案例法在建筑物理课程教学中的应用与实践

强明礼　周雪冰　苏艳炜　梁艳君　袁哲

从高等院校建筑物理课程教学工作的现状来看，教师虽然能在现有的教学资源和教学环境中对新课改教学方案以及教育现代化应用理念做有效的思考和应用，但是从木材科学与工程专业的专业内涵来分析，教师为学生提供的教学素材、教学内容和教学方案不一定能完全满足学生的能力培养需求。主要存在的问题有以下两个方面：第一是从职业定位的角度对学生进行建筑物理知识的教学和引导，帮助学生制定未来职业规划和职业发展的方向;第二是从人才培养的角度，尝试可行的教学方法，对学生进行建筑物理知识的教学和引导，促进知识输入、转化和教学内容的理解。基于上述两个问题，为了在建筑物理课程教学中，最大程度地实现知识素质向能力素质的转化，通过案例教学方法的应用，结合教学内容的模块架构，分析知识点，探讨和应用具体的教学策略与教学方法。以改进教学效果，促进主动学习，明确发展目标，树立发展方向。

一、人才培养视角下建筑物理课程的知识模块架构特点

建筑物理是木结构建筑学的重要组成部分，体现着建筑学科的技术科学属性。广义上是研究建筑物理环境对人体的影响，狭义上是研究环境中的热、光、声等物理现象以及这些物理现象与建筑相互作用的一门课程。课程内涵和外延较广泛，属交叉性学科。

（一）热工学模块的主要内容与架构特点

在“热工学”知识模块中，主要涵盖的内容有以下几点：一是热工学的基础知识：二是热工学的原理与计算方法;三是保温与节能技术：四是建筑结构的传湿和防潮原理：五是太阳能利用。基于上述五5个方面的知识内容，构成了建筑物理课程中的“热工学”的知识模块。目的在于传递基础理论，有效的利用和防护室内外热湿作用，合理的解决建筑的保温、隔热、防潮、节能等问题，以创造良好的室内热环境，并提高围护结构的耐久性。这个模块具有“基础理论嵌入一原理及方法理解一策略及技术应用”的架构特点。

针对热工模块内容.教师需对课堂教学方案展开设计和研究，以此来构建符合学生学习思维与学习模式的教学策略和教学手段。明确学生的学习目标，提升学生学习的兴趣。在这个课程模块中，教师可从知识输入的视角，通过对“热工学”知识模块的分析与研究，拟定符合知识传递的教学方法。首先，教师需要结合基础知识内容对学生进行系统的理论知识教学和引导，以树立学生正确的学习思维和学习方法，为后续的“热工学”知识实践应用能力发展提供保障，奠定基础。其次，教师需要在“热工学”知识模块中探索与现实生活、行业发展相关联的内容，同时要提出现阶段行业领域中的重要应用技术和重难点问题。

（二）光学模块的主要内容与架构特点

在“光学”知识模块中，涵盖的内容主要有以下方面：一是建筑光学的基本知识;二是天然采光和人工照明：三是采光设计和计算方法。上述三个方面的内容，构成了建筑物理课程教学体系中的“光学”知识模块。目的在于了解人体的视觉生理特征，掌握采光方法和设计策略，能提出较优的采光方案，创造优良的室内光环境，节约资源，保护环境。与“热工学”模块相比，这个模块具有较直观的生活体验，具有“现象感知到基础理论嵌入，现象分析到原理及方法理解，再上升到光环境解决策略及技术应用”的架构特点。

针对光学模块内容，教师可结合模块架构特点，开展由现象到原理，由原理到方法的思考和方法研究，设计符合“光学”知识模块教学需求的应用方法和策略.为学生主动学习“光学”知识模块提供有效的支撑和保障。在这个课程模块中，可通过对“光学”现象的引入，突出建筑与光学之间的关系。随之，提出原理与方法理论，对不同知识点内的小节做理论分析，并辅助于实验验证，强化对理论知识的理解和对实践应用的理解。协助学生构建“光学”知识的思维和素养，树立专业学习中的“理论实践一体化”的务实态度。

（三）声学模块的主要内容与架构特点

在“声学”知识模块中，涵盖的内容主要有：一是建筑声学的基本知识：二是室内声学的原理：三是材料和结构的声学特征：四是室内声场的设计方法与应用：第五是防噪与降噪：六是声学模拟和测试方法。上述六个方面的内容，构成了建筑物理课程教学体系中的“声学”知识模块。目的在于认识和解决建筑环境中的“听音”问题和“噪声”问题，与前述两个知识模块相比，建筑环境中的声音问题的需求更大。由于建筑声学研究尚存在盲点，这也导致了声学现象理解的复杂性和抽象性。建筑声学模块的知识架构具有“由现象到本质，由本质到科学，再由科学到技术和艺术”的架构特点。

针对声学模块的内容，教师可结合模块特点，由现象到科学，由科学到技术和艺术的课堂教学设计，通过现象引入科学的分析方法和原理，再提出技术策略解决科学发现，并拓展到声环境艺术效果的营造，激发求知的兴趣，探究的渴望。具体来说，可结合建筑工程以及相关物理知识内容对学生进行“声学”基础知识的分析与讲解，以此让学生了解到“看得见的建筑和看不见的声音”之间存在什么关联。同时，教师可以为学生提供合理的案例素材，利用分析案例素材的方法对学生进行专业知识的讲解和教学。这样，学生对于“声学”知识在建筑物理课程中的重要地位会做出一定的认知和了解，且能够在未来的学习中对这一知识模块做好思想准备。

二、案例教学法应用视角下建筑物理课程内容教学策略

（一）热工学模块的教学策略

教师在对学生进行“热工学”知识内容教学的时候.需要通过循序渐进的教学方法为学生提供深度培养和引导，以此构建符合学生学习思维和学习方法的教学策略与教学应用手段。

例如：教师在开展“热工学”知识教学的初始阶段，可以实用性知识内容的讲解和分析为铺垫，进而通过“热工学”基础知识内容对学生做有效的案例引导，以此让学生了解热“热工学”的基础知识。比如，教师在对学生进行“室内热湿环境”这一节课教学的时候，可以通过“玻璃幕墙建筑结构中的室内热湿环境”这一主题开展教学.让学生掌握为什么在玻璃幕墙建筑工程开展中需要严格的控制室内的热湿状况。在此，教师尽量淡化“在玻璃幕墙建筑工程中如何有效地控制室内热湿环境”，因为这一内容属于实践应用型内容，与基础知识中的理解架构基础存在有一定的差异性.且难度相对更大，学生在早期接触该课程的时候，很难做到对理论知识和实践应用内容的不同理解。又如，教師在对学生进行“建筑保温与节能——保温材料与构造”这一知识点教学的时候，需要通过案例佐证的方法，让学生了解合理的保温材料应用案例和不恰当的保温材料应用对于建筑后期应用造成的各类影响。在此，教师可以结合有关于“热工学”的相关案例对学生进行知识讲解和分析。比如，可以涉及的内容有：结合我国广东广州的“美人腰”广州塔对学生进行热工学知识的分析与讲解，以此让学生了解在热工学的应用基础上，技术工人如何实现对广州塔这一超高建筑物的机电安装工作设计和开展。通过该方法能够有效地应用案例对学生进行知识的分析与佐证，且能够提升学生的学习兴趣。