建筑物理課程教學改革的探索與思考

建筑物理，是研究聲、光、熱的物理現(xiàn)象和運動規(guī)律的一門科學，是建筑學的重要組成部分，其任務在于提高建筑功能質(zhì)量，創(chuàng)造適宜的生活和工作環(huán)境。然而，在傳統(tǒng)的建筑學專業(yè)的教學中，建筑物理課程往往與建筑設計主干課程脫離，學生的學習興趣不高，學習的知識無法在建筑設計中自如的應用。因此，建筑物理課程的教學內(nèi)容和教學方法的改革和完善已是勢在必行。

1 建筑物理課程的定位及特點

建筑物理課程是建筑學專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，是提高建筑的內(nèi)在品質(zhì)及其功能要求的重要課程。《全國高等學校建筑學專業(yè)本科教育評估標準》對建筑物理課程的教學提出如下要求:掌握自然采光、自然通風、日照與遮陽、建筑隔聲和圍護結(jié)構(gòu)熱工性能的設計原理，有能力在建筑設計中保證滿足相關標準的要求。

建筑物理，包括建筑熱工、建筑光學和建筑聲學三部分，涵蓋了大量的理論概念，繁復的公式和符號。因此，在學習本門課程的時候，需要學生同時具備高等數(shù)學、普通物理和建筑構(gòu)造以及建筑材料等基礎知識。

2 建筑物理課程教學現(xiàn)狀分析

2.1 建筑學專業(yè)學生的特點

首先，對于建筑學專業(yè)的學生，“建筑是藝術(shù)”的思想一直占主導地位，表現(xiàn)為相當一部分學生十分重視建筑設計等設計類課程，對建筑物理等技術(shù)類課程不夠重視。而且傳統(tǒng)的建筑設計教學中讓學生更多地考慮功能和造型，而對于建筑環(huán)境的可持續(xù)性考慮較少。其次，普通本科院校建筑系學生的物理基礎知識較為薄弱，理解復雜的公式推導和數(shù)學計算相對較為困難。

2.2 目前建筑物理課程內(nèi)容

傳統(tǒng)的建筑物理課程都是單獨自成體系。建筑熱工、建筑光學和建筑聲學，內(nèi)容面面俱到，涉及各個細節(jié)，以理論和計算為主，很少結(jié)合建筑教授在建筑設計方面的應用。這樣建筑學專業(yè)雖然開設建筑物理課程，但是學生學習過后將其應用在建筑設計上的很少。

現(xiàn)代社會社會分工越來越精細，一個項目往往有各種專業(yè)工種配合，結(jié)構(gòu)、幕墻、通風、能源分析等等。建筑師作為團隊一員實際上不需要也不可能在聲、光、熱三方面達到全面細致的了解并具有具體完善的計算能力。

2.3 建筑物理課程的課時安排

在我國高校的五年制建筑學專業(yè)的課程設置中，建筑物理課程一般放在大學三年級，安排64～96個課時。浙江樹人大學是四年制的建筑學本科，建筑物理課程安排在三年級下學期，課時安排為48個課時，在如此有限的課時量中，要把聲、光、熱三部分內(nèi)容的所有知識點講細、講深、講全基本是不可能的。

3 建筑物理課程教學改革設想

針對以上建筑物理的教學現(xiàn)狀，結(jié)合自身的教學情況和學生的學習效果，建議對建筑物理課程的教學做以下改革。

3.1 對教學內(nèi)容做加減法

3.1.1 做減法

在有限的課時安排下，對課程內(nèi)容進行重新定位，精簡教學內(nèi)容。

建筑專業(yè)本科的教學目標是培養(yǎng)一名能夠和社會接軌的合格的建筑師，而不是一名建筑科研人員。所以在建筑物理課程中，重點講授成為一名合格建筑師所必須具備的建筑物理基本概念、基本知識和經(jīng)驗公式，有實用價值的規(guī)劃設計原則，以及為達到標準或規(guī)范要求可以采用的工程技術(shù)措施，使學生對這部分內(nèi)容有深入和透徹的理解，而對一些繁瑣的數(shù)學公式推導和復雜的物理計算這些今后工作很少遇到甚至不會用到的知識進行簡化教學。使學生畢業(yè)后，在具體工程設計中，面對熱舒適環(huán)境、光環(huán)境、聲環(huán)境與建筑其它方面的要求相矛盾的問題時，具備基本的物理環(huán)境控制的知識和設計能力，能與其他相關專業(yè)人員順利的溝通和協(xié)調(diào)。

3.1.2 做加法

順應專業(yè)發(fā)展要求，增補可持續(xù)建筑的相關理念和知識。

隨著社會的快速發(fā)展，可持續(xù)建筑和環(huán)境，已成為世界各國建筑界密切關注的領域，我們國家對此也高度重視，出現(xiàn)了一系列的建筑節(jié)能相關規(guī)范，要求對竣工的建筑性能進行系統(tǒng)的評價。為了使教學內(nèi)容跟上建筑新技術(shù)的發(fā)展，適應時代的需要，在教學中以專題的形式增加了包括太陽能利用、自然通風、建筑遮陽等建筑節(jié)能的設計手法和實例的講述，包括對現(xiàn)行的建筑節(jié)能規(guī)范的介紹，以滿足學生的職業(yè)需求。

3.2 實施多元化教學方式

3.2.1 案例教學

建筑物理課程中的概念和公式往往是記憶的難點，講課中可以運用案例對概念和公式的內(nèi)涵進行適當擴展，讓學生感到這個知識點對自己的建筑設計本身也具有較強的指導意義。同時，案例也能讓學生更好的了解怎樣將建筑物理知識和方法運用到實際的建筑設計項目中在實例的選擇中，有三種不同方式。

(1)選擇學生自己的設計作品，增加與建筑設計的融合。例如，在建筑保溫章節(jié)中建筑體型系數(shù)這一概念的講述時，可以利用學生在大三建筑設計課程中的作品作為案例進行計算和比較，引發(fā)學生興趣的同時，進一步告訴學生，建筑體量和建筑節(jié)能性能有著密切的關系，在進行方案初步的體量設計的時候就應該考慮建筑的節(jié)能要求。

(2)選擇一些學生所熟悉的名師佳作，減小學生對建筑物理的陌生感。例如，在建筑防熱這一章節(jié)中針對自然通風這一知識點，選用眾所周知的諾曼·福斯特設計的法蘭克福銀行總部大樓作為案例，進行講解。在建筑遮陽方法的講述中選用了柯布西耶的馬賽公寓、楊經(jīng)文的梅納拉商廈等著名建筑進行了案例分析。逐步引導學生認識到，經(jīng)典建筑中其實運用了很多建筑物理知識。

(3)選擇當?shù)匾呀?jīng)落成的實際建筑進行參觀、調(diào)研和體驗，讓學生用自己的雙眼和雙手去體驗建筑物理知識在實際建筑中的運用。例如，在建筑遮陽這一章中，帶學生參觀了中國美院象山校區(qū)的教學區(qū)，對該組建筑的多樣的遮陽方式進行了調(diào)研和體驗，讓學生對建筑遮陽在建筑表皮中的多元化運用有了直接和深刻的認識。

3.2.2 討論式教學

傳統(tǒng)的教學方式是灌輸式的，老師滔滔不絕的講述，學生被動的接受。這種單向的教學方式很難調(diào)動學生的學習積極性。討論式的教學方式在概念講述之前先引入一個議題，學生通過分組討論的方式得出結(jié)果后，教師再對概念進行講述，講完后再讓學生自己驗證討論結(jié)果的正確性，通過這種方式激發(fā)學生探究真理的興趣。

注冊建筑師執(zhí)業(yè)資格考試制度，是大多數(shù)建筑學專業(yè)的學生在畢業(yè)后都要面臨的一道關口，建筑物理也在考試之列。所以討論式教學中有意選取了一些歷屆注冊考試中建筑物理的考題作為議題，因為涉及到職業(yè)前途，學生討論的積極性較高。

3.3.3 與課程設計相結(jié)合

傳統(tǒng)的建筑物理課程以枯燥的理論教學為主，輔以一些計算，然而對建筑設計的結(jié)合和應用很少，導致學生畢業(yè)后，空有一身建筑物理知識，卻無法將其運用到實際的建筑設計項目中。如果能夠把建筑物理知識和建筑設計課程作業(yè)結(jié)合起來，學生對建筑物理知識的實際應用能力會大大提高。

例如，在大三下學期建筑設計課程中會館設計作業(yè)中，嘗試讓建筑物理教師參與設計教學，建筑設計教師向?qū)W生講授功能、流線、空間、造型等相關建筑知識，建筑物理教師講授建筑通風和遮陽設計的具體要求。通過半個學期進行的設計作業(yè)，鍛煉學生把建筑物理課程中的知識應用到在建筑設計中。不僅如此，還可以將建筑構(gòu)造課程也參與進來，實現(xiàn)建筑設計和建筑技術(shù)的融合，與今后的職業(yè)要求接軌。

在課程設計過程中，引導學生運用一些建筑環(huán)境模擬軟件，如Ecotect、Pheonics、Raynoise等對設計階段性成果的光環(huán)境、風環(huán)境、聲環(huán)境和建筑能耗進行模擬，輔助學生進行設計的修改和完善。

4 結(jié)語

結(jié)合建筑學專業(yè)的學習特點開展建筑物理的教學改革，精簡和增補教學內(nèi)容，采用案例教學法、討論式教學法、與課程設計相結(jié)合等多元化的教學方式，可以更好地調(diào)動學生學習的積極性。建筑物理是一門多學科綜合性的課程，在今后的教學實踐中還需要我們不斷地總結(jié)、探索和完善，才能培養(yǎng)出適合社會需要的建筑設計應用型人才。

參考文獻

[1]柳孝圖.建筑物理(第二版)[M].北京:建筑工業(yè)出版社，2000.

[2]西安建筑科技大學綠色建筑研究中心.綠色建筑[M].北京:中國計劃出版社，1999.

[3]教育部人事司.高等教育心理學[M].北京:高等教育出版社，2002.

[4]劉加平.建筑物理(第三版)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2004.

[5]杜春蘭.建筑學科教學改革的思考與實踐[J].高等建筑教育，2004(3):3～6.