建筑學專業(yè)建筑設備課程教學改革初探

談瑩瑩 肖 軼

《建筑設備》是高等院校建筑學專業(yè)一門重要的專業(yè)課程，包括建筑給排水、暖通空調(diào)和建筑電氣三部分內(nèi)容。幾十年來，《建筑設備》課程沿用傳統(tǒng)的教學目標、方法、方式等，沒有很大的變化，但隨著能源、環(huán)保等問題的突顯和可持續(xù)發(fā)展觀念的提出，傳統(tǒng)的《建筑設備》教學已很難適應今天建筑學專業(yè)的教育目標。結合筆者對本課程的認識，參考其他高校的教改經(jīng)驗，筆者在實際教學中，主要從以下幾個方面做了有益的改革嘗試。

1 教學目標的改革

建筑學專業(yè)開設《建筑設備》課程的目的是使該專業(yè)學生掌握給排水、暖通空調(diào)和建筑電氣三大類建筑設備的基本知識，能夠看懂設備工程施工圖，了解設備系統(tǒng)的組成、設計原則、特點和難點以及對建筑本體的要求和影響。最終使學生初步具備綜合考慮和合理處理各建筑設備系統(tǒng)與建筑本體之間關系的能力。在設計工作中，能進行專業(yè)間的相互配合與協(xié)作，從而做出適用、經(jīng)濟的建筑主體設計。但在此教學目標下培養(yǎng)出的建筑學從業(yè)人員對設備系統(tǒng)的選擇和生態(tài)節(jié)能建筑的設計往往是建立在后期與設備工程師被動配合的基礎上的，無法使建筑學專業(yè)從設計開始就對建筑設備系統(tǒng)的運用做出主動地設計回應。這是被動型的工作方法，難以實現(xiàn)建筑與設備一體化，已不適合當今人們對于建筑的要求。在生態(tài)節(jié)能的時代要求下，建筑設備系統(tǒng)的選擇與設計對建筑功能的實現(xiàn)起著重要作用，建筑質(zhì)量的好壞與建筑設備的選用、合理布置、完善程度有極大的關聯(lián)，而建筑設備的合理布置、完善程度又與設計之初建筑設計人員的技術設計構思密切相關。因此，建筑設計應對建筑設備有著主動選擇與創(chuàng)造的想法，而不僅是被動適應。所以應使建筑學專業(yè)的學生能從建筑節(jié)能及設備上，重新理解設備的重要性，以主動的方式從設備系統(tǒng)的維度來思考建筑設計。不再是單純地向本科生教授建筑設備知識，而是擴展到既傳授建筑設備與建筑設計相結合的知識，又從生態(tài)技術角度激發(fā)學生的建筑設計創(chuàng)作靈感。山東建筑大學開設太陽能與建筑一體化專業(yè)的探索就是這一想法很好的體現(xiàn)。

此外，對建筑學專業(yè)學生來說，注冊建筑師考試是職業(yè)實踐的需要，結合注冊建筑師考試大綱來開展《建筑設備》教學也應是教學的目的之一。所以，建筑學《建筑設備》課程教學目標的改革不僅要使學生初步具備綜合考慮和合理處理各建筑設備系統(tǒng)與建筑本體之間關系的能力，還要使課程教學與注冊建筑師考試相聯(lián)系，更要與當下建筑節(jié)能環(huán)保設計的發(fā)展相適應。

2 教學內(nèi)容改革

2.1 教學內(nèi)容要體現(xiàn)建筑學專業(yè)特點

目前，國內(nèi)各高等院校建筑學專業(yè)使用的《建筑設備》教材都不是按該專業(yè)的特點來編寫的，內(nèi)容相對陳舊，與設計課程脫節(jié)。且該專業(yè)的《建筑設備》授課學時較少，學生基礎理論知識相對薄弱，這就要求授課人在保持內(nèi)容完整的基礎上，抓住主干結構，根據(jù)建筑學專業(yè)的特點對內(nèi)容進行恰當?shù)木?。對建筑學專業(yè)的授課重點應是基于基礎理論知識來講述設備與建筑物之間的關系，講清涉及到的基本概念，同時講解新型生態(tài)節(jié)能設備技術及其在建筑設計中的應用與影響。以筆者的教學為例，我?！督ㄖO備》課程共42課時，其后續(xù)課程是高層建筑課程設計，所以在教學中不但要完成基本理論知識的講授，更要與現(xiàn)代高層建筑設備體系的知識相結合，如在電梯、設備層的設置、給排水、采暖通風方式等選擇上要與高層建筑設計緊密結合。在講解每個設備系統(tǒng)時，著重強調(diào)一些大型的占用建筑空間的設備(如空調(diào)機、制冷機組、水箱等)，重點分析這些大型設備在建筑中布置時應考慮的因素、設備用房預留的基本原則和合理性，幫助學生完成合理的建筑設計。在生態(tài)節(jié)能設備技術上，介紹新型設備的選擇及應用，簡化其設計計算。引入國外生態(tài)高層建筑案例，以其設備系統(tǒng)設計與建筑設計間相互關系的分析來激發(fā)學生將建筑設備知識與生態(tài)高層建筑設計相結合的意識，進行創(chuàng)新設計。同時，兼顧注冊建筑師考試大綱要求將教材中缺少的內(nèi)容引入課堂，如引入高層建筑的防火排煙設計，完善設備與高層設計的教學結合。

2.2 理論講授應定性為主，案例以設計實踐為主

通常教材重理論，輕實踐。完整地講授所有的基礎理論顯然課時不夠，也沒必要。因此，對于基礎理論應堅持夠用為本，定性為主，并結合教材的設備系統(tǒng)知識講授具體的案例。例如利用圍護結構傳熱量計算公式定性解釋影響熱負荷大小的因素。結合實驗樓室內(nèi)給排水系統(tǒng)講解流體力學部分靜水壓強基本方程式、流量公式、恒定總流能量方程式以及水頭損失的基本公式。引入知名生態(tài)建筑案例，如清華大學超低能耗樓，重點強化相關知識的實際應用。此外，強調(diào)注冊建筑師考試大綱中理論知識的理解與應用，有利于學生在有限的學時內(nèi)獲得更多的知識與啟發(fā)。

2.3 豐富教學內(nèi)容、更新技術信息

相對于現(xiàn)代建筑設備工程技術的迅猛發(fā)展而言，教材的內(nèi)容過于陳舊，對新技術的應用以及新產(chǎn)品、新材料的介紹比較少。因此，在教學過程中要及時介紹建筑設備工程技術發(fā)展動態(tài)、研究方向，豐富學生的知識面。應將建筑中出現(xiàn)的新技術信息融入課堂教學之中，開拓學生思維，提高學習興趣。如講采暖系統(tǒng)的散熱器和附屬設備時，給學生介紹新型鋼鋁散熱器和鋼質(zhì)散熱器的主要特點。還可介紹當今流行的地源熱泵、地板輻射采暖和分戶熱計量采暖的工作原理、系統(tǒng)設計和施工方法等。

3 教學方法改革——多媒體的案例研究

《建筑設備》涉及內(nèi)容較廣，較抽象。對以圖示語言學習為主的建筑學學生來說，形象思維能力較強，適宜采取多媒體教學，借助于多媒體手段將抽象的傳熱學、流體力學等基礎理論及建筑設備系統(tǒng)運行原理制成動畫，將枯燥的教學內(nèi)容通過聲、像等圖文并茂的形式傳遞出來，既可提高教學信息量，還可直觀反映建筑設備系統(tǒng)及其與建筑間的配套關系。又因該專業(yè)的《建筑設備》屬于應用性的專業(yè)課程，以案例研究方式開展教學最佳，其可將理論知識寓于案例之中，通過對典型設備系統(tǒng)工程的案例分析研究來傳授知識，強調(diào)定性分析，加深學生對理論的理解與掌握，鍛煉學生分析解決問題的能力，激發(fā)創(chuàng)新意識。例如，在講解空調(diào)系統(tǒng)時，對于教材中講述的大量空調(diào)系統(tǒng)的組成、分類、空氣處理設備及冷熱源等抽象概念，教師則可提供較熟悉的某建筑物的暖通空調(diào)施工圖給學生，對照該建筑的實際工程，講明圖紙上的管線、采暖通風設備、附件等的實際位置和具體布置。這樣，學生能很快學會如何看懂圖紙，理解各種抽象概念。此外，為彌補教材中空調(diào)系統(tǒng)在不同類型建筑中的應用及與建筑間的協(xié)調(diào)配合講解過少的狀況，注意將一些典型空調(diào)建筑工程案例引入課堂教學。例如，以水立方、北京工人體育館等可比較的空調(diào)建筑工程案例來啟發(fā)學生的思路，提高學生分析和解決實際問題的能力，也利于提高研究興趣。參觀教學則是案例研究的另一種形式，因此，應組織學生對建筑設備系統(tǒng)，尤其是新型建筑設備體系及其應用情況進行實地考察，現(xiàn)場教學，把課堂教學和實際工程應用結合起來，以此作為對課堂教學的必要補充。對于原教材中介紹較少的新型節(jié)能環(huán)保建筑設備系統(tǒng)如地源熱泵技術，主要采取現(xiàn)場參觀教學方式，帶領學生參觀相關的住宅小區(qū)，既彌補教材的不足，又讓學生感知到新型節(jié)能環(huán)保設備與建筑設計相結合所帶來的設計變化，有利于學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

4 考核方法改革

根據(jù)建筑學專業(yè)特點，課程考核應重視基本原理和應用能力的考核。因此，考核采取平時與期末考試相結合、考試與設計作業(yè)相結合的形式。在平時作業(yè)中，強調(diào)從設備體系角度出發(fā)，鍛煉學生以技術構思為出發(fā)點的建筑設計能力及建筑設備知識的應用能力，深化自己的建筑設計。在期末考核中，強調(diào)對注冊建筑師考試大綱內(nèi)容的考查，使學生熟悉大綱內(nèi)容。通過平時作業(yè)與期末考核相結合的方式，學生既能從建筑設備的角度深化建筑設計，理解基本知識，又對未來的注冊建筑師考試打下一定的基礎，有利于培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)。

上述教學改革探索是建立在對現(xiàn)狀的判斷上的，未來對專業(yè)人才的要求會越來越高，教師在拓寬自己知識視野的同時，也要不斷進行教學改革，用實踐來檢驗和提高自己的教學效果。

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