建筑學(xué)專業(yè)建筑設(shè)備課程教學(xué)改革初探

談瑩瑩 肖 軼

《建筑設(shè)備》是高等院校建筑學(xué)專業(yè)一門重要的專業(yè)課程，包括建筑給排水、暖通空調(diào)和建筑電氣三部分內(nèi)容。幾十年來，《建筑設(shè)備》課程沿用傳統(tǒng)的教學(xué)目標(biāo)、方法、方式等，沒有很大的變化，但隨著能源、環(huán)保等問題的突顯和可持續(xù)發(fā)展觀念的提出，傳統(tǒng)的《建筑設(shè)備》教學(xué)已很難適應(yīng)今天建筑學(xué)專業(yè)的教育目標(biāo)。結(jié)合筆者對(duì)本課程的認(rèn)識(shí)，參考其他高校的教改經(jīng)驗(yàn)，筆者在實(shí)際教學(xué)中，主要從以下幾個(gè)方面做了有益的改革嘗試。

1 教學(xué)目標(biāo)的改革

建筑學(xué)專業(yè)開設(shè)《建筑設(shè)備》課程的目的是使該專業(yè)學(xué)生掌握給排水、暖通空調(diào)和建筑電氣三大類建筑設(shè)備的基本知識(shí)，能夠看懂設(shè)備工程施工圖，了解設(shè)備系統(tǒng)的組成、設(shè)計(jì)原則、特點(diǎn)和難點(diǎn)以及對(duì)建筑本體的要求和影響。最終使學(xué)生初步具備綜合考慮和合理處理各建筑設(shè)備系統(tǒng)與建筑本體之間關(guān)系的能力。在設(shè)計(jì)工作中，能進(jìn)行專業(yè)間的相互配合與協(xié)作，從而做出適用、經(jīng)濟(jì)的建筑主體設(shè)計(jì)。但在此教學(xué)目標(biāo)下培養(yǎng)出的建筑學(xué)從業(yè)人員對(duì)設(shè)備系統(tǒng)的選擇和生態(tài)節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)往往是建立在后期與設(shè)備工程師被動(dòng)配合的基礎(chǔ)上的，無(wú)法使建筑學(xué)專業(yè)從設(shè)計(jì)開始就對(duì)建筑設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)用做出主動(dòng)地設(shè)計(jì)回應(yīng)。這是被動(dòng)型的工作方法，難以實(shí)現(xiàn)建筑與設(shè)備一體化，已不適合當(dāng)今人們對(duì)于建筑的要求。在生態(tài)節(jié)能的時(shí)代要求下，建筑設(shè)備系統(tǒng)的選擇與設(shè)計(jì)對(duì)建筑功能的實(shí)現(xiàn)起著重要作用，建筑質(zhì)量的好壞與建筑設(shè)備的選用、合理布置、完善程度有極大的關(guān)聯(lián)，而建筑設(shè)備的合理布置、完善程度又與設(shè)計(jì)之初建筑設(shè)計(jì)人員的技術(shù)設(shè)計(jì)構(gòu)思密切相關(guān)。因此，建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)建筑設(shè)備有著主動(dòng)選擇與創(chuàng)造的想法，而不僅是被動(dòng)適應(yīng)。所以應(yīng)使建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生能從建筑節(jié)能及設(shè)備上，重新理解設(shè)備的重要性，以主動(dòng)的方式從設(shè)備系統(tǒng)的維度來思考建筑設(shè)計(jì)。不再是單純地向本科生教授建筑設(shè)備知識(shí)，而是擴(kuò)展到既傳授建筑設(shè)備與建筑設(shè)計(jì)相結(jié)合的知識(shí)，又從生態(tài)技術(shù)角度激發(fā)學(xué)生的建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)作靈感。山東建筑大學(xué)開設(shè)太陽(yáng)能與建筑一體化專業(yè)的探索就是這一想法很好的體現(xiàn)。

此外，對(duì)建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生來說，注冊(cè)建筑師考試是職業(yè)實(shí)踐的需要，結(jié)合注冊(cè)建筑師考試大綱來開展《建筑設(shè)備》教學(xué)也應(yīng)是教學(xué)的目的之一。所以，建筑學(xué)《建筑設(shè)備》課程教學(xué)目標(biāo)的改革不僅要使學(xué)生初步具備綜合考慮和合理處理各建筑設(shè)備系統(tǒng)與建筑本體之間關(guān)系的能力，還要使課程教學(xué)與注冊(cè)建筑師考試相聯(lián)系，更要與當(dāng)下建筑節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)的發(fā)展相適應(yīng)。

2 教學(xué)內(nèi)容改革

2.1 教學(xué)內(nèi)容要體現(xiàn)建筑學(xué)專業(yè)特點(diǎn)

目前，國(guó)內(nèi)各高等院校建筑學(xué)專業(yè)使用的《建筑設(shè)備》教材都不是按該專業(yè)的特點(diǎn)來編寫的，內(nèi)容相對(duì)陳舊，與設(shè)計(jì)課程脫節(jié)。且該專業(yè)的《建筑設(shè)備》授課學(xué)時(shí)較少，學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)相對(duì)薄弱，這就要求授課人在保持內(nèi)容完整的基礎(chǔ)上，抓住主干結(jié)構(gòu)，根據(jù)建筑學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)對(duì)內(nèi)容進(jìn)行恰當(dāng)?shù)木?jiǎn)。對(duì)建筑學(xué)專業(yè)的授課重點(diǎn)應(yīng)是基于基礎(chǔ)理論知識(shí)來講述設(shè)備與建筑物之間的關(guān)系，講清涉及到的基本概念，同時(shí)講解新型生態(tài)節(jié)能設(shè)備技術(shù)及其在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與影響。以筆者的教學(xué)為例，我校《建筑設(shè)備》課程共42課時(shí)，其后續(xù)課程是高層建筑課程設(shè)計(jì)，所以在教學(xué)中不但要完成基本理論知識(shí)的講授，更要與現(xiàn)代高層建筑設(shè)備體系的知識(shí)相結(jié)合，如在電梯、設(shè)備層的設(shè)置、給排水、采暖通風(fēng)方式等選擇上要與高層建筑設(shè)計(jì)緊密結(jié)合。在講解每個(gè)設(shè)備系統(tǒng)時(shí)，著重強(qiáng)調(diào)一些大型的占用建筑空間的設(shè)備(如空調(diào)機(jī)、制冷機(jī)組、水箱等)，重點(diǎn)分析這些大型設(shè)備在建筑中布置時(shí)應(yīng)考慮的因素、設(shè)備用房預(yù)留的基本原則和合理性，幫助學(xué)生完成合理的建筑設(shè)計(jì)。在生態(tài)節(jié)能設(shè)備技術(shù)上，介紹新型設(shè)備的選擇及應(yīng)用，簡(jiǎn)化其設(shè)計(jì)計(jì)算。引入國(guó)外生態(tài)高層建筑案例，以其設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)間相互關(guān)系的分析來激發(fā)學(xué)生將建筑設(shè)備知識(shí)與生態(tài)高層建筑設(shè)計(jì)相結(jié)合的意識(shí)，進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。同時(shí)，兼顧注冊(cè)建筑師考試大綱要求將教材中缺少的內(nèi)容引入課堂，如引入高層建筑的防火排煙設(shè)計(jì)，完善設(shè)備與高層設(shè)計(jì)的教學(xué)結(jié)合。

2.2 理論講授應(yīng)定性為主，案例以設(shè)計(jì)實(shí)踐為主

通常教材重理論，輕實(shí)踐。完整地講授所有的基礎(chǔ)理論顯然課時(shí)不夠，也沒必要。因此，對(duì)于基礎(chǔ)理論應(yīng)堅(jiān)持夠用為本，定性為主，并結(jié)合教材的設(shè)備系統(tǒng)知識(shí)講授具體的案例。例如利用圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量計(jì)算公式定性解釋影響熱負(fù)荷大小的因素。結(jié)合實(shí)驗(yàn)樓室內(nèi)給排水系統(tǒng)講解流體力學(xué)部分靜水壓強(qiáng)基本方程式、流量公式、恒定總流能量方程式以及水頭損失的基本公式。引入知名生態(tài)建筑案例，如清華大學(xué)超低能耗樓，重點(diǎn)強(qiáng)化相關(guān)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。此外，強(qiáng)調(diào)注冊(cè)建筑師考試大綱中理論知識(shí)的理解與應(yīng)用，有利于學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)獲得更多的知識(shí)與啟發(fā)。

2.3 豐富教學(xué)內(nèi)容、更新技術(shù)信息

相對(duì)于現(xiàn)代建筑設(shè)備工程技術(shù)的迅猛發(fā)展而言，教材的內(nèi)容過于陳舊，對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用以及新產(chǎn)品、新材料的介紹比較少。因此，在教學(xué)過程中要及時(shí)介紹建筑設(shè)備工程技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)、研究方向，豐富學(xué)生的知識(shí)面。應(yīng)將建筑中出現(xiàn)的新技術(shù)信息融入課堂教學(xué)之中，開拓學(xué)生思維，提高學(xué)習(xí)興趣。如講采暖系統(tǒng)的散熱器和附屬設(shè)備時(shí)，給學(xué)生介紹新型鋼鋁散熱器和鋼質(zhì)散熱器的主要特點(diǎn)。還可介紹當(dāng)今流行的地源熱泵、地板輻射采暖和分戶熱計(jì)量采暖的工作原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和施工方法等。

3 教學(xué)方法改革——多媒體的案例研究

《建筑設(shè)備》涉及內(nèi)容較廣，較抽象。對(duì)以圖示語(yǔ)言學(xué)習(xí)為主的建筑學(xué)學(xué)生來說，形象思維能力較強(qiáng)，適宜采取多媒體教學(xué)，借助于多媒體手段將抽象的傳熱學(xué)、流體力學(xué)等基礎(chǔ)理論及建筑設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行原理制成動(dòng)畫，將枯燥的教學(xué)內(nèi)容通過聲、像等圖文并茂的形式傳遞出來，既可提高教學(xué)信息量，還可直觀反映建筑設(shè)備系統(tǒng)及其與建筑間的配套關(guān)系。又因該專業(yè)的《建筑設(shè)備》屬于應(yīng)用性的專業(yè)課程，以案例研究方式開展教學(xué)最佳，其可將理論知識(shí)寓于案例之中，通過對(duì)典型設(shè)備系統(tǒng)工程的案例分析研究來傳授知識(shí)，強(qiáng)調(diào)定性分析，加深學(xué)生對(duì)理論的理解與掌握，鍛煉學(xué)生分析解決問題的能力，激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)。例如，在講解空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，對(duì)于教材中講述的大量空調(diào)系統(tǒng)的組成、分類、空氣處理設(shè)備及冷熱源等抽象概念，教師則可提供較熟悉的某建筑物的暖通空調(diào)施工圖給學(xué)生，對(duì)照該建筑的實(shí)際工程，講明圖紙上的管線、采暖通風(fēng)設(shè)備、附件等的實(shí)際位置和具體布置。這樣，學(xué)生能很快學(xué)會(huì)如何看懂圖紙，理解各種抽象概念。此外，為彌補(bǔ)教材中空調(diào)系統(tǒng)在不同類型建筑中的應(yīng)用及與建筑間的協(xié)調(diào)配合講解過少的狀況，注意將一些典型空調(diào)建筑工程案例引入課堂教學(xué)。例如，以水立方、北京工人體育館等可比較的空調(diào)建筑工程案例來啟發(fā)學(xué)生的思路，提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力，也利于提高研究興趣。參觀教學(xué)則是案例研究的另一種形式，因此，應(yīng)組織學(xué)生對(duì)建筑設(shè)備系統(tǒng)，尤其是新型建筑設(shè)備體系及其應(yīng)用情況進(jìn)行實(shí)地考察，現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，把課堂教學(xué)和實(shí)際工程應(yīng)用結(jié)合起來，以此作為對(duì)課堂教學(xué)的必要補(bǔ)充。對(duì)于原教材中介紹較少的新型節(jié)能環(huán)保建筑設(shè)備系統(tǒng)如地源熱泵技術(shù)，主要采取現(xiàn)場(chǎng)參觀教學(xué)方式，帶領(lǐng)學(xué)生參觀相關(guān)的住宅小區(qū)，既彌補(bǔ)教材的不足，又讓學(xué)生感知到新型節(jié)能環(huán)保設(shè)備與建筑設(shè)計(jì)相結(jié)合所帶來的設(shè)計(jì)變化，有利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

4 考核方法改革

根據(jù)建筑學(xué)專業(yè)特點(diǎn)，課程考核應(yīng)重視基本原理和應(yīng)用能力的考核。因此，考核采取平時(shí)與期末考試相結(jié)合、考試與設(shè)計(jì)作業(yè)相結(jié)合的形式。在平時(shí)作業(yè)中，強(qiáng)調(diào)從設(shè)備體系角度出發(fā)，鍛煉學(xué)生以技術(shù)構(gòu)思為出發(fā)點(diǎn)的建筑設(shè)計(jì)能力及建筑設(shè)備知識(shí)的應(yīng)用能力，深化自己的建筑設(shè)計(jì)。在期末考核中，強(qiáng)調(diào)對(duì)注冊(cè)建筑師考試大綱內(nèi)容的考查，使學(xué)生熟悉大綱內(nèi)容。通過平時(shí)作業(yè)與期末考核相結(jié)合的方式，學(xué)生既能從建筑設(shè)備的角度深化建筑設(shè)計(jì)，理解基本知識(shí)，又對(duì)未來的注冊(cè)建筑師考試打下一定的基礎(chǔ)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。

上述教學(xué)改革探索是建立在對(duì)現(xiàn)狀的判斷上的，未來對(duì)專業(yè)人才的要求會(huì)越來越高，教師在拓寬自己知識(shí)視野的同時(shí)，也要不斷進(jìn)行教學(xué)改革，用實(shí)踐來檢驗(yàn)和提高自己的教學(xué)效果。

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