基于創新能力培養的建筑物理實驗教學改革

章艷　毛建西　黃斌　葛翠玉

摘 ? 要：建筑物理課程是建筑學專業重要的必修課之一，實驗教學部分旨在通過實踐教學培養學生自主思考和主動探究問題的能力。本文針對目前建筑物理實驗教學的現狀及存在問題，從實驗項目內容、項目化實驗教學、開放性實驗方面等提出改革建議，旨在通過實驗教學加強培養學生的創新能力，滿足高校的創新型綜合人才。

關鍵詞：建筑物理 ?實驗教學 ?自主創新 ?改革

中圖分類號：G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）06（b）-0222-02

Abstract： Architectural physics is one of the most important compulsory courses for architecture majors. The experimental teaching aims to cultivate students'ability to think independently and explore problems actively through practical teaching. In view of the present situation and existing problems of building physics experiment teaching， this paper puts forward some reform proposals from the aspects of experiment project content， project experiment teaching and open experiment， aiming at strengthening the cultivation of students'innovative ability through experiment teaching and meeting the needs of innovative comprehensive talents in Colleges and universities.

Key Words：Architectural Physics Experimental teaching;Independent innovation;Reform

長期以來，教育和培養創新型綜合人才一直都是高等教育教學改革中的主要任務和目標。建筑物理課程是建筑學專業重要的必修課之一，主要學習建筑設計中的物理環境問題的解決思路和方法，也是綠色建筑與建筑節能的重要理論基礎。其課程內容主要包括建筑熱學、聲學、光學三大部分[1]。該課程的主要目的是使學生能夠掌握建筑物理環境的基本原理。為能夠在將來的建筑設計中靈活運用奠定了必要的基礎。課程計劃中的實驗教學部分旨在通過實踐教學培養學生自主思考和主動探究問題的能力，從而激發學生自主創新能力。然而，目前的建筑物理實驗教學環節中，許多學生主動參與性較低，大部分學生都處在被動學習的狀態，這樣必然導致學生的創新能力缺乏。其主要原因在于以下兩方面：（1）傳統性實驗教學以教師講解實驗為主，學生按照步驟進行實驗。（2）實驗的創新性不足，課程實驗主要以驗證性實驗為主，內容單一缺乏設計和創新型實驗。近年來，許多院校意識到加強培養學生創新能力的重要性，將傳統驗證性實驗向綜合設計型實驗轉化[2]。筆者認為，應從優化實驗內容和實驗形式上充分發揮學生的自主創新能力，還可通過開展開放性實驗以提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。

1 ?傳統建筑物理實驗教學特點

在目前的建筑物理實驗教學中，實驗內容和實驗形式上存在很多問題，尚未能滿足激發學生創新能力的要求。主要有以下幾點原因：（1）建筑物理實驗主要以驗證性實驗為主，主要驗證理論的正確性，內容單一，實驗項目相互獨立缺乏創造和設計性。單一獨立的實驗不能將建筑物理的知識貫穿起來，學生很難在以后的建筑設計中將知識聯合應用，從而阻礙了學生創新能力的發展和提高。（2）教學模式主要還是以灌輸式為主，教師講解，學生按步就搬，很難激發學生主動思考和自主創新能力。

2 ?建筑物理實驗教學改革

為培養創新型綜合人才，逐步改變傳統教學模式，應形成以學生為主體，主動設計實驗方案，自主分析實驗結果，教師引導的實驗教學模式，充分發揮學生的自主創新能力和應用能力。

2.1 優化實驗項目內容

目前建筑物理實驗主要以驗證型實驗項目為主，通過了解實驗原理、目的、方法，學生按照實驗項目規范地進行理論實驗，驗證理論結果的準確性。針對目前的情況，筆者認為有必要對實驗項目內容進行優化，將其分為三大類：基礎性實驗、設計性實驗、綜合性實驗。開設基礎性實驗主要是為了加強學生對各個實驗項目原理的理解以及對各個項目儀器操作的掌握，可以有針對性地開設實驗項目。設計性實驗是在掌握一定的建筑物力基礎實驗后，學生自主提出實驗方案，老師有針對性地進行引導，這樣以學生為主體，充分調動學生學習的激情，提高學生大膽創新的思維能力。綜合性實驗可以結合建筑學專業的特點，將原本獨立單一的實驗項目統一結合起來，例如可以將建筑物理知識運用到建筑設計當中，或者將建筑學專業學生設計的建筑模型與建筑物理實驗項目聯系起來，通過設計實驗、動手實施實驗，強化學生的自主創新意識。因此，可以增設設計性實驗和綜合性實驗以吸引學生對建筑物理實驗項目探究或科研的興趣，從而有效地培養學生的創新能力。

2.2 項目化實驗教學

一般教師除了教學任務以外，還會承擔一些科研項目，可以根據專業特點結合老師的項目設置2～3個實驗實驗項目。從項目立項到項目實施，學生需閱讀參考文獻，其次進行實驗方案設計，實驗項目實施，整理并分析實驗數據，得到實驗結果，提交實驗報告。這樣不僅有利于激發學生對科研的興趣，還能讓學生更好地了解項目的具體情況，為其下一步從事創新科研實驗做好預備工作。

2.3 開展開放實驗室

開放性實驗的實施主要以學生為主體，注重培養學生自主發現問題、分析問題、解決問題的能力。學生通過所學專業內容及閱讀文獻資料，自主完成實驗方案設計，實驗實施，實驗結果分析，指導教師在大方向上把握與指導。這樣不僅大大提高實驗設備儀器的使用率，還能使學生根據自己的時間、能力及興趣選擇，挑戰自我、提升自我。為學生提供開放性實驗室，課內外相結合的實驗教學模式，能夠促進學生的個性化發展，學生在解決問題的同時，動手能力和創新能力都有較大的提高。

3 ?結語

建筑物理實驗課程是建筑學專業學生了解建筑物理環境的重要途徑。鑒于建筑物理實驗教學中存在的問題，結合教師教學的經驗，從實驗項目內容、項目化實驗教學、開展開放實驗室等方面進行改革探索，希望通過這些方式能激發學生的學習興趣，提高學生的自主創新能力，從而培養創新型綜合人才。

參考文獻

[1] 毛萬紅.基于創新意識培養的建筑物理實驗模式初探[J].高等建筑教育，2014，23（1）：130-132.

[2] 黃凌江.開放式研究性建筑物理實驗的教學探索與實踐[J].高等建筑教育，2015，24（6）：121-127.

[3] 周雪帆.基于建筑學學生思維特點的實踐性建筑物理教學初探[J].保護教育，2018（9）：111-114.