以落實素質教育為目標的建筑物理實驗教學研究

鄭秋玲 范弘

吉林建筑大學建筑與規(guī)劃學院

以落實素質教育為目標的建筑物理實驗教學研究

鄭秋玲 范弘

吉林建筑大學建筑與規(guī)劃學院

本文詳細的分析了目前國內建筑院校建筑物理實驗教學存在的問題，提出通過建立合理的實驗教學體系和完善的實驗網絡管理，改善建筑物理教學質量，全面提高學生綜合素質。

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，教學型高校在人才培養(yǎng)中，以培養(yǎng)適應市場需求的應用型人才為目標，注重學生綜合素質的培養(yǎng)。實驗是提高學生素質的重要教學環(huán)節(jié)，通過實驗可以提高學生的實際動手能力和創(chuàng)新能力。建筑物理課程是建筑學專業(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、文字表達等一系列基礎能力訓練為一體的綜合性課程，也是培養(yǎng)學生科學實驗素質的基礎。其特有的教學活動，不僅向學生系統地傳授了科學實驗的理論知識、方法和技能，更訓練了學生科學實驗的能力，在提高學生的綜合素質方面具有其它課程不可替代的作用。它與生活緊密相關,以熱、光、聲的物理現象、規(guī)律作為研究對象,具有科學性、應用性等特點。根據這些特點,努力實現在實驗教學中落實素質教育的總目標,充分利用建筑物理知識的科學價值和教育價值,積極探索建筑物理與素質教育的最佳結合點,以促進學生綜合素質的全面提高和智慧潛能的充分開發(fā)，為畢業(yè)生從事建筑設計與施工管理等方面的工作奠定基礎。本文結合實際的教學工作，從以下幾個個方面探索建筑物理實驗的教學內容及實驗管理，對推進該課程的改革具有重要的意義。

2 當前建筑物理實驗現狀分析

目前國內建筑院校開設的建筑物理實驗實驗類型較單一，沒有分層次教學體系。教師主導實驗的題目、實驗方案等，學生被動地完成實驗。所開設的實驗以演示性和驗證性實驗為主，設計性、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內容起到鞏固作用，其實驗內容一般是單一的測量建筑熱工學、光學、聲學的某個參數。教學過程一般由教師統一安排實驗的時間、內容，學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。教師介紹實驗的目的、原理、內容，實驗中學生按照已有的實驗步驟和方法操作，將實驗數據寫在設計好的記錄表格中。實驗報告中學生只需對測得的一系列單一的參數進行整理，得出實驗結論，最終的實驗報告往往千篇一律，質量不高。學生對實驗室的儀器設備、能開放的實驗項目了解的不足，使學生很難開展自主性實驗。學生在實驗分析中很少利用所學的建筑物理理論知識進行實驗的總結。實驗內容的安排與設計課內容脫節(jié)，單調乏味且與生活聯系不大，實驗內容更新速度慢，不能引起學生的學習興趣。學生只是被動的接受實驗方法和實驗結果，很難調動學生的學習主動性和積極性，不利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

在實驗管理上，大多數建筑物理實驗室還在沿用傳統實驗室的管理方式，網絡化管理程度低。實驗室沒有實現全面的開放，無具體的開放細則與資金支持，儀器設備利用率低，形成了資源的極大浪費。在實驗室建設上，因投入的資金不足，存在儀器配置不完善的現象。實驗管理的觀念陳舊、管理手段的落后，與社會的經濟發(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

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

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

第二層次：虛擬仿真實驗。建筑物理實驗中的一些大型設備操作復雜、耗費時間長、實驗成本高，其真實實驗可通過虛擬仿真實驗模擬出實驗效果，是對傳統實驗的擴展。同濟大學建筑規(guī)劃景觀虛擬仿真實驗教學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模塊》，實現了對廳堂混響時間的測量、影響因素認知和感知、練習測試。學生登錄網絡，隨時完成實驗。這種實驗模式不受時間、場地、設備、師資等的限制，解決了傳統實驗的各種限制，利用互聯網的優(yōu)勢，實現了以學生為主體的實驗教學方式。

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

3.2 實驗管理

全面實行實驗的網絡化管理，建立先進、高效的實驗室網絡管理方式。通過創(chuàng)建實驗室獨立網頁，逐步實現網絡實驗輔導和實驗預約管理模式，為全面實現建筑物理實驗室的開放提供有力支持。學生可以通過網絡下載實驗相關文件、查找實驗開放項目、學習儀器的使用、提交實驗報告等，實現實驗的無紙化管理，節(jié)約實驗資源。教師通過網絡輔導，打破了實驗學時少的限制，可針對實驗內容，開展個性化實驗教學。

實驗室建立一級管理模式，成立實驗管理中心對實驗室進行直接管理。一級管理模式是從學校層面上對實驗室進行規(guī)劃管理，實現了學校對人員、儀器的統一調度，整合了實驗資源，避免了實驗室的重復建設。

4 結語

建筑物理實驗在建筑學人才培養(yǎng)中起著至關重要的作用，因此要轉變觀念，重視實驗教學，進一步研究建筑物理實驗發(fā)展趨勢。在學生完成基礎實驗的基礎上，鼓勵學生參與綜合性、設計性實驗，使學生真正的成為實驗的主體，為培養(yǎng)高素質的建筑學專業(yè)人才打下堅實基礎。

[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術會議論文集,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.論將學生主體作用貫穿到建筑物理實驗教學中[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：吉林建筑大學建筑與規(guī)劃學院，研究方向：建筑技術。

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