2021-4-9 | 環境教育教學論文
本文作者:呂留根 孫克春 單位:洛陽理工學院土木工程系
1998年教育部新頒布的全國普通高等學校本科專業目錄中,將原“供熱通風與空調工程”專業和“城市燃氣供應”專業進行調整、拓寬,組建建筑環境與設備工程新專業。培養“厚基礎、寬口徑、富有創新能力”,符合注冊公用設備工程師職業資格,并能與國際接軌的多規格專業人才,是本專業調整改革的目的。“工程熱力學”、“流體力學”和“傳熱學”被稱為建筑環境與設備工程專業傳統的三大核心專業基礎課。隨著人們對建筑環境的不斷關注和該領域的深入發展,“建筑環境學”作為本專業重要的專業基礎課應運而生。“建筑環境學”體現了建筑環境與設備工程專業的研究對象由單純的機械設備系統向綜合的建筑環境系統轉化的發展趨勢,也是本專業區別于其他專業的核心專業基礎課。在具體的教學中,教師普遍反應此課程“不太好教”,學生普遍反應“不太好學”。總結起來,主要有幾個問題:①內容寬泛,不成體系。教材涉及建筑外環境、室內空氣品質、熱濕環境、建筑光環境、聲環境等,內容十分廣泛。但教材只是孤立地對這幾方面進行講述,缺少怎樣應用這些知識的步驟、方法。②與本專業聯系不大。本專業傳統核心內容是對室內空氣溫、濕度進行控制和調節,本課程講授的室內空氣品質、聲光環境,學生學后感覺用途不大。③教材中理論較多、抽象、不容易理解和掌握。
一、“建筑環境學”教材的沿革
我國高校的“建筑環境學”課程是在清華大學1997年開設的“人工環境學”課程基礎上發展起來的。1999年金招芬副教授和朱穎心教授在趙榮義教授的指導下主編了中國第一部《建筑環境學》教材,由中國建筑工業出版社于2001年出版。該教材由六大部分組成:建筑外環境、室內空氣品質、熱濕環境及人對該環境的反應、建筑光環境、建筑聲環境、典型工藝過程對室內環境的要求。各部分內容均相對獨立,篇幅不大,但保證了一定理論深度。對于教與學,雖然感覺有些“難”,但還是能夠基本完成教學任務。2005年7月,中國建筑工業出版社出版了《建筑環境學》的第二版。新版教材包括8大部分:建筑外環境、建筑熱濕環境、人體對熱濕環境的反應、室內空氣品質、通風與氣流組織、建筑聲環境、建筑光環境、工業建筑的室內環境要求。結合國內外科研成果,加強了對建筑熱濕環境和空氣品質的介紹。大量介紹了前沿課題的研究內容和成果,教材的學術含量得到了很大提高,但給教學也帶來了一定的困難。2005年9月,機械工業出版社出版了黃晨主編的《建筑環境學》。此教材共有7章,在引入建筑環境概念的基礎上,系統介紹了建筑外環境、室內空氣環境、建筑熱濕環境、建筑聲環境、建筑光環境,最后介紹了建筑環境的綜合控制與評價。全書以各環境形成的機理、特性、評價為主線,通過工程應用、例題分析,論述建筑環境學所涉及的基本理論和分析方法,并引入新理念、新標準對建筑環境予以分析和評價。
二、“建筑環境學”教學內容及注意問題
建筑室內環境包括室內熱濕環境、室內空氣品質、聲環境和光環境。為了讓學生一目了然,可將建筑室內環境所包括內容畫成“知識體系樹”的形式(如圖1所示),讓學生對本課程的知識體系有個宏觀認識。室內環境包括四個模塊加上后面建筑外環境、人體對熱濕環境的反應和通風與氣流組織,7大部分共同構成了建筑環境學的主要內容。有了宏觀認識,加深了學生對建筑環境與設備工程專業任務的理解,并消除了學生盲目學習的現象。同時在教學中要注意幾個問題:(1)教材內容的取舍與補充。朱穎心教授第二版《建筑環境學》大量介紹了前沿課題的研究內容和成果,因各個高校專業培養層次不同,“建筑環境學”課程學時設置也不同。有鑒于此,在教學中,可對教材進行刪減,也可以根據授課需要,補充新的研究成果和內容。(2)與其他課程的銜接與協調。“建筑環境學”的學習,涉及到熱力學和流體力學及傳熱學知識,通過教學可以引導學生進一步深入理解這些知識。(3)講授與討論相結合。建筑環境學是近年來發展起來的年輕學科,不少問題尚在研究與探索之中。教學中,可選取部分熱點問題,組織學生討論,在教師的引導下,培養學生對建筑環境的全面認識能力。(4)資料的查閱與收集。鑒于此課內容涉及面廣,研究發展較快,教學中可要求學生課后查閱一定量的期刊及網絡資料。要求學生到圖書館去借閱《暖通空調》、《建筑熱能通風空調》、《制冷與空調》等學術期刊,這既有助于學生加深對課堂學習內容的理解和掌握,也有利于培養學生的自學能力和研究意識。
三、加強“建筑環境學”實踐教學
“建筑環境學”課程的教學內容比較寬泛,其中大部分教學內容跟人們的日常生活有著緊密的聯系,但許多內容均淺嘗即止,或只有比較抽象的理論和概念性內容講解,缺乏具體的實例應用分析,學生缺少感性的實踐認識。從認知學角度考慮:“理論認識-實踐認知-認識升華”是全面掌握某一專業知識的基本認知規律,在學生掌握理論知識的基礎上,需要增加一些實驗教學平臺。參考其他學校的實驗教學成果,依據本校教學科研特點、師資力量水平,初步建立起自身的實驗教學體系。將學生分成6個興趣小組,依據“建筑環境學實踐教學實驗平臺”,給學生布置相應的實驗課題作為課后作業,這樣既讓學生對課堂理論知識有了親身的體驗,也減輕了學生的課業負擔。每一階段以書面報告和課堂口頭匯報的形式提交各個小組的測試研究成果,最后,師生共同探討。依據多年的教學實踐以及對建筑環境學課程性質和教學目的的認識,基本完成了“建筑環境學實踐教學實驗平臺”。
四、結語
實踐證明,課堂教學中的理論聯系實際以及實驗教學取得了很好的教學效果,師生之間在課上和課下形成了良好的互動關系。學生在最后一次課的學習總結以及平時與教師的交流中都覺得課程的課堂教學內容與實際生活密切聯系。此外,部分學生在建筑環境學實驗教學活動的基礎上,加強了研究意識和科研意識,參加學校各種科研競賽活動,為取得良好的成績打下了堅實的基礎。實驗教學環節使學生初步明白了科學研究的內涵和科學研究的方法,培養和提高了學生自主探索和自主創新能力。教學效果顯示理論教學和實踐教學的結合,不僅有利于教學內容的延拓,教學效果的提高,更有利于培養學生的自主探索和創新實踐能力,這正是教學改革的目之所在。