與建筑設計相結合的建筑物理教學探討★

王 新 霞

(西安科技大學理學院，陜西 西安 710054)

與建筑設計相結合的建筑物理教學探討★

王 新 霞

(西安科技大學理學院，陜西 西安 710054)

針對建筑物理課程教學效率不高，與建筑設計課程相分離的現象，對建筑物理課程從教學體系和教學方式上進行改革，促進其與建筑設計課程的多向聯系，加強建筑學科的科學性和技術性，從而提高學生對建筑物理環境的把握和設計能力。

建筑設計，課程整合，建筑技術，教學體系

0 引言

建筑物理是建筑學科的專業基礎課，包括建筑保溫與防潮、隔熱與通風、日照與遮陽、自然采光與人工照明、吸聲與隔聲、噪聲控制與音質設計等方面的基本原理和方法[1]，是建筑物理環境設計和控制的重要內容。要成為一名好的建筑設計師，還需全面掌握建筑物理知識，才能很好地解決建筑中的物理環境問題，創造出高品質的建筑作品。

目前我國建筑物理課程教學普遍存在效率低，不受重視，與建筑設計課程相分離的現象。傳統的課堂集中授課方式，重點講述基礎概念和理論，強調知識體系的邏輯性和整體性，與學生已有的形象性思維不相適應，使學生缺乏學習主動性，不能結合實踐。在教學改革中，試行將建筑物理與建筑設計類課程進行有機結合，打破自身學科的界限，形成教學內容交叉、結構性好、整體協調的新課程，順應教育改革發展的趨勢；其次，改進課堂教學方法，根據學生的思維習慣和學習方式，在教師主導下自由學習和協同學習[2]。

1 調整教學組織，注重與建筑設計的結合

世界建筑師大會通過的由吳良鏞教授起草的《北京憲章》指出：“技術是一種解放的力量。人類經數千年的積累，終于使科技在近百年來釋放了空前的能量?？平贪l展、新材料、新結構和新設備的應用，創造了20世紀特有的建筑形式。如今，我們仍然處在利用技術的力量和潛能的進程中”。建筑物理與建筑設計類課程的整合要改進建筑學的課程體系結構；轉變學生的思想觀念，重視技術類課程的學習，使整合教學實施有效。

1.1 整合教學的指導原則[3]

1)以先進合理的教育理論為指導。充分考慮建筑物理與設計類課程間的聯系，使原來相獨立的知識要素互相滲透、互相補充。2)采取易于實施的教學模式。建筑物理課程通常采用集中授課方式，設計類課程則采用面對面的交流與探討方式，要結合兩類課程的特征進行課程的設計。3)知識的傳授和能力的培養相融合。建筑物理課程重在知識的傳授，設計類課程重在學生設計能力的培養，課程整合將兩者協調統一起來，通過整合將所學知識應用于實踐。4)基礎條件好，易于實施。課程的整合要結合師資力量、學生素養和教學方式等情況，保證課程整合有切實的可操作性，能持續發展。

1.2 整合教學的實施要求[4]

根據建筑學專業的培養目標，對兩類課程的教學內容、計劃做出相應調整，逐步建立以“建筑設計”為核心的綜合課程體系，遵循優良的教學傳統，借鑒先進的教學、管理理念。

新的課程體系對兩類課程的整合教學有三方面要求：首先，課程體系符合通識教育背景下的寬口徑專業培養模式，重視專業技術知識的掌握，遵循理論、實踐和科研相結合的教學模式，旨在培養學生獲取、運用知識和創新實踐的能力。其次，打破原有獨立的課程界限，組建新的課程群，技術類課程與建筑設計課程之間相互融合貫通。最后，組織教學內容，改善教學方法，完備課程體系的建設，以學生學習、運用技術知識和設計創造能力的培養為宗旨，使獨立的課程教學為聯動的課程教學。

1.3 分階段的課程體系

根據建筑學專業各個年級的教學任務，建筑物理與設計類課程的整合范圍及程度有所區分。二年級學生開設的技術類課程與設計類課程只在局部整合，重點考慮建筑與結構內容的整合教學；三年級學生已經掌握了一定的技術知識，整合的程度要求解決設計作品有良好的功能性及技術性；四年級學生要求在兩類課程上更加全面的整合，解決建筑結構、材料、構造、物理設備等內容在建筑設計中的應用。

在教學的具體實施中，一年級學生可開設建筑概論、建筑技術概論等基礎教育課程，介紹世界著名建筑師的思想和作品，并作技術層面的剖析，建立初步的技術觀念，了解建筑設計與技術的互動關系。二、三年級的學生加強建筑結構、材料、物理、構造知識的學習以及資料的搜集與積累，這些知識運用的程度將決定其最終設計效果的實現性。四、五年級的學生可布置一些大型的設計類題目、以建筑技術為專題的設計內容，培養學生對于建筑技術的運用及創新能力。

2 更新教材內容，介紹新技術、新材料，拓寬知識面

隨著國內外建筑物理學科的快速發展，傳統教材的許多內容已不滿足當前的需要。如大進深的房間如何將自然光盡可能多地引入；廳堂音質設計時電聲系統的應用；建筑保溫、隔熱設計中的熱環境因素影響。隨著建筑技術的更新，源于新技術產生的新材料、新工藝不斷涌現，任課教師需及時獲取最新科技信息，更新充實教材內容，介紹新的設計規范、設計思想、新技術、新材料，反映建筑物理的最新發展和應用。

3 多元化的教學方式

建筑物理三個篇章中都含有基本原理性知識，傳熱傳濕理論、光的度量、采光系數以及聲音的計量，通常是采用物理闡述和數學推導的方式進行講解，與建筑學學生已有的形象性思維不相適應，其理解過程比較艱澀，接受程度也有限，他們普遍失去學習這門課程的興趣，認為這種基礎理論知識對于建筑設計無關緊要[5]。

3.1 多媒體、案例型的教學方式

在基本理論知識、設計的教學中結合多媒體教學方式。計算機輔助教學，綜合應用多媒體、超文本、人工智能、網絡通信和知識庫等計算機技術，克服了傳統教學情景方式上單一、片面的缺點。它的使用能有效地縮短學習時間、提高教學質量和教學效率，實現最優化的教學目標。運用多媒體技術使一些抽象的問題直觀化，學生更易理解、掌握，又能夠提高學習興趣，擴大視野，在短時間內接受到更多的新知識。

建筑物理知識在建筑設計中的應用，可采用案例式教學方法，促進兩類課程的融合。以往的傳統教學是直接灌輸學習內容，而案例教學是以案例為載體，實現學習內容的傳遞，避免單純的教師講授，讓學生自己分析判斷、思考，發現案例中的技術特色。有效幫助學生參與教學活動,通過自己的主動思考和老師的點評反饋，學習到新的知識和技能。例如，在節能保溫構造的講解中引入被動式太陽能建筑，列舉各種被動式太陽能采暖系統尤其是Trombe墻體的運用。通過自然通風措施對建筑進行防熱，選用著名設計師諾曼·福斯特設計的法蘭克福銀行總部大樓、倫佐·皮亞諾設計的Tjibaou文化中心作為案例進行講解。自然采光方面選用勒·柯布西耶的朗香教堂、安藤忠雄代表作之一的光之教堂作為案例體會自然光渲染空間的作用。

3.2 在實驗中增強主觀感受

傳統的建筑物理實驗是以實驗室基本測量為主，重在培養學生對概念、測量原理的掌握，以及相關實驗儀器的操作技術。這種實驗課安排課程旨在加深學生對抽象物理知識的鞏固，而對建筑物理知識在建筑設計中的應用微乎其微。實驗教學的設計中，實驗項目的選擇最好以驗證性實驗為主，通過實驗過程驗證所學理論，形成抽象概念的主觀印象。例如，在光環境的實驗教學中，鼓勵學生自主對各種室內環境進行照度和亮度方面的測試，分析光環境設計的質量。在熱環境實驗中，引導學生進行墻體溫度測試、室內外溫度、氣流速度的測試，更好地了解熱環境因素、傳熱理論。在聲學教學實驗中，通過實驗來驗證和體會不同吸聲材料的吸聲特性，通過測量隔墻的隔聲量來研究不同材料或構造的隔聲效果等。

建筑物理實驗技術應用于建筑設計的成功典例，如貝聿銘將建筑聲學理論及實踐運用到法國盧浮宮的擴建工程中，采用具有吸聲特性的金屬網架結構，解決了金字塔下大廳空間的聲場問題。我國科學家在玻恩議會大廳的聲學改造工程中，應用有機玻璃微穿孔板，構成透明的議會大廳，解決了室內聲聚焦問題，形成良好的聲場分布。

3.3 利用模擬軟件進行探索性設計

在教學過程中，建筑內部的熱傳遞與采光計算比較繁瑣，可采用計算機建模的方法讓學生形象記憶與理解。在教學過程中，可利用“ECOTECT”軟件建模，模擬不同的外界條件和內在設置下，建筑內部的聲、光、熱環境，具有簡單明了又形象易懂的優點，是目前建筑界在生態節能建筑設計中普遍采用的軟件[6]。

4 結語

為改變建筑物理課程教學效率低，不受學生重視，與建筑設計課程相分離的現象，實施新的課程教學改革，試行將建筑物理與建筑設計課程進行整合，使兩類課程關聯互動，融合貫通。采用新的課程體系和教學方式使學生系統地、深入地理解建筑物理的各知識點，并能主動運用于建筑設計中，同時也促進了教師隊伍的建設和教學水平的極大提高。

[1] 柳孝圖.建筑物理[M].第3版.北京：中國建筑工業出版社，2010.

[2] 陳仲林.建筑物理多媒體教學研究[J].高等建筑教育，2008，17(3)：124-126.

[3] 魏宏楊，王雪松，孫 雁.建筑技術與建筑設計課程整合策略探討[J].高等建筑教育，2007，16(2)：67-69.

[4] 王培輝，許勇鐵.建筑學專業的設計與技術類課程整合探索[J].福建建筑，2009，137(11)：144-146.

[5] 胡 華，石 磊.建筑物理課程教學模式的探索和實踐[J].長沙鐵道學院學報(社會科學版)，2010，11(2)：112-113.

[6] 涂寧宇，劉 洋.建筑物理實驗教學的創新與實踐[J].廣東化工，2011，38(8)：189.

Discussion on the building physics teaching combining with architectural design★

Wang Xinxia

(SchoolofScience，Xi’anUniversityofScienceandTechnology，Xi’an710054，China)

Aiming at the building physics curriculum teaching efficiency was not high， and phase separation with architectural design course， building physics course was reformed from the teaching system and teaching mode， to promote multi-directional links with the architectural design course， strengthening the architectural disciplines in science and technology， to improve the students application of building physics environment and design ability.

architectural design， curriculum integration， building technology， teaching system

2015-02-11★：西安科技大學青年教師教改專項(項目編號：JG1285)

王新霞(1976- )，女，碩士，講師

1009-6825(2015)12-0234-02

G642.0

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