鄭秋玲 范弘

吉林建筑大學(xué)建筑與規(guī)劃學(xué)院

以落實素質(zhì)教育為目標(biāo)的建筑物理實驗教學(xué)研究

鄭秋玲 范弘

吉林建筑大學(xué)建筑與規(guī)劃學(xué)院

本文詳細(xì)的分析了目前國內(nèi)建筑院校建筑物理實驗教學(xué)存在的問題，提出通過建立合理的實驗教學(xué)體系和完善的實驗網(wǎng)絡(luò)管理，改善建筑物理教學(xué)質(zhì)量，全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)。

建筑物理；實驗；改革

1 引言

在高等教育飛速發(fā)展的背景下，教學(xué)型高校在人才培養(yǎng)中，以培養(yǎng)適應(yīng)市場需求的應(yīng)用型人才為目標(biāo)，注重學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。實驗是提高學(xué)生素質(zhì)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，通過實驗可以提高學(xué)生的實際動手能力和創(chuàng)新能力。建筑物理課程是建筑學(xué)專業(yè)唯一含有實驗的專業(yè)課，是集動手、觀察、分析與判斷、演繹與歸納、文字表達(dá)等一系列基礎(chǔ)能力訓(xùn)練為一體的綜合性課程，也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實驗素質(zhì)的基礎(chǔ)。其特有的教學(xué)活動，不僅向?qū)W生系統(tǒng)地傳授了科學(xué)實驗的理論知識、方法和技能，更訓(xùn)練了學(xué)生科學(xué)實驗的能力，在提高學(xué)生的綜合素質(zhì)方面具有其它課程不可替代的作用。它與生活緊密相關(guān),以熱、光、聲的物理現(xiàn)象、規(guī)律作為研究對象,具有科學(xué)性、應(yīng)用性等特點。根據(jù)這些特點,努力實現(xiàn)在實驗教學(xué)中落實素質(zhì)教育的總目標(biāo),充分利用建筑物理知識的科學(xué)價值和教育價值,積極探索建筑物理與素質(zhì)教育的最佳結(jié)合點,以促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提高和智慧潛能的充分開發(fā)，為畢業(yè)生從事建筑設(shè)計與施工管理等方面的工作奠定基礎(chǔ)。本文結(jié)合實際的教學(xué)工作，從以下幾個個方面探索建筑物理實驗的教學(xué)內(nèi)容及實驗管理，對推進(jìn)該課程的改革具有重要的意義。

2 當(dāng)前建筑物理實驗現(xiàn)狀分析

目前國內(nèi)建筑院校開設(shè)的建筑物理實驗實驗類型較單一，沒有分層次教學(xué)體系。教師主導(dǎo)實驗的題目、實驗方案等，學(xué)生被動地完成實驗。所開設(shè)的實驗以演示性和驗證性實驗為主，設(shè)計性、綜合性、創(chuàng)新性實驗所占比例非常少。驗證性實驗是對理論教學(xué)內(nèi)容起到鞏固作用，其實驗內(nèi)容一般是單一的測量建筑熱工學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)的某個參數(shù)。教學(xué)過程一般由教師統(tǒng)一安排實驗的時間、內(nèi)容，學(xué)生按照課表的時間上課，實驗的地點僅局限于建筑物理實驗室內(nèi)。教師介紹實驗的目的、原理、內(nèi)容，實驗中學(xué)生按照已有的實驗步驟和方法操作，將實驗數(shù)據(jù)寫在設(shè)計好的記錄表格中。實驗報告中學(xué)生只需對測得的一系列單一的參數(shù)進(jìn)行整理，得出實驗結(jié)論，最終的實驗報告往往千篇一律，質(zhì)量不高。學(xué)生對實驗室的儀器設(shè)備、能開放的實驗項目了解的不足，使學(xué)生很難開展自主性實驗。學(xué)生在實驗分析中很少利用所學(xué)的建筑物理理論知識進(jìn)行實驗的總結(jié)。實驗內(nèi)容的安排與設(shè)計課內(nèi)容脫節(jié)，單調(diào)乏味且與生活聯(lián)系不大，實驗內(nèi)容更新速度慢，不能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生只是被動的接受實驗方法和實驗結(jié)果，很難調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

在實驗管理上，大多數(shù)建筑物理實驗室還在沿用傳統(tǒng)實驗室的管理方式，網(wǎng)絡(luò)化管理程度低。實驗室沒有實現(xiàn)全面的開放，無具體的開放細(xì)則與資金支持，儀器設(shè)備利用率低，形成了資源的極大浪費。在實驗室建設(shè)上，因投入的資金不足，存在儀器配置不完善的現(xiàn)象。實驗管理的觀念陳舊、管理手段的落后，與社會的經(jīng)濟發(fā)展脫節(jié)，不能滿足人才培養(yǎng)的需要。

3 改革的措施

3.1 實驗體系建設(shè)

針對課程實驗、競賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、畢業(yè)設(shè)計等不同需求，建立模塊化、虛擬實驗、開放實驗相結(jié)合的的多層次實驗體系。

第一層次：基礎(chǔ)性實驗。模塊化實驗是針對本科課程實驗教學(xué)要求設(shè)立的必修實驗內(nèi)容，實驗開設(shè)的對象是選修建筑課程的本科生。實驗的題目、內(nèi)容等已經(jīng)形成固定形式，其實驗的目的是讓學(xué)生熟悉儀器的使用方法，對建筑物理實驗有感性的認(rèn)識，完成專業(yè)基礎(chǔ)訓(xùn)練要求。

第二層次：虛擬仿真實驗。建筑物理實驗中的一些大型設(shè)備操作復(fù)雜、耗費時間長、實驗成本高，其真實實驗可通過虛擬仿真實驗?zāi)M出實驗效果，是對傳統(tǒng)實驗的擴展。同濟大學(xué)建筑規(guī)劃景觀虛擬仿真實驗教學(xué)中心同軟件公司合作開發(fā)的《廳堂建成環(huán)境性能的虛擬仿真實驗?zāi)K》，實現(xiàn)了對廳堂混響時間的測量、影響因素認(rèn)知和感知、練習(xí)測試。學(xué)生登錄網(wǎng)絡(luò)，隨時完成實驗。這種實驗?zāi)Ｊ讲皇軙r間、場地、設(shè)備、師資等的限制，解決了傳統(tǒng)實驗的各種限制，利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，實現(xiàn)了以學(xué)生為主體的實驗教學(xué)方式。

第三層次：開放實驗。實驗室在時間和內(nèi)容上實現(xiàn)全面的開放，滿足競賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、畢業(yè)設(shè)計等對實驗的需求。形成完善的實驗預(yù)約制度，即學(xué)生通過登錄實驗室網(wǎng)頁，提交實驗題目，教師審核通過后，學(xué)生在網(wǎng)上查閱儀器的使用狀態(tài)、對使用的儀器提出使用申請，進(jìn)行實驗。最終學(xué)生提交實驗報告作為驗收的依據(jù)。開展多級別的開放和創(chuàng)新項目，同時學(xué)校加大對開放實驗的支持力度，可設(shè)立專項的資金，在人、財、物上給予適當(dāng)?shù)闹С帧?/p>

3.2 實驗管理

全面實行實驗的網(wǎng)絡(luò)化管理，建立先進(jìn)、高效的實驗室網(wǎng)絡(luò)管理方式。通過創(chuàng)建實驗室獨立網(wǎng)頁，逐步實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實驗輔導(dǎo)和實驗預(yù)約管理模式，為全面實現(xiàn)建筑物理實驗室的開放提供有力支持。學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)下載實驗相關(guān)文件、查找實驗開放項目、學(xué)習(xí)儀器的使用、提交實驗報告等，實現(xiàn)實驗的無紙化管理，節(jié)約實驗資源。教師通過網(wǎng)絡(luò)輔導(dǎo)，打破了實驗學(xué)時少的限制，可針對實驗內(nèi)容，開展個性化實驗教學(xué)。

實驗室建立一級管理模式，成立實驗管理中心對實驗室進(jìn)行直接管理。一級管理模式是從學(xué)校層面上對實驗室進(jìn)行規(guī)劃管理，實現(xiàn)了學(xué)校對人員、儀器的統(tǒng)一調(diào)度，整合了實驗資源，避免了實驗室的重復(fù)建設(shè)。

4 結(jié)語

建筑物理實驗在建筑學(xué)人才培養(yǎng)中起著至關(guān)重要的作用，因此要轉(zhuǎn)變觀念，重視實驗教學(xué)，進(jìn)一步研究建筑物理實驗發(fā)展趨勢。在學(xué)生完成基礎(chǔ)實驗的基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生參與綜合性、設(shè)計性實驗，使學(xué)生真正的成為實驗的主體，為培養(yǎng)高素質(zhì)的建筑學(xué)專業(yè)人才打下堅實基礎(chǔ)。

[1] 葉海.廳堂建成環(huán)境性能的虛擬仿真實驗開發(fā)——其1:1混響時間及其影響因素[C].第十二屆全國建筑物理學(xué)術(shù)會議論文集,溫州,2016.北京,中國建筑工業(yè)出版社,2016:315～317.

[2] 謝安建.高校實驗室管理工作的創(chuàng)新性探索[J].實驗室研究與探索,2012,31(4):271～273.

[3] 謝浩.論將學(xué)生主體作用貫穿到建筑物理實驗教學(xué)中[J].高教研究與實踐,2012(5):67～69.

鄭秋玲（1975—），女，漢族，吉林省長春市人，講師，工程碩士，單位：吉林建筑大學(xué)建筑與規(guī)劃學(xué)院，研究方向：建筑技術(shù)。

吉林省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題（GH150374）（GH150363）