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摘要:建筑环境学作为建筑环境与设备工程专业的专业基础课程,由于教学内容跨多个学科,且部分内容是原暖通专业不涉及的,因此在教学过程中存在着学时少,各部分内容关联性不强,学生学习积极性较差等问题。调动学生学习的主观能动性是解决上述问题的突破口,本文通过实例论述了是教学过程中,可通过利用激励原则、设疑手段和自学与课堂讲授有效结合等途径保证教学质量,并培养学生主动、全面地思考问题的能力。
关键词:主观能动性;跨学科专业基础课程;激励原则
作为建筑环境与设备工程专业的专业基础课程,《建筑环境学》介绍了建筑外环境、室内的热湿环境、空气品质、声、光环境,从物理以及人的生理和心理角度出发,分析了人体对室内环境的舒适与健康要求,以及典型工艺过程对环境的要求,为在节能的基础上创造适宜的建筑室内环境提供理论依据。在学习该课程过程中普遍存在着这样一些问题:一是内容包含的学科面广,涉及到室内空气品质和建筑热、声、光环境等几个相互独立的章节,与庞杂的学习内容相比,学时数过少,使很多内容的教学仅限于概念理解,无法引导学生进一步将所学知识应用于其后的学习和实践中;二是由于建筑环境与设备工程专业的前身为原暖通和燃气专业,而《建筑环境学》的部分内容为原暖通和燃气专业不考虑的,如建筑光环境等,学生普遍认为这些内容与本专业无关,学习积极性不高。为此,在教学过程中,需要通过向学生介绍与课程有关的国内外本专业发展前沿,端正学生的学习态度;同时在教学过程中,贯彻以能力为本位的教学思想,努力提高学生的学习积极性。
一、充分发挥激励因素在教学过程中的作用
学习的最终目的和所学知识在未来的学习和工作过程中所能发挥的作用是决定学生学习积极性的重要因素,可成为教学过程中的激励因素。然而由于新的专业培养框架还没有完善建立起来,大多数学生并不了解建筑环境学在本专业的地位和学习的必要性,认为其中部分内容与建筑环境与设备工程专业无关。针对这种现象,教师通过对国内外与建筑环境专业有关的前沿或热点研究信息,结合教学内容向学生介绍专业发展新动向,使学生认识到建筑环境与建筑设备二者不可分割的关系,以及该课程在本专业由单纯的设备工程向以创造健康舒适的室内环境为目的的环境与设备工程转化过程中的重要作用,从而激发学生的学习热情。
以建筑光环境为例,对于这一学习内容,大部分学生存在着这样的看法,即采光口的形式和大小应由建筑设计人员决定,照明灯具的种类和数量属室内装饰范围,整个建筑光环境与采暖、通风和空调无关。这种观点极大地妨碍了学生的学习积极性。为了端正学生的学习态度,通过和国外学者来华讲座等渠道收集光环境与空调负荷相关性的最新研究动向,并结合课程内容予以讲解。在讲到空调负荷时,虽然课本中并未在此涉及光环境,但教师从影响冷负荷的因素出发,分析玻璃窗对负荷的影响作用。一般认为,窗面积的增加会因为太阳辐射和围护结构传热增大而加大冷负荷值,但建筑节能的一个前沿方向就是通过合理布置窗户位置,适当增大采光口面积,在减少室内照明能耗的同时减少房间的照明得热,从而实现建筑总能耗下降并改善室内光环境质量。实现该设想的基础是天然光辐射能量中50%为可见光,而电光源的光电转换率很小,在为室内提供照度的同时,也增加了空调能耗。诸如此类的例证使学生认识到在强调绿色环境的今天,环境设备工程师必须掌握建筑光学等其它学科的基本知识,具备同时从不同角度出发以最低能耗实现最佳建筑环境的设计能力。通过分析为后续的光环境教学打下良好的思想基础。
二、通过设疑,调动学生的思维积极性
学贵有疑。古人曰:“疑者,觉悟之机也。大疑则大悟,小疑则小悟,不疑则不悟。”通过设疑,将各种枯燥概念与实际问题相结合,激发学生的思维火花,引导学生利用所学概念;通过自己的思考,解决问题。从而对知识有深刻透徹的理解,有精确牢固的记忆,并能纯熟巧妙地运用。
设疑要注意时机和难度。本文以为,建筑环境学绪论部分就是较好设疑时机,如将众所周知的城市热岛效应对建筑物在冬夏的实际冷、热负荷的影响问题提出,学生通过思考认识到建筑与环境是相互作用的,同样的环境特征在有些情况下是有利的,而在另外一些情况下却又是不利的,本专业关心的室内问题不仅受控于大天气系统,也受到与建筑物本身密切相关的局地气候的影响,这样,便会主动意识到学习本课程的必要性。设疑还应把握分寸,如果提出的问题过难或不做适当的引导,超出了学生的知识和思维水平,学生将茫然无知而无动于衷;如果问题过于简单,则会造成学生不爱动脑筋的坏习惯,两种极端都回泯灭渴求知识的思维火花,为避免两种极端的产生,难度较大的问题,可循序渐进地一步步提出问题。例如,在学习影响人体热舒适的六个要素时,为了强调人体热感觉是六因素的综合作用结果,并提高学生的学习积极性,可将满足节能标准的建筑与非节能建筑比较,提出相等室内空气温度、衣着和活动量的条件下,两类建筑的室内平均辐射温度是否相等,哪类建筑的PMV值较高的问题;进而发出从人体获得同样热感觉的角度出发,有什么方法使节能建筑的能耗进一步下降的疑问。趁热打铁,还可留下散热器供暖与热辐射板采暖时室内热环境有何区别的疑问,拨动学生的发散性思维弦而收到举一反三的效果,对问题的本质有更深刻的理解。若直接设疑为“将节能建筑与非节能建筑比较,仅仅从人体获得同样热感觉的角度出发,有什么方法使节能建筑的能耗进一步下降?”,则会有大部分学生可能因为知识或经验不丰富、思维方式不正确等原因,经过艰苦的思索仍然无法找到解决问题的途径,享受不到成功的快乐而挫伤思维的积极性。
三、培养学生自学能力,解决学时紧张的矛盾
《建筑环境学》涉及学科面较广,多数学校计划学时数在40到48间,难以满足教学内容繁多的要求,在有限学时内很难将大部分学习内容都详细讲解,若将讲授课时大多放在基本概念上,则由于对实际问题涉及过少,可能会影响部分学生的学习积极性;但概念不明确,基本理论的应用又成为空中楼阁。为解决学时少、内容多的矛盾,将部分较简单的学习内容让学生利用课外时间自学,让他们体验到成功的乐趣,树立自学的信心。一个人不可能在学校就已学会将来工作中所需的全部知识,而是学会一些基本知识和分析解决问题的方法,因此自学能力是每一个成功走出校门的学生必不可缺的基本能力。在教学过程中,为了保证自学质量,真正达到学习知识和培养能力的目的,可提出一些与实际生产生活相关的问题,激发学生的自学兴趣。在自学的基础上,教师仅需少量课堂时间对学习内容中易产生错误理解的部分进行讲解,解决了建筑环境学学时紧张的问题。
《建筑环境学》源于生产生活,服务于现实,结合自学内容可以激发学生学习兴趣的疑题不胜枚举。例如,布置自学声功率级、声强级和声压级时,可设疑为“160dB的声音足以使人耳致聋,而通常校园里的高音喇叭的声功率级至少有180dB,为什么在喇叭附近也没有出现伤害听者听力的现象?”,学生会带着问题去看书,通过思考,彻底理解基本概念,以找到隐藏在严格但枯燥定义背后的答案。讲授房间负荷与得热概念时,可将空调负荷与建筑物具体状况相结合布置讨论题目,如“两个框架结构建筑物的体型和平面布置、外围护结构的总热阻完全相同,内围护结构和设备极少,可以忽略。但甲建筑采用容重大的砖砌体做填充墙,而乙建筑采用容重小的轻质板做填充墙,试分析:在夏季,两建筑的得热与冷负荷间的关系有何区别?哪幢建筑的冷负荷峰值较大?若该建筑为长连续供冷(如商场)或仅有很短的使用时间(如体育馆仅需要保证2小时的热舒适状态)时,甲、乙两建筑的节能性分别在这两种情况下,哪个更好?”。学生通过思考分析,明确了负荷与得热的本质与彼此关系,并认识到负荷与建筑物实际情况不可分割,强化了节能意识,同时锻炼了学生从全局出发综合分析解决问题的能力。
四、结论
任何一门课程,保证良好教学质量的必要条件除了教师端正的工作态度和足够的知识背景,以及一本高质量的教材以外,学生的学习态度和主动性也是教学质量得以保证必不可少的条件。而学生的积极性要靠教师适当激励、正确引导和及时点化,才能得到充分发挥。建筑环境学既是一门专业基础课,由于内容跨多个学科,又使之具有专业前沿课的特征。因此在该课程的教学过程中,要求教师本人对前导课及后续课内容必须有一定的了解,对教师的知识水平和工作态度提出了更高的要求。同时也为教师提供了发挥主观能动性,提高教学水平的机会。
参考文献
[1] 陈琦,刘儒德. 教育心理学[M], 北京:北京师范大学出版社,1997:127~129
[2] 亨利.波拉克. 不确定的科学与不确定的世界[M].李荷萍. 译. 上海:上海世纪出版集团,2005
关键词:主观能动性;跨学科专业基础课程;激励原则
作为建筑环境与设备工程专业的专业基础课程,《建筑环境学》介绍了建筑外环境、室内的热湿环境、空气品质、声、光环境,从物理以及人的生理和心理角度出发,分析了人体对室内环境的舒适与健康要求,以及典型工艺过程对环境的要求,为在节能的基础上创造适宜的建筑室内环境提供理论依据。在学习该课程过程中普遍存在着这样一些问题:一是内容包含的学科面广,涉及到室内空气品质和建筑热、声、光环境等几个相互独立的章节,与庞杂的学习内容相比,学时数过少,使很多内容的教学仅限于概念理解,无法引导学生进一步将所学知识应用于其后的学习和实践中;二是由于建筑环境与设备工程专业的前身为原暖通和燃气专业,而《建筑环境学》的部分内容为原暖通和燃气专业不考虑的,如建筑光环境等,学生普遍认为这些内容与本专业无关,学习积极性不高。为此,在教学过程中,需要通过向学生介绍与课程有关的国内外本专业发展前沿,端正学生的学习态度;同时在教学过程中,贯彻以能力为本位的教学思想,努力提高学生的学习积极性。
一、充分发挥激励因素在教学过程中的作用
学习的最终目的和所学知识在未来的学习和工作过程中所能发挥的作用是决定学生学习积极性的重要因素,可成为教学过程中的激励因素。然而由于新的专业培养框架还没有完善建立起来,大多数学生并不了解建筑环境学在本专业的地位和学习的必要性,认为其中部分内容与建筑环境与设备工程专业无关。针对这种现象,教师通过对国内外与建筑环境专业有关的前沿或热点研究信息,结合教学内容向学生介绍专业发展新动向,使学生认识到建筑环境与建筑设备二者不可分割的关系,以及该课程在本专业由单纯的设备工程向以创造健康舒适的室内环境为目的的环境与设备工程转化过程中的重要作用,从而激发学生的学习热情。
以建筑光环境为例,对于这一学习内容,大部分学生存在着这样的看法,即采光口的形式和大小应由建筑设计人员决定,照明灯具的种类和数量属室内装饰范围,整个建筑光环境与采暖、通风和空调无关。这种观点极大地妨碍了学生的学习积极性。为了端正学生的学习态度,通过和国外学者来华讲座等渠道收集光环境与空调负荷相关性的最新研究动向,并结合课程内容予以讲解。在讲到空调负荷时,虽然课本中并未在此涉及光环境,但教师从影响冷负荷的因素出发,分析玻璃窗对负荷的影响作用。一般认为,窗面积的增加会因为太阳辐射和围护结构传热增大而加大冷负荷值,但建筑节能的一个前沿方向就是通过合理布置窗户位置,适当增大采光口面积,在减少室内照明能耗的同时减少房间的照明得热,从而实现建筑总能耗下降并改善室内光环境质量。实现该设想的基础是天然光辐射能量中50%为可见光,而电光源的光电转换率很小,在为室内提供照度的同时,也增加了空调能耗。诸如此类的例证使学生认识到在强调绿色环境的今天,环境设备工程师必须掌握建筑光学等其它学科的基本知识,具备同时从不同角度出发以最低能耗实现最佳建筑环境的设计能力。通过分析为后续的光环境教学打下良好的思想基础。
二、通过设疑,调动学生的思维积极性
学贵有疑。古人曰:“疑者,觉悟之机也。大疑则大悟,小疑则小悟,不疑则不悟。”通过设疑,将各种枯燥概念与实际问题相结合,激发学生的思维火花,引导学生利用所学概念;通过自己的思考,解决问题。从而对知识有深刻透徹的理解,有精确牢固的记忆,并能纯熟巧妙地运用。
设疑要注意时机和难度。本文以为,建筑环境学绪论部分就是较好设疑时机,如将众所周知的城市热岛效应对建筑物在冬夏的实际冷、热负荷的影响问题提出,学生通过思考认识到建筑与环境是相互作用的,同样的环境特征在有些情况下是有利的,而在另外一些情况下却又是不利的,本专业关心的室内问题不仅受控于大天气系统,也受到与建筑物本身密切相关的局地气候的影响,这样,便会主动意识到学习本课程的必要性。设疑还应把握分寸,如果提出的问题过难或不做适当的引导,超出了学生的知识和思维水平,学生将茫然无知而无动于衷;如果问题过于简单,则会造成学生不爱动脑筋的坏习惯,两种极端都回泯灭渴求知识的思维火花,为避免两种极端的产生,难度较大的问题,可循序渐进地一步步提出问题。例如,在学习影响人体热舒适的六个要素时,为了强调人体热感觉是六因素的综合作用结果,并提高学生的学习积极性,可将满足节能标准的建筑与非节能建筑比较,提出相等室内空气温度、衣着和活动量的条件下,两类建筑的室内平均辐射温度是否相等,哪类建筑的PMV值较高的问题;进而发出从人体获得同样热感觉的角度出发,有什么方法使节能建筑的能耗进一步下降的疑问。趁热打铁,还可留下散热器供暖与热辐射板采暖时室内热环境有何区别的疑问,拨动学生的发散性思维弦而收到举一反三的效果,对问题的本质有更深刻的理解。若直接设疑为“将节能建筑与非节能建筑比较,仅仅从人体获得同样热感觉的角度出发,有什么方法使节能建筑的能耗进一步下降?”,则会有大部分学生可能因为知识或经验不丰富、思维方式不正确等原因,经过艰苦的思索仍然无法找到解决问题的途径,享受不到成功的快乐而挫伤思维的积极性。
三、培养学生自学能力,解决学时紧张的矛盾
《建筑环境学》涉及学科面较广,多数学校计划学时数在40到48间,难以满足教学内容繁多的要求,在有限学时内很难将大部分学习内容都详细讲解,若将讲授课时大多放在基本概念上,则由于对实际问题涉及过少,可能会影响部分学生的学习积极性;但概念不明确,基本理论的应用又成为空中楼阁。为解决学时少、内容多的矛盾,将部分较简单的学习内容让学生利用课外时间自学,让他们体验到成功的乐趣,树立自学的信心。一个人不可能在学校就已学会将来工作中所需的全部知识,而是学会一些基本知识和分析解决问题的方法,因此自学能力是每一个成功走出校门的学生必不可缺的基本能力。在教学过程中,为了保证自学质量,真正达到学习知识和培养能力的目的,可提出一些与实际生产生活相关的问题,激发学生的自学兴趣。在自学的基础上,教师仅需少量课堂时间对学习内容中易产生错误理解的部分进行讲解,解决了建筑环境学学时紧张的问题。
《建筑环境学》源于生产生活,服务于现实,结合自学内容可以激发学生学习兴趣的疑题不胜枚举。例如,布置自学声功率级、声强级和声压级时,可设疑为“160dB的声音足以使人耳致聋,而通常校园里的高音喇叭的声功率级至少有180dB,为什么在喇叭附近也没有出现伤害听者听力的现象?”,学生会带着问题去看书,通过思考,彻底理解基本概念,以找到隐藏在严格但枯燥定义背后的答案。讲授房间负荷与得热概念时,可将空调负荷与建筑物具体状况相结合布置讨论题目,如“两个框架结构建筑物的体型和平面布置、外围护结构的总热阻完全相同,内围护结构和设备极少,可以忽略。但甲建筑采用容重大的砖砌体做填充墙,而乙建筑采用容重小的轻质板做填充墙,试分析:在夏季,两建筑的得热与冷负荷间的关系有何区别?哪幢建筑的冷负荷峰值较大?若该建筑为长连续供冷(如商场)或仅有很短的使用时间(如体育馆仅需要保证2小时的热舒适状态)时,甲、乙两建筑的节能性分别在这两种情况下,哪个更好?”。学生通过思考分析,明确了负荷与得热的本质与彼此关系,并认识到负荷与建筑物实际情况不可分割,强化了节能意识,同时锻炼了学生从全局出发综合分析解决问题的能力。
四、结论
任何一门课程,保证良好教学质量的必要条件除了教师端正的工作态度和足够的知识背景,以及一本高质量的教材以外,学生的学习态度和主动性也是教学质量得以保证必不可少的条件。而学生的积极性要靠教师适当激励、正确引导和及时点化,才能得到充分发挥。建筑环境学既是一门专业基础课,由于内容跨多个学科,又使之具有专业前沿课的特征。因此在该课程的教学过程中,要求教师本人对前导课及后续课内容必须有一定的了解,对教师的知识水平和工作态度提出了更高的要求。同时也为教师提供了发挥主观能动性,提高教学水平的机会。
参考文献
[1] 陈琦,刘儒德. 教育心理学[M], 北京:北京师范大学出版社,1997:127~129
[2] 亨利.波拉克. 不确定的科学与不确定的世界[M].李荷萍. 译. 上海:上海世纪出版集团,2005