張琳邡 姚麗
[摘 要] 基于建筑節能技術在建筑環境與能源應用工程專業中的重要性及本專業的特點,針對“建筑節能技術”課堂特點,從課程體系和教學方法兩個方面進行了探討,不斷優化課程體系,保證教學內容的先進性、適用性及整體性;課堂教學與實踐教學相結合,激發學生學習的主動性,培養學生知識的應用能力,提高教學質量和教學水平,實施多元化的考核方式,突出學生學習過程和知識應用能力的考核,培養出具備專業基礎理論知識和專業技術能力的應用型人才。
[關鍵詞] 建筑節能技術;課程體系;教學方法
[基金項目] 2020年度中國礦業大學徐海學院專業建設與教學改革一般項目“‘建筑節能技術課程建設與教學改革”(YA2041);2020年度江蘇省教育廳高等學校自然科學研究面上項目“徐州地區小型蓄能能源站在住宅中應用研究”(20KJD560008)
[作者簡介] 張琳邡(1986—),女,山西太原人,碩士,中國礦業大學徐海學院建筑工程系講師,主要從事建筑節能和能源管理研究;姚 麗(1987—),女,河南信陽人,碩士,中國礦業大學徐海學院建筑工程系講師,主要從事建筑節能研究。
[中圖分類號] G642.4? ?[文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324(2021)21-0149-04? ?[收稿日期] 2021-01-23
一、引言
隨著生活水平的不斷提高,人們對居住環境舒適性的要求也越來越高。為了營造一個舒適的室內環境,需消耗大量的能源。據統計,世界平均建筑能耗占總能耗的37%,其中采暖、通風、空調、照明等建筑設備能耗又占建筑能耗的80%以上。在能源供應日趨緊張的情況下,迫切要求在保持室內舒適度的前提下,最大限度地降低建筑設備的能耗,而建筑環境與能源應用工程專業(以下簡稱“建環”)學習和工作的重點就是耗最低的能源創最佳的環境。因此,建環專業開設“建筑節能技術”課程的重要性不言而喻,但其在教學中存在以下問題[1,2]。
第一,建筑節能技術日新月異,課程教學內容更新不及時,專業教師將課堂教學和實踐教學很好地結合,使得課堂教學內容陳舊,學生了解不到行業最新科技,授課內容與行業人才需求聯系不緊密。
第二,課堂教學中雖然有多種教學手段,但學生主動參與環節較少,體現不出以學生為主體的教學理念;課堂教學設計欠合理,專業知識點較分散,不能很好地銜接;實踐教學環節偏少,教師參與實踐教學培訓的機會較少,教學模式與產業需求脫節,不能有效鍛煉學生的實際工程能力,不能提高學生的綜合素質。
因此,教師需針對該門課的特點及存在的問題,不斷更新和豐富課程教學內容,做到與時俱進,并探索合適的教學模式,進而培養出具備專業基礎理論知識和專業技術能力的應用型人才。
二、課程體系
在“建筑節能技術”課程開設前,相關專業基礎課如“工程熱力學”“傳熱學”“暖通空調”“制冷技術”“建筑環境學”等課程都已經學完,而“建筑節能技術”是將已學理論知識付諸實際應用的一門課,在構建課程知識體系時,首先要注意課程之間的銜接,體現出已學課程在本課程中的作用,引導學生構建體系化的知識結構,進而將專業所學的知識融會貫通。其次要根據建筑環境與能源應用工程專業的特點,將供暖系統與空調系統節能技術、供暖系統與空調系統運行調節節能、可再生能源利用等內容作為重點講授內容,而對建筑圍護結構節能設計與建筑規劃節能設計等內容,則適當縮短課時。
此外,授課內容不能僅限于以上內容,課程體系還需要有一定的深度和廣度,教師需積極關注建筑節能的前沿動態,不斷更新和拓展教學內容,將先進的知識、技術融入課堂內容,保證課堂知識體系的先進性、適用性及整體性[3]。
(一)先進性
隨著我國建筑科技的飛速發展,建筑節能技術、標準、規范都不斷更新,但是傳統教材的更新卻很緩慢。作為專業教師,要想上好這門課,就要與時俱進,不斷地擴充和改變知識體系,及時優化教學體系,了解和掌握建筑節能的新技術、新材料、新成果、新規范等,將具有實用性的教學內容整合到課堂教學中,建立新的課程體系,讓學生全面了解、掌握最前沿的建筑節能技術,進而培養創新型工程科技人才。
(二)適用性
“建筑節能技術”課程涉及內容和知識較廣泛,且從事建筑節能的專業人員數量有限,任課教師大多數時間都在從事教學和科研工作,不能深刻把握當前實際工程需要哪些專業知識。這就要求教師要及時了解和掌握市場需求,進行校企合作,到企業尋求實際工程實例,也可邀請有經驗的工程師和教師混合教學,結合已有的實際問題探討其解決方案,總結出與技術相關的重要內容,進而讓學生學到重要的專業知識,培養出工程技術人才。
(三)整體性
建筑節能技術是一門跨學科、跨行業,綜合性和應用性很強,涉及熱能、設備、機電、建筑學、城鄉規劃、土木、材料、電子、信息、生態等多學科的綜合交叉課程。在教學過程中,要從整體上把握,抓住重點和難點,根據不同專業的特點,統籌安排教學內容,突出各個專業的特色,且保證教學內容的整體性,提高學生具體操作能力。
三、教學方法
“建筑節能技術”以基本概念和原理為主,沒有復雜的公式、煩瑣的推理過程,課程體系之間既相互聯系,又自成體系,這樣有利于開展“學生為主,教師為輔”的教學模式。此外,“建筑節能技術”側重于工程實踐,在教學過程中需要有工程案例分析、實習、實訓等教學環節。可依托學生項目和學科競賽,使建筑節能技術融入工程項目,進一步培養學生的建筑節能意識、建筑節能思維,提高其工程素養[4,5]。
(一)課堂教學
課堂教學中,教師需要精心設計知識體系結構、前后內容銜接、邏輯表達形式等整個教學過程,針對“建筑節能技術”課程的特點,理論教學部分適當壓縮,案例教學環節適當增加,引入國內外典型的建筑節能的案例進行分析,如清華大學超低能耗示范樓、世博中國館、德州太陽谷微排大廈、IKAROS House等,以及與學校特色相關聯的某礦井回風的熱利用、礦井降溫等,還有學生在實習中參觀過的當地某些節能建筑和節能改造項目。通過案例教學,將理論、實踐及應用結合起來,使學生進一步提高對專業知識的掌握程度,并且通過節能建筑與傳統建筑的對比,真切感受到建筑節能技術的意義所在,也在一定程度上提升了解決實際工程問題的能力。