綠色建筑本研課程一體化教學(xué)探索

王海東 李 倩 宿春曉

（上海理工大學(xué)環(huán)境與建筑學(xué)院 上海 200093）

0 引言

建筑是文明發(fā)展的重要載體，是綜合展示文明成就標(biāo)志，也是各類能耗的綜合載體。隨著對環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排的重視，大力發(fā)展綠色建筑已形成一種共識。建筑業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，要向更深層領(lǐng)域發(fā)展，就必須建設(shè)綠色建筑人才體系“大廈”。而綠色建筑行業(yè)的發(fā)展，離不開起基礎(chǔ)支撐作用的綠色建筑技能型人才。因此，高等院校土木建筑類專業(yè)，應(yīng)擔(dān)負(fù)起培養(yǎng)綠色建筑技能型人才的重任，要讓學(xué)生在校園里就受到綠色建筑理念的熏陶。而課程設(shè)置就是人才培養(yǎng)的核心問題，好的人才培養(yǎng)模式必須通過好的課程體系才能實現(xiàn)，因此在課程體系設(shè)置時，需要緊密關(guān)注綠色建筑行業(yè)動態(tài)，適時引入綠色建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，與時俱進(jìn)更新教學(xué)內(nèi)容，從而夯實實踐教學(xué)體系。

上海理工大學(xué)建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程系本科培養(yǎng)計劃中《綠色建筑技術(shù)》和研究生培養(yǎng)計劃中《綠色建筑模擬技術(shù)應(yīng)用》的課程一體化設(shè)計，來提升我校建環(huán)專業(yè)發(fā)展質(zhì)量，在生源質(zhì)量提升、培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成、教研團(tuán)隊建設(shè)，乃至科研團(tuán)隊發(fā)展方面做貢獻(xiàn)。本課程的教學(xué)目的和任務(wù)：一是了解和掌握與綠色建筑設(shè)計相關(guān)的各種概念、知識與技能；二是了解和掌握綠色建筑的評價標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)而達(dá)到能夠參照此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綠色建筑分析、設(shè)計的目的；三是進(jìn)一步熟悉綠色建筑模擬軟件，用于綠色建筑性能評價。本門課程將對綠色建筑相關(guān)知識進(jìn)行補(bǔ)充豐富和拓展，使學(xué)生在今后工作中能盡快適應(yīng)國家環(huán)保節(jié)能的號召，為綠色建筑的評價、性能提升、推廣和設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)。

1 本科課程的設(shè)置

1.1 本科課程的設(shè)計原則

為調(diào)研本科生對綠色建筑課程學(xué)習(xí)需求，在課程體系設(shè)計階段，我們首先對本專業(yè)的本科生進(jìn)行了網(wǎng)上問卷調(diào)研。基于問卷調(diào)查的結(jié)果，百分之九十以上的學(xué)生對于綠色建筑的了解僅限于從網(wǎng)絡(luò)、電視等多媒體上看到過的程度，因此本科課程的學(xué)習(xí)更側(cè)重于綠色建筑理論知識的學(xué)習(xí)，樹立起綠色建筑的意識，對綠色建筑的全局有一個整體的把握。根據(jù)本科生對于課程的需求，除了希望從課程中學(xué)到綠色建筑的相關(guān)概念和理論知識，還有很大比例的學(xué)生希望能夠?qū)W習(xí)綠色建筑模擬軟件的操作，如圖1所示。因此在本科課程設(shè)置上，以概念的普及為主，并輔助綠色建筑節(jié)能軟件的指導(dǎo)教學(xué)，要求學(xué)生更進(jìn)一步掌握綠色建筑的相關(guān)理論知識。

圖1：本科生對于課程內(nèi)容的需求（圖片來源：作者自繪）

1.2 本科課程的內(nèi)容

為了進(jìn)一步了解學(xué)生的興趣，我們針對學(xué)生更偏愛的授課方式進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果如下圖2所示，大多數(shù)學(xué)生都希望老師的授課內(nèi)容可以與實際生活緊密聯(lián)系，還有一部分學(xué)生希望老師的授課方式可以幽默詼諧，這樣會更吸引學(xué)生的注意力，讓學(xué)生沉浸在課堂氣氛的同時又掌握了教學(xué)內(nèi)容。在課堂上適當(dāng)開展同學(xué)們感興趣的教學(xué)活動是很有必要的，而根據(jù)問卷調(diào)查結(jié)果顯示，學(xué)生們更希望在課堂上開展案例評析，同時大家參與討論，讓每個人充分發(fā)揮自己的主觀能動性，各抒己見。

圖2：學(xué)生感興趣的授課方式

考慮到學(xué)生的需求，綜合該課程的教學(xué)目標(biāo)，課程內(nèi)容的設(shè)置主要包括：緒論、綠色建筑室外環(huán)境、綠色建筑與室內(nèi)環(huán)境、綠色建筑歷史與現(xiàn)狀、綠色建筑技術(shù)概況、綠色建筑案例、綠色建筑評價、綠色建筑與能源、智慧城市與綠色建筑等，通過教學(xué)過程，使學(xué)生全面的了解和掌握綠色建筑與實現(xiàn)技術(shù)的基礎(chǔ)知識與基本技能，了解專業(yè)的特色研究方向。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程的專業(yè)知識與發(fā)展初步了解，為后續(xù)建筑環(huán)境各門專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定必要的認(rèn)知基礎(chǔ)。

課程的進(jìn)度會根據(jù)課堂情況和學(xué)生學(xué)習(xí)情況綜合考量，從而合理分配各個課時，也會根據(jù)專業(yè)進(jìn)展和新技術(shù)發(fā)展情況進(jìn)行適度調(diào)整。其中綠色建筑概論作為該課程的開篇第一課，主要講授綠色建筑的起源、市場發(fā)展情況、讓學(xué)生對該課程有一個整體的把握，同時為接下來的課程做好鋪墊。綠色建筑外環(huán)境主要講授城市發(fā)展及規(guī)劃與建筑外環(huán)境的關(guān)系、建筑外環(huán)境營造，建筑物所在地的氣候條件，往往都會通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)直接影響室內(nèi)的環(huán)境，因此只有了解建筑外環(huán)境才能達(dá)到控制室內(nèi)環(huán)境的目的。而綠色建筑與室內(nèi)環(huán)境的課程，主要包括建筑內(nèi)環(huán)境、室內(nèi)空氣環(huán)境、建筑熱濕環(huán)境、建筑聲環(huán)境、建筑光環(huán)境等，建筑室內(nèi)環(huán)境與建筑外環(huán)境兩堂課緊密銜接，相輔相成。

在對基本的一些理論知識進(jìn)行講授完畢以后，針對學(xué)生的課堂需求，接下來的課程會以綠色建筑歷史與現(xiàn)狀、綠色建筑技術(shù)與發(fā)展進(jìn)行介紹，主要包括綠色建筑的背景，綠色建筑的發(fā)展史，各國評價體系的簡介[1]和我國綠色建筑的相關(guān)政策等等，讓大家樹立起綠色建筑的理念以后，再詳細(xì)對我國綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)體系和廣泛應(yīng)用版本進(jìn)行講授，并輔助以綠色建筑實例。除此之外再為學(xué)生普及綠色建筑關(guān)鍵技術(shù)和建筑節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)，其中綠色建筑關(guān)鍵技術(shù)包括太陽能技術(shù)、地源熱泵、建筑圍護(hù)、照明節(jié)能、建材回收利用技術(shù)、中水回用、空調(diào)節(jié)能、智能化控制等，建筑節(jié)能技術(shù)包括太陽能光熱、太陽能光伏、地源熱泵技術(shù)[2]等，讓學(xué)生對這些生活中常用或不熟悉的技術(shù)有進(jìn)一步的理解。

1.3 本科課程的考核

該課程期末的成績評定比例為期末考評成績50%，期中考評成績30%，平時成績20%。其中考評內(nèi)容包括綠色建筑相關(guān)概念的考察，以及選擇綠色建筑或建筑實例，通過實地踏勘建立該建筑主要參數(shù)與環(huán)境信息的報告或模型，報告或模型中應(yīng)包含此建筑已經(jīng)應(yīng)用的主要綠色建筑技術(shù)概況（可佐以實地拍攝照片），實際應(yīng)用效果的定性或定量評價（實際節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保等的效果，是否有維護(hù)困難等），并通過模型報告，使學(xué)生掌握綠色建筑性能評價中的建模技術(shù)。

2 研究生課程的設(shè)置

2.1 研究生課程的設(shè)計原則

為了更深入的了解學(xué)生對于該課程的需求，我們針對研究生也發(fā)放了相應(yīng)的調(diào)查問卷，如下圖3所示，問卷結(jié)果表明絕大多數(shù)研究生更傾向于在該課程上學(xué)習(xí)綠色建州模擬軟件的相關(guān)操作，同時也有一部分人希望能回顧綠色建筑的相關(guān)概念和理論知識，還有一部分人希望能夠?qū)W習(xí)到工程實例，最后小部分人希望能夠?qū)W習(xí)《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》條文和評分體系。因此考慮學(xué)生的課程需求，同時有了本科教學(xué)內(nèi)容的支撐，研究生的課程設(shè)置主要是以計算機(jī)模擬軟件的操作和綠建條文的學(xué)習(xí)為主，相關(guān)理論知識為輔助，培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力，并能根據(jù)綠建條文對建筑進(jìn)行定性、定量的評估和打分。

圖3：研究生對于課程內(nèi)容的需求（圖片來源：作者自繪）

2.2 研究生課程的內(nèi)容

目前，國產(chǎn)的綠色建筑模擬軟件逐步推出，且與中國綠色建筑行業(yè)各個方面需求的契合度都非常高。豐富的軟件資源在研究生綠色建筑模擬課的開展提供了必要條件，并為在本科課程介紹普及綠色建筑理念和模擬訓(xùn)練，提供了軟件基礎(chǔ)。綠色建筑模擬和性能評價涵蓋整體設(shè)計評價，風(fēng)、光、聲、熱各個領(lǐng)域[3]，因此在研究生課程教授過程中，主要包括性能模擬軟件的簡介、建模的介紹、采光的理論及方法介紹、采光的模擬及訓(xùn)練、能耗的理論及方法介紹、能耗的模擬及訓(xùn)練、室內(nèi)氣流組織理論及方法介紹、室內(nèi)氣流組織模擬及訓(xùn)練、綠色建筑室外風(fēng)環(huán)境、自然通風(fēng)模擬理論及方法介紹、綠色建筑室外風(fēng)環(huán)境、自然通風(fēng)模擬及訓(xùn)練等，讓學(xué)生全面的掌握綠色建筑性能模擬軟件的使用方法和原理，從而對標(biāo)《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》[4]，對綠色建筑進(jìn)行全面性能評估。

2.3 研究生課程的考核

由于研究生的課程基于已融入綠色建筑理念的本科培養(yǎng)體系之上，對修習(xí)本科的同學(xué)提出了更高的要求。同時對學(xué)生的意愿進(jìn)行調(diào)查，絕大多數(shù)同學(xué)都希望以綠色建筑模擬報告的形式來考察對于這門課程的掌握程度。因此本課程最終的考核方式是考察大家對于實際工程的建模情況，同時對風(fēng)、光、聲、熱等方面進(jìn)行模擬，同時對標(biāo)與《綠色建筑評價體系》，撰寫相應(yīng)的綠色建筑模擬報告，并給出得分情況，提出相應(yīng)的改進(jìn)措施并現(xiàn)場匯報展示。

3 本研課程的交叉與融合

在雙碳政策提出之前，我國的綠色建筑已進(jìn)入全面發(fā)展階段。因此，在綠色建筑理念大眾化之前，必須現(xiàn)在建筑從業(yè)人員中普及化，而從事建筑業(yè)相關(guān)工作的大學(xué)生有必要清楚綠色建筑知識與評價標(biāo)準(zhǔn)，掌握綠色建筑技術(shù)和原理，并能夠熟練的進(jìn)行綠色建筑相關(guān)模擬計算和報告撰寫等實踐。需要將綠色建筑理念融入建環(huán)專業(yè)，實現(xiàn)課程體系的融合，實現(xiàn)將綠色建筑理念應(yīng)用于完整的建環(huán)本科和碩士培養(yǎng)體系中。這既是當(dāng)前綠色建筑全面發(fā)展的急迫需求，更是建環(huán)專業(yè)未來發(fā)展的必然要求。

本碩階段的綠色建筑相關(guān)課程，教學(xué)內(nèi)容上前后實現(xiàn)緊密的銜接與連貫，并在難度和深度方面呈現(xiàn)明顯的階梯性。本科培養(yǎng)計劃中的《綠色建筑技術(shù)》的教學(xué)內(nèi)容，著重于包括對綠色建筑內(nèi)涵與外延，國內(nèi)外綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)的了解與對比，綠色建筑技術(shù)的多方面學(xué)習(xí)，實現(xiàn)同學(xué)們對綠色建筑理念的理解和掌握。該階段的培養(yǎng)重點在于廣度，修習(xí)課程的同時，也開發(fā)同學(xué)們對建環(huán)專業(yè)具體方向的進(jìn)一步學(xué)習(xí)興趣，為下一步的參與實踐，科研項目，乃至碩士階段的學(xué)習(xí)建立認(rèn)識基礎(chǔ)和興趣導(dǎo)向。研究生培養(yǎng)計劃中的《綠色建筑模擬技術(shù)應(yīng)用》課程，基于已融入綠色建筑理念的本科培養(yǎng)體系之上，對學(xué)生提出了更高的要求。該課程不僅在綠建案例和原理方面給予更深入講解，并結(jié)合具體案例，使用在實際工程和設(shè)計單位廣泛使用的綠色建筑模擬軟件，對具體的建筑案例展開綠色建筑模擬計算，最終形成綠色建筑報告并進(jìn)行展示。

4 結(jié)論

本科培養(yǎng)計劃中的《綠色建筑技術(shù)》，將建環(huán)專業(yè)的核心內(nèi)涵之一的綠色建筑理念結(jié)合專業(yè)發(fā)展與前景向班級同學(xué)授課，作為概論課引導(dǎo)同學(xué)們了解專業(yè)并引起對專業(yè)發(fā)展乃至具體技術(shù)的興趣，為其專業(yè)學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)，為研究生階段的繼續(xù)和深入學(xué)習(xí)奠定基石，研究生培養(yǎng)計劃中的《綠色建筑模擬技術(shù)應(yīng)用》課程，基于已融入綠色建筑理念的本科培養(yǎng)體系之上，該課程不僅在綠建案例和原理方面給予更深入講解，對學(xué)生軟件的實際操作能力也提出了更高的要求，通過本研課程一體化的緊密銜接，實現(xiàn)綠色建筑“理論+實踐”階躍式培養(yǎng)。