建筑環境學在線教育實踐研究

鄧勤犁 袁詩慧 徐良昕 任志剛 周軍莉

（武漢理工大學土木工程與建筑學院 湖北·武漢 430070）

0 引言

隨著我國經濟社會的發展，大眾對專業教育的需求量逐漸加大，推動了在線教育的發展，將虛擬與現實相結合，催生了或者說是強化了“線上+線下”教育的“新常態”，并使在線教育從理念存在上升至常態化的制度存在，弱化對教育現實空間的依賴。

建筑環境學作為建筑環境與能源應用工程專業中較為重要的一門專業核心課程，在該課程的教學中不但需要讓學生學習基礎的理論知識，還要介紹國內外最新的有關建筑環境學的研究成果，是一門涵蓋內容廣、涉及領域寬泛、跨越多個學科的課程，并且讓學生對建筑環境與能源應用工程專業的認識有更深一步理解。對于該專業的學生來說如何更好的掌握這門課程是非常關鍵的。建筑環境學的在線教育課程，將原本線下的教育錄制成在線課程，學生可隨時在線觀看，對于不懂的知識點可以反復觀看，完美的解決這個問題。本文采用線上教育平臺作為載體，充分發揮科技和信息的力量，從而將建筑環境學課程教學可以提升至探究、思辨、互動和理論和實踐充分相結合的新層次的教學方法和過程，通過這些系統的教學方法和教學過程可以不斷地提升建筑環境學課程教學的質量，并且有效地提高了學生學習本課程的興趣，顯著提升了學生學習的效率。基于大學生近兩年針對課程教學的反饋情況及教學檢驗結果，取得了較好的教學效果。

1 建筑環境學教學現狀

1.1 在線教育的內容和形式

《建筑環境學》課程所涉及的知識面廣，內容跨度大，幾乎涉及了建筑環境與能源應用工程專業所包括的所有課程。其涉及熱學、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。

如今大多數學校對于該課程教學主要包括以下內容：

1.1.1 課程學期安排

對于建筑環境與能源應用工程專業的學生來說，在大一大二時期，主要學習的是通識課程和專業基礎課程，傳熱學、流體力學等課程一般都會安排在大二進行學習。而《建筑環境學》中所涉及的建筑熱濕環境等內容，需要學生學習了相對應的前置知識以后才能更好地理解與學習。因此，在學習這門課程前，需要學生掌握一定量的專業知識。大多數學校都會將這門課程安排在大三進行學習，如此安排的目的是一方面可以鞏固前期所學專業相關知識，加深對相關理論的理解與鞏固；另一方面，也有利于建筑環境學相關內容的學習。

1.1.2 實踐教學方式

大多數學校的教學大綱安排的課程學時為36或48學時。教學的形式多以多媒體授課為主，考核形式一般為平時成績和期末成績結合而定。

1.1.3 授課方式

面對面授課為主要的授課形式，由老師在課上帶領學生理解書本知識，學習書本內容，并布置課后作業或小組作業等，由學生自己對學過的知識進行鞏固。

1.1.4 課程內容

根據參考教材的不同，授課內容可能會有所差異，但總體上相差不大。建筑環境學內容涉及熱學、流體力學、物理學、心理學、生理學、勞動衛學、城市氣象學、房屋建筑學、建筑物理等，是一門跨學科的邊緣科學。每一部分都有所跨度但又有所關聯，如何能讓學生能夠有條理的學習與掌握，這對老師的教學要求較高。

從全國建筑環境學教學情況來看，大家都普遍認為課程的理論性強，學生學習興趣不高。學生反映課程內容多，系統性不強，知識面廣，邏輯性不突出，術語和理論公式較多，理解比較困難。再者，大多數學生自主學習能力較差，探究問題意識不強，學習效果與課程的重要地位和作用存在一定的差距。再加上，建筑環境學雖然其中大部分教學內容跟人們的日常生活有著緊密的聯系，但由于教材篇幅的限制，許多內容淺嘗即止，或只有比較抽象的理論和概念性內容講解，缺乏具體的實例應用分析，使得學生感覺內容寬泛，不能具體化和靈活應用，缺少感性的實踐認識。

該課程中許多內容也是處于學術界的前沿，還有部分問題目前還處于討論中，譬如人體對動態熱環境的反應，由于人體對動態環境反應的影響因素比較多，起步比較晚，成果還不成熟，這就要求老師在授課過程中不斷關注學術發展，及時更新教學內容，同時這也給教學帶來一定的難度。

以上這些均為現階段《建筑環境學》課程教育所存在的問題，無論從學校對于課程的安排，聽課的學生以及授課的老師，現階段的教育方式看似合理穩定，但是細細看來，以這樣的模式教育進行下去，學生上課沒能理解的知識點無法反復回顧與學習，錯過了課上的學習機會，難以彌補；老師對于課程知識的更新以及行業的最新研究成果等，無法及時的普及給學生，這就形成了知識的斷檔；學校由于課時的限制，也無法另外基于學生學習該專業知識的時間。這些問題是現階段存在的，也是當下急需解決的。

1.2 課程建設目標

（1）建筑環境學的在線教育課程，以學生對于專業知識學習的需求為核心，綜合在線教育的優勢，解決線下課程的問題，精心設計，充分滿足學生網絡化、個性化需求，提高建筑環境學課程教學過程中互動、思辨、探究與實踐的程度，改進課程教學的質量，充分地調動學生學習積極性，提升學習效果，并且能夠實現優質教育教學資源的共享，提高教學資源的使用效率，創新教育教學模式，推動教學方法改革，促進教育教學方面的文化交流合作。

（2）通過在線教育課程這個契機，去調整傳統的以老師授課為主的教學模式，展開教學研究，把學生作為教育的中心，對學生因材施教。并利用現代化的技術和信息手段，去完善出一整套的具有建筑環境學課程特色的教育教學的研究成果。如編寫的教材、教案、備課筆記、課件、習題集、學生完成的建筑室內環境調查報告集、實驗操作視頻、試題庫等。

（3）由于課程授課形式的改變，對于學生學習的教學管理模式也需要改革，根據學生的自控力等因素，形成一套全新的教學管理模式，并且充實建立新的更全面的教學管理體系，完善教學管理過程中的控制制度，得到有利于促進大學生全面發展同時體現學生個性發展的管理體系。

1.3 課程建設的主要特色

1.3.1 科學合理的課程內容體系建設

建筑環境學研究的自然環境—建筑—人三者之間的課程，課程的主要目的是使學生理解、掌握人類在生活生產過程中所需要的舒適的空間室內外環境是怎么樣的，同時了解影響建筑室內和室外環境的因素，以及其改變后對環境的影響。掌握相關的方法，尤其是掌握如何控制和改變室內環境得到人體需要的舒適環境的理論知識及實踐方法，從而為如何創造良好的人工環境提供相應的理論知識基礎。在一定程度上，建筑環境學這門課程并不像傳熱學、流體力學等課程具備完整性，它還處于一個不斷完善的過程，通過在線教育平臺，可以將前沿的技術和信息在第一時間上傳到在線課程，這將會使教學內容更加新穎，覆蓋知識面更加廣闊，形式更加多樣等。還可以與相關專業知識相結合，讓學生更好的掌握。

1.3.2 有效的教學內容組織方式和教學方法

優質且豐富的教學內容是需要教師提前準備的，并且需要通過一次次的授課來不斷完善。而如何能將這些優質的知識更好的呈現給學生就是我們在線教育需要解決的問題。大網絡信息時代背景下成長起來的受教育教學研究主體（在校大學生）有著與傳統模式不同的學習方式要求：快速化、實用化和圖形化(可視化)，在線課程教學內容組織方式可以是“三個結合”。即：理論知識與實踐實驗內容相結合、教學內容與相關科學研究結果相結合、課內的知識傳授與課外線上豐富的內容相結合。同時，靈活采用講授法、雙語教學法、參與法、案例分析法、辯論法、競賽法等教學方法，有效地調動學生學習課程積極性。

1.3.3 使教學情況更加靈活化

在線教育不僅僅只停留在線上，學生在完成線下的學習后，對于學過的知識點以及將要學習的知識點，可以通過在線教育平臺進行復習和預習。在這個學習過程中同學們可以依據自己感興趣的內容或未明白的內容進行自主學習。不僅如此，學生還可以在討論平臺與同學討論。對于部分平時在線下害怕與老師面對面交流的學生，網絡是一個很好的交流工具，他們可以在特定的時間給老師留言咨詢。在線教育加強了學生自主學習能力的培養，彌補了由于教室授課時間的限制而不能及時充分地得到學生學習反饋的情況。不僅如此，與以往傳統教學過程相比，在線教育的在線評價可以更直觀的體現出課程的優劣，即使進行修正。

1.4 課程總體建設設計模式

課程總體設計模式是從前端分析，學習活動設計以及學習評價設計三個方面來設計建筑環境學課程在線教學模式。前端分析是指包括授課老師的專業水平即能否對建筑環境學的理論知識以及授課目標進行精確把握，對學生學習情況和課程內容重難點的了解，綜合所有相關教育資源內所以課程的知識點分別有哪些，那些為重點，那些為學生最為關注的。學習活動設計包括要求學生完成的觀看視頻在線學習活動、平臺互動交流和課堂學習活動，以及在線作業的提交，學習評價設計包括形成性評價和總結性評價。

1.5 課程完整教學內容簡介及課時安排

通過大學生對建筑環境學在線教學課程的學習，要求學生了解和掌握室內外的熱濕環境、室內空氣品質、聲、光環境知識的同時，還要從物理、人的心理角度出發，了解人體對室內熱、濕、光、聲、空氣品質等環境的舒適與健康要求內容：人和生產過程需要的室內物理環境；各種外部和內部的因素如何影響建筑環境；改變或控制建筑環境的基本方法及原理。同時通過本課程的學習，為今后學習各門專業課程以及研究生課程打下理論基礎。本課程注重培養學生主動探尋并善于解決問題，掌握運用本課程知識解決實際問題的方法與手段，對各種問題能以多角度多方位的探尋解決問題方法的能力；并且具有較好的學習和應用知識的科學態度及創新精神，樹立造就良好室內環境與節能的理念。目前大多學校建筑環境學課程的課堂教學為40學時，為了得到較好的建筑環境學在線教學課程的教學效果，提高學生的學習成效，可以不循規蹈矩按照章節一片片設置，應按照知識點進行劃分，將整本教程的內容拆分成多個知識點，再聯系前置課程對知識點進行講解。因此，在線教學課程應該設置為多個知識點的短視頻，每個視頻5-20分鐘不等，旨在將知識點講清楚，并在每個知識點后設置課后小練習或者小作業，由老師將答案公布在討論區供學生參考學習。

2 在線教育取得的成效和發現的問題

在線教育作為一個新浪潮，首當其沖受到挑戰的就是老師和學生，這既是機遇也是挑戰。短期結果表明，在線教學的優勢非常明顯：第一，它提高了教師使用信息技術教學的能力。與傳統的課堂教學相比，在線教學首先要求教師熟練使用各種教學軟件，積極挖掘教學軟件的各種功能，以便豐富在線課堂的氛圍，提高學生在線學習的積極性；第二，在線教學能夠更加直觀清楚地了解學生的學習情況。相比于線下授課，在線課程教育可以完整的記錄學生的學習情況，簽到情況和課程參與情況。老師也可以通過所記錄的直觀數據，對學生進行打分和評價。第三，取得了更高的課堂互動率。線上課程由于不受到場地和時間的影響，教師提出的問題不像線下課程只能有一個學生解答，極大的提高了課堂互動率。

當然，全線上教學雖然解決了線下教學的問題，但自身也體現出了不足之處，其主要表現為，教師對于學生的監管能力有限。在線上課程學習的過程中，出現了這樣的情況，當老師要求簽到點名時，有的學生會以網絡卡頓，寬帶欠費或者設備故障等理由不參與上課；也由于信息的公開性，在課后作業的上，有些學生會動歪心思，抄襲他人的作業或者直接從網絡上獲取答案，在這一點上，教師很難真實的獲得學生對知識的掌握情況。其次，不受時間和環境的影響既是一大優勢也是一個不足，當真實存在網絡波動等情況的學生，他的學習質量在這種不穩定的情況下將會大打折扣。又或是老師自己的網絡的問題將影響全部學生的學習效率。第三點也是線上課程學習最主要的點，多數學生對自己的自主學習能力沒有一個很好的了解，而線上的課程需要很高的自主學習能力和自律性。建筑環境學設計的知識廣，很多情況下需要提前去了解傳熱學流體力學等基礎專業課程的知識，而自律性不高的學生很多時候都會忽視這一步，導致學習效果變差。

3 結論

本次研究在合理的安排了在線課程學習計劃的基礎上，與“停課不停學”的背景下進行了測試，取得了不錯的反饋和成效，但也發現了其中存在的問題，得出來以下結論：

（1）在線課程學習這種模式的存在是時代環境變化所必然產生的，以后也將長久的存在于高校的教育中。但這不意味著傳統的教學方式將會被取代，其二者都有長處，應當合理結合才是高校教育未來的發展方向。

（2）在線課程學習的教學管理體系在教學環境的變化下需要快速改革，得到一套合理的有效的在線教育管理體制。在線教育不僅僅只停留在大學生的學習中，信息共享的時代，人人都可以在不同的在線學習平臺進行學習。

（3）建筑環境學的在線課程學習，短期內對于學生相對新鮮，所以取得的效果良好，但是在長期情況下，如何讓學生始終保持這樣的興趣是一個需要解決的問題。