基于課程性質和特點的建筑環境學課程教學探索

白雪蓮　康侍民

摘要：建筑環境學作為建筑環境與能源應用工程專業的專業基礎課，是唯一區別于其他學科的核心基礎課程。文章提出應從該課程的性質和特點出發，充分考慮不同學校在學生人數、課程安排和培養目標上的差異，探索合適的教學方法，以提高教學質量。在課堂教學中，一方面需要重視教學內容與其他課程的關聯，既避免內容的重復，又適當補充拓展知識；另一方面應重視現場實測和互動討論，將課本知識與實際生活和工程應用聯系起來，引導學生積極思考，以獲得良好的教學效果。

關鍵詞：建筑環境學；課程特點；教學內容；教學方法

中圖分類號：G6420；X7991文獻標志碼：A文章編號：10052909（2014）06008204

一、建筑環境學課程的發展和定位

建筑環境學是1998年專業調整后，建筑環境與設備工程專業新設置的專業基礎課，該課程與傳熱學、工程熱力學及流體力學等課程共同組成了建筑環境與設備工程學科的專業基礎平臺。然而僅有建筑環境學課程能反映該學科的本質特點，因此該課程被定位為唯一區別于其他學科的核心基礎課程。

隨著專業的調整，相關學校都開展了教學改革和課程建設的項目研究，其研究成果大大促進了建筑環境學課程教學質量的提高。綜合來看，絕大多數教改都是針對課程內容的系統性、多媒體教學手段、實驗教學和考核方式等共性問題進行探索[1-8]。如項目式教學、論文式考核、科研興趣小組式教學等在各校取得了良好的教學效果。然而，由于課程學時、學期安排、學生人數以及培養目標的不同，這些教學方法的推廣應用還有待進一步探討。因此，筆者認為，應將建筑環境學課程的自身性質和各學校學生的培養特點相結合，來尋找最合適的教學方法。

建筑環境學課程是建筑環境與設備工程專業獨有的專業基礎課，一方面建筑環境學課程具有知識面廣、內容多樣化的特點，涉及熱學、流體力學、物理學、心理學、生理學、勞動衛生學、城市氣象學、房屋建筑學等各個領域的知識，是一門跨多學科的邊緣科學[9]。許多內容在教學中只能淺嘗輒止，或只能就比較抽象的理論和概念性內容進行講解[4]。另一方面，建筑環境學課程的教學內容包含了建筑外環境、建筑熱濕環境、人體對熱濕環境的反應、室內空氣品質、室內空氣環境營造的理論基礎、建筑聲環境和建筑光環境等內容，其大部分教學內容與人們的日常生活有著緊密的聯系。因此，教學中應避免科普性教學，要與該專業其他課程以及實踐應用等緊密結合起來，這是學生理解并掌握該課程知識的關鍵。

建筑環境學課程最初是在清華大學1997年創建的人工環境學課程的基礎上發展起來的[1]。重慶大學于2001年對建筑環境與設備工程專業1999級學生首次開設該課程，選用清華大學朱穎心教授主編的《建筑環境學》一書為教材。該教材從1998年的第1版發展到現在的第3版，課程性質已基本明晰，教學內容也得以充實。重慶大學建環專業每年招收6個班，約200人左右。建筑環境學課程開設于大三第1學期，即大學第5學期。經過十幾年的教學實踐，基于建筑環境學課程自身性質和特點，重慶大學在該課程教學中積累了一些有益的經驗。

二、基于建筑環境學課程特點的教學內容

（一）課程教學中與其他課程關系的體現

建筑環境學課程是學生真正接觸建環專業實質性內容的第一門課程，也是建筑環境與設備工程專業的核心基礎課，它將為后續的專業課奠定基礎。可以說，建筑環境學是學生初步宏觀認識建筑環境與設備工程學科的一個窗口，是正確運用暖通空調等專業技術手段的基礎[5]。因此，該課程的學習是激勵學生熱愛該專業的重要契機。重慶大學建環專業的課程計劃將建筑環境學課程安排在大三第1學期。在此之前，學生已經學習了傳熱學、流體力學和工程熱力學課程。但是由于這三門課程包含大量的純理論知識，使得學生對專業知識的理解仍然較懵懂。這門課程結束后，學生將開始學習暖通空調、冷熱源、制冷技術、供熱工程和相關課程設計等專業課程和實踐課程。因此，建筑環境學課程教學應該實現兩個關聯：一方面需要將傳熱學、流體力學和工程熱力學的理論知識運用于建筑環境的營造中，另一方面也應將建筑環境學的理論知識付諸專業課程所指導的工程應用和科學研究的實踐中，使學生在后續專業課程的學習中能夠靈活運用該課程的知識。

《建筑環境學》教材第二章建筑外環境內容的講解，需要與暖通空調課程中空調室外設計參數，以及建筑外環境對建筑能耗的影響關聯起來。第三章建筑熱濕環境中各種傳熱傳質形式及其計算方法，需要讓學生將傳熱學課程中的理論知識應用其中；同時建筑熱濕負荷形成的原理與后續暖通空調課程中冷熱負荷的計算也是對應的。第四章人體對熱濕環境的反應同樣需要傳熱學課程中的基礎知識，其應用則體現在暖通空調課程中室內設計參數的確定上，正好為后續課程內容做了鋪墊。在講解第五章室內空氣品質和第六章室內空氣環境營造的基礎理論時，應將空調和通風設計中的凈化與氣流組織設計結合起來，以體現其基礎作用和實際應用。

（二）教學內容的“加法”與“減法”

建筑環境學是專業調整后新設置的專業基礎課，部分內容在專業課程中也有體現。因此，教學中適當的“減法”可以避免重復，節約有限的課時。同時為了突出建筑環境學課程作為專業技術手段的基礎關聯作用，而且建筑環境學的有些知識本身就在不斷的發展，因此，教師需要及時補充該學科的最新知識。但是，如何“加法”與“減法”必須充分考慮學校該專業其他課程的安排和具體內容。

人們有超過90%的時間是在室內度過的，人們對室內的熱濕環境、通風狀況、空氣品質、光環境和聲環境有著最直接和最切身的感受，應該說，建筑環境學課程教學內容和人們的實際生活有著密切聯系[6]。建筑環境學的基礎課特性，使其實用性不突出，學生掌握起來感覺內容寬泛，缺少感性的實踐認識，不能將其知識具體化和靈活應用，也誤認為建筑環境學課程沒有實踐操作性，從而缺乏學習的興趣和熱情[7]。因此在教學中，首先應將課本知識與實際生活現象聯系起來，充分發揮學生的主觀能動性，引導學生將課程理論知識理解透徹[8]。例如，結合重慶地區的數據條件，進行地方平均太陽時、室外空氣綜合溫度等的計算；根據學生不同的來源地，組織討論建筑圍護結構以及室內外環境的差異；結合現實生活中熱議的“PM2.5”、“南方采暖”等問題，引導學生利用所學的基礎理論知識進行分析，使枯燥的課本內容變得生動起來。教學內容與實際生活的密切聯系，激發了學生主動學習的熱情，獲得了事半功倍的教學效果。其次，拓展教材內容，增加相關知識，例如暖通空調設計標準中對設計參數的確定、實際工程應用中不同空調形式、不同氣流組織形式的效果差異、國內外白熾燈淘汰計劃的時間表，室內環境與建筑節能之間的關系等，增加這些內容能使課程教學內容生動而有說服力。此外，在教學過程中，將專業領域內特別是學院正在開展的相關科研項目與課程內容聯系起來，引導學生關注專業發展，增強學習興趣，還可引導部分優秀學生就相關專業問題作進一步的深入思考。

由于培養計劃的不同，重慶大學建環專業課程體系中主要是暖通空調與建筑環境學課程的部分內容有交叉重疊。例如，《建筑環境學》教材第三章建筑熱濕環境中太陽輻射對建筑物的熱作用、冷負荷與熱負荷部分，第六章室內空氣環境營造的理論基礎中關于通風方法、通風稀釋方程和氣流組織部分，第七章建筑聲環境中空調系統的消聲減噪和設備減震，等等，與暖通空調課程內容有不同程度的重復。為此，需要對教學內容進行調整，根據兩門課的主要內容和課時安排，由相關教師溝通協商后，分別在不同的課程教學中做增加或簡化的處理，以避免重復授課。

需要注意的是，雖然建筑環境學課程中的部分內容與其他專業課程表面上看似有重復，但還需要深入了解不同課程的側重和實際課堂教學內容，從而保證既沒有漏缺，也不浪費有限的課時。此外，有些內容作適當的重復強調也有助于學生對專業核心知識的掌握。例如，建筑冷熱負荷這部分內容，在建筑環境學課程講解中主要針對建筑熱濕環境的內、外擾量及透光圍護結構和不透光圍護結構的傳熱性能，側重于定義、成因分析，詳細講解負荷形成機理，而具體公式計算過程、計算機程序應用則由后續課程作重點講解。

三、基于建筑環境學課程特點的教學方式

（一）將對建筑環境的日常感受融入實驗課教學

實驗教學的目的在于增強學生的感性認識，引導學生主動參與教學活動，而不是被動地接受知識[6]。所以在建筑環境學知識的學習中，需要學生自己動手的實驗課程是必不可少或缺的。然而有時師資條件和實驗設備限制了實驗教學的開展。由于建筑環境學是與日常生活息息相關的一門學科，所以在課堂教學中應以實際生活為例，讓學生產生直觀感覺，有利于他們對教學內容的理解。教室作為建筑種類的一種，其室內環境是學生最為熟悉且具有切身感受的環境之一。因此，筆者在課堂教學中嘗試通過對教室環境的觀測和感受，教授基本建筑環境參數的表征與描述、熱舒適的評價、室內空氣品質等內容。如對正在上課的教室進行空氣溫度、濕度、氣流速度、表面溫度以及CO2濃度等參數的實測，使學生對建筑環境的狀況有更直觀和量化的認識，更能激發他們對教室環境的關注。個別優秀的學生以大量裝修翻新的高校教室為題，研究室內環境的健康舒適性，并申請了大學本科生的科研項目。這種方式可以提高學生對理論知識學習的興趣，改變單一的課堂教學模式，形成教學相長良性互動的課堂氛圍。當然，這種教學方式必須根據課時來作安排，保證時間緊湊而有效。

（二）以討論的形式完成習題

建筑環境學課程的課后思考題多偏重于分析論述而非計算推導，往往不能直接找到答案，需要利用掌握的知識進行綜合分析。如果作為作業布置，一方面學生容易輕視，另一方面也增加了教師批改作業的負擔。因此，在教學中可適當安排討論課，以思考題作為討論題目，同時進行適當拓展，通過課堂討論的形式共同完成課后練習。討論中一方面引導學生充分發表意見，通過爭論啟發學生自己尋找正確答案[1]。另一方面應適當給予啟發和引導，鼓勵學生積極主動加入討論交流，讓學生自己獲得合理的結論。這種教學方式能夠發揮學生的主體作用，提高學生綜合分析能力、解決問題的能力和創新能力，幫助學生掌握學習方法。同時，通過這種方式可以最大限度地強化學生對課程重點內容的理解和記憶。課后作業則可以布置文獻閱讀、調查等其他延伸性學習內容，培養學生的自主學習能力，引導優秀學生深入鉆研思考，真正做到因材施教。

四、結語

建筑環境學是建筑環境與能源應用工程專業的重要專業基礎課。建筑環境學課程教學，旨在使學生了解和掌握建筑環境的形成原因、評價方法和控制手段。為提高教學質量，教學中應充分考慮建筑環境與能源應用工程專業的課程設置以及其他相關課程的教學內容，合理安排建筑環境學課時，保證學生能將所學課程知識融會貫通、學以致用。此外，還應將建筑環境學的課程特點體現在教學方法中，有利于學生理解和掌握課程內容。

參考文獻：

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