李 寧 王 頻

(東莞理工學(xué)院生態(tài)環(huán)境與建筑工程學(xué)院，廣東 東莞 523808)

1 改革背景與課程概況

中國(guó)綠色建筑已進(jìn)入高速發(fā)展新常態(tài)期。社會(huì)對(duì)于綠色建筑的高度關(guān)注，逐漸影響著建筑教育的發(fā)展。GB/T 50378—2014綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)包含了對(duì)建筑熱濕環(huán)境、光環(huán)境和聲環(huán)境的控制要求。高校建筑教育中這部分知識(shí)主要由《建筑物理》課程講授。作為建筑學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，《建筑物理》的教學(xué)任務(wù)是使學(xué)生掌握建筑聲、光、熱的基本理論和知識(shí)，并在建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐中運(yùn)用這些知識(shí)。

傳統(tǒng)的《建筑物理》課程僅專注于知識(shí)體系構(gòu)建，綠色建筑發(fā)展背景對(duì)建筑學(xué)提出了更高要求，原有的課程體系逐漸無(wú)法滿足持續(xù)變化的建筑學(xué)范疇[1]。對(duì)課程教學(xué)模式進(jìn)行改革，有利于培養(yǎng)學(xué)生因地制宜進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)、研究建筑物理環(huán)境優(yōu)化方法的能力，適應(yīng)新時(shí)期城市發(fā)展建設(shè)。

2 課程教學(xué)現(xiàn)狀與問(wèn)題

筆者擔(dān)任了本校《建筑物理》課程的教學(xué)已有幾年。對(duì)往屆部分學(xué)生(72人)進(jìn)行課程反饋的訪談?wù){(diào)研，結(jié)果如圖1所示。由于建筑物理傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程往往注重建筑工程技術(shù)的理論，這與建筑學(xué)大部分課程為培養(yǎng)學(xué)生形象思維而采用講授藝術(shù)修養(yǎng)與創(chuàng)作的直觀形象有趣的教學(xué)方式大不相同，且課程考核以期末考試成績(jī)?yōu)橹?，大部分學(xué)生在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到建筑技術(shù)和物理環(huán)境問(wèn)題仍然不知如何有效解決，少有學(xué)生在建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐中“主動(dòng)”把所學(xué)的建筑物理知識(shí)運(yùn)用其中，更談不上靈活應(yīng)用、與建筑設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合[2]。從教學(xué)內(nèi)容上看，過(guò)多的理論公式推導(dǎo)造成學(xué)生學(xué)習(xí)上的困難和時(shí)間上的浪費(fèi)，占據(jù)了大部分教學(xué)課時(shí)，學(xué)生沒(méi)有機(jī)會(huì)走出書本。此外，課程教學(xué)上主要采用教師講學(xué)生聽(tīng)的單向教學(xué)方式，師生之間缺少針對(duì)實(shí)際設(shè)計(jì)問(wèn)題的互動(dòng)氛圍。

3 針對(duì)現(xiàn)狀問(wèn)題的應(yīng)對(duì)實(shí)踐

綠色建筑發(fā)展背景下的《建筑物理》課程，應(yīng)當(dāng)使學(xué)生掌握建筑工程技術(shù)的基本理論知識(shí)、基本的綠色建筑設(shè)計(jì)方法和初步研究的能力。筆者提出了以下幾方面的應(yīng)對(duì)策略。

3.1 調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，引入綠色建筑設(shè)計(jì)理論

在課程內(nèi)容設(shè)計(jì)上，突出課程每個(gè)章節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)各章節(jié)之間的內(nèi)在聯(lián)系，明確學(xué)習(xí)內(nèi)容和目的。對(duì)建筑工程技術(shù)的基本理論和基本知識(shí)進(jìn)行合理精簡(jiǎn)，以設(shè)計(jì)實(shí)例強(qiáng)化理論知識(shí)的講解，通過(guò)案例講解強(qiáng)調(diào)知識(shí)的實(shí)踐性，使學(xué)生更容易理解和接受。

傳統(tǒng)的建筑教育體系對(duì)于綠色建筑相關(guān)內(nèi)容涉及較少。在本課程新一輪的教學(xué)中，以建筑學(xué)聲、光、熱等理論教學(xué)為基礎(chǔ)，將綠色建筑理念融入其中，與當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)、構(gòu)造和材料等擴(kuò)展知識(shí)相結(jié)合[3]，通過(guò)對(duì)綠色建筑相關(guān)規(guī)范和相關(guān)案例的解讀來(lái)擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容。此外，計(jì)劃帶領(lǐng)學(xué)生參觀調(diào)研國(guó)內(nèi)一些采用了建筑技術(shù)工程的優(yōu)秀綠色建筑實(shí)例，將書本上的理論知識(shí)“活化”。例如在教授屋頂保溫隔熱這一章節(jié)時(shí)，引入的案例之一是華南理工大學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的可移動(dòng)式佛甲草屋頂綠化，為學(xué)生介紹了佛甲草的特點(diǎn)及其在綠色建筑中的應(yīng)用。

此外，計(jì)劃在培養(yǎng)方案中增設(shè)綠色建筑相關(guān)課程，對(duì)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)化的綠色建筑教育，形成完整知識(shí)體系[4]。除《建筑物理》和《綠色建筑設(shè)計(jì)原理》課程外，擬籌備新增綠色建筑/節(jié)能建筑的計(jì)算機(jī)輔助模擬課程，形成綠色建筑設(shè)計(jì)的預(yù)備課程群，為三年級(jí)和四年級(jí)的建筑設(shè)計(jì)主干課程中進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐提供方法和技術(shù)上的支持。

3.2 綠色建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用與實(shí)踐

針對(duì)具體的教學(xué)板塊，結(jié)合知識(shí)點(diǎn)增加國(guó)內(nèi)外案例講解，以圖片、視頻的方式直觀形象地展示技術(shù)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用(見(jiàn)圖2)。還計(jì)劃要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)對(duì)校園建筑進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，找問(wèn)題、分析原因、學(xué)習(xí)方法、開展綠色建筑的改造設(shè)計(jì)，以多媒體形式對(duì)調(diào)研與設(shè)計(jì)成果進(jìn)行匯報(bào)，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高自主運(yùn)用知識(shí)的能力。

針對(duì)與建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)脫離這一問(wèn)題，思考本課程教學(xué)與建筑設(shè)計(jì)教學(xué)、與綠色建筑設(shè)計(jì)競(jìng)賽指導(dǎo)等實(shí)踐項(xiàng)目有效融合，使學(xué)生深刻體會(huì)學(xué)以致用的樂(lè)趣，最大程度地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。具體地說(shuō)，結(jié)合每一學(xué)期建筑設(shè)計(jì)主干課程的不同設(shè)計(jì)題目，增加針對(duì)性的教學(xué)指導(dǎo)內(nèi)容，講授綠色建筑知識(shí)以及熱環(huán)境、風(fēng)環(huán)境、節(jié)能與綠色建筑設(shè)計(jì)模擬軟件工具的教學(xué)與應(yīng)用。例如，三年級(jí)開展本課程學(xué)習(xí)時(shí)，建筑設(shè)計(jì)課程題目是“圖書館”“酒店”“博物館”等公共建筑設(shè)計(jì)，在教學(xué)過(guò)程中計(jì)劃開設(shè)綠色公共建筑專題，對(duì)公共建筑的綠建指標(biāo)、設(shè)計(jì)策略進(jìn)行介紹，引導(dǎo)和指導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)建筑技術(shù)知識(shí)應(yīng)用在設(shè)計(jì)過(guò)程中。結(jié)合建筑設(shè)計(jì)課程指導(dǎo)學(xué)生的建筑設(shè)計(jì)成果參加綠色建筑設(shè)計(jì)競(jìng)賽。讓學(xué)生在實(shí)踐中真實(shí)體會(huì)到，技術(shù)非但不是建筑設(shè)計(jì)的制約，反而可能成為設(shè)計(jì)的一種形式。

3.3 傳統(tǒng)課程與數(shù)值模擬技術(shù)結(jié)合

在本課程教學(xué)中加入熱工學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)比較常用且簡(jiǎn)單易學(xué)的數(shù)值模擬分析軟件的介紹，如Phoenics,Ecotect,ENVI-met,DUTE等建筑室內(nèi)外熱環(huán)境分析軟件、Ecotect,Radiance建筑光環(huán)境分析軟件等，介紹軟件的概況和使用情況，將數(shù)字技術(shù)方法運(yùn)用到本科生教學(xué)中，將復(fù)雜計(jì)算轉(zhuǎn)為簡(jiǎn)單的數(shù)字運(yùn)用[5]。

3.4 實(shí)驗(yàn)課程環(huán)節(jié)的改進(jìn)

本課程有16課時(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的課程實(shí)驗(yàn)多是簡(jiǎn)單的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，這種局限性限制了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性[6]。在對(duì)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行改革時(shí)，創(chuàng)設(shè)了設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)補(bǔ)充。以熱工學(xué)板塊的實(shí)驗(yàn)課為例，筆者結(jié)合本專業(yè)物理實(shí)驗(yàn)室儀器使用情況，安排了“室內(nèi)外熱環(huán)境與熱舒適研究”實(shí)驗(yàn)，目的在于使學(xué)生在掌握室內(nèi)外熱環(huán)境參數(shù)測(cè)定的基礎(chǔ)上，初步學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，結(jié)合熱舒適問(wèn)卷方式，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。這種設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)為學(xué)生通過(guò)腳踏實(shí)地的實(shí)驗(yàn)工作、結(jié)合理論知識(shí)開展科學(xué)研究進(jìn)行了啟蒙，在一定程度上為學(xué)生的創(chuàng)造性提供了可發(fā)揮的余地。

3.5 理論教學(xué)與師生科研課題結(jié)合

本課程的傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生僅對(duì)基本理論和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，無(wú)法接觸更前沿的科研內(nèi)容。筆者在教學(xué)過(guò)程中，嘗試加入本人的以往或者現(xiàn)在的科研課題內(nèi)容，介紹綠色建筑技術(shù)行業(yè)的最新研究動(dòng)向，啟發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣[5]。

另一方面，筆者也鼓勵(lì)學(xué)生以本課程知識(shí)為基礎(chǔ)參加各項(xiàng)創(chuàng)新訓(xùn)練和設(shè)計(jì)競(jìng)賽，如指導(dǎo)了2017年立項(xiàng)的國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目《大學(xué)校園物理環(huán)境測(cè)試與優(yōu)化研究》。在與學(xué)生的多次討論中確定了項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容，并制定實(shí)驗(yàn)方案，利用物理實(shí)驗(yàn)室儀器開展實(shí)地測(cè)試實(shí)驗(yàn)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，對(duì)校園物理環(huán)境的現(xiàn)狀和問(wèn)題開展研究和討論。通過(guò)與科研課題的結(jié)合，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到本課程的科學(xué)研究前景，并發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢(shì)開展相關(guān)研究。

3.6 課程內(nèi)容信息化展示

除課堂教學(xué)外，筆者還計(jì)劃開設(shè)建筑物理環(huán)境優(yōu)化與綠色建筑設(shè)計(jì)的微信公眾號(hào)，以這種學(xué)生接受度比較高的信息化傳播方式，展示教學(xué)內(nèi)容、轉(zhuǎn)發(fā)一些優(yōu)秀的教學(xué)案例，有利于學(xué)生在平時(shí)接觸到更多的綠色建筑資訊，鞏固課程知識(shí)，宣傳國(guó)內(nèi)外的綠色建筑設(shè)計(jì)競(jìng)賽及其成果。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合當(dāng)前綠色建筑建設(shè)推廣的趨勢(shì)背景，進(jìn)行了新一輪的教學(xué)反思和改革，培養(yǎng)學(xué)生的綠色建筑設(shè)計(jì)能力、建筑物理環(huán)境優(yōu)化研究能力。不僅解決了《建筑物理》課程教與學(xué)的矛盾，還為同類理論課教學(xué)“以設(shè)計(jì)與研究為導(dǎo)向”的多元化改革與實(shí)踐提供了借鑒。