李茂德
同濟大學浙江學院建筑系
高等院校公選課是面向全校、不限專業和年級學生公開選課學習的課程。通過公選課,可以使學生拓寬知識面和了解其他學科的發展,也可以通過多方面專業知識的學習,提高綜合素質能力。不僅為學生未來創新發展補充知識條件,也可以為擇業就業過程提高競爭能力。
由此,公選課被普遍認為是必修課以外有效提高學生綜合素質能力的重要補修課。
在公選課開設過程中,一般均由開課教師按照所在院校學生的學科基本情況,結合自身條件提出開課申請。課程的內容常常由于教師自身學科知識所限,不能應對眾多不同學科學生學科發展學習的要求,同時也由于不同專業學生學習興趣差異,當沿用原有某個學科的專業講授方法授課時,總體無法滿足眾多學生的需要,結果造成學生沒有興趣學,或上課根本不在意,大部分學生上課目的僅僅為了獲得學分。當教師適當提高要求時便無人選課或來聽課,期末考核變成“放水”,不少公選課趨于“水課”。因此尋找滿足眾多學科發展需要和學生有足夠興趣成為公選課開設時第一難點。同時能否結合所在院校大多數專業發展要求和學生興趣所想講授課程內容并進行合理的考核成為目前各個院校第二難點。
本文結合綠色建筑及其新型材料公選課多年的教學情況分析,從課程內容設置,講授方式方法,選課學生的專業分布,期末考核方法以及選課學生的情況反映,分析討論綠色建筑公選課對學生的作用和影響,并試圖說明其在工科院校學生公選課中的地位和作用。
根據國家綠色建筑評價標準,綠色建筑定義為:在全壽命期內,最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材)、保護環境、減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。該標準的內容主要包括:評價與等級劃分、節地與室外環境、節能與能源利用、節水與水資源利用、節材與材料資源利用、室內環境質量、施工管理、運營管理、提高與創新等。
講授合理減少使用合成材料、充分利用陽光、節省能源,為居住者創造一種接近自然的感覺的綠色建筑觀念。結合綠色建筑介紹綠色建筑應該采用的新型材料墻體、玻璃、結構、保溫隔熱新型材料,包括清潔生產技術、不用或少用天然資源和能源、大量使用達到周期后可回收利用,有利于環境保護和人體健康的建筑材料。
幫助學生學習綠色建筑的基本概念、綠色建筑評價、綠色建筑設計基本知識、綠色建筑材料基本知識、建筑和環境對綠色建筑基本影響因素,使學生能初步了解室外環境影響、室內環境及控制、建筑節能、水資源利用技術、綠色建筑材料、建筑設備、綠色建筑管理與維護、綠色建筑評價等內容。
對于全校公選課一般由學生公開自由選課,按照先選先得方法獲得選修權。因此,每次選課過程產生學生的情況會有較大的變化。本文分析過程中以最近2019年春季的綠色建筑公選課情況為例進行分析討論,選課結果,有二十一個專業的16級、17 級和18 級三個年級150 位同學選修。從專業大類分布情況看,包括了經管類、財經類、珠寶類、土木建筑類、機械類、能源環境類、電氣類、軌道交通類以及計算機與信息工程類。選課學生的前期基礎以及將來發展方向均有較大差異,如果要按照學生客觀情況有針對性地進行該公選課的教學安排和講授,對于任課教師均有較大難度。其中尤其是珠寶類和建筑類的學生,由于其基礎為藝術類,因此單純以理工科專業學生的授課方式講解會帶來較大困難。而對于大部分的理工科專業學生而言,直接講解建筑美術方面的內容一般難以理解和接受。因此分析和了解各類專業的專業內容和特點、進行拓展和創新和進行有效講解成為非常重要的內容。
綠色建筑公選課中包括:建筑美術及建筑設計、社會與文化歷史、新能源技術和建筑環境、建筑電氣智能化、土木工程及建筑材料、工程項目決策管理及運營、建筑會計、廢棄建筑材料再生利用、智慧城市和人文學科等內容,還必然包括國家關于建筑和能源環境等的可持續發展政策和法規。
根據我校各專業的培養計劃及學生專業拓展要求,合理安排講課內容及授課方式,拓展專業知識面和增加對個專業知識的了解,有極其重要的意義。
各選課專業主修內容如下:會計學:會計、財務分析和管理;財務管理:分析和解決財會實務;行政管理:行政和人力資源管理;工商管理:經濟、法律及企業管理;國際經濟與貿易:國際經濟與貿易;寶石及材料工藝學:珠寶鑒評檢測及工藝;土木工程:建筑巖土道路應用技術;給排水科學與工程:給排水系統設計施工與管理;電氣工程及自動化:電氣工程應用技術;計算機科學與技術:計算機軟硬件理論及應用:軌道交通信號與控制:信號控制系統設計及應用;建筑電氣與智能化:建筑電氣設備系統設計及應用;通信工程:通信與網絡應用技術;交通工程:軌道交通運輸應用技術;自動化:系統自動化應用技術;醫學影像技術:醫療影像設備應用技術;機械設計制造及其自動化:機械設計制造應用技術;建筑學:建筑設計;材料科學與工程:材料研究和檢測應用技術;環境工程:環境污染防治技術;建筑環境及能源應用:暖通系統設計及管理技術。
根據各專業的主修內容及其特點,將針對:建筑、能源、環境、材料、自動化、工程經濟、人工智能等內容結合綠色建筑講授章節予以拓展。
根據奧蘇貝爾的認知同化學習理論,對學生進行新知識教學時,需要有合適的學習方法和心理動力。而通過新學科知識的認知和適應原有學科知識也需要一個有效地適應過程,稱為同化過程。這個同化過程包括有意義的接受學習、同化、三大驅力動機等理論。
針對綠色建筑及新型材料這樣一門學科覆蓋面寬廣,選課學生眾多,而學時有限的全校公選課,教學內容的安排可以從如下四個方面考慮。
(1)深入淺出和生動活潑的綠色建筑案例介紹,通過大量圖片和資料吸引學生,使得學生逐步了解和接受課程內容。
(2)講授具有最大包容性和綜合性的常理,適當減少專業知識。
(3)安排學生進行課外閱讀和討論。其中包括網上關于綠色建筑、新型建筑材料、建筑環境和空調設備、建筑能源等方面圖片資料泛讀,查詢國家綠色建筑相關政策法規。
(4)多個學科的知識拓展進行有機結合。將建筑、能源、環境、材料、工程經濟、自動化、人工智能和綠色發展等概念適當結合和引申。
基于三年來的教學經驗和文獻資料學習,教學內容安排也經過了多次修改和完善。目前講授的內容安排如下:第一講主講綠色建筑概論,拓展,建筑歷史,建筑材料和建筑結構。第二講主講國內外綠色建筑發展,拓展建筑歷史發展、建筑文化和建筑法規。第三講主講綠色建筑評價,拓展綠色建筑法規和國內外綠色建筑法規。第四講主講建筑室外環境,拓展氣候環境、生態環境和可持續發展。第五講主講建筑室內環境,拓展室內空調、舒適健康和高質量空調。第六講主講室內外環境及其控制,拓展空調自控、自動化及污染防治。第七講主講建筑節能設計與技術,拓展建筑能源使用、綠色節能材料及新能源技術。第八講主講綠色建筑設計。拓展建筑設計、土木工程、建筑材料及智慧建筑。第九講主講綠色建筑新型材料,拓展建筑結構材料、綠色結構材料。第十講主講綠色建筑新型材料,拓展建筑裝飾材料、綠色裝飾材料。第十一講主講綠色建筑工程經濟,拓展建筑工程管理及工程經濟。第十二講主講綠色建筑智能,拓展智能化管理、信息、大數據、自動化及智能化。第十三講主講新能源技術應用,拓展綠色建筑能源、能源經濟及零耗能建筑。第十四講主講綠色建筑運營,拓展綠色建筑管理、工程經濟、智能化及廢棄物管理。
本課程作為一門全校公選課,面對校內各個專業和年級所有學生,主要目的是為了讓學生了解綠色建筑的基本知識,同時拓展與綠色建筑緊密相關的專業知識和工程技術的了解。擬采用豐富多彩的圖片影像和真實的資料進行展示講解,布置適當的興趣題目進行資料文獻閱讀(如國內為綠色建筑圖片及介紹,綠色建筑材料等),每節課安排時間進行交流問答和釋疑。提出一些問題供學生思考和討論,如校園建筑節水節電及建筑熱環境分析、建筑未來智能化的設想等。
學習興趣對學生的學習動力和求知欲有重要作用。基于公選課學習和拓展的知識面以及可能對學生未來學習的重要作用考慮,可以適當把自己學校特色專業和一流學科建設專業發展的內容作為主要內容加以引導,也可以把當前就業擇業中熱門專業的技術內容作為重點內容(如綠色建筑材料、綠色建筑評價認證、高質量空調技術等)進行引導。根據國內許多學者的觀點,公選課中也應該適當有一定學術深度和難度的知識內容,提出一些有交叉性或跨學科的學術問題,不僅可以為部分優秀學生創新研究學習提供基礎,也可以為部分學生未來考研讀博或出國深造提供知識儲備。
綠色建筑公選課涉及多個行業領域,知識跨度較大。對選修該課程的學生在進行正式拓展的時候也需要對本門課程所涉及的行業的工作性質及責任義務進行正面引導。除了一般通用的誠信、愛崗敬業、認真負責和有奉獻精神以外,還需要有各個行業特需的行業紀律和操守。如關于建筑設計和欣賞時要引導學生要有弘揚優秀文化和正確應用科技的觀點,在進行建筑工程設計和施工過程中要有誠信和嚴謹的精神。
綠色建筑公選課針對全校各專業和年級開設,通過本課程的學習不僅可以學習了解綠色建筑的知識,還可以在建筑相關的能源、環境、材料、工程經濟、自動化、人工智能和綠色發展等方面得到較大知識面的拓展,為后續專業選擇和學習提供知識儲備,也可以為將來擇業就業擴展工作領域。
文中通過我校綠色建筑公選課的開設經驗,綠色建筑公選課的地位和作用進行分析。分析了我校該課程的選課情況,提出了針對多專業和年級的教學計劃和知識拓展安排,并分析討論了講授方式、考核方法、興趣引導以及職業道德扥問題。