民族院校基于應用型人才培養的建筑物理課程教學探索

邵 麗 麗

(貴州民族大學建筑工程學院,貴州 貴陽 550025)

建筑物理課程是建筑學專業重要的專業基礎課程之一，是物理學在建筑設計中的具體應用，具有交叉學科屬性且應用性強，是一門重要但又難掌握的課程。然而，地方民族院校高等教育相對落后，面對資金有限，師資力量不足，學生入學基礎薄弱等一系列問題，如何迎難而上，達到預期的教學效果，對基于應用型人才培養的地方民族院校是一項極大的挑戰。需要根據專業人才培養目標、學生特點和教學面臨的問題，制定適合地方民族院校的建筑物理課程教學方案。

1 地方民族院校建筑學專業特點

1.1 我校建筑學專業培養目標

根據目前我國高等教育的發展情況，以我校貴州民族大學建筑工程學院為例。我院結合學校多學科相互支撐和協調發展的優勢，對建筑學專業定位為：本專業立足貴州，面向西南，服務于地方社會經濟建設，培養基礎較扎實、具有良好的建筑師理論素養、建筑學專業技能強，德、智、體、美全面發展，具有人文精神、科學精神和民族團結精神，本領過硬的、能夠服務地方經濟社會發展的高層次應用型人才[1]。因此，要求專業課程的教學內容、教學方法和教學方式需要圍繞“應用型高級人才”的培養目標進行研究和探索。

1.2 我校建筑學專業學生特點

自我校建筑學專業2004年開始招生以來，據統計，學生生源80%來自貴州本省，其中70%來自偏遠農村。受限于生長環境，學生的數理基礎相對薄弱，思維欠活躍。截至目前，已畢業的學生中有60%以上在貴州省內從事設計工作。

建筑學學生從入學開始進行“藝術”培養，如形體表達、空間構成和流線組織等，到了三年級才開始“技術”方面的知識引導和滲入。因此，建筑學學生普遍存在圖形化語言思維能力強，動手能力強，而理科思維較弱的特點。針對以上學生入校的特點、出校的就業去向和在校時學院培養模式，任課教師必須在充分了解的基礎上，圍繞“應用型人才培養目標”，根據學生的特點選擇適合的教學內容。

2 建筑物理課程教學中面臨的問題

2.1 課程特點

建筑物理是建筑學科的專業基礎課之一，包括建筑保溫與防潮、隔熱與通風、日照與遮陽、自然采光與人工照明、吸聲與隔聲、噪聲控制與音質設計等方面的基本原理和方法[2]。其教學的核心思想是幫助學生們認識到建筑物理環境對建筑使用者身心舒適性影響的重要程度，并提倡在綠色節能的前提下利用建筑設計、城市規劃原理以及相關技術策略等手段最大限度地提高建筑內外環境的舒適度[3]。建筑物理分為課堂理論教學和實驗室實踐教學，它是建筑學專業唯一一門含有實驗的專業課程。課堂內容涉及建筑的熱工學、光學和聲學，兼有科學性和應用性，是一門綜合性很強的課程。此外，建筑物理也是我國注冊建筑師資格考試中必考的科目，是社會對應用型人才教學效果的衡量。

2.2 目前教學中存在的問題

目前，建筑物理的教學仍以傳統理論教學的模式為主，這種模式不利于應用型人才的培養。我校分配給建筑物理的課時為48學時，其中理論部分32學時，實踐學時8學時。建筑物理是綠色建筑的理論設計基礎，隨著綠色建筑的發展，目前的課程體系無法滿足建筑學的要求。滯后的教材加上學生無法掌握新綠色建筑知識，一定程度上影響了應用型人才的培養。

地方民族院校師資力量不足，學生入學時基礎薄弱。為了在有限的課時里將重要的知識點都講解到，課堂理論教學采用“教師講，學生聽”的單向教學方式，師生之間的互動教學較少。這種授課方式，重點講述理論基礎和概念，內容相對枯燥，不利于調動學生的積極性。加之，這門課的學習方式與學生擅長的圖形思維模式不同，導致學生主動性較差。此外，建筑物理課程實踐部分，需要實驗設備才能開展，而建設實驗室需要大量的資金，地方民族院校自身經費有限，實驗設備嚴重不足，實驗課程開展困難，致使學生理論與實踐結合較少，因此很難達到“高層次應用型人才”的培養目標。

就課程考核方式而言，建筑物理僅采用筆試的方式，較為單一。這種方式通過考核學生對原理和公式的理解記憶程度來衡量學生掌握知識的程度，對應用型培養存在兩方面問題：一方面，考試結束后學生很快就會忘記這些知識；另一方面，即使考試成績優良的學生在建筑設計的實踐過程中，仍不知道如何將建筑物理知識與建筑設計進行結合；遇到物理環境和技術方面的問題時，也不知道如何運用建筑物理知識去解決問題。

課時較少、授課方式單一、實驗課程難開展以及課程評定方式傳統等條件難以培養和考察學生實踐和解決問題的能力，這些約束了應用型人才的培養。

3 建筑物理課程理論部分教學

建筑物理的教學內容涉及數理公式，對數理薄弱的建筑學學生而言缺乏興趣，加之先入為主的藝術思維的培養模式產生的固化效應，學生出現本能的排斥感，普遍出現“重藝術、輕技術”的現象，造成“技術對建筑設計不重要，技術課程太難”的意識。如何提高學生對本門課程的重視程度，如何讓學生深入淺出的理解這個物理原理并在建筑中加以應用，是目前建筑物理課程的重點和難點。

3.1 重視緒論課

良好的開始等于成功的一半，緒論課的教學效果關系到學生對課程的認知，影響著學生的學習態度。一般情況下，建筑學學生看到建筑物理課程名稱時，會產生恐慌心理和抵觸情緒，因此緒論課的內容安排就變得非常重要。希望通過緒論課的教學，能夠讓學生初步了解建筑物理，突出建筑物理課程的重要性，建立物理學科與建筑學之間的關系，消除學生對該門課程的誤解，引導學生建立新的思維方法和觀念，順利進入新的學習階段。

3.2 引入案例課程

我校建筑學專業使用的建筑物理教材是柳孝圖主編的《建筑物理》(第三版)，該教材內容包括建筑熱、聲和光學三大部分基本原理的講述和應用。但是應用部分偏少，且熱光聲三個部分的應用比較獨立，并沒有在一個建筑案例中全部展現，因此學生很難將物理原理理解并應用到建筑設計中。

針對建筑物理原理與建筑設計結合較差的問題，可采用案例教學的方法，幫助學生們更好地理解物理學，引導他們學會思考生活中的物理現象，然后慢慢將這些物理原理滲透到建筑設計中。利用建筑設計案例作為橋梁，幫助學生們直觀感受建筑物理在建筑設計中的應用，然而這些案例教材中并沒有，需要任課教師投入大量的精力去尋找典型的案例植入教學過程中。

3.3 利用數值模擬技術進行探索性設計教學

篩選適合本科生的可視化數值模擬軟件，如生態大師“ECTOECT”軟件、日照模擬軟件等等，采用軟件模擬不同的外界條件對建筑周邊及內部的熱環境、光環境和聲環境的影響。通過軟件將復雜的計算轉化為應用，讓學生通過計算建模的方法加深理解和記憶，為后續基于BIM的綠色建筑設計課程做好支撐。

3.4 基于地域特色的建筑物理課程探索

地方少數民族高校位于少數民族區域，周邊有很多少數民族建筑和聚集區，很多學生也來自這里。在教學中可以以當地民居為例，讓學生從自己居住或者熟悉的建筑入手，發現當地建筑形式與當地氣候和自然環境之間的關系，應用建筑物理的知識提取傳統村落及傳統民居中的綠色建筑設計元素和技術，這不僅加強了建筑物理原理與建筑設計中間的聯系，而且對學生日后的工作非常有幫助，可以將所學到的適宜性的設計元素和技術應用到家鄉的建設中。

4 建筑物理課程實驗部分教學

實驗是建筑物理課程的重要教學部分，“應用型”人才的培養需要以實驗為基石，培養和提高學生的動手能力和解決實際問題的能力。

4.1 嘗試低成本實驗和增加演示內容

低成本物理實驗是國際物理教學倡導的一種物理教學工作行為，其宗旨是：一方面，通過利用生活中的廉價材料開展物理實驗教學，解決或緩解實驗器材短缺的問題；另一方面，利用身邊的材料做實驗，提高學生興趣、動手能力和實踐能力[4]。面對民族院校實驗經費不足，建筑物理教學實驗的設備昂貴，設備不齊全和閑置率較高等問題，可以采用演示的方法，提高實驗的教學效果；也可以在滿足實驗目的的前提下，鼓勵學生利用周邊的材料及學校現有器材設計實驗。

4.2 增加感受性的實驗

如前文所述學生通過建筑物理的學習，能夠認識到建筑物理環境對建筑使用者身心舒適性影響的重要程度。學生設計的角度不局限從美觀、功能性考慮，還可以從舒適度的角度考慮。感受性實驗的過程可以幫助學生們加深“舒適度”的感受。如對實驗課程進行改進，讓學生們在不同時段不同方位的教室中，感受氣象因子太陽輻射、風、溫度等對室內使用者的影響。這樣的感受性實驗可以讓學生建立健康建筑的理念，這對學生步入職場后的建筑方案設計方向會有直接的影響。

5 結語

建筑物理課程是一門綜合性和應用性極強的課程，應用型民族高校需要結合實際，揚長避短，在教學的過程中時刻以專業培養目標為方向，以終為始進行系統的教學探索，發揮建筑學學生圖形化思維的優勢，加強建筑物理與建筑設計的融合度，引導學生有意識的在建筑設計中運用建筑物理知識，增強學生解決實際問題的能力，提高學生的知識應用能力，以便學生畢業后能更好的服務地方、服務社會。