建筑節(jié)能課程教學內(nèi)容優(yōu)化研究

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摘要：節(jié)能減排背景下，建筑如何節(jié)能是我國亟須解決的問題之一，建筑節(jié)能課程教學內(nèi)容上的優(yōu)化對促進建筑節(jié)能及其教學工作的開展具有重要意義。首先分析了建筑節(jié)能課程教育中存在的問題，其次基于多專業(yè)協(xié)同教育理念，提出了突出節(jié)能與環(huán)保間聯(lián)系，有針對性地深化理論、課內(nèi)課外教與學聯(lián)動及重點突出節(jié)能核心思想等教學內(nèi)容的優(yōu)化策略。優(yōu)化后實踐表明，教學效果得到了明顯提升。

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能；教學內(nèi)容優(yōu)化；協(xié)同教育；環(huán)境保護；時域特性

1建筑節(jié)能課程的特點

建筑節(jié)能課程綜合多專業(yè)、多學科，所涉及的知識內(nèi)容非常廣泛。建筑節(jié)能課程是建筑學、建筑規(guī)劃、建筑環(huán)境、建筑電氣等專業(yè)的必修課，是一門實踐性很強的專業(yè)拓展課，主要目的是培養(yǎng)學生的節(jié)能意識，掌握節(jié)能技術(shù)，從而使其在工作中更好地落實建筑節(jié)能措施。建筑節(jié)能課程強調(diào)多學科、多項技術(shù)的綜合運用，存在教學內(nèi)容復雜枯燥、內(nèi)容多課時少等問題，課程不僅涉及建筑節(jié)能相關(guān)原理，而且還與這些原理在實踐中的應用密切相關(guān)。此外，各相關(guān)專業(yè)(例如，建筑環(huán)境與能源應用工程、建筑學等)學生的知識背景參差不齊，例如，我校建筑學專業(yè)學生沒有傳熱學、流體力學等學科的知識儲備，難以順利掌握建筑熱工相關(guān)節(jié)能知識與技術(shù)；而建筑環(huán)境與能源應用專業(yè)學生，也存在難以全面系統(tǒng)地建立建筑群、城市區(qū)域概念等問題，缺乏全局性。因而，如何對課程教學內(nèi)容進行有效的協(xié)同實踐是提高教學效果的關(guān)鍵。

2教學內(nèi)容優(yōu)化策略

基于建筑節(jié)能課程涵蓋知識面寬、廣的特點，在其他課程的教學過程中滲透節(jié)能知識，能較好地促進節(jié)能意識培養(yǎng)，如與傳熱學、工程熱力學、建筑物理、建筑環(huán)境等課程內(nèi)容的有機結(jié)合[5-8]。此外，還應結(jié)合學生的專業(yè)背景，在建筑節(jié)能教學過程中適當補充相關(guān)課程的內(nèi)容，實現(xiàn)多專業(yè)學生、多課程知識的協(xié)同實踐。在實際教學過程中，筆者從以下幾方面對教學內(nèi)容進行優(yōu)化。

2.1突出節(jié)能與環(huán)保間聯(lián)系

建筑節(jié)能不僅要立足節(jié)約能源、提升能效等方面，還應與環(huán)境保護密切結(jié)合，針對能源消耗和環(huán)境污染等熱點問題，構(gòu)建以建筑節(jié)能為核心、低碳減排為導向的專業(yè)知識體系。能源問題與環(huán)境問題是當今世界各國均面臨的最重要的兩個問題，建筑不但是能源消耗大戶，同時建筑施工還會產(chǎn)生廢水、廢棄、廢渣等環(huán)境污染物，因此，建筑節(jié)能是關(guān)系到能源問題與環(huán)境問題順利解決的關(guān)鍵因素。節(jié)能與低碳減排、環(huán)境保護等密切相關(guān)。能源消耗是導致環(huán)境污染的根本原因，環(huán)境污染會導致建筑能耗增大。突出環(huán)境污染的嚴重性，會使節(jié)能的目的更加明確化。人類的發(fā)展過程就是一個能源開發(fā)、利用的過程，人類總是不停地開發(fā)與利用新能源，既有能源越是緊缺越會加快人們開發(fā)新能源的速度，能源的使用與保有量之間存在著一定程度上的平衡。人類的發(fā)展過程還是一個污染、破壞環(huán)境的過程，盡管地球在極力地消減污染的危害，但是無論是水、空氣還是其他環(huán)境因素均在加劇惡化中，而環(huán)境惡化的罪魁禍首就是能源的加速使用。因而，節(jié)能可直接地減輕環(huán)境污染。

2.2有針對性地深化理論

對于關(guān)系到節(jié)能技術(shù)的核心理論，應基于協(xié)同教學理念根據(jù)學生學科背景予以一定程度的深化。例如，對非建筑環(huán)境專業(yè)學生，應在教學過程中對通風、傳熱等相關(guān)理論予以深化。研究自然通風對建筑節(jié)能的重要性，自然通風的作用機理是重中之重。自然通風及其在建筑上的應用教學節(jié)段是本課程的重要內(nèi)容。自然通風的作用機理有熱壓通風和風壓通風，熱壓通風的驅(qū)動力是室內(nèi)外空氣的密度差和上下風口的高度差，風壓通風的驅(qū)動力是室外空氣的流動及其與窗口的相對位置。對于這兩個方面，需要在文字描述、語言講解的基礎上，再結(jié)合使用公式及示意圖(以動感圖表示氣體流動)加快學生的理解速度，加強其理解程度。不僅要強調(diào)如何利用風壓作用進行通風，按照當?shù)氐娘L玫瑰圖進行設計，合理布置房屋的朝向、間距和布局，有利于室內(nèi)穿堂風，而且還應充分利用熱壓通風的作用，例如與太陽能結(jié)合進行熱壓通風，從而提高建筑內(nèi)部的舒適度，實現(xiàn)節(jié)能降耗。此外，還應根據(jù)學生的專業(yè)背景，有針對性地開展傳熱學、建筑構(gòu)造等方面的理論深化，使學生不僅知其然，更要知其所以然。

2.3課內(nèi)課外教與學的聯(lián)動

理論知識與實踐并重，課內(nèi)與課外相聯(lián)動。本課程的特點是知識內(nèi)容面寬廣，若采取以往僅僅靠教師灌輸?shù)姆绞竭M行教學難以取得良好的課堂效果，也難以改變學生被動接受知識、對知識點印象不深刻的困局。鼓勵學生積極參與到教學中，充分調(diào)動學生學習的積極性，收到良好的效果。具體執(zhí)行可以采取學生上講臺參與課堂教學與討論的方式進行。從建筑節(jié)能課程分析出“空氣污染問題”“水體污染問題”“固廢污染問題”“噪音及其他污染問題”“常規(guī)能源問題”“新能源問題”等幾個知識點，把學生分成相應的幾組，各組學生課外負責知識點內(nèi)容資料的收集、查找和整理工作，教師對其進行指導。在課堂上，首先由學生上講臺對知識點進行講授與討論，然后教師進行評價與補充。這樣一來，不但可以加深學生對知識點的印象，還可以鍛煉學生查找、整理資料的能力及表達的能力。

2.4重點突出節(jié)能的核心思想

建筑節(jié)能策略的核心思想體現(xiàn)在建筑節(jié)能的時域特性，即不同地方、不同時間點需要應用不同的建筑節(jié)能措施，還體現(xiàn)在建筑環(huán)境對當?shù)貧夂蛴欣蛩氐挠煤筒焕蛩氐姆郎?，以及與相關(guān)專業(yè)的有效結(jié)合。應引導學生從更為宏觀的角度去分析建筑節(jié)能的“天人合一”的實質(zhì)，真正意義上的建筑節(jié)能不是采取高科技含量的新設備或技術(shù)去實現(xiàn)，而在于通過有效的措施、技術(shù)，結(jié)合建筑節(jié)能的時域特性，充分地利用氣候因素的有利方面營造一個舒適的室內(nèi)環(huán)境。例如，遮陽板的設計，不僅應考慮在夏季陽光進入房間、冬季不影響陽光進入房間，還應考慮采光、舒適等方面的需求。在太陽輻射的用與防環(huán)節(jié)，不僅要包含太陽輻射產(chǎn)生能耗、太陽房利用兩個主要方面，還應包含窗玻璃對太陽光的選擇以及采光和照明等問題，統(tǒng)籌多方面，選擇節(jié)能方案。此外，課程教學中應邏輯清晰重點突出、圖文并茂、充分利用多媒體技術(shù)，積極調(diào)動學生自主學習、探究學習的積極性。建筑節(jié)能課程設計還應緊密結(jié)合時事政策，和生活實際，寓學于用、以用促學，使建筑節(jié)能知識與意識深入滲透到日常生活中。教學中應多穿插介紹一些國內(nèi)外先進的節(jié)能設計方法，還可以通過采用建筑模擬軟件進行輔助教學，增加課堂教學信息量，使教學達到較好的視覺效果。再如，可以通過比較屋頂溫度分布的紅外熱像圖，使學生直觀地感知屋頂綠化對熱島效應的局部緩解。不但要講清基本概念、原理和基礎知識點，還要以熱點工程為例，剖析工程的系統(tǒng)組成、結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)關(guān)鍵，使學生從多維復雜的工程案例中，認識到基本概念、原理、基礎知識在實際工程中的應用。教學實踐發(fā)現(xiàn)，通過加強上述幾個方面，學生們反映建筑節(jié)能課程的教學有趣多了，收獲也更多了，其他教師也反映對教學有所促進，因而，整體教學效果得到了較好的提升。

3結(jié)語

教學內(nèi)容是課程教學的核心所在，是教師備課的主要載體，也是教師對教學活動設計的主要藍本，直接影響到教學活動的質(zhì)量和效果。基于多專業(yè)協(xié)同的教育理念，提出了突出節(jié)能與環(huán)保間聯(lián)系、有針對性地深化理論、課內(nèi)課外教與學聯(lián)動及重點突出節(jié)能核心思想等教學內(nèi)容的優(yōu)化策略，實現(xiàn)了建筑節(jié)能課程內(nèi)容的有機優(yōu)化。通過將相關(guān)課程內(nèi)容與節(jié)能實踐的有機結(jié)合，現(xiàn)實教學中發(fā)現(xiàn)，能較好地促進提高課堂教學效果，學生的課堂評價也明顯提升。

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作者：陳國杰 羅清海 涂敏 胡艷 單位：南華大學土木工程學院