王頻 李寧 盧素梅 吳曉偉 孫璨

［摘 要］項目組以學為中心，在教、學、評三方面分別提出“三階遞進”“三融育人”和“三性結(jié)合”的創(chuàng)新理念，構(gòu)建“2+1”模塊化課程體系，重構(gòu)教學內(nèi)容，創(chuàng)建“五平臺聯(lián)動”教學新模式，改革考核評價方式，引入學習小組機制，通過實際工程任務訓練培養(yǎng)學生的綜合實踐能力與工程執(zhí)業(yè)素養(yǎng)。經(jīng)過教學實踐探索，課程創(chuàng)新成果獲得廣泛的關(guān)注與好評，具有較好的推廣示范價值。

［關(guān)鍵詞］教學體系；思政建設；工程訓練；線上教學；考核方式；建筑物理

［中圖分類號］ G642 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）04-0081-04

新工科建設要求高校教育應將行業(yè)新動向及時融入專業(yè)教學[1]，課程建設應突出特色、注重技術(shù)與應用領(lǐng)域的創(chuàng)新協(xié)同[2]。綠色低碳建造已成為當下建筑領(lǐng)域重要發(fā)展方向之一[3]。在高等教育改革和建筑技術(shù)行業(yè)變革的背景下，高校建筑專業(yè)教育應注重培養(yǎng)適應社會需求的綠色建筑應用型、實踐型人才[4-5]。建筑物理課程是講授綠色建筑基礎(chǔ)與原理的專業(yè)必修課程與核心技術(shù)類課程，以“學生掌握建筑物理學的理論知識、方法技能，并能在綠色建筑設計實踐中進行運用”為基本教學任務[6]。本課程的學習主體是大學三年級的學生，建筑技術(shù)科學既能幫助學生學習如何在設計時營造物理環(huán)境良好、人居環(huán)境舒適的建筑空間，又能引導學生開展技術(shù)輔助設計工作，為學生未來面向行業(yè)需求、開展科學研究打下基礎(chǔ)?？梢哉f，本課程如同橋梁、階梯，是培養(yǎng)學生實踐技能、創(chuàng)新能力和高階思維的載體。

建筑物理課程融合了知識、能力、素質(zhì)三個層次的教學目標。知識目標：使學生掌握建筑物理學的理論知識和室內(nèi)外物理環(huán)境變化的一般規(guī)律，了解建筑技術(shù)領(lǐng)域行業(yè)熱點與前沿資訊。能力目標：使學生提升綠色建筑技術(shù)的工程應用能力，具備自主學習能力、團隊協(xié)作能力以及針對復雜建筑問題提出設計方案的綜合實踐能力。素質(zhì)目標：培養(yǎng)學生的社會責任感、文化自信和使命感，可持續(xù)設計理念和綠色低碳建造價值觀，以及創(chuàng)新思維、工程素養(yǎng)和工匠精神。

傳統(tǒng)建筑物理課程教學忽視對學生綜合素質(zhì)能力的培養(yǎng)，不利于適應社會需求的綠色建筑應用型、實踐型人才的輸出，這與綠色建筑發(fā)展[7]、綠色低碳灣區(qū)建設[8]及突出綠色建筑創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)[9]的專業(yè)建設目標相悖。為此，本文針對建筑物理課程傳統(tǒng)教學過程中學生綜合素質(zhì)能力培養(yǎng)不足等問題，探討建筑物理課程的教學創(chuàng)新思路、舉措、效果，分析課程創(chuàng)新成果及推廣應用情況。

一、傳統(tǒng)課程教學存在的主要問題

經(jīng)過長期的教學改革調(diào)研和探索，團隊教師總結(jié)了傳統(tǒng)課程教學中存在的主要問題：學生的思想政治素質(zhì)、綠色環(huán)保理念、創(chuàng)新創(chuàng)造思維和實踐動手技能等綜合素質(zhì)能力培養(yǎng)不足。具體表現(xiàn)為教學內(nèi)容陳舊，以學科為中心，脫離生產(chǎn)實際，滯后于建筑行業(yè)技術(shù)發(fā)展，并且忽視學生的思想政治教育和綜合素質(zhì)培養(yǎng)；教學模式僵化，以教為中心，忽視學生在學習中的主體地位和作用，不夠注重對現(xiàn)代教育技術(shù)的運用，過于重視建筑工程理論知識傳授，導致對創(chuàng)新思維和工程實踐能力的培養(yǎng)不足；教學評價單一，課程考核注重學生對理論知識的掌握，缺少對學生自主學習能力和綜合實踐能力的考評。這些問題是本課程教學創(chuàng)新的研究重點。

二、課程教學創(chuàng)新思路、舉措及效果

（一）以學為中心的“三三三”創(chuàng)新思路

項目組以問題為導向，提出了以學為中心的“三三三”改革思路，在教、學、評三方面分別突出“三階遞進”“三融育人”和“三性結(jié)合”的創(chuàng)新理念，并以此制訂教學解決方案（見圖1）。

（二）創(chuàng)新舉措

1. 教學體系與內(nèi)容：三階遞進

本課程構(gòu)建了強化理論基礎(chǔ)知識、培養(yǎng)實踐應用技能、突出設計實訓特色的“2+1”模塊化課程體系。在教學內(nèi)容設計上，以建筑學專業(yè)核心能力培養(yǎng)為依據(jù)，以“綠色建筑設計應用”為線索，以“概念與原理—技術(shù)與方法—實踐與創(chuàng)新”的思維模式串聯(lián)教學主題，結(jié)合布魯姆的目標體系，形成“啟發(fā)與激發(fā)—培養(yǎng)與提高—實踐與創(chuàng)新”的“初階—中階—高階”三階層層遞進的教學體系。

（1） 初階：行業(yè)前沿，深入淺出

初階教學內(nèi)容主要介紹建筑物理的相關(guān)概念和原理知識。如果教師只是對著教材照本宣科，那么對于學生來說是非常乏味的。教師可將綠色健康人居環(huán)境等建筑技術(shù)領(lǐng)域前沿概念和研究成果融入教學過程，讓學生了解建筑物理課程在當下建筑領(lǐng)域中的地位、知道學習這門課的重要意義，并引導學生關(guān)注行業(yè)熱點，激發(fā)學生對綠色低碳建造技術(shù)進行學習和研究的興趣，引導學生樹立正確的綠色低碳建造價值觀。

在講授原理、理論部分時，教師應充分利用多媒體圖像、動畫、視頻等資源，深入淺出地講解教學重點，最大限度地提高學生接受度。比如在介紹冷巷的通風原理時，教師通過播放伯努利效應相關(guān)視頻，并提出精心設計的問題，讓學生以小組形式開展討論，在師生互動和生生互動等環(huán)節(jié)中開展課堂教學，活躍課堂氛圍，引導學生參與討論、同步思考。

（2） 中階：案例擴展，思政立德

在對中階教學內(nèi)容進行設計時，教師應充分使用各種案例素材并對其進行詳細分析，以此擴展教學內(nèi)容，充分挖掘課程思政元素。比如在講授“建筑防熱”這個章節(jié)時，教師可從身邊的案例講起，介紹學生非常熟悉的、嶺南地區(qū)傳統(tǒng)的梳式布局和“三間兩廊”建筑的案例，引導學生認識到傳統(tǒng)建筑也是具備適應地域氣候特點的，傳統(tǒng)建筑形式已構(gòu)成具有獨特氣質(zhì)的建筑文化，以此幫助學生建立文化自信，并使其思考在今后的學習、工作中如何傳承和發(fā)展這些傳統(tǒng)的智慧。對于一些近現(xiàn)代的優(yōu)秀綠色建筑案例，教師可組織學生走出課堂進行實地參觀調(diào)研，介紹這些建筑案例及其設計師，從而引導學生學習這些建筑師治學嚴謹、對工作熱忱以及精益求精的工匠精神。

通過充分挖掘課程思政元素，從彰顯傳統(tǒng)技藝價值、樹立建筑大師標桿、解讀案例學以致用等主題出發(fā)，在建筑物理課程中將立德樹人與教學過程有機融合，幫助學生樹立正確的綠色低碳建造價值觀，激發(fā)學生的愛國情懷，實現(xiàn)技藝傳授和價值引領(lǐng)的有機統(tǒng)一。

（3） 高階：創(chuàng)新思維，學以致用

在對高階教學內(nèi)容進行設計時，教師通過對典型建筑工程項目進行全面解析，幫助學生深入理解綠色建造技術(shù)在現(xiàn)代建筑設計中的結(jié)合與應用，培養(yǎng)學生構(gòu)建“技術(shù)輔助設計”的創(chuàng)新思維模式。此外，還可將建筑性能模擬軟件學習納入教學框架，應用于綠色建筑的優(yōu)化調(diào)整設計當中，一方面提高學生的綠色建筑設計能力及面向職業(yè)需求的競爭力；另一方面設計實訓模塊中多元化的實踐訓練，也為學生學以致用、提升實踐能力提供條件。

2. 教學模式與方法：三融育人

（1） 融入實際工程任務

在教學過程中，結(jié)合實驗環(huán)節(jié)增設以建筑工程實例為對象的綜合實踐任務。教師通過設計主題明確的任務，把教學置入有實際意義的問題情景之中。學生從綠色建筑改造的角度出發(fā)，自主進行建筑實例調(diào)研、開展熱環(huán)境測試、發(fā)現(xiàn)問題、搜索資料并合作完成設計方案，最后對實踐任務成果進行小組展示、集體討論、小組互評。這些教學環(huán)節(jié)體現(xiàn)了學生的主體學習地位，能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性、創(chuàng)造性思維，提升學生解決實際問題的綜合實踐能力與工程執(zhí)業(yè)素養(yǎng)。

（2） 融入學習小組機制

在建筑物理課程中引入學習小組機制，形成“個體+團隊”的雙重學習主體。在理論教學模塊，“原理”類主題主要以個人學習的形式進行，而“技術(shù)”“設計”類主題主要以“個人學習+小組討論”“小組討論+小組設計”的形式進行。在實驗、實訓模塊，學生在教師的指導下采用小組合作學習法，如在測試實驗環(huán)節(jié)，團隊完成實地踏勘、儀器布置、測試操作、讀取數(shù)據(jù)、記錄數(shù)據(jù)、完成報告等工作；又如在競賽實踐環(huán)節(jié)，團隊合作推進方案總體框架的制訂以及建筑的立面造型、景觀設計、物理環(huán)境模擬等工作的開展，最終完成設計。

通過建立“獨學+群學”的集體學習秩序，充分保證學生的主體學習地位，且將個體融入集體進行知識傳遞與績效評定，在集體合作中發(fā)揮學生的潛能，培養(yǎng)團隊協(xié)作精神，調(diào)動學生學習的積極性、主動性、創(chuàng)造性，實現(xiàn)以組促教、以組促學、以組促評。

（3） 融入現(xiàn)代信息技術(shù)

教學團隊充分利用現(xiàn)代化網(wǎng)絡資源，構(gòu)建“課堂教學+優(yōu)學院資源共享+微信群答疑+網(wǎng)絡線上指導+公眾號展示”的 “五平臺聯(lián)動”教學新模式，幫助學生在靈活的時間、空間中學習知識，使依托于信息技術(shù)的線上教學模式成為線下課堂教學的重要補充。

教師通過引導學生根據(jù)興趣和能力自主選擇項目、論文、競賽等實踐內(nèi)容，基于“五平臺”給予不同學生個性化的教學指導，開展多元化實踐訓練，達到分層培養(yǎng)學生的目的。

建筑物理課程還建立了微信公眾號“從綠色建筑到健康城市”，重點分享師生的綠色建筑原創(chuàng)作品、轉(zhuǎn)載對課程教與學有重要意義的內(nèi)容、宣傳綠色建筑設計競賽成果和推廣教學成果，使學生了解建筑技術(shù)領(lǐng)域新資訊，激發(fā)學生自主學習的積極性。

3. 教學考核與評價：三性結(jié)合

（1） 過程性考評：優(yōu)化日常教學

建筑物理課程設計了教學全過程參與度評估、多樣性作業(yè)評估、測試實驗與實踐訓練評估、期中考試等過程性評價內(nèi)容，并且根據(jù)教學的知識、能力、素質(zhì)三層次目標對權(quán)重分數(shù)進行分解，使學生在教學全過程維持較高的學習積極性與主動性，提高本課程的日常教學效果。

（2） 多樣性考評：培養(yǎng)綜合素質(zhì)

考試是查驗學生掌握課程內(nèi)容的一種有效方式，但在應試考核機制中，學生往往“死記硬背”知識點，對知識的理解和運用能力較差。建筑物理課程部分考試試題以非標準答案的形式出現(xiàn)，合理增設了小型設計模塊（見圖2），在考試環(huán)節(jié)中考查學生理解知識、靈活運用知識的能力。

在教學過程中植入案例精讀再現(xiàn)、實地參觀調(diào)研、實踐設計訓練等豐富的教學評價內(nèi)容，并在教學活動中創(chuàng)造小組互評的機會，從掌握基礎(chǔ)理論知識、理解案例中的技術(shù)應用、解讀實踐任務和提出問題、探索解決策略等方面出發(fā)，通過多樣性考核評價內(nèi)容，考查學生的自主學習能力和綜合實踐能力。

（3） 激勵性考評：促進自主學習

在制訂教學大綱時，教師將設計實訓模塊教學環(huán)節(jié)成果轉(zhuǎn)換為考核績效，作為課程考評的加分項，并將團隊教師主持的教研教改項目部分經(jīng)費作為學生實踐產(chǎn)出的獎勵經(jīng)費，鼓勵學生根據(jù)興趣、能力主動參與課題研究、申報大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、參加設計競賽等，以激勵性考核評價方式促進學生的自主化學習。

三、課程教學創(chuàng)新成果及推廣應用情況

建筑物理課程搭建了系統(tǒng)性、前沿性的知識框架，改革了教學模式和方法，提升了考評方式的合理性，通過教、學、評三方面的改革，貫徹以學為中心的理念，引導學生開拓新知，推動過程學習和自主學習，培養(yǎng)學生的實踐技能、創(chuàng)新能力和高階思維。從創(chuàng)新效果看，傳統(tǒng)課程教學存在的主要問題得到了有效的解決。

（一）取得的教學創(chuàng)新成果

從2019—2021年課程期末考試成績（見圖3）和課程教學目標達成度結(jié)果（見圖4）看，學生對課程教學內(nèi)容的掌握更加全面，知識、能力、素質(zhì)三個層次的課程教學目標均達標，教學效果良好。

教學團隊指導學生依托課程教學內(nèi)容開展 “大學校園物理環(huán)境測試與優(yōu)化研究” 和 “東莞高校青年教師公寓物理環(huán)境測試與建筑綠色化改進措施研究”等2項大學生創(chuàng)新項目，并指導學生發(fā)表了相關(guān)論文。教學團隊還指導學生在2018年 “共筑家園”全國青少年建筑模型教育競賽總決賽中獲得創(chuàng)新項目三等獎，在2019年全國高等院校首屆“綠色建筑設計”技能大賽中獲得優(yōu)秀獎，在2020年“建科杯”東莞市第五屆綠色建筑技術(shù)應用設計比賽中獲得一等獎、二等獎、三等獎和創(chuàng)意獎等多個獎項。

（二）學生評價情況

近年來，本課程的學生評教分數(shù)均在95分以上，顯示出學生對這門課程的喜愛與肯定。此外，教學團隊在授課過程中能從微信群等平臺上即時收到學生對教學環(huán)節(jié)問題的反饋，完成課程教學工作后還會發(fā)放調(diào)查問卷，收集學生的意見和建議。從問卷調(diào)查結(jié)果看，本課程教學能夠?qū)崿F(xiàn)預期目標，教學創(chuàng)新方案認可度較高，獲得了學生的肯定。

（三）推廣應用情況

依托教學團隊主持的多個省、校級教研項目，目前，建筑物理課程已完成初步的教學創(chuàng)新改革，在課程評估、思政建設等方面均有收獲，獲得東莞理工學院教師教學創(chuàng)新大賽一等獎和教學活動創(chuàng)新獎、課程評估二等獎，廣東省課程思政建設改革示范項目（示范課堂）、廣東省本科高校課程思政優(yōu)秀案例一等獎，首屆全國高校教師教學創(chuàng)新大賽廣東分賽暨廣東省高校教師教學創(chuàng)新大賽二等獎等榮譽。課程教學創(chuàng)新方案與成果獲得了社會廣泛關(guān)注與好評，具有一定的推廣應用價值。

四、結(jié)語

經(jīng)過幾輪教學實踐探索，建筑物理課程教學實踐已取得了一定的創(chuàng)新成果，并將成為未來課程持續(xù)改革的基石。根據(jù)學生的建議，教學團隊也明確了本課程改革的重點方向，未來教學團隊將繼續(xù)貫徹“以學為中心”的教育理念，進一步深化推進課程教學創(chuàng)新改革，以實現(xiàn)立德樹人的目標。

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［責任編輯：蘇祎穎］