建筑環境學課程教學方法研究

劉海燕?宋艷蘋

摘要：建筑環境學是建筑環境與設備工程專業的核心基礎課程，也是代表其專業特色的課程。該課程內容廣泛、信息量大，前沿知識較多，使得教師教學難度較大，學生較難掌握核心知識。針對其課程特色，對建筑環境學的教學方法進行了研究，對加強該課程教學有一定的參考作用。

關鍵詞：建筑環境學；課程特色；教學方法

作者簡介：劉海燕（1980-），女，河南焦作人，河南城建學院能源與建筑環境學院，講師；宋艷蘋（1981-），女，河南鶴壁人，河南城建學院能源與建筑環境學院，講師。（河南 平頂山 467036）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）15-0084-02

為了適應新時期需求，教育部于1998年對高校的專業設置進行了調整，將原來的“供熱通風與空調工程”專業和“城市燃氣工程”專業進行了整合、拓寬，新設置了“建筑環境與設備工程”專業。建筑環境學是該專業中一門重要的核心專業基礎課。這門課程涉及多門交叉課程，內容豐富，信息量大，為了在有限的學時中能夠取得良好的教學效果，筆者從課程內容體系安排和教學方式等方面進行了一定的探索和研究。

一、課程地位、變革和特色

1.課程地位

由于原有的暖通空調專業技術基礎課程幾乎完全與熱能動力工程專業一致，隨著建筑環境與設備專業課程體系的逐步完善和不斷發展，要求建立能夠真正代表學科本質特點的學科體系以及專業基礎課程，在全國建筑環境與設備工程專業教學指導委員會的引導下，經過國內相關專業教師們的深入研究和實踐探索，普遍認為應該以“建筑環境學”（Built Environment）作為本學科的核心基礎課程，闡述為滿足人類健康舒適的生活需要和生產過程需要的建筑環境的特點、形成的過程與理論。[1]

建筑環境學是建筑環境與設備工程專業由傳統的、單一的建筑設備與管道工程向建筑環境系統轉化的一個產物，是原供熱通風與空調專業發展、整合的必然結果。[2]建筑環境學與工程熱力學、流體力學和傳熱學被認為的建筑環境與設備工程的四大核心專業課程，同時也是該專業獨一無二的代表課程。

2.課程教材變革

目前，本課程一般選擇兩個版本的教材，由清華大學朱穎心主編，中國建筑工業出版社出版的《建筑環境學》和上海理工大學黃晨主編，機械工業出版社出版的《建筑環境學》。

本課程國內的第一部教材，是由金招芬、朱穎心主編，中國建筑工業出版社2001年出版的《建筑環境學》。該教材得到了全國高校建筑環境與設備工程學科專業指導委員會的推薦。教材內容由六大部分組成：建筑外環境、室內空氣品質、熱濕環境及人對該環境的反應、建筑光環境、建筑聲環境、典型工藝過程對室內環境的要求。同時，還從物理、人的生理和心理角度出發，分析介紹了人對室內外環境的舒適與健康要求，以及典型工藝過程對環境的要求，力求為創造適宜的建筑環境提供理論依據。篇幅不多，有一定理論深度。對于教與學，具有一定的難度。2005年，第二版《建筑環境學》出版，與第一版相比，將建筑室內空氣環境的章節分為有兩個章節介紹——室內空氣品質和通風與氣流組織，主要原因是考慮到通風與氣流組織不僅與室內空氣品質有關，還和室內熱濕環境有關，所以單獨成章。教材結合國內外科研成果，加強了對建筑熱濕環境和空氣品質的介紹，篇幅增加較多，字數從25萬增加為50萬字，介紹了大量前沿課題的研究內容和成果，教材的學術含量較高，但教與學難度較大。2010年，第三版《建筑環境學》出版，與第二版相比，刪除了一些較為復雜的數學計算內容，增加了一些新的知識，總字數增加為55萬字，內容更加豐富，難度有所降低，更適宜課堂教學。

黃晨主編的《建筑環境學》由機械工業出版社出版于2005年。全書共七章，全書以各環境形成的機理、特性、評價為主線，通過工程應用、例題分析論述了建筑環境學設計的基本理論和分析方法。該教材圖文并茂，內容深入淺出，可讀性強，全書49.5萬字。

無論哪個版本的教材，都是描述Built Environment的內在特征與理論的課程，其教學目標都是通過對環境的主要影響因素相對獨立的闡述，使學生能完整地了解或準確地描述一個建筑環境，理解人與建筑環境的相互關系，以及建筑環境對人的生理、心理和行為的影響，理解人對建筑環境各個方面的必要要求，掌握必備的建筑環境設計和控制原理。

3.課程特色

建筑環境學是一門反應人、建筑和環境三者之間關系的科學，是了解人和生產過程需要什么樣的室內環境，掌握室內外環境形成的特征和影響因素，掌握設計和控制室內環境的基本原理和方法，為創造滿足人要求的室內環境提高理論基礎的學科。本課程涵蓋了熱工學、流體力學、物理學、生理學、心理學、城市氣象學、勞動衛生學、房屋建筑學、建筑物理學多學科知識，可以說是一門跨學科的邊緣科學。[3]它的目標是讓學生充分掌握了建筑環境的特性，引導學生創造性地、合理地運用現有技術，創造新技術，為培養學生的創新性思維和能力打下基礎。使該專業培養的學生從原來的僅注重機械設備系統的機械工程師過渡到重視人——環境——自然之間關系的，具有綜合知識和創造力的建筑環境與設備工程師，對學生今后無論從事科研工作還是從事工程應用工作都十分重要。

二、課程教學存在問題

第一，內容繁多，課時較少。該課程教材設計建筑外環境、室內空氣品質、熱濕環境、人對熱濕環境反應以及建筑聲環境、光環境，信息量大，知識面廣 ，要求有較多的課時進行學習。然而，在當前廣泛強調工科專業“重基礎、寬口徑”的大形勢下，很多高校強化基礎課、壓縮專業課時，導致該課程課時量不多，導致在授課中很多概念無法深入講解。

第二，教材內容與后續課程內容有重復。建筑環境學在建筑熱濕環境中針對建筑熱濕環境章節中，大部分內容在后續的“空氣調節”專業課程中有詳盡的介紹，若對教材全面講解，會導致課時有不必要的浪費。

第三，教材內容比較分散，信息量大。在教材的多個章節中，信息量大，但章節之間相對獨立，系統性和邏輯性不強，基本概念、術語和理論公式較多，給學生的學習帶來一定的難度。

第四，教師和學生對課程的重要性理解不夠，部分學生認為本專業傳統核心課程是對室內溫、濕度進行控制，本課程中講授的室內空氣品質和建筑光環境、聲環境，而且各部分內容相對零散，整體邏輯性不強，部分學生將它當做是專業任選課。

三、課程教學方法改革

1.加強實踐環節

建筑環境學雖然是專業基礎課程，但是其實踐性也較強，大部分內容和人的生活密切相關，因此，可以通過設計實踐環節，強調體驗、積累為主的實踐教學模式，引導學生積極主動運用課程原理，對生活中存在的現行進行調查和研究，比如對日常生活環境（學生宿舍、食堂、教室等）的熱濕環境、光環境、聲環境、室內品質、氣流組織、人的滿意度等進行調查分析，對建筑是否滿足日照標準進行測試計算。通過實際測量、走訪調查等多種方式，對建筑環境的主觀性和客觀性，會有更加深入的體會。

同時，應加強實驗平臺的建設，比如室內溫度場的分布、室內污染物濃度的測試、室內照度的測試和噪聲頻譜測試，都應該建立相應的實驗平臺，讓學生動手操作，對學習內容的基本原理有更直觀的掌握。

2.課堂教學多樣化

在教學中，應該針對不同課程教材的特點，精心設計教學環節，以達到最好的教學效果。

（1）充分利用多媒體授課的優勢。多媒體授課具有信息量大、直觀的優勢，較好地解決了課時不足問題。對人類建筑的發展歷程、各地建筑的不同可以借助大量的圖片，不僅讓學生能更好地理解掌握，也拓展了學生的知識面。同時，對于教材中所講到的光環境、聲環境中的各種類型的光源、隔聲屏障等，可以用實物圖片，讓學生有非常清晰、直觀的認識。在概念講解中能夠深入淺出地把基本概念很直觀地用圖形把概念深入淺出地、準確地表達出來，而不會使學生因淹沒在大量抽象而復雜的公式中而感到厭煩，有助于學生在課后閱讀教材時比較容易理解那些貌似復雜的公式。

（2）授課內容可有簡化和拓展。由于課時量較少而課程信息量大，對和后續課程重復和章節，可以對相關內容進行簡化，只講授室內熱濕環境的成因、過程和負荷形成的機理，以及簡化負荷計算的方法，讓學生掌握基本的原理和方法即可。而有些內容，則可以進行拓展，建筑環境學各章內容相對獨立，且和人們的生活密切相關。在教學中，可以讓學生針對自己感興趣的內容撰寫科研小論文，引導學生廣泛閱讀專業書籍和期刊，在查閱資料的過程中，達到培養學生自主學習、發揮創造性思維、了解專業、了解研究前沿等目的。在課堂上，可以挑選優秀的小論文進行交流和研討，真正讓學生成為課堂的主人。

（3）授課內容與社會關注熱點相結合。建筑環境學課程中，很多內容和社會生活息息相關，在授課中，可以通過與課程相關的熱點知識，比如在講解室外氣候和城市微氣候內容時候，可以講解一下“霧霾”天氣的成因、危害等，并介紹2013年9月頒布的《大氣污染防治行動計劃》，使得學生認識到建筑環境學課程不僅和人們的生活緊密聯系，而且在不斷地創新和完善。

3.考核方式多元化

對期末考試方式可采用開卷考試，考試類型應該為考應用型問題。建筑環境學信息量比較大，知識點相對零散，邏輯性不強。對學生的要求應該重在理解掌握，而應用型問題更能激發學生學習的積極性和主動性。學生是否掌握書中的定義、原理，在解決應用型問題中都能一目了然。而閉卷考試，學生只是疲于應付，采用背書形式，反而會使學生產生厭倦心理，喪失學習的樂趣。[4]

同時，對學生的成績評定也應更加靈活，可以采用期末考試、調查報告和科研小論文以及平時表現等綜合考慮分值，使評價維度多元化。這樣的考核方式，既督促了學生理論知識的學習，又鍛煉了學生運用理論知識分析、解決實際問題的能力。

參考文獻：

[1]伍培，鄭潔.對“建筑環境學”課程建設的思考[J].重慶科技學院學報（社會科學版），2007，（6）.

[2]張昌，鄭萬兵， 湯文華，等.建筑環境與設備工程專業課程體系的研究與實踐[J].高等建筑教育，2008，（3）.

[3]杜傳梅，張明旭， 徐穎，等.建筑環境學課程教學研究[J].高等建筑教育，2011，（2）.

[4]朱穎心，石文星.對工科專業課程教學方法的思考[J].高等建筑教育，2011，（5）.

（責任編輯：王意琴）