摘要
建筑环境学课程在建筑环境与能源应用工程专业培养方案中占据重要地位。大连理工大学建筑环境学课程以教学改革为突破口,从“以教为中心”向“学以致用”转变。通过归纳近20年学生自主选题情况、研究对象类型、相应研究方法、实验仪器分配与更新变化等,评估学生运用所学知识点分析问题、解决问题等综合能力的提升情况,发现随着实验仪器测试参数及记录功能的完善,自主实验研究的选题范围逐渐扩大,50%以上的学生选择探究不同使用功能建筑的综合环境变化特征,并给出原因解析;100%的学生采用非单一研究方法开展课程自主研究。该研究过程有助于学生深度学习室内外环境调控的机理、目的和手段,培养了学生以正确的价值观从事工程和社会实践活动的能力。因此,在授课过程中,需深度挖掘课程内容,突破习惯性认知模式,优化各章课堂教学设计,提升自主实践研究过程考核的挑战度,继续推进现代信息技术与教学过程的深度融合,强化课程思政建设,坚持知识、能力、专业素养的有机融合,使学生成为具有独立思考能力、创新协作精神和社会担当的合格人才。
建筑环境学是建筑环境与能源应用工程专业的核心理论必修课程,是涉及建筑室内外环境分析的基础理论课程,是专业技术人员进行设计研究的重要基
近年来,建筑环境学课程内容与时俱进,教师在教学模式优化、网络信息技术应用、课程思政建设、教学效果评价与考核等方面分别进行了不同程度的改
纵观以往与建筑环境学课程相关的教学研究,发现大多数改革方式致力于教学模式与实践环节的融合设计,或利用线上资源科学灵活地提升教学效果,然而,结合长期教学实践过程,客观评价自主实验教学效果的研究较少,未能针对不同层级的学生给予不同深度的指导与训练。本文基于大连理工大学建筑环境与能源应用工程专业建筑环境学课内自主实验研究开展情况的统计数据,客观评估各阶段学生的学习效果,对团队教师进一步强化课程理论应用和创新研究思维训练提出了更高要求。
为了提高学生应用基本原理和科学方法解决建筑室内外实际问题的能力,大连理工大学建筑环境学课程自2002年起,针对1999级学生,将课堂教学与自主实验研究紧密结合,传统的“教-学-考”模式转变为“教-学-用-考”模式,学生在教师的引导下思考知识点与日常生活问题的联系,撰写实验研究计划,研究计划审核通过后则进行环境参数测量,如风速、温湿度、照度、声级等,定量描述某一特定环境的客观特征,并分析产生这种特征的原因。自主实验研究有利于学生采用主观思考与客观评价相结合的分析方法,加深对相关知识点的理解与应用。该阶段的重点是确定各组研究选题,撰写研究计划。
确定研究选题是自主实验研究的首要环节,决定了研究工作的深度和广度。1999—2020级学生中参加建筑环境学课程的总数为866人,共完成自主实验研究451组,学生的选题主要围绕建筑热湿环境、室内空气质量,或综合几方面的研究方向开展,如

图1 自主实验研究各章选题数量统计
如

图2 研究建筑类型统计
学生自主实验所用的研究方法统计结果如

图3 研究对象及研究方法统计
在第二章至第八章的研究内容中,利用实测调查方法的比例超过80%,针对校外不同类型建筑进行实测调查的比例为20%~60%,其中比例较高的是室内空气质量和综合类研究,如
建筑环境学相关实验仪器的数量及种类呈现增加趋势,新增了便携式二氧化碳测试仪、颗粒物实时检测仪、手持式PM2.5速测仪和空气污染物检测仪等,同时,单功能仪器正向多功能仪器发展,测试仪器更加便携,如

图5 实验仪器更新与数量
各种仪器的规范操作视频均上传至网络平台,方便学生学习正确的使用方法,为实验环节提供参考。此外,实验仪器的借还管理方法由Word表格人工统计法转变为Excel表格人工协调统计法,最终发展为在线共享文档实时跟踪统计法。信息化技术为自主实验环节提供了便利,教师能够更好地对实验仪器资源进行系统的综合管理,提高了仪器管理、调配、使用、归还的效率。今后的基础设施建设中,可以针对学生的意见和建议,结合课程内容、新技术趋势和经费预算,适量增补新仪器、替换老旧仪器,更好地保障实验研究效果。
国内外工科专业教育质量保障体系和认证制度对工程素养提出了明确要

图6 学生能力提升情况统计
建筑环境学是建筑环境与能源应用工程专业的重要基础理论课,在本专业培养方案中具有重要地位。自2002年起,大连理工大学建筑环境学坚持实施自主实验研究,不断更新实验仪器,促进学生了解人类生活和生产过程中室内外环境的客观状况,观察各种内外部因素是如何影响环境的,使学生对所学理论知识有更深层次的理解,能够综合运用所学知识发现问题、分析问题、解决问题。通过课程自主研究,还进一步培养了学生独立开展科学研究的基本素质、创新精神、专业素养,以及在未来行业发展中的竞争能力,使学生懂得科学研究过程的严谨,理解团队合作的重要性,同时也学会如何与人友善沟通,进而顺利高效地完成研究任务。学生反复经历了“学-用-学”的过程,对建筑环境学的内容有了全新的认识和感悟。因此,在课程教学中强化实践与理论的融合,鼓励学生针对实际问题提出更多高阶创新方案是提升学生综合能力的关键。
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