(辽宁科技大学 土木工程学院,辽宁 鞍山114051)
摘要:建筑环境学是建筑环境与能源应用工程专业的核心基础课程,是一门跨学科的边缘科学,内容涉及面广,对于初学者有一定难度。在实际教学中内容多系统性不强理解较困难,为了解决此类问题,从学生角度出发,结合现有条件,在教学内容、教学方法和考试方面对课程进行改革,以学生为中心,充分调动自主学习和学习兴趣。
关键词:建筑环境学,课程特点,教学改革,教学方法
0 引言
《建筑环境学》课程是建筑环境与能源应用工程专业的核心基础课,是从不同使用者和使用功能出发,研究各种建筑环境,并为营造所需环境提供理论依据。需要了解人和生产过程需要什么样的建筑室内外环境;了解各种内外部因素是如何影响建筑环境;掌握改变或控制环境的基本方法与手段。它是后续课程的基础和平台,是专业原理与技巧操作课之间的联系。该课程理论性强,实际应用性不突出,实际教学中普遍反映本课程内容多,且具有独立性,系统性不强,知识面广,逻辑性不突出,术语多理论公式多,学习较难。
1 课程特点及教学难点
“建筑环境学”与“传热学”,“工程热力学”,“流体力学”共同组成了建筑环境与能源应用工程学科的专业基础平台。“建筑环境学”是本学科区别于其他学科的核心基础课。它涉及建筑与外部环境、建筑与室内环境、建筑与人之间的关系。
从人类在自然界长期进化过程中行程的生理特点出发,了解热、空气质量、声、光等物理环境因素对人的健康和舒适的影响,了解人到底需要何种微环境。通过了解外部自然环境的特点和气相参数的变化规律,掌握外部因素对建筑环境各种参数的影响,掌握人和生产过程中热量、湿度、空气污染物产生的规律及对建筑环境形成的作用。根据建筑使用功能的不同,从使用者角度出发,研究微环境中温度、湿度、空气品质、光照及声音等相互作用后产生的效果,并作出科学评价,为营造一个满足要求的人工微环境提供理论基础。
该课程理论性强,实际应用性不突出,知识面广,逻辑性不突出,术语公式多,理解比较困难,学生在实际教学过程中学习兴趣不高。该课程中很多内容也是学术前沿,很多问题的研究起步较晚,成果还不够成熟,这就要求教师在备课授课过程中不断关注学术发展前沿,及时更新教学内容,同时也为教学带来难度。
2 教学探讨
根据建筑环境与能源应用工程专业的培养要求,并立足于我校对本专业人才培养目标和毕业要求,经过实际教学过程中问题的思考和经验积累,我们在2019和2020级本科生尝试新的教学模式与考核方法。
2.1 注重授课内容与实际应用相结合
结合后续课程,对教学内容进行拓展或略弃。课程遴选教材为国家规划教材,清华大学朱颖心教授主编的建筑环境学最新版。教材中与后续专业课“暖通空调”和“工业通风”课程有相重复的部分,如第三章建筑热湿环境中冷热负荷计算方法、第六章室内空气环境营造的理论基础等,这些内容在后续专业课程中都有更系统详细的介绍,且与该课程关系更为紧密。在课时仅为32学时的本课程中略去。而通过阅读文献,遴选与课程相关的前沿内容,引言课堂教学,如将绿化生态系统及其对建筑环境可持续性影响的相关研究引入第三章建筑热湿环境;将新风系统对绿色建筑和健康建筑室内环境的重要性的相关探讨引入第五章室内空气品质,等。理论联系实际,将书本知识与生活现象联系起来,通过设计一些简单的仪器测试和问卷调查等,让学生通过切身体会加深对教学内容的学习和理解,增强学生学习兴趣。
2.2 教学方法的改革
采取线上线下相结合的教学方式,利用“学习通”平台完成了本课程的建设,平台内容包括每节课的知识点,PPT,教学补充视频,趣味补充材料,课后作业,建立了作业库,定期在平台发布检测小作业巩固课内知识点,平台讨论问题及留言讨论区等。平台统计出发布作业的完成情况,作为平时成绩的一部分,公平公正。日常作业内容主要针对教学基本知识点的考察,为后续期末考试以综合分析题为主的考核打下了基础,也起到互为补充的作用。
课堂教学中采用讨论式教学、研究性学习、案例教学、开放式教学等模式,尤其重视教学师生的互动。要求学生调研学习行业内的前沿知识,并尝试开展研究性学习,同时引导学生对知识进行梳理和总结,养成画流程图和思维导图的习惯。带领部分学生参与到教师们的项目中去,帮助学生掌握科研活动进行的一般方法,提高发现问题、分析问题并解决问题的能力。学生进行角色换位,从只听课的第三方位置,变为课程主导者的第一人的位置。通过教学改革后,学生表现更积极主动,思考问题更全面系统,且懂得充分利用流行元素。学生在学完课程后,会结合课程中感兴趣的问题应用于大创申请,进一步研讨,同时在分析问题时也养成了画流程图或思维导图的习惯。
2.3 重新编写教学大纲
在两轮实践的基础上,进行了新教学大纲的编写。主要特点表现为以下五个方面:一是针对毕业要求合理设定课程目标,教学内容归纳为七大知识点,每个知识点对应支撑相应课程目标;二是加入思政课程内容,通过介绍建筑环境发展历史,引入“双碳目标”激发学生专业自豪感;引入“中国古代建筑的艺术形象”激发学生爱国热情和民族自豪感,坚定“四个自信”等;三是大纲中明确了课程非讲授类教学环节的要求,包括每个知识点的学习目的,学习要求,自学材料,以及完成了“学习通”平台上的建课,为学生搭建知识内容梯度,培养学生学会学习的方法;四是课程考核方式与评定方法做了改变,平时成绩占比提高到40%,期末成绩占比下调至60%,注重过程培养;五是通过课程目标达成度评价,对课程持续改进。
3. 尚需研究的问题
应根据学生学习情况,教师适时安排座谈会、讨论会、与学生单独交流等形式,及时调整教学方法与手段,并做出持续改进。尝试创设实地调查与研究报告结合的考核方式。进一步讨论建立协同学习的模式,强调合作学习而非竞争学习。尝试通过微格教学模式,让学生挑战自己,为获得教学能力而合作研讨,通过小组合作的方式,学生学会团队合作的方法,提升自己的能力。
4. 结语
课程改革是教育教学过程的重要组成部分,以提高教学质量培养人才为目的。本文结合学校条件和学生实际出发,通过两届学生的课程教学改革,针对存在的问题提出了相应的改革方法进行探讨。通过以学生为中心的教育教学和考核方式,调动自主学习和学习兴趣,培养学生的创新精神和工程能力,以希望最大限度的发挥建筑环境学课程核心基础课的作用,为本学科发展提供更多帮助。
参考文献
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项目支持:辽宁科技大学教学改革研究项目经费支持(XJGXX202041)