王麗娟 鄭松
摘要:建筑環(huán)境學(xué)課程專業(yè)知識(shí)豐富,且生動(dòng)易懂,應(yīng)從授課、實(shí)驗(yàn)、考核和輔導(dǎo)等四個(gè)方面積極推進(jìn)重在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的教學(xué)改革。課堂授課按照“提出問題、尋找答案、向科研方法或成果延伸”的路徑展開,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情。開放實(shí)驗(yàn)室,為學(xué)生的創(chuàng)新思維提供實(shí)踐條件。課程考核與專利說明書、科研論文、實(shí)驗(yàn)報(bào)告或調(diào)研報(bào)告等科研成果掛鉤,鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)研究,不斷創(chuàng)新。推行導(dǎo)師制,既能緩解授課教師的壓力,也能提高學(xué)生培養(yǎng)的針對(duì)性和有效性。實(shí)踐證明,增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力在培養(yǎng)創(chuàng)新人才方面具有積極作用。
關(guān)鍵詞:建筑環(huán)境學(xué);考核方式;教學(xué)方法;創(chuàng)新能力;課程教學(xué)
中圖分類號(hào):G642.0;TU 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1005-2909(2018)03-0079-03
一、建筑環(huán)境學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容和方法
建筑環(huán)境學(xué)課程是1998年按照新的學(xué)科體系要求新增的課程,也是一門充分體現(xiàn)專業(yè)特色的核心基礎(chǔ)課。經(jīng)過多次調(diào)整和改進(jìn),該課程主要有8個(gè)組成部分:建筑外環(huán)境、建筑熱濕環(huán)境、人體對(duì)熱濕環(huán)境的反應(yīng)、室內(nèi)空氣質(zhì)量、通風(fēng)與氣流組織、建筑聲環(huán)境、建筑光環(huán)境,以及典型工藝過程對(duì)室內(nèi)環(huán)境的要求,涉及熱學(xué)、流體力學(xué)、物理學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)、勞動(dòng)衛(wèi)生學(xué)、城市氣象學(xué)、房屋建筑學(xué)、建筑物理等學(xué)科知識(shí)[1]。
近些年來,眾多相關(guān)高校教師對(duì)建筑環(huán)境學(xué)課程教學(xué)方法進(jìn)行了改革探討。朱穎心主要從多媒體教學(xué)、課堂討論、布置大作業(yè)和論文報(bào)告答辯等方面進(jìn)行考核,旨在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)與科研興趣[2]。簡毅文提出開展項(xiàng)目式教學(xué),幫助學(xué)生把握系統(tǒng)和完整的知識(shí)結(jié)構(gòu),在思維方式上完成從“學(xué)習(xí)者”向“實(shí)踐者”的轉(zhuǎn)變[3]。白雪蓮和康侍民在課堂教學(xué)中重視與其他課程的關(guān)聯(lián),并通過組織現(xiàn)場測試和互動(dòng)討論,將課本知識(shí)與實(shí)際生活和工程應(yīng)用聯(lián)系起來,引導(dǎo)學(xué)生從專業(yè)的角度思考問題[4]。伍培和鄭潔就教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐環(huán)節(jié)和教學(xué)方法等提出改革建議[5]。王玨提出探究式教學(xué)方法,主張讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題,從而提高學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用與實(shí)踐能力[6]。蔡偉等進(jìn)行了以建筑節(jié)能為導(dǎo)向的教學(xué)改革,旨在增強(qiáng)學(xué)生的節(jié)能意識(shí),激發(fā)學(xué)生參與節(jié)能的積極性[7]。楊晚生等提出了建筑環(huán)境學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)置的基本方式和主要內(nèi)容,同時(shí)結(jié)合教學(xué)實(shí)踐提出實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)方向和目標(biāo)[8]。
在總結(jié)上述教改經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,本文提出通過采用課堂啟發(fā)式教學(xué)方式、開放實(shí)驗(yàn)室、實(shí)行側(cè)重科研能力的考核方法,以及結(jié)合推行導(dǎo)師制等,培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。
二、采用啟發(fā)式課堂教學(xué)方法
建筑環(huán)境學(xué)課程涉及的許多內(nèi)容,學(xué)生在日常生活中都能看到并感受到,這對(duì)學(xué)生了解專業(yè)實(shí)質(zhì)性內(nèi)容、激勵(lì)學(xué)生熱愛專業(yè)等具有有利條件[2]。朱穎心教授主編的教材《建筑環(huán)境學(xué)》(第四版),內(nèi)容生動(dòng),通俗易懂。特別是該教材引用國內(nèi)外科研實(shí)踐成果,并采用大量相關(guān)的文獻(xiàn)資料和圖片,具有啟發(fā)學(xué)生科研創(chuàng)新意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新能力的積極作用。
課堂教學(xué)采用多媒體授課方式,力求圖文并茂,深入淺出,邏輯性強(qiáng)。多媒體教學(xué)優(yōu)點(diǎn)是速度快、單位時(shí)間內(nèi)傳遞信息量大,可以用生動(dòng)形象的圖表來表達(dá)或印證觀點(diǎn)。缺點(diǎn)是學(xué)生可能不能深入理解某些內(nèi)容,從而影響對(duì)后面知識(shí)點(diǎn)的掌握。因此,制作課件時(shí),要充分利用多媒體優(yōu)勢,讓幻燈片上的文字、圖表和公式“活”起來。對(duì)復(fù)雜的公式,給出推導(dǎo)流程圖,逐步講解展示;對(duì)較難理解的內(nèi)容,給出圖示或動(dòng)畫例子,將圖文結(jié)合起來講解;對(duì)較難記住又很重要的公式或概念,建議在幻燈片中多次出現(xiàn)以強(qiáng)化記憶;對(duì)文字較多的內(nèi)容,可展示邏輯關(guān)系圖逐項(xiàng)講解。多媒體教學(xué)切忌堆積文字和圖片,演示應(yīng)力求生動(dòng)有趣,以學(xué)生愿意和容易接受的方式為前提。
此外,課堂教學(xué)盡可能采用啟發(fā)式授課方式,讓學(xué)生帶著問題去思考學(xué)習(xí),并適當(dāng)引用最新科研成果激發(fā)學(xué)生的求知欲,拓展學(xué)生的視野。課程教學(xué)PPT設(shè)計(jì)為三個(gè)部分:第一部分提出一個(gè)思考問題(5分鐘),如行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)這樣的問題會(huì)帶來怎樣的后果,要求學(xué)生思考該怎么應(yīng)對(duì)這類問題。第二部分教學(xué)授課環(huán)節(jié)(35分鐘),由教師介紹在實(shí)際工作中,業(yè)內(nèi)人員對(duì)此問題是怎么處理的,采用了哪些手段,運(yùn)用了哪些理論、技術(shù),有什么結(jié)果和結(jié)論。第三部分補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)(5min),教師可介紹目前國內(nèi)外研究者采用了哪些更先進(jìn)的方法,能解決什么問題,具有什么重要意義。上述三部分內(nèi)容是一個(gè)邏輯整體,條理清楚,學(xué)生也容易接受。這種啟發(fā)式授課方式,能夠培養(yǎng)學(xué)生愛問、愛學(xué)和愛思考的習(xí)慣。
三、打造開放式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
受辦學(xué)經(jīng)費(fèi)緊張等因素的影響,高校建筑類專業(yè)許多實(shí)驗(yàn)都無法正常開出,薄弱的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)成為培養(yǎng)實(shí)用性和創(chuàng)新性優(yōu)秀人才的瓶頸。多年來,西安工程大學(xué)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)(簡稱建環(huán)專業(yè),后來更名為建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè))一直積極推進(jìn)建環(huán)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。目前,該專業(yè)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)已初步建成。
建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程實(shí)驗(yàn)室共有熱濕處理與熱舒適實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)(焓差實(shí)驗(yàn)室平臺(tái))、建筑物理環(huán)境實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)兩部分。其中,熱濕處理與熱舒適實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)分為冷熱源處理模塊、風(fēng)機(jī)盤管性能測試模塊、自動(dòng)控制模塊、流體輸配管網(wǎng)模塊和熱舒適度評(píng)價(jià)模塊五部分;建筑物理環(huán)境實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)分為聲環(huán)境模塊、光環(huán)境模塊和空氣環(huán)境模塊三部分。該實(shí)驗(yàn)室能開出14門課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn),能滿足空氣熱濕處理、熱舒適、建筑聲光環(huán)境、空氣顆粒物等相關(guān)研究的基本測試。
建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程實(shí)驗(yàn)室,主要面向建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)學(xué)生,按照專業(yè)培養(yǎng)方案的要求,以及“面向全體、因材施教、形式多樣、注重實(shí)效”的原則,最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室的作用,為學(xué)生科研創(chuàng)新提供條件和服務(wù)。
四、采用側(cè)重科研能力的考核方式
選擇科學(xué)合理的考核方式,是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。考核過程中要重視對(duì)學(xué)生科研能力的考核。對(duì)學(xué)生科研成果的肯定能激發(fā)學(xué)生的成就感和榮譽(yù)感,進(jìn)而保護(hù)學(xué)生的科研創(chuàng)新興趣。朱穎心教授在建筑環(huán)境學(xué)課程考核中要求學(xué)生必須完成三個(gè)大作業(yè):實(shí)驗(yàn)調(diào)研、觀點(diǎn)論述和文獻(xiàn)綜述[2]。這對(duì)清華大學(xué)的學(xué)生來說,也許有能力和條件去完成三個(gè)大作業(yè),但對(duì)于西安工程大學(xué)學(xué)生來說難度較大,容易使學(xué)生產(chǎn)生“應(yīng)付”的心理,達(dá)不到預(yù)想的效果。
因此,應(yīng)針對(duì)不同學(xué)校生源的實(shí)際情況,采取多樣性的建筑環(huán)境學(xué)課程考核方式。如課程學(xué)習(xí)成果可以是專利說明書、科研論文、實(shí)驗(yàn)報(bào)告或調(diào)研報(bào)告等,要求學(xué)生提交的科研作品要有獨(dú)創(chuàng)性和完整性。成果內(nèi)容不局限于建筑環(huán)境學(xué)課程內(nèi)容,也可以涉及建環(huán)專業(yè)其他方向的問題。為了激發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新思維,可提供一些研究選題供學(xué)生參考。
專利類:
如果你家沒有采暖或空調(diào),你打算怎么利用自然能源來改善整個(gè)建筑環(huán)境?
如果你覺得很冷或很熱,你會(huì)用什么方式改善個(gè)人局部冷熱問題?
現(xiàn)有的采暖、空調(diào)、通風(fēng)裝置有什么問題?怎么解決這個(gè)問題?
在大型商場或地下車庫,能不能利用天然采光?
在建筑中,如何增加煙囪的抽吸作用實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)?
怎么降低交通噪聲?
霧霾天氣,如何通風(fēng)?
論文類:
在你經(jīng)歷的建筑熱、濕、聲、光環(huán)境中,你發(fā)現(xiàn)存在什么問題?打算用什么方法解釋和解決這個(gè)問題?
在人員密集或稀少的建筑環(huán)境中,室內(nèi)空氣品質(zhì)是否一樣?如何證明和改進(jìn)?
長途大巴內(nèi)部的空氣品質(zhì)有什么問題?如何驗(yàn)證和解決?
夏季廚房的熱環(huán)境有什么問題?如何解決?
實(shí)驗(yàn)類:
與熱感覺、熱舒適有關(guān)的實(shí)驗(yàn);
與氣流組織有關(guān)的實(shí)驗(yàn);
與噪聲有關(guān)的實(shí)驗(yàn);
與光有關(guān)的實(shí)驗(yàn);
與空氣品質(zhì)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。
調(diào)研類:
辦公樓、民居或工廠的建筑能耗;
冬夏季學(xué)生對(duì)宿舍或教室環(huán)境(熱、濕、聲、光、空氣品質(zhì))的滿意度;
新裝修房子的空氣品質(zhì);
實(shí)木家具和合成板材家具對(duì)空氣品質(zhì)的影響;
PM2.5對(duì)人體生理和心理的影響;
空曠廣場或林園熱環(huán)境調(diào)研;
宿舍安裝蒸發(fā)冷卻裝置前后的熱環(huán)境和人體熱感覺差異。
五、加大導(dǎo)師制的推行力度
西安工程大學(xué)在大三和大四學(xué)生中實(shí)施導(dǎo)師制,學(xué)生和導(dǎo)師可以互選。導(dǎo)師負(fù)責(zé)指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)問題、科技競賽問題、考研問題、就業(yè)問題,甚至心理問題。該制度為本科生提供了良好的成長環(huán)境。然而,在實(shí)踐中很多學(xué)生卻沒有充分利用這個(gè)機(jī)會(huì),導(dǎo)師制沒有發(fā)揮預(yù)期的效果。
基于以上情況,學(xué)校將建筑環(huán)境學(xué)課程側(cè)重科研能力的考核方法與導(dǎo)師制結(jié)合起來,一是建筑環(huán)境學(xué)課程考核作業(yè),學(xué)生可以自選,也可以選擇導(dǎo)師提供的課題,增進(jìn)了學(xué)生與導(dǎo)師之間的交流聯(lián)系;二是學(xué)生有疑難問題可以求助任課教師,也可以求助導(dǎo)師,充分體現(xiàn)導(dǎo)師制的作用;三是對(duì)學(xué)生的科研成果,任課教師可以此給出課程成績,導(dǎo)師則提出進(jìn)一步修改提高乃至公開發(fā)表的意見,給予學(xué)生切實(shí)的幫助和指導(dǎo),有利于培育學(xué)生的創(chuàng)新能力。
六、 結(jié)語
建筑環(huán)境學(xué)課程是一門適合培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的課程。啟發(fā)式課堂教學(xué)能激發(fā)學(xué)生主動(dòng)創(chuàng)新的熱情,側(cè)重科研能力的考核方式能鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生大膽探索創(chuàng)新,開放式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)是培育學(xué)生創(chuàng)新能力的基本條件,這些措施在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面起著積極的作用。然而,這些措施實(shí)施起來還有許多問題,比如學(xué)生人數(shù)多、入門難、問題多,教師輔導(dǎo)時(shí)間太長、工作壓力大等等。這些問題需要在今后的課程教學(xué)實(shí)踐中不斷探索,尋求更好的解決辦法,使學(xué)生的創(chuàng)新能力能真正得到培育和提高。
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