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《 科技视界 》
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国内刊号:CN 31-2065/N
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期刊名称:科技视界
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出版周期:旬刊
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范文-建筑环境与能源应用工程专业《建筑节能技术》课程教学方法的思考-科技视界

 建筑环境与能源应用工程专业《建筑节能技术》课程教学方法的思考

唐易达,唐莉
西南科技大学土木工程与建筑学院,四川 绵阳 621010
作者简介:唐易达(1976-),男,重庆人,汉族,博士生,副教授,硕士研究生导师;研究方向:建筑节能。
    摘要 通过分析建筑节能在建筑环境与能源应用工程专业中的重要性,《建筑节能技术》课程被新纳入建环专业的教学内容,该课程涉及到建筑规划节能、被动式建筑节能设计、建筑设备系统运行节能等节能措施,本文对《建筑节能技术》课程的教学方法进行了初步探讨,以利于突显能源应用与节能在本专业中的重要地位,顺应社会发展要求。
    关键词 能源;建筑节能技术;教学
1 引言
能源问题始终是目前国内国际关注的热点问题,它与社会的可持续发展和民生息息相关,国家相继推出中长期发展规划以及与能源相关的法律法规,将能源的利用以法律的形式进行强制规定,凸显能源在发展过程中的重要地位,以期努力建设能源节约型社会。与此同时,建筑能耗占到社会总能耗的30%以上[1],已经成为我国在能源利用方面重点关注的领域。较以前时期来说,建筑节能多数处于工程层面,以政府倡导与政策鼓励为主,效果甚微。为了让能源利用与节能深入人心,增强民众的节能意识,相关部门相继推行了政府办公楼节能示范工程,建筑节能验收等措施,取得了较为有效的成果。
2012年,国家教育部将建筑节能技术与工程、建筑设施智能技术(部分)、建筑环境与设备工程合并为建筑环境与能源应用工程专业(以下简称“建环”)。由此,建筑节能被正式纳入课堂教学范畴,实现了建筑节能从工程层面向教学层面的转变与有效延伸。随后,部分高校相继将《建筑节能技术》课程作为建环专业选修课,成为建环专业重要的教学内容。但是,由于建筑节能技术课程与普通的课程有所不同,要求学生在注重能源应用技术性的同时,更需要有较强的能源应用实践性。建筑节能技术课程包含的内容广泛,涉及到建筑规划节能、被动式建筑节能设计、建筑设备系统运行节能等,并且基本属于新增课程,其教学方法有待做进一步探讨。
2 《建筑节能技术》课程教学中面临的问题
2.1 学生对该课程不够重视
建设节约型社会对可持续的科学发展观具有重大的现实意义和深远的历史意义。据统计,很多国家建筑能耗约占总能耗的40%,采暖空调能耗约占建筑能耗的60%[2]。我国正处于城市化高速发展中,目前建筑总面积达 400 多亿平方米,房屋建设规模堪称世界第一,建筑节能已成为政府推行节能的热点,而降低暖通空调能耗是实现建筑节能的重要途径和关键。
建筑节能技术课程对于建环专业的重要性不言而喻。
但是,目前建筑节能技术在很多高校仅仅是建环专业的一门专业选修课,这使得学生对该课程不够重视,以对待选修课的态度应付了事。选修课的学时和学分十分有限,任课教师无法在有限的学时内全面深入介绍课程的各部分内容,也就无法对学生有过高的要求,一般选修课都是以一篇课程论文代替期末考试来结束课程教学,因此学生即使学习了这门课程但还是对节能技术没有深刻理解。此外,通过一些专家学者对各地大学生环境意识的调查和分析,得出了目前中国大学生环境意识的总体水平与社会经济可持续发展的要求尚有差距的结论[3],由此看来,节能意识淡薄是导致学生对该课程不够重视的另一个原因。
2.2 跨多学科性
建筑节能技术课程涉及的学科分支广泛,涉及到建筑规划节能、被动式建筑节能设计、建筑设备系统运行节能等,内容集成了城乡规划、建筑学及土木、设备、机电、材料、环境、热能、电子、信息、生态等工程学科的专业知识,同时又与技术经济、行为科学和社会学等人文学科密不可分。
目前大部分高校开设的建筑节能技术课都主要是针对建环专业,任课教师也都基本是建环专业的老师,在学时有限的情况下,容易导致教师在教学时只偏向介绍建筑设备和空调系统节能部分的内容,而对其他分支的节能知识一带而过甚至大量删减,而且在上实验课或者参观实习课时也常因受到资源限制,学生基本只能参与或参观到与本专业相关的实验或设备系统,因此学生能够了解到的节能技术受到很大局限。另一方面,建筑节能技术课程的学科分支广泛且各学科相互交叉渗透,而且部分内容深奥难懂,容易导致学生难以把握学习方向并产生枯燥感,影响教学效果。
2.3 对实践环节的要求较高
实践育人是将学校、社会以及学生自我融为一体的一种全新教育模式,是提升学生综合素养必不可少的教育环节。其优势在于能够拓宽学生的学习环境和学习平台,弥补课堂教学的局限性,能够引导学生正确认识自我、完善自我、了解社会、服务社会、提高素质和能力,促进学生全面健康发展。
建筑节能技术是一门应用性和实践性很强的课程,如果只在课堂上学习书本知识而缺乏实践,无异于纸上谈兵,因此该课程不仅学科分支复杂而且对实践环节的要求较高。但是目前很多高校的实践环节受到实验条件落后、课程学时少、师资力量薄弱、学生人数众多等因素的影响,导致实践环节受到很大限制,从而使实践活动的实效性不高或者没有实践环节,这对建筑节能技术课程的学习极其不利,这些问题在很大程度上制约学生综合能力的深化拓展。
3 教学方法改进的措施
3.1 强调能源利用与节能的重要性
经济的快速发展使人们的生活水平不断得到提升,人们日益增长的生活环境舒适度要求与目前能源低利用效率之间的矛盾导致能源危机进一步加剧。建设节约型社会已然是事关全民和全社会的大事,大学生作为未来社会的接班人不应置身事外,而与能源应用密切相关的建环专业学生更加责无旁贷。
在迫切需要节能技术人才的社会环境下,为适应节能工作需要,建筑节能技术课程应适当调整其在建环专业甚至建筑学以及其他土建类专业课程中的地位,以此来促使学生对其引起重视,教师才能深入展开各部分教学内容,对学生提出更高的要求,为社会培养一批掌握扎实的专业知识和节能理论与技术的复合型、创新型专业人才,为我国的节能事业发展做出贡献。大学生节能意识是公众节能意识的重要组成部分,是推动节约型社会建设的关键力量,同时意识也是决定行为的主因,因此高校应积极利用多种途径,对学生进行节能宣传,提高他们的能源忧患意识,激发其在课程学习中的兴趣和主动性,以改善教学效果。
3.2 合理配备师资
建筑节能是一门跨学科、跨行业、综合性和应用性很强的技术,建筑节能技术这门课程科不仅需要学生系统掌握建筑节能的基本知识,掌握民用建筑围护结构热工特性分析计算方法,了解建筑节能技术常用设备的工作原理、设备选择依据、设计施工与运行管理等,还需要学生能全面理解其他相关学科的概念原理及基本节能技术。因此,学校对该课程应考虑合理配备师资,在有条件的情况下协调不同学科的老师分别承担这一门课不同部分的教学工作。例如,可以请建筑规划专业的老师讲解节能建筑形态设计、区域能源规划与区域能源系统部分的内容,而建筑节能中的自动化与计算机控制系统部分可以由自动化专业的老师进行讲解。
教学应该是师生互动的过程,教学要取得良好的效果,必须要激发学生的学习兴趣及主观能动性,启发学生发现问题,分析问题并解决问题。目前国内大多数高校上课的方式为老师在台上讲学生在下面听的传统“观影式”教学方式,这种单调的上课方式极容易让学生产生枯燥感,尤其是对于建筑节能技术这样一门跨学科的课程,因此在教学过程中可以选用多种上课形式,以便调动学生的积极性从而加强学生对知识的理解。例如,在讲墙体外保温技术时,可以利用多媒体技术,通过插入图片,让学生清楚地看到外墙保温的做法;在讲热泵技术原理时,可以通过动画形象展示热泵机组各组成部分以及流体的流动传热过程。同时建筑节能技术也是一门应用性、实践性很强的课程,在教学中可以挑选一些典型工程案例讲授,将有助于提高学生的学习兴趣,改善课堂教学效果。
3.3 强化实验实习过程
社会对人才的应用能力、创新能力及综合素质的要求越来越高,学生只在课堂上学习专业知识不足以满足社会需求,因此建筑节能技术课程教学中应该强化实验和实习过程。
学校应提高实验课与理论课的比例,增加实验课的学时数。学校可以开设一门独立实验课,也可根据情况在课外安排学生进行相关实验。学生分组自选课题,从查阅资料到实验设计、操作均由学生自主完成。学生根据实验室开放的时间自主安排做实验的时间,既避免理论课与实验课互相冲突的问题,又解决实验室在某段时间过于拥挤或闲置的问题,使有限的资源得到合理利用。实验课中教师要给予学生适当指导,及时将前沿性的实验内容引入实验课中,培养其发现问题、分析问题、解决问题的能力,实验室条件有限时,教师可以采用将实验内容做成幻灯片讲解的方式。
学校还可以安排短期的生产实习环节,比如由老师组织学生在相关单位或现场进行参观,或者让学生自行分组选题对当地某项指标进行走访调研,也可以对某个典型工程案例进行研究,之后各组对调研的结果进行分析和交流,对节能工艺的优缺点和存在的问题进行分析并提出自己的看法和理解,锻炼学生独立思考和分析问题的能力。通过这种实习或实践,提高学生的学习兴趣,将课堂所学的理论知识与生活相联系,达到改善教学效果的目的。
4 结束语
我国建筑节能技术一方面由于建筑面积广阔而具有很大的发展潜力,另一方面又正是由于建筑面积大、人口数量多造成能源消耗巨大而导致节能压力大,这就要求有更高效的节能技术,因此在现有的技能技术上势必需要更多创新的节能方案。因此,建筑节能技术不能仅仅局限在学习现有的节能技术,更重要的是培养出具有新的节能思维的人才,才能为我国的节能行业做出贡献。
建筑节能技术在目前严峻的能源危机环境下是建环专业以及相关专业的一门必不可少的课程,其在专业中的地位待进一步上升以引起师生的重视。其实践性很强而且现实意义重大,本文分析了建筑节能技术课程在教学中面临的问题,并提出了一些改进措施以改善本课程的教学效果并推广建筑节能技术。
参考文献:
[1] 于瀚尧,徐春方.建筑节能大有作为[J].中国投资,2014.05
[2] 黄建恩,冯伟,张东海.“建筑节能技术”课程教学方法探讨与实践[J].煤炭高等教育,2012.09(5):121-123.
[3] 胡娓莎,关影霞.浅谈大学生节能意识的提高[J]科教文汇,2009.03:85.