方面有所不足，在研究生階段，他們往往還需要較長時間的培養(yǎng)方能勝任相關(guān)的研究任務(wù)，因此，有必要在本科教學(xué)過程中，凝練一些核心的、前沿的重要課題，并在課外指導(dǎo)有興趣、有志于進一步深造的學(xué)生對這些課題進行剖析，擴展他們的知識面，提高這部分學(xué)生的理論水平和整體視野，為他們的進一步學(xué)習(xí)提高創(chuàng)造條件。

二、實例探討——船用冷藏集裝箱在輪機工程“制冷空調(diào)”教學(xué)中的綜合利用

20 世紀70年代以來，隨著全球化進程的加快，物流業(yè)飛速發(fā)展，促使集裝箱運輸方式迅猛普及和發(fā)展。為了滿足不同種類貨物的運輸要求，集裝箱的形式越來越多樣化。有些貨物對環(huán)境的溫濕度甚至是氣體成分要求高，管理復(fù)雜，需要特殊的集裝箱來控制所需要的環(huán)境參數(shù)。冷藏集裝箱能夠有效抑制細菌和微生物的活動，減緩或防止長距離運輸過程中貨物品質(zhì)的降低，實現(xiàn)“門到門”運輸，是食品、醫(yī)藥和生物等行業(yè)的物流領(lǐng)域不可或缺的運輸手段。據(jù)統(tǒng)計，截至2008年，全球運營的冷藏集裝箱已經(jīng)超過130 萬個標準箱，并且每年以10%以上的速度增長。中國是世界最大的冷藏集裝箱制造基地，同時還是貿(mào)易大國、航運大國和物流大國，因此，制造、航運、港口、堆場和物流業(yè)對熟悉冷藏集裝箱的專業(yè)人才有相當?shù)男枨蟆?/p>

在海洋運輸過程中，為了應(yīng)對航區(qū)、航向、氣溫、水溫、太陽輻射角、貨物種類和數(shù)量等干擾因素的影響，冷藏集裝箱具有很強的保溫能力，其制冷系統(tǒng)往往比較可靠和完備，并且具備完善的控制系統(tǒng)和控制策略(如冷藏集裝箱的動態(tài)熱負荷變化范圍大，為了實現(xiàn)精確的負荷匹配，冷藏集裝箱制冷機組通常具備連續(xù)的容量調(diào)節(jié)能力);此外，冷藏集裝箱系統(tǒng)還具備比較完整的故障診斷系統(tǒng)。綜上所述，船用冷藏集裝箱在制冷空調(diào)、保溫、控制和故障診斷等方面具備教學(xué)潛力。

集美大學(xué)輪機工程學(xué)院現(xiàn)有大金(Daikin)、冷王(Thermo King)等20 英尺船用冷藏集裝箱，同時正在對船用冷藏集裝箱的機組、箱體、控制和故障診斷等方面展開相關(guān)的研究，為充分利用這些有利條件，建立與船用冷藏集裝箱相關(guān)的多層次、立體的理論與實踐教學(xué)體系，從課堂理論教學(xué)、現(xiàn)場實踐教學(xué)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)研究等方面入手，探索提高船用冷藏集裝箱利用率和效果的方法和途徑。

1．結(jié)合專業(yè)需要提供教學(xué)素材

船用冷藏集裝箱主要由機組系統(tǒng)和保溫箱體兩個部分組成。機組系統(tǒng)主要是一個制冷系統(tǒng)，用于控制保溫箱體的內(nèi)部溫度;保溫箱體由具有良好保溫隔熱效果的底架、側(cè)板、頂板、前框、后框和門組成，這可以從多個方面為輪機工程制冷空調(diào)的教學(xué)提供素材:

(1)以簡圖的形式提供船用冷藏集裝箱的制冷系統(tǒng)的原理圖作為實例，主要用于講解真實制冷系統(tǒng)具備哪些功能，由哪些部件組成，有哪些測量參數(shù)，哪些參數(shù)用于控制，哪些參數(shù)用于系統(tǒng)監(jiān)控與故障診斷。

(2)提供多種用于制冷系統(tǒng)的容量調(diào)節(jié)方式的實際系統(tǒng)圖。輪機工程專業(yè)的“制冷空調(diào)”教學(xué)中雖然講解了多種容量調(diào)節(jié)方式，但在實驗室里用于船舶冷庫和船舶空調(diào)系統(tǒng)的制冷系統(tǒng)的容量調(diào)節(jié)通常采用多缸壓縮機卸載和簡單的啟?？刂啤＜来髮W(xué)輪機工程學(xué)院所購置的船用冷藏集裝箱具有熱氣旁通、吸氣調(diào)節(jié)和數(shù)碼渦旋等容量調(diào)節(jié)方式，可以作為“制冷空調(diào)”的重要內(nèi)容——容量調(diào)節(jié)的教學(xué)的有益補充。

(3)提供重要系統(tǒng)部件的結(jié)構(gòu)原理圖和安裝圖。

(4)繪制采用聚氨酯發(fā)泡的常規(guī)保溫材料和采用新型真空絕熱板的保溫方式的船用冷藏集裝箱箱體的結(jié)構(gòu)圖，同時制作微縮實物使學(xué)生對保溫結(jié)構(gòu)有更直觀的認識。

(5)利用故障分類法和故障樹從多個角度展示船用冷藏集裝箱的常見故障。在傳統(tǒng)的輪機工程的“制冷空調(diào)”的教學(xué)中，故障診斷的教學(xué)側(cè)重于分析系統(tǒng)部件的影響，而在實際系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)(含電路)引起的故障也較為常見。通過故障分類法和故障樹完整展示船用冷藏集裝箱系統(tǒng)的故障和診斷邏輯，有助于提升學(xué)生對故障診斷的全面認識。

2．以就業(yè)為導(dǎo)向設(shè)置開放式實踐內(nèi)容

由于輪機工程專業(yè)的學(xué)生實踐機會比較多，動手能力一般都比較強。因此，輪機工程專業(yè)的畢業(yè)生在冷藏集裝箱堆場就業(yè)具有一定的優(yōu)勢。根據(jù)廈門某冷藏集裝箱堆場的反饋來看，輪機工程專業(yè)的畢業(yè)生受到他們的歡迎，但是同時也指出，由于受專業(yè)人才培養(yǎng)目標的限制，在船用冷藏集裝箱方面的學(xué)習(xí)和實踐缺乏針對性，無法做到無縫鏈接，輪機工程專業(yè)的學(xué)生到堆場從事冷藏集裝箱方面的維護管理仍然需要從頭學(xué)起，因此，堆場方面希望能夠有針對性地開設(shè)一些與船用冷藏集裝箱維護管理相關(guān)的內(nèi)容，使學(xué)生畢業(yè)后能盡快與崗位工作接軌。為了不影響正常的專業(yè)教學(xué)，采取開放式實踐的方法，設(shè)置一些與堆場工作相類似的“場景式”的實踐內(nèi)容，由有興趣的學(xué)生自主聯(lián)系相關(guān)的教師進行學(xué)習(xí)和實踐，所設(shè)置的實踐內(nèi)容如下:

(1)船用冷藏集裝箱機組系統(tǒng)圖繪制——通過系統(tǒng)圖的繪制了解系統(tǒng)的組成、部件的安裝位置和安裝方式以及測控點的布置及安裝方式;

(2)船用冷藏集裝箱的啟、停及設(shè)置——通過此項實踐，使學(xué)生掌握電源的連接方式、啟停的基本步驟以及觸摸屏面板的基本組成，并結(jié)合說明書了解冷藏集裝箱的運轉(zhuǎn)模式;

(3)船用冷藏集裝箱的故障診斷模擬——設(shè)置一些典型的故障診斷，讓學(xué)生進行查找和判斷，使學(xué)生掌握船用冷藏集裝箱故障診斷的方法，掌握診斷不同故障所需要的工具的正確使用方法(如電路故障所需的萬用表等)，并利用說明書了解冷藏集裝箱系統(tǒng)可能存在的故障;

(4)制冷系統(tǒng)氣密、抽空、檢漏、制冷劑補充與抽取——使學(xué)生掌握氣密、抽真空與檢漏的方法和所使用的工具，掌握制冷劑補充和取出的基本方法和步驟;

(5)數(shù)據(jù)讀取——使學(xué)生掌握從船用冷藏集裝箱機組系統(tǒng)讀取歷史數(shù)據(jù)的方法和所使用的設(shè)備;

(6)其他實踐內(nèi)容——除了以上內(nèi)容，還可根據(jù)堆場的實際需要以及學(xué)生的實際要求設(shè)置相關(guān)的內(nèi)容。

需要指出的是，還可以根據(jù)其他相關(guān)的就業(yè)方向設(shè)置開放式的實踐內(nèi)容，不過，這需要有豐富實踐經(jīng)驗的教師配合才可以實現(xiàn)。

3．根據(jù)發(fā)展需要凝練核心、前沿課題

為了滿足培養(yǎng)高層次人才的需要，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和研究，根據(jù)船用冷藏集裝箱產(chǎn)品的特點，歸納一些具有重要意義的課題，如:

(1)船用冷藏集裝箱的產(chǎn)品及特點:當今世界上的船用冷藏集裝箱制冷機組的生產(chǎn)商主要有哪四家?其各自最新的船用冷藏集裝箱系統(tǒng)各有何特點?與上一代產(chǎn)品相比，又各自進行了哪些改進?各生產(chǎn)商正在研發(fā)的下一代產(chǎn)品的理念是什么?

(2)海洋環(huán)境對冷藏集裝箱的制冷系統(tǒng)的影響:與陸用制冷系統(tǒng)相比，海洋環(huán)境對冷藏集裝箱的制冷系統(tǒng)提出了那些不同的要求?如何解決?

(3)船用冷藏集裝箱制冷系統(tǒng)的容量調(diào)節(jié):闡述應(yīng)用于船用冷藏集裝箱制冷系統(tǒng)的容量調(diào)節(jié)方法的特點，說明其是如何實現(xiàn)負荷的連續(xù)調(diào)節(jié)的。有哪些已經(jīng)在陸用制冷系統(tǒng)中得到應(yīng)用的容量調(diào)節(jié)方法尚未在船用冷藏集裝箱制冷系統(tǒng)中應(yīng)用?這些方法如果要在船用冷藏集裝箱制冷系統(tǒng)應(yīng)用需要滿足什么條件?

(4)船用冷藏集裝箱的控制方法:船用冷藏集裝箱的控制系統(tǒng)應(yīng)用了哪些控制方法?可否引入其他先進的控制方法，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制等?

(5)船用冷藏集裝箱的保溫:在保溫方面，現(xiàn)在的冷藏集裝箱采用了哪些先進的技術(shù)?新型的真空絕熱板在船用冷藏集裝箱的應(yīng)用存在哪些限制?要如何克服這些限制以實現(xiàn)真空絕熱板在船用冷藏集裝箱上的應(yīng)用?

(6)船用冷藏集裝箱故障診斷:船用冷藏集裝箱的故障診斷有哪些方法?要實現(xiàn)船用冷藏集裝箱的智能故障診斷需要在哪些方面進行努力?

(7)船用冷藏集裝箱的相關(guān)標準:與船用冷藏集裝箱相關(guān)的國家標準和國際標準有哪些?這些標準規(guī)范了哪些方面的內(nèi)容?從技術(shù)發(fā)展的角度看，有可能在哪些方面增訂與船用冷藏集裝箱相關(guān)的國家標準或國際標準?

這些課題不僅需要學(xué)生查找大量的相關(guān)文獻和最新信息，而且需要學(xué)生對所查找的內(nèi)容進行深入理解和總結(jié)，學(xué)生必須充分發(fā)揮主觀能動性才能完成相關(guān)的課題。

三、結(jié)語

輪機工程專業(yè)正面臨著就業(yè)形式多樣化和高層次人才培養(yǎng)逐年增加的新形勢，傳統(tǒng)的輪機工程“制冷空調(diào)”教學(xué)需要在一定范圍內(nèi)進行教學(xué)改革方能適應(yīng)新的形勢。通過開放式教學(xué)、選修課和畢業(yè)環(huán)節(jié)等多個方面的教學(xué)改革，在不占用正常教學(xué)時間的前提下實現(xiàn)學(xué)生就業(yè)能力的提升;通過重要課題的凝練，提高有志于進一步學(xué)習(xí)的學(xué)生的理論水平和整體視野，為其將來進行更高層次的學(xué)習(xí)和研究打好基礎(chǔ)。部分教學(xué)改革措施正利用船用冷藏集裝箱進行實踐，并且獲得了學(xué)員的好評，今后將根據(jù)實踐的效果對教學(xué)改革的措施進行進一步的檢驗和調(diào)整。

［1］解國珍，法曉明．結(jié)合開放式教學(xué)法的制冷與空調(diào)專業(yè)教育［C］．//制冷空調(diào)教育教學(xué)研究——第五屆全國高等院校制冷空調(diào)學(xué)科發(fā)展研討會論文集．北京:中國制冷協(xié)會，2008．

［2］孔立智，劉鎖蘭．高校選修課教學(xué)策略探究［J］．黑龍江教育(高教研究與評估) ，2010(10) :64－65．

［3］莊友明，張建一．制冷空調(diào)學(xué)科畢業(yè)實習(xí)模式教學(xué)改革探索［J］．集美大學(xué)學(xué)報(教育科學(xué)版) ，2003(3) :103－106．