与建筑设计相结合的建筑物理教学探讨★

王 新 霞

(西安科技大学理学院，陕西 西安 710054)

与建筑设计相结合的建筑物理教学探讨★

王 新 霞

(西安科技大学理学院，陕西 西安 710054)

针对建筑物理课程教学效率不高，与建筑设计课程相分离的现象，对建筑物理课程从教学体系和教学方式上进行改革，促进其与建筑设计课程的多向联系，加强建筑学科的科学性和技术性，从而提高学生对建筑物理环境的把握和设计能力。

建筑设计，课程整合，建筑技术，教学体系

0 引言

建筑物理是建筑学科的专业基础课，包括建筑保温与防潮、隔热与通风、日照与遮阳、自然采光与人工照明、吸声与隔声、噪声控制与音质设计等方面的基本原理和方法[1]，是建筑物理环境设计和控制的重要内容。要成为一名好的建筑设计师，还需全面掌握建筑物理知识，才能很好地解决建筑中的物理环境问题，创造出高品质的建筑作品。

目前我国建筑物理课程教学普遍存在效率低，不受重视，与建筑设计课程相分离的现象。传统的课堂集中授课方式，重点讲述基础概念和理论，强调知识体系的逻辑性和整体性，与学生已有的形象性思维不相适应，使学生缺乏学习主动性，不能结合实践。在教学改革中，试行将建筑物理与建筑设计类课程进行有机结合，打破自身学科的界限，形成教学内容交叉、结构性好、整体协调的新课程，顺应教育改革发展的趋势；其次，改进课堂教学方法，根据学生的思维习惯和学习方式，在教师主导下自由学习和协同学习[2]。

1 调整教学组织，注重与建筑设计的结合

世界建筑师大会通过的由吴良镛教授起草的《北京宪章》指出：“技术是一种解放的力量。人类经数千年的积累，终于使科技在近百年来释放了空前的能量。科教发展、新材料、新结构和新设备的应用，创造了20世纪特有的建筑形式。如今，我们仍然处在利用技术的力量和潜能的进程中”。建筑物理与建筑设计类课程的整合要改进建筑学的课程体系结构；转变学生的思想观念，重视技术类课程的学习，使整合教学实施有效。

1.1 整合教学的指导原则[3]

1)以先进合理的教育理论为指导。充分考虑建筑物理与设计类课程间的联系，使原来相独立的知识要素互相渗透、互相补充。2)采取易于实施的教学模式。建筑物理课程通常采用集中授课方式，设计类课程则采用面对面的交流与探讨方式，要结合两类课程的特征进行课程的设计。3)知识的传授和能力的培养相融合。建筑物理课程重在知识的传授，设计类课程重在学生设计能力的培养，课程整合将两者协调统一起来，通过整合将所学知识应用于实践。4)基础条件好，易于实施。课程的整合要结合师资力量、学生素养和教学方式等情况，保证课程整合有切实的可操作性，能持续发展。

1.2 整合教学的实施要求[4]

根据建筑学专业的培养目标，对两类课程的教学内容、计划做出相应调整，逐步建立以“建筑设计”为核心的综合课程体系，遵循优良的教学传统，借鉴先进的教学、管理理念。

新的课程体系对两类课程的整合教学有三方面要求：首先，课程体系符合通识教育背景下的宽口径专业培养模式，重视专业技术知识的掌握，遵循理论、实践和科研相结合的教学模式，旨在培养学生获取、运用知识和创新实践的能力。其次，打破原有独立的课程界限，组建新的课程群，技术类课程与建筑设计课程之间相互融合贯通。最后，组织教学内容，改善教学方法，完备课程体系的建设，以学生学习、运用技术知识和设计创造能力的培养为宗旨，使独立的课程教学为联动的课程教学。

1.3 分阶段的课程体系

根据建筑学专业各个年级的教学任务，建筑物理与设计类课程的整合范围及程度有所区分。二年级学生开设的技术类课程与设计类课程只在局部整合，重点考虑建筑与结构内容的整合教学；三年级学生已经掌握了一定的技术知识，整合的程度要求解决设计作品有良好的功能性及技术性；四年级学生要求在两类课程上更加全面的整合，解决建筑结构、材料、构造、物理设备等内容在建筑设计中的应用。

在教学的具体实施中，一年级学生可开设建筑概论、建筑技术概论等基础教育课程，介绍世界著名建筑师的思想和作品，并作技术层面的剖析，建立初步的技术观念，了解建筑设计与技术的互动关系。二、三年级的学生加强建筑结构、材料、物理、构造知识的学习以及资料的搜集与积累，这些知识运用的程度将决定其最终设计效果的实现性。四、五年级的学生可布置一些大型的设计类题目、以建筑技术为专题的设计内容，培养学生对于建筑技术的运用及创新能力。

2 更新教材内容，介绍新技术、新材料，拓宽知识面

随着国内外建筑物理学科的快速发展，传统教材的许多内容已不满足当前的需要。如大进深的房间如何将自然光尽可能多地引入；厅堂音质设计时电声系统的应用；建筑保温、隔热设计中的热环境因素影响。随着建筑技术的更新，源于新技术产生的新材料、新工艺不断涌现，任课教师需及时获取最新科技信息，更新充实教材内容，介绍新的设计规范、设计思想、新技术、新材料，反映建筑物理的最新发展和应用。

3 多元化的教学方式

建筑物理三个篇章中都含有基本原理性知识，传热传湿理论、光的度量、采光系数以及声音的计量，通常是采用物理阐述和数学推导的方式进行讲解，与建筑学学生已有的形象性思维不相适应，其理解过程比较艰涩，接受程度也有限，他们普遍失去学习这门课程的兴趣，认为这种基础理论知识对于建筑设计无关紧要[5]。

3.1 多媒体、案例型的教学方式

在基本理论知识、设计的教学中结合多媒体教学方式。计算机辅助教学，综合应用多媒体、超文本、人工智能、网络通信和知识库等计算机技术，克服了传统教学情景方式上单一、片面的缺点。它的使用能有效地缩短学习时间、提高教学质量和教学效率，实现最优化的教学目标。运用多媒体技术使一些抽象的问题直观化，学生更易理解、掌握，又能够提高学习兴趣，扩大视野，在短时间内接受到更多的新知识。

建筑物理知识在建筑设计中的应用，可采用案例式教学方法，促进两类课程的融合。以往的传统教学是直接灌输学习内容，而案例教学是以案例为载体，实现学习内容的传递，避免单纯的教师讲授，让学生自己分析判断、思考，发现案例中的技术特色。有效帮助学生参与教学活动,通过自己的主动思考和老师的点评反馈，学习到新的知识和技能。例如，在节能保温构造的讲解中引入被动式太阳能建筑，列举各种被动式太阳能采暖系统尤其是Trombe墙体的运用。通过自然通风措施对建筑进行防热，选用著名设计师诺曼·福斯特设计的法兰克福银行总部大楼、伦佐·皮亚诺设计的Tjibaou文化中心作为案例进行讲解。自然采光方面选用勒·柯布西耶的朗香教堂、安藤忠雄代表作之一的光之教堂作为案例体会自然光渲染空间的作用。

3.2 在实验中增强主观感受

传统的建筑物理实验是以实验室基本测量为主，重在培养学生对概念、测量原理的掌握，以及相关实验仪器的操作技术。这种实验课安排课程旨在加深学生对抽象物理知识的巩固，而对建筑物理知识在建筑设计中的应用微乎其微。实验教学的设计中，实验项目的选择最好以验证性实验为主，通过实验过程验证所学理论，形成抽象概念的主观印象。例如，在光环境的实验教学中，鼓励学生自主对各种室内环境进行照度和亮度方面的测试，分析光环境设计的质量。在热环境实验中，引导学生进行墙体温度测试、室内外温度、气流速度的测试，更好地了解热环境因素、传热理论。在声学教学实验中，通过实验来验证和体会不同吸声材料的吸声特性，通过测量隔墙的隔声量来研究不同材料或构造的隔声效果等。

建筑物理实验技术应用于建筑设计的成功典例，如贝聿铭将建筑声学理论及实践运用到法国卢浮宫的扩建工程中，采用具有吸声特性的金属网架结构，解决了金字塔下大厅空间的声场问题。我国科学家在玻恩议会大厅的声学改造工程中，应用有机玻璃微穿孔板，构成透明的议会大厅，解决了室内声聚焦问题，形成良好的声场分布。

3.3 利用模拟软件进行探索性设计

在教学过程中，建筑内部的热传递与采光计算比较繁琐，可采用计算机建模的方法让学生形象记忆与理解。在教学过程中，可利用“ECOTECT”软件建模，模拟不同的外界条件和内在设置下，建筑内部的声、光、热环境，具有简单明了又形象易懂的优点，是目前建筑界在生态节能建筑设计中普遍采用的软件[6]。

4 结语

为改变建筑物理课程教学效率低，不受学生重视，与建筑设计课程相分离的现象，实施新的课程教学改革，试行将建筑物理与建筑设计课程进行整合，使两类课程关联互动，融合贯通。采用新的课程体系和教学方式使学生系统地、深入地理解建筑物理的各知识点，并能主动运用于建筑设计中，同时也促进了教师队伍的建设和教学水平的极大提高。

[1] 柳孝图.建筑物理[M].第3版.北京：中国建筑工业出版社，2010.

[2] 陈仲林.建筑物理多媒体教学研究[J].高等建筑教育，2008，17(3)：124-126.

[3] 魏宏杨，王雪松，孙 雁.建筑技术与建筑设计课程整合策略探讨[J].高等建筑教育，2007，16(2)：67-69.

[4] 王培辉，许勇铁.建筑学专业的设计与技术类课程整合探索[J].福建建筑，2009，137(11)：144-146.

[5] 胡 华，石 磊.建筑物理课程教学模式的探索和实践[J].长沙铁道学院学报(社会科学版)，2010，11(2)：112-113.

[6] 涂宁宇，刘 洋.建筑物理实验教学的创新与实践[J].广东化工，2011，38(8)：189.

Discussion on the building physics teaching combining with architectural design★

Wang Xinxia

(SchoolofScience，Xi’anUniversityofScienceandTechnology，Xi’an710054，China)

Aiming at the building physics curriculum teaching efficiency was not high， and phase separation with architectural design course， building physics course was reformed from the teaching system and teaching mode， to promote multi-directional links with the architectural design course， strengthening the architectural disciplines in science and technology， to improve the students application of building physics environment and design ability.

architectural design， curriculum integration， building technology， teaching system

2015-02-11★：西安科技大学青年教师教改专项(项目编号：JG1285)

王新霞(1976- )，女，硕士，讲师

1009-6825(2015)12-0234-02

G642.0

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