基于課程性質(zhì)和特點(diǎn)的建筑環(huán)境學(xué)課程教學(xué)探索

白雪蓮　康侍民

摘要：建筑環(huán)境學(xué)作為建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是唯一區(qū)別于其他學(xué)科的核心基礎(chǔ)課程。文章提出應(yīng)從該課程的性質(zhì)和特點(diǎn)出發(fā)，充分考慮不同學(xué)校在學(xué)生人數(shù)、課程安排和培養(yǎng)目標(biāo)上的差異，探索合適的教學(xué)方法，以提高教學(xué)質(zhì)量。在課堂教學(xué)中，一方面需要重視教學(xué)內(nèi)容與其他課程的關(guān)聯(lián)，既避免內(nèi)容的重復(fù)，又適當(dāng)補(bǔ)充拓展知識；另一方面應(yīng)重視現(xiàn)場實(shí)測和互動討論，將課本知識與實(shí)際生活和工程應(yīng)用聯(lián)系起來，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，以獲得良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：建筑環(huán)境學(xué)；課程特點(diǎn)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法

中圖分類號：G6420；X7991文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：10052909（2014）06008204

一、建筑環(huán)境學(xué)課程的發(fā)展和定位

建筑環(huán)境學(xué)是1998年專業(yè)調(diào)整后，建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)新設(shè)置的專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程與傳熱學(xué)、工程熱力學(xué)及流體力學(xué)等課程共同組成了建筑環(huán)境與設(shè)備工程學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)平臺。然而僅有建筑環(huán)境學(xué)課程能反映該學(xué)科的本質(zhì)特點(diǎn)，因此該課程被定位為唯一區(qū)別于其他學(xué)科的核心基礎(chǔ)課程。

隨著專業(yè)的調(diào)整，相關(guān)學(xué)校都開展了教學(xué)改革和課程建設(shè)的項目研究，其研究成果大大促進(jìn)了建筑環(huán)境學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量的提高。綜合來看，絕大多數(shù)教改都是針對課程內(nèi)容的系統(tǒng)性、多媒體教學(xué)手段、實(shí)驗教學(xué)和考核方式等共性問題進(jìn)行探索[1-8]。如項目式教學(xué)、論文式考核、科研興趣小組式教學(xué)等在各校取得了良好的教學(xué)效果。然而，由于課程學(xué)時、學(xué)期安排、學(xué)生人數(shù)以及培養(yǎng)目標(biāo)的不同，這些教學(xué)方法的推廣應(yīng)用還有待進(jìn)一步探討。因此，筆者認(rèn)為，應(yīng)將建筑環(huán)境學(xué)課程的自身性質(zhì)和各學(xué)校學(xué)生的培養(yǎng)特點(diǎn)相結(jié)合，來尋找最合適的教學(xué)方法。

建筑環(huán)境學(xué)課程是建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)獨(dú)有的專業(yè)基礎(chǔ)課，一方面建筑環(huán)境學(xué)課程具有知識面廣、內(nèi)容多樣化的特點(diǎn)，涉及熱學(xué)、流體力學(xué)、物理學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)、勞動衛(wèi)生學(xué)、城市氣象學(xué)、房屋建筑學(xué)等各個領(lǐng)域的知識，是一門跨多學(xué)科的邊緣科學(xué)[9]。許多內(nèi)容在教學(xué)中只能淺嘗輒止，或只能就比較抽象的理論和概念性內(nèi)容進(jìn)行講解[4]。另一方面，建筑環(huán)境學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容包含了建筑外環(huán)境、建筑熱濕環(huán)境、人體對熱濕環(huán)境的反應(yīng)、室內(nèi)空氣品質(zhì)、室內(nèi)空氣環(huán)境營造的理論基礎(chǔ)、建筑聲環(huán)境和建筑光環(huán)境等內(nèi)容，其大部分教學(xué)內(nèi)容與人們的日常生活有著緊密的聯(lián)系。因此，教學(xué)中應(yīng)避免科普性教學(xué)，要與該專業(yè)其他課程以及實(shí)踐應(yīng)用等緊密結(jié)合起來，這是學(xué)生理解并掌握該課程知識的關(guān)鍵。

建筑環(huán)境學(xué)課程最初是在清華大學(xué)1997年創(chuàng)建的人工環(huán)境學(xué)課程的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的[1]。重慶大學(xué)于2001年對建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)1999級學(xué)生首次開設(shè)該課程，選用清華大學(xué)朱穎心教授主編的《建筑環(huán)境學(xué)》一書為教材。該教材從1998年的第1版發(fā)展到現(xiàn)在的第3版，課程性質(zhì)已基本明晰，教學(xué)內(nèi)容也得以充實(shí)。重慶大學(xué)建環(huán)專業(yè)每年招收6個班，約200人左右。建筑環(huán)境學(xué)課程開設(shè)于大三第1學(xué)期，即大學(xué)第5學(xué)期。經(jīng)過十幾年的教學(xué)實(shí)踐，基于建筑環(huán)境學(xué)課程自身性質(zhì)和特點(diǎn)，重慶大學(xué)在該課程教學(xué)中積累了一些有益的經(jīng)驗。

二、基于建筑環(huán)境學(xué)課程特點(diǎn)的教學(xué)內(nèi)容

（一）課程教學(xué)中與其他課程關(guān)系的體現(xiàn)

建筑環(huán)境學(xué)課程是學(xué)生真正接觸建環(huán)專業(yè)實(shí)質(zhì)性內(nèi)容的第一門課程，也是建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的核心基礎(chǔ)課，它將為后續(xù)的專業(yè)課奠定基礎(chǔ)?？梢哉f，建筑環(huán)境學(xué)是學(xué)生初步宏觀認(rèn)識建筑環(huán)境與設(shè)備工程學(xué)科的一個窗口，是正確運(yùn)用暖通空調(diào)等專業(yè)技術(shù)手段的基礎(chǔ)[5]。因此，該課程的學(xué)習(xí)是激勵學(xué)生熱愛該專業(yè)的重要契機(jī)。重慶大學(xué)建環(huán)專業(yè)的課程計劃將建筑環(huán)境學(xué)課程安排在大三第1學(xué)期。在此之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了傳熱學(xué)、流體力學(xué)和工程熱力學(xué)課程。但是由于這三門課程包含大量的純理論知識，使得學(xué)生對專業(yè)知識的理解仍然較懵懂。這門課程結(jié)束后，學(xué)生將開始學(xué)習(xí)暖通空調(diào)、冷熱源、制冷技術(shù)、供熱工程和相關(guān)課程設(shè)計等專業(yè)課程和實(shí)踐課程。因此，建筑環(huán)境學(xué)課程教學(xué)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)兩個關(guān)聯(lián)：一方面需要將傳熱學(xué)、流體力學(xué)和工程熱力學(xué)的理論知識運(yùn)用于建筑環(huán)境的營造中，另一方面也應(yīng)將建筑環(huán)境學(xué)的理論知識付諸專業(yè)課程所指導(dǎo)的工程應(yīng)用和科學(xué)研究的實(shí)踐中，使學(xué)生在后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中能夠靈活運(yùn)用該課程的知識。

《建筑環(huán)境學(xué)》教材第二章建筑外環(huán)境內(nèi)容的講解，需要與暖通空調(diào)課程中空調(diào)室外設(shè)計參數(shù)，以及建筑外環(huán)境對建筑能耗的影響關(guān)聯(lián)起來。第三章建筑熱濕環(huán)境中各種傳熱傳質(zhì)形式及其計算方法，需要讓學(xué)生將傳熱學(xué)課程中的理論知識應(yīng)用其中；同時建筑熱濕負(fù)荷形成的原理與后續(xù)暖通空調(diào)課程中冷熱負(fù)荷的計算也是對應(yīng)的。第四章人體對熱濕環(huán)境的反應(yīng)同樣需要傳熱學(xué)課程中的基礎(chǔ)知識，其應(yīng)用則體現(xiàn)在暖通空調(diào)課程中室內(nèi)設(shè)計參數(shù)的確定上，正好為后續(xù)課程內(nèi)容做了鋪墊。在講解第五章室內(nèi)空氣品質(zhì)和第六章室內(nèi)空氣環(huán)境營造的基礎(chǔ)理論時，應(yīng)將空調(diào)和通風(fēng)設(shè)計中的凈化與氣流組織設(shè)計結(jié)合起來，以體現(xiàn)其基礎(chǔ)作用和實(shí)際應(yīng)用。

（二）教學(xué)內(nèi)容的“加法”與“減法”

建筑環(huán)境學(xué)是專業(yè)調(diào)整后新設(shè)置的專業(yè)基礎(chǔ)課，部分內(nèi)容在專業(yè)課程中也有體現(xiàn)。因此，教學(xué)中適當(dāng)?shù)摹皽p法”可以避免重復(fù)，節(jié)約有限的課時。同時為了突出建筑環(huán)境學(xué)課程作為專業(yè)技術(shù)手段的基礎(chǔ)關(guān)聯(lián)作用，而且建筑環(huán)境學(xué)的有些知識本身就在不斷的發(fā)展，因此，教師需要及時補(bǔ)充該學(xué)科的最新知識。但是，如何“加法”與“減法”必須充分考慮學(xué)校該專業(yè)其他課程的安排和具體內(nèi)容。

人們有超過90%的時間是在室內(nèi)度過的，人們對室內(nèi)的熱濕環(huán)境、通風(fēng)狀況、空氣品質(zhì)、光環(huán)境和聲環(huán)境有著最直接和最切身的感受，應(yīng)該說，建筑環(huán)境學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容和人們的實(shí)際生活有著密切聯(lián)系[6]。建筑環(huán)境學(xué)的基礎(chǔ)課特性，使其實(shí)用性不突出，學(xué)生掌握起來感覺內(nèi)容寬泛，缺少感性的實(shí)踐認(rèn)識，不能將其知識具體化和靈活應(yīng)用，也誤認(rèn)為建筑環(huán)境學(xué)課程沒有實(shí)踐操作性，從而缺乏學(xué)習(xí)的興趣和熱情[7]。因此在教學(xué)中，首先應(yīng)將課本知識與實(shí)際生活現(xiàn)象聯(lián)系起來，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，引導(dǎo)學(xué)生將課程理論知識理解透徹[8]。例如，結(jié)合重慶地區(qū)的數(shù)據(jù)條件，進(jìn)行地方平均太陽時、室外空氣綜合溫度等的計算；根據(jù)學(xué)生不同的來源地，組織討論建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及室內(nèi)外環(huán)境的差異；結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活中熱議的“PM2.5”、“南方采暖”等問題，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識進(jìn)行分析，使枯燥的課本內(nèi)容變得生動起來。教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際生活的密切聯(lián)系，激發(fā)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的熱情，獲得了事半功倍的教學(xué)效果。其次，拓展教材內(nèi)容，增加相關(guān)知識，例如暖通空調(diào)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中對設(shè)計參數(shù)的確定、實(shí)際工程應(yīng)用中不同空調(diào)形式、不同氣流組織形式的效果差異、國內(nèi)外白熾燈淘汰計劃的時間表，室內(nèi)環(huán)境與建筑節(jié)能之間的關(guān)系等，增加這些內(nèi)容能使課程教學(xué)內(nèi)容生動而有說服力。此外，在教學(xué)過程中，將專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)特別是學(xué)院正在開展的相關(guān)科研項目與課程內(nèi)容聯(lián)系起來，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注專業(yè)發(fā)展，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，還可引導(dǎo)部分優(yōu)秀學(xué)生就相關(guān)專業(yè)問題作進(jìn)一步的深入思考。

由于培養(yǎng)計劃的不同，重慶大學(xué)建環(huán)專業(yè)課程體系中主要是暖通空調(diào)與建筑環(huán)境學(xué)課程的部分內(nèi)容有交叉重疊。例如，《建筑環(huán)境學(xué)》教材第三章建筑熱濕環(huán)境中太陽輻射對建筑物的熱作用、冷負(fù)荷與熱負(fù)荷部分，第六章室內(nèi)空氣環(huán)境營造的理論基礎(chǔ)中關(guān)于通風(fēng)方法、通風(fēng)稀釋方程和氣流組織部分，第七章建筑聲環(huán)境中空調(diào)系統(tǒng)的消聲減噪和設(shè)備減震，等等，與暖通空調(diào)課程內(nèi)容有不同程度的重復(fù)。為此，需要對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)兩門課的主要內(nèi)容和課時安排，由相關(guān)教師溝通協(xié)商后，分別在不同的課程教學(xué)中做增加或簡化的處理，以避免重復(fù)授課。

需要注意的是，雖然建筑環(huán)境學(xué)課程中的部分內(nèi)容與其他專業(yè)課程表面上看似有重復(fù)，但還需要深入了解不同課程的側(cè)重和實(shí)際課堂教學(xué)內(nèi)容，從而保證既沒有漏缺，也不浪費(fèi)有限的課時。此外，有些內(nèi)容作適當(dāng)?shù)闹貜?fù)強(qiáng)調(diào)也有助于學(xué)生對專業(yè)核心知識的掌握。例如，建筑冷熱負(fù)荷這部分內(nèi)容，在建筑環(huán)境學(xué)課程講解中主要針對建筑熱濕環(huán)境的內(nèi)、外擾量及透光圍護(hù)結(jié)構(gòu)和不透光圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱性能，側(cè)重于定義、成因分析，詳細(xì)講解負(fù)荷形成機(jī)理，而具體公式計算過程、計算機(jī)程序應(yīng)用則由后續(xù)課程作重點(diǎn)講解。

三、基于建筑環(huán)境學(xué)課程特點(diǎn)的教學(xué)方式

（一）將對建筑環(huán)境的日常感受融入實(shí)驗課教學(xué)

實(shí)驗教學(xué)的目的在于增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識，引導(dǎo)學(xué)生主動參與教學(xué)活動，而不是被動地接受知識[6]。所以在建筑環(huán)境學(xué)知識的學(xué)習(xí)中，需要學(xué)生自己動手的實(shí)驗課程是必不可少或缺的。然而有時師資條件和實(shí)驗設(shè)備限制了實(shí)驗教學(xué)的開展。由于建筑環(huán)境學(xué)是與日常生活息息相關(guān)的一門學(xué)科，所以在課堂教學(xué)中應(yīng)以實(shí)際生活為例，讓學(xué)生產(chǎn)生直觀感覺，有利于他們對教學(xué)內(nèi)容的理解。教室作為建筑種類的一種，其室內(nèi)環(huán)境是學(xué)生最為熟悉且具有切身感受的環(huán)境之一。因此，筆者在課堂教學(xué)中嘗試通過對教室環(huán)境的觀測和感受，教授基本建筑環(huán)境參數(shù)的表征與描述、熱舒適的評價、室內(nèi)空氣品質(zhì)等內(nèi)容。如對正在上課的教室進(jìn)行空氣溫度、濕度、氣流速度、表面溫度以及CO2濃度等參數(shù)的實(shí)測，使學(xué)生對建筑環(huán)境的狀況有更直觀和量化的認(rèn)識，更能激發(fā)他們對教室環(huán)境的關(guān)注。個別優(yōu)秀的學(xué)生以大量裝修翻新的高校教室為題，研究室內(nèi)環(huán)境的健康舒適性，并申請了大學(xué)本科生的科研項目。這種方式可以提高學(xué)生對理論知識學(xué)習(xí)的興趣，改變單一的課堂教學(xué)模式，形成教學(xué)相長良性互動的課堂氛圍。當(dāng)然，這種教學(xué)方式必須根據(jù)課時來作安排，保證時間緊湊而有效。

（二）以討論的形式完成習(xí)題

建筑環(huán)境學(xué)課程的課后思考題多偏重于分析論述而非計算推導(dǎo)，往往不能直接找到答案，需要利用掌握的知識進(jìn)行綜合分析。如果作為作業(yè)布置，一方面學(xué)生容易輕視，另一方面也增加了教師批改作業(yè)的負(fù)擔(dān)。因此，在教學(xué)中可適當(dāng)安排討論課，以思考題作為討論題目，同時進(jìn)行適當(dāng)拓展，通過課堂討論的形式共同完成課后練習(xí)。討論中一方面引導(dǎo)學(xué)生充分發(fā)表意見，通過爭論啟發(fā)學(xué)生自己尋找正確答案[1]。另一方面應(yīng)適當(dāng)給予啟發(fā)和引導(dǎo)，鼓勵學(xué)生積極主動加入討論交流，讓學(xué)生自己獲得合理的結(jié)論。這種教學(xué)方式能夠發(fā)揮學(xué)生的主體作用，提高學(xué)生綜合分析能力、解決問題的能力和創(chuàng)新能力，幫助學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法。同時，通過這種方式可以最大限度地強(qiáng)化學(xué)生對課程重點(diǎn)內(nèi)容的理解和記憶。課后作業(yè)則可以布置文獻(xiàn)閱讀、調(diào)查等其他延伸性學(xué)習(xí)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，引導(dǎo)優(yōu)秀學(xué)生深入鉆研思考，真正做到因材施教。

四、結(jié)語

建筑環(huán)境學(xué)是建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。建筑環(huán)境學(xué)課程教學(xué)，旨在使學(xué)生了解和掌握建筑環(huán)境的形成原因、評價方法和控制手段。為提高教學(xué)質(zhì)量，教學(xué)中應(yīng)充分考慮建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的課程設(shè)置以及其他相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容，合理安排建筑環(huán)境學(xué)課時，保證學(xué)生能將所學(xué)課程知識融會貫通、學(xué)以致用。此外，還應(yīng)將建筑環(huán)境學(xué)的課程特點(diǎn)體現(xiàn)在教學(xué)方法中，有利于學(xué)生理解和掌握課程內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱穎心. 建筑環(huán)境學(xué)課程建設(shè)與教學(xué)辦法[J]. 高等建筑教育， 2003，12（3）：26-29.

[2]王思平， 王培， 郭海豐. 建筑環(huán)境學(xué)課程改革實(shí)踐[J]. 沈陽建筑大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版， 2010， 12（1）：125-128.

[3]王楊洋， 于景曉， 李爽. “建筑環(huán)境學(xué)”課程教學(xué)改革探索[J]. 長春師范學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版， 2014， 33（1）：143-145.

[4]陳帥， 蔡穎玲， 傅允準(zhǔn). 實(shí)施“建筑環(huán)境學(xué)”課程實(shí)驗教學(xué)的探索實(shí)驗技術(shù)與管理[J]. 實(shí)驗技術(shù)與管理， 2010， 27（5）：153-155.

[5]吳曉艷， 陽季春. 項目式教學(xué)應(yīng)用于“建筑環(huán)境學(xué)”課程的可行性分析[J]. 中國電力教育， 2013，269（10）：107-108.

[6]簡毅文， 樊洪明， 李炎鋒. 建筑環(huán)境學(xué)課實(shí)驗教學(xué)的探索[J]. 高等建筑教育， 2008， 17（4）：146-148.

[7]孫春華， 夏國強(qiáng)， 金鳳云. 強(qiáng)化實(shí)踐的“建筑環(huán)境學(xué)”教學(xué)模式探討[J]. 中國電力教育， 2009，130（3）：136-137.

[8]杜傳梅， 張明旭， 徐穎， 等. 建筑環(huán)境學(xué)課程教學(xué)研究[J].高等建筑教育， 2011， 20（2）：97-99.

[9]朱穎心. 建筑環(huán)境學(xué)[M].3版. 北京：中國建筑工業(yè)出版社. 2010.