以研促學(xué)的探索：促進(jìn)房屋建筑學(xué)發(fā)展的改革

劉 洋 賈玉琢 劉衛(wèi)星 龔 靖 趙 強(qiáng)

（東北電力大學(xué)，吉林 吉林132012）

房屋建筑學(xué)是建筑領(lǐng)域的一門專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科，是建筑設(shè)計的基礎(chǔ)內(nèi)容之一。但它的學(xué)科特點(diǎn)是理論與實(shí)踐的聯(lián)系性雖然很強(qiáng)，但是在理論學(xué)習(xí)的過程中，對實(shí)踐的把握卻是一個比較困難的環(huán)節(jié)。因此在本學(xué)科的教學(xué)中，如何將理論與實(shí)踐相結(jié)合就成為教學(xué)的難點(diǎn)及重點(diǎn)之一。另外，綠色建筑技術(shù)在學(xué)科的發(fā)展中已日益成為重要的內(nèi)容，但因?yàn)檎麄€研究在全世界都尚在起步階段，因此對這一方面內(nèi)容的表達(dá)和探索在教學(xué)中也成為了難點(diǎn)。鑒于這些實(shí)際問題的存在和發(fā)展，本文提出一種學(xué)科改革的新嘗試，就是在學(xué)科建設(shè)中插入一個學(xué)生自主研究并動手實(shí)踐的內(nèi)容，即鼓勵只要掌握基本內(nèi)容即可的本科學(xué)生研究、開發(fā)綠色技術(shù)并將之用各種實(shí)踐方式表現(xiàn)出來，以此來促進(jìn)學(xué)生對房屋建筑學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容在理論和實(shí)踐方面的雙重掌握以及深入研究，達(dá)到以研促學(xué)并探索前衛(wèi)技術(shù)的教學(xué)效果。在教學(xué)環(huán)節(jié)中，增加這個實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容，不但可以提高房屋建筑學(xué)科的教學(xué)綜合水平，以行業(yè)科技發(fā)展的先進(jìn)水平為教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，同時也可提高學(xué)生的動手實(shí)踐能力，為構(gòu)造設(shè)計的應(yīng)用性等的學(xué)習(xí)和掌握發(fā)揮作用。

在本科基礎(chǔ)教學(xué)中，研究站在學(xué)科前沿的綠色技術(shù)，并以可以加強(qiáng)基礎(chǔ)教學(xué)效果的實(shí)踐方法將之呈現(xiàn)出來是本改革的兩個關(guān)鍵內(nèi)容。因此我們首先應(yīng)關(guān)注建筑綠色技術(shù)，建筑綠色技術(shù)涉及的范疇包羅萬象，常見的在節(jié)能減排方面有太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能的利用等等。其中太陽能還可大致分為被動式太陽能和主動式太陽能，在構(gòu)造技術(shù)的表現(xiàn)中，以被動式太陽能的利用為常見，例如太陽能房的設(shè)計等；而主動式太陽能一般指太陽能熱水器這樣的太陽能利用方式。地?zé)崮芤话阋玫厍騼?nèi)部的冷熱能來達(dá)到給地面建筑提供冷熱源的目的。風(fēng)能在建筑中的生態(tài)表現(xiàn)主要是，一般要利用各種方法提高建筑的自然通風(fēng)能力，從而達(dá)到不但節(jié)省能源且可能產(chǎn)生對人生理更有益的生態(tài)建筑效果。

其次的改革重點(diǎn)是，本改革強(qiáng)調(diào)綠色技術(shù)應(yīng)以加強(qiáng)基礎(chǔ)教學(xué)效果的實(shí)踐方法呈現(xiàn)，以教學(xué)可行性方面為考量，本文認(rèn)為可以使用的表現(xiàn)方法至少有以下兩種：

1 模型法

模型法是直觀表達(dá)各類設(shè)計思想的常用方法。在房屋建筑學(xué)科的實(shí)踐改革環(huán)節(jié)，可以考慮用木材、玻璃、泡沫、紙等多種材料來表達(dá)綠色技術(shù)的設(shè)計理念。為了驗(yàn)證改革的實(shí)際效果，筆者將這些改革措施在學(xué)科建設(shè)過程中試用了一年，結(jié)果發(fā)現(xiàn)教學(xué)效果大大超過原先的預(yù)期，學(xué)生的動手積極性、對先進(jìn)技術(shù)的熱情、對基礎(chǔ)知識的理解和深入，在各個方面所能夠達(dá)到的效果都可以說出人預(yù)料。這是對本改革的肯定，也為進(jìn)一步改革發(fā)展和研究打下了堅實(shí)的實(shí)據(jù)基礎(chǔ)。下列圖示展示了學(xué)生們以模型的方式展現(xiàn)出來的一些設(shè)計、研究結(jié)果。

設(shè)計模型1

設(shè)計模型2

設(shè)計模型3

設(shè)計模型4

設(shè)計模型5

模型1的設(shè)計完全是由學(xué)生自主創(chuàng)新出來的構(gòu)造技術(shù)做法，設(shè)計是為了構(gòu)建一個特殊的通風(fēng)口，在其上增加的太陽能板，是為了起到對通風(fēng)口的遮風(fēng)擋雨的作用。該設(shè)計是本科學(xué)生對于綠色技術(shù)的初步探索，雖然對于該技術(shù)領(lǐng)域的研究來說，還是一種不成熟、尚顯稚嫩的技術(shù)方法，但對于本科學(xué)生來說，它體現(xiàn)的創(chuàng)新能力及對構(gòu)造技術(shù)的應(yīng)用能力說明已經(jīng)達(dá)到了一定的水平。這證明對綠色技術(shù)的研究，完全可以使學(xué)生對構(gòu)造基礎(chǔ)理念的理解達(dá)到一個新的水平。該設(shè)計中尤其值得一提的，是太陽能板與通風(fēng)口的配合，太陽能板除擋雨以外，還可能在通風(fēng)口處形成負(fù)壓區(qū)，更有利于通風(fēng)口的排風(fēng)。但需要說明的是，這并不是一個成熟的綠色構(gòu)造技術(shù)，它最重要的價值在于表達(dá)了本科學(xué)生對于綠色技術(shù)的理解所能夠達(dá)到的程度。

模型2、3、4都是對太陽能的研究，模型2、3都是針對外墻的太陽能利用設(shè)計，圖4是對太陽能房的拓展研究，有一定的研究價值。圖5是對地?zé)崮艿睦?，雖沒有開創(chuàng)性，但也忠實(shí)表達(dá)了學(xué)生對某些綠色技術(shù)思想的理解。

通過本教學(xué)改革實(shí)踐可以得出的結(jié)論是，讓學(xué)生研究綠色技術(shù)，并將之以適當(dāng)?shù)姆绞絼邮謱?shí)踐出來，對于房屋建筑學(xué)科的基礎(chǔ)教學(xué)，以及對前衛(wèi)技術(shù)的普及和發(fā)展都可以取得比較大的教學(xué)成果。因此可以說這是個卓有成效的改革措施。

2 計算機(jī)模擬法

用模型表達(dá)設(shè)計思想是非常好的教學(xué)訓(xùn)練手段，是理論聯(lián)系實(shí)際的最好方法之一，但是畢竟需要一定資金的支持，因此使得這種教學(xué)方法存在一定的局限。除此以外，可以展現(xiàn)本改革效果的還可有現(xiàn)在流行的計算機(jī)模擬的方法。雖然這種方法不如直接動手的實(shí)踐對學(xué)生的構(gòu)造理念的培養(yǎng)更有效和更有直觀性，但作為花費(fèi)較少的一種表現(xiàn)方式，也可以作為改革發(fā)展的一種模式。我們可以使用的軟件有3D Studio Max、SketchUp等，但這種方法也存在一定的缺點(diǎn)，學(xué)生的計算機(jī)表達(dá)能力可能存在不足，因此需要臨時教授這方面的相關(guān)知識，這就為課程的復(fù)雜性和難度方面帶來了一些相應(yīng)的問題。

總之，在房屋建筑學(xué)科的教學(xué)實(shí)踐中利用上述改革措施結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其可利于提高學(xué)生的專業(yè)綜合素質(zhì)，可利于前衛(wèi)技術(shù)的推廣和發(fā)展，可使學(xué)生對房屋建筑學(xué)科的理解無論從理論到實(shí)踐各方面均可以達(dá)到一個新的高度，也有利于房屋建筑學(xué)科進(jìn)一步改革和探索。因此本教改研究結(jié)果表明，本文提出的改革措施值得肯定和深入研究。

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