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篇1
移動學習是一種技術特征鮮明的學習方式和技術。其中,無線通信技術是解決移動學習通信的要素;軟件技術是保證移動學習能夠進行的必要條件;建模工具的正確選擇為移動學習內容的開發奠定了堅實的基礎。基于以上條件,以建筑工程技術專業中“建筑工程計量與計價”課程為 例,筆者主要構建在無線網絡環境下微信平臺與網盤相結合的移動教學系統的開發與應用。系統功能模塊主要有教師與學生功能模塊、提醒與討論空間模塊、資料下載模塊。
1.教師與學生功能模塊。
此模塊主要實現方式為微信公眾平臺,實現動態化、公開化、形式多樣化、自動回復化特點。動態化表現為每天可1-5條或更多信息,其內容可涉及教學各個方面,并且每天更新,實現時時動態,例如,“建筑工程常規做法及估算價格”,“如何做好公路工程計量”,“造價算量順口溜”等。公開化表現為其展現的內容不僅可以是在校學生,社會上任何人如果想對此方向學習,只要加入“關注”即可接收信息,方便易懂。形式多樣化表現為其內容形式可以以文字形式表示,也可以其他更具直觀性的方式,如圖片、視頻等。自動回復化表現在學生(或讀者)可以回復提示文字或數字,系統自動回復已設定好的內容解答。例如“回復數字1,查看習題1答案”,回復后即會出現答案或答案的鏈接網址?;谝陨蟽烖c,可完全實現知識的表達與學習,但它還有一些缺點與不足。微信公眾平臺上的新信息沒有聲音提醒功能,如果有新信息時怎樣提醒?如果學生有系統自動回復以外的問題怎樣解答?如果要展現的教學內容過大,而在公眾平臺上無法上傳時怎么辦?針對以上問題筆者提出討論空間和資料下載兩大模塊。
2.提醒與討論空間模塊。
新信息的提醒功能及學生有疑問需要教師解答或學生間的討論功能,都可以通過此模塊來實現。具體表現為在微信中建立微信群,由群主(或管理員)維持秩序,并將公眾平臺的信息和信息提醒同時;對群討論問題可有針對性地進行。討論形式亦可多樣化,如文字、語音、圖片、視頻等。
3.資料下載模塊。
當資料過大在公眾平臺上無法上傳時,課程內容的各類學習資源,可以通過多種移動學習模式來實現。在該模塊中,學生可以通過兩種方式和系統進行交互。一種是通過移動終端進行移動學習,一種是通過連接互聯網的計算機或筆記本等進行在線學習。例如,建筑工程技術課程的核心內容、最新規范等,我們將提供文檔、PDF文件、課程錄音、課程錄像等多種媒體格式、適合多種移動終端的學習資源,滿足學習者不同的學習需求和學習習慣??梢栽谖⑿殴娖脚_上給出鏈接,學習者通過鏈接下載到自己的移動終端上,手機、電腦、iPad等均可,當他們在教室外面、公共汽車等地方時,都可以通過移動終端來瀏覽這些教學文檔、圖片序列、音視頻教程等,充分享受移動學習的便捷與方便,而且不需要承擔高昂的移動通信費用。
三、應用結果
按計劃在建筑工程技術學院2012級學生教學中開展教學,覆蓋學生100人以上。項目最終研究成果,對移動教學的應用和開展,具有一定的參考價值和指導意義。
1.實施前
學生對移動學習了解很少,但他們愿意參與這種學習方式。
2.在整個實施過程中
學生更多喜歡的移動學習途徑是通過下載學習文檔到手機、電腦上進行學習,而且音/視頻資源、圖片更受歡迎。
3.實施后
學生對移動學習的學習效果普遍認可,大多數學生認為移動學習是課堂教學有益的補充,87%的學生認為移動學習幫助他們獲得了更好的成績。其原因主要有以下三個方面:一是學習者對移動學習還是很好奇,對其形式的追求要高于內涵,因此,移動學習方式更好地激發了學習者學習的積極性。二是學生可以通過微信公眾獲得更加豐富的學習內容,可以獲得課堂以外的知識更加深刻地理解課程知識。三是學生在群內討論非常積極,可利用閑散時間,隨時隨地,隨需學習,受到學生的普遍歡迎。
篇2
由于現代信息技術的快速發展,網絡教學環境對我國教育教學領域的改革起到非常重要的影響。英美文學課程是高校英語語言文學專業的一門必修課程,對學生英美文學知識體系的構建具有非常重要的意義。所以,需要以建構主義教學理論為指導,充分結合現代先進的多媒體信息技術和網絡教學資源,創造出寓教于樂的英美文學教學環境,構建新型的英美文學教學模式。
一、建構主義教學理論概述
建構主義通常也被稱為結構主義,被廣泛應用在哲學和心理學研究領域,和行為主義具有很大的區別,建構主義的關鍵是要對外界的客觀現象做出主觀方面的分析和解釋[1]。
將建構主義運用在學習領域,主要強調的是學習行為,就是學生一直持續不斷將其心理表征活動實現內化的過程。所以,其主要關注的是學生的主動構建在整個學習過程中的積極作用,把學生看成是加工整理外界客觀現象和有關信息的主導者,認為學生是整個學習過程中知識體系的積極構建主體,強調教師是學生學習知識和構建知識體系的輔助者,不是把客觀知識的強制灌輸主體。建構主義的教學觀念認為知識不是通過客觀實體的形式在不同個體中存在,同樣并非是對客觀世界的真實反映和表達,其只是人們對現實世界在主觀上做出的分析或者解釋,結論不是現實世界問題的終極答案,會不斷隨著人們對客觀世界認識的逐步加深而進一步被改變或者是發展[2]。另外,基于建構主義教學理論的教學目標,也與傳統的教學有很大不同,要求學生在教師的有效指導和監督下,進行自主探索,獨立思考問題,培養學生的創造精神和發散性思維,培養學生從多個方面和多個角度思考和分析問題,并不是告訴學生標準模式化的方法和答案。建構主義教學理論和目前我國的以學生為中心的教學思想有很多共同點。
二、建構主義教學理論和信息技術與英美文學教學的契合點
目前,全球經濟一體化是現在和未來的主要發展方向,我國要完全適應這種發展方向,就一定要認識到英語教學的重要作用,培養一批有能力、語言功底扎實、知識面寬廣、文學素養高的優秀外語人才。我國教育部頒布的大綱對高校學生的英語專業運用能力提出了很高的要求,這就要高校教師努力培養高校學生獲取英語知識、運用英語知識、分析和解決問題的創造性精神和能力。大綱特別重視教學目標和教學手段的改進和創新,明確指出要把學生的創造性精神很好地應用在英語課程的學習過程中。
在這種情況下,一些研究人員對高校英美文學專業課程的教學方法做出了初步探索,以下是其共同堅持的基本原則。第一,要把教學重心放在培養學生的創造力和發散思維方面。在進行英美文學的教學時,采用機械和固定模仿是不可避免的,但是重點提高學生實踐運用知識的能力[3]。第二,將傳統的以教師為主體的教學方式逐步轉向以學生為中心。第三,需要把英美文學課堂教學和實踐運用聯系在一起,教師要充分利用現代多媒體信息技術、廣播、電視、投影儀、網絡平臺和計算機等,鍛煉學生的實踐運用能力。
通過上述分析可以得出結論,當前高校教學改革中需要堅持的原則和建構主義教學理論有著很大的契合點。兩者都是堅持以學生為中心的教學原則,都以培養學生的創新精神和實踐能力為主。同時,還注重培養學生在學習過程中的團隊協作精神和溝通交流能力,以更好地培養學生健全的人格。
三、將建構主義教學理論和信息技術應用在英美文學教學中的方法
(一)在英美文學教學中,將教師看成是主要引導者
高校英美文學的教學主要有英美文學史以及英美文學選讀兩個方面,具有覆蓋面廣和信息量多的特征。在實際的教學過程中,教師要扮演好引導者的角色,充分利用網絡教學環境的豐富資源,引導學生利用網絡收集英美文學的學習資料,補充課堂上教師涉及到的沒有展開論述的知識內容,同時運用網絡教學資源,學生還能夠和不同層次,不同水平的英美文學研究者做出跨時間和空間的交流,進一步完善和豐富學生的英美文學知識體系,促進學生英語語言實踐應用能力的提高[4]。需要注意的是,網絡資源盡管可以帶給學生豐富的學習資源,使學生便捷、快速地獲取多種信息,可是其也有很多不利的方面,就需要教師正確、合理地引導學生進行學習,教師可以告訴學生要搜集信息的有關網站和具體的搜索途徑。
建構主義教學理論強調,教師仍然是教學中非常重要的要素,只是將教師的灌輸者角色轉換成引導者和幫助者。在現代信息技術網絡教學環境中,對英美文學教學采取主導-主體的方式,重點是要掌握好教師的主導作用,以便在實際的教學過程中實現英美文學的有效、快速教學。
(二)在英美文學教學過程中,將學生看成是教學過程中的主體
教師是教學的主導者,學生必須是教學過程中的主體,對高校英美文學教學模式進行改革的最主要目標是確立學生的主體地位,使學生在課堂教學有限的時間范圍內,最大限度地發揮自己的主動性,掌握系統的英美文學知識,盡量學習和研究英美著名作家的作品,以進一步提升自身的英語運用能力和文學素養,構建系統的英美文學知識結構。
在課堂教學中,教師可以利用多媒體信息技術將英美文學有關的信息和文章通過文字、圖片、視頻、廣播、影像等方式表現出來,同時還可以配合音樂誦讀、旁白等,以便能夠從多個角度和多個方面激發學生的感官,進而調動學生參與課堂教學的熱情,進行自主探究學習。高校學生要獲取大量的英美文學知識、構建完整的知識結構,就必須要在教師的指引下,充分發揮自己的主體意識,進行積極主動的探究學習才可以實現。在這個過程中,教師是外因,學生自身的主體意識是內因,外因在內因的基礎上才會真正起作用。所以,學生要根據教師的指導,合理通過現代信息技術手段,搜集自己感興趣的英美文學文章和有關信息,充分和教師,以及同學進行有效溝通和交流,才可以完善自己的英美文學知識結構。
建構主義教學理論認為學生是教學的中心,要重視培養學生的自主探究和創新能力,需要教師為學生指出具體的搜集資料的方法,引導學生選取信息,分析和評價資料,積極構建屬于自己的知識體系[5]。所以,在現代網絡環境背景下,對英美文學采取主導-主體教學形式的關鍵是要堅持學生主體地位,充分發揮學生對課程學習的熱情。
(三)英美文學教學過程中,采取情境式教學方式
建構主義教學理論強調,構建的基礎是創設,也就是在英美文學的教學中,要重視創設具體的情境。同時,建構主義教學將多媒體信息技術看成最重要的手段,說明創設情境教學的重要意義。在高校英美文學課堂上,多媒體信息網絡教學環境可以利用對一些文字和圖片等資料的高科技處理,為學生創設一個形象生動、繪聲繪影的學習環境,使一些抽象的文學知識變得更加具體、形象,調動學生的不同感官參與到文學作品的思考和賞析中,從而讓學生從不同的角度去品味文學作品的內涵。
(四)英美文學教學過程中,采取個性化教學方式
建構主義教學理論認為要重點培養學生的創新精神,在這個理論基礎上,提出了個性化教學模式。不同學生的認知能力和學習方式不同,只有在相對開放的網絡環境中,學生個體的創造性才會被很好地激發出來。在具體的英美文學教學中,充分利用網絡教學環境,可以充分發揮學生的個性,學生能夠按照自身的興趣愛好和學習能力,通過利用網絡資源,將自己以后的學習重點確定下來[6]。在這個過程中,教師也要根據不同學生的學習實際,因材施教地進行教學,給每個學生提供充分表達自己見解和想法的機會,保證學生的個性盡可能地發揮出來,幫助學生構建完整的英美文學知識結構體系。
四、結束語
綜上所述,建構主義教學理論和我國目前的以學生為主體的教育理念有很大的內在聯系和契合點。在現代信息技術網絡教育環境下,要將建構主義教學理論充分運用在我國高校英美文學的教學過程中,需要將教師看成是主要引導者,將學生看成是教學過程中的主體,還需要在英美文學教學過程中,采取情境式教學方式,以及采取個性化教學方式,教師的主導作用是外因,學生自身的主體意識是內因,使外因在內因的基礎上真正發揮作用,從而以最快的速度培養學生的創造精神,幫助學生構建完整的英美文學知識結構體系。
參考文獻:
[1]肖劍.建構主義理論視野下的英美文學課堂教學[J].教育與職業,2012,11(8).
[2]海燕飛.利用西方文論和建構主義理念改革英美文學教學模式[J].民族高等教育研究,2013,1(5).
篇3
建筑環境學作為建筑環境與設備工程專業的專業基礎課,是1998年專業調整后新增設的課程,集中體現了該專業的核心與本質。其與傳熱學、工程熱力學及流體力學共同構成了建筑環境與設備工程專業的基礎平臺。由于建筑環境學包含了國內外的大量最新研究成果,針對學科的特性,在教學中要求教師能夠不斷學習,及時了解學科發展動態,努力提高該課程的教學效果,最終目的是使學生能夠愿意學并且學好該門課程,為緊后的專業課學習打下堅實的理論基礎。該課程的理論性較強,在教學中要注意將理論教學與實踐教學努力結合起來,培養學生的學習興趣。建筑環境學要在32個課時內完成7個單元的教學,其課程內容量大,內容瑣碎,課程任務重。且內容涉及廣泛,包括了地理學、城市氣象學、勞動衛生學、建筑學、物理學、流體力學、傳熱學等多學科的知識,其內容豐富,而各個章節又自成體系,這將造成初學者難以入門的困難。針對這種情況,主要從教學思路和教學方法兩個方面提高教學效果,最終形成系統化、條理化的知識體系。
1. “一體三結合”的教學思路
“一體”即理論教學與實踐教學相結合,融“教學做”于一體,“三結合”指的是教學講解與習題訓練相結合,課堂學習與課后自習相結合,理論認知與調查研究相結合。根據該教學思路,在教學中主要采用“項目法”進行教學,其內涵為將理論教學與實踐教學結合起來,理論教學重點是把握課程主線和章節主線,同時采用以課題研究為載體的實踐研究法。
2. 理論與實踐相結合的教學方法
2.1理論教學
由于建筑環境學的綜合性較強,涉及到的內容非常廣泛,包括建筑外環境、室內空氣品質、建筑熱濕環境、聲環境、光環境、建筑環境的綜合評價等[1],翻閱教材后學生反映該門課如同一門科普課[2-3],為了克服這一問題,教學中通過把握課程主線和章節主線使課程內容條理化、系統化,從而提高該課程的教學效果,真正體現該課程的學科基礎地位。
2.1.1課程主線
在該課程的教學中,要始終把握一條主線,圍繞一個主題,即“人-建筑-環境”三者之間的關系。在緒論課的講解中,首先要通過主線串聯將全書內容形成一個整體。建筑環境研究的是圍繞建筑物的空間環境,包括外環境和內環境,內環境又包括建筑物的空氣質量環境、熱濕環境、聲環境和光環境,其中熱濕環境是最重要的一部分。
2.1.2章節主線
在把握課程主線的前提下,在每個單元的講解中,安排三個主要的教學環節:首先,通過本章的知識框架圖的講解,使學生系統的認識本章的整體內容。例如,在講第三章,建筑環境的空氣環境這一章時,首先,讓學生看如下的知識框架圖。
然后是核心部分的講授訓練,最后通過單元小結,要求學生能夠使所學內容在該知識框架圖中對號入座,從而形成系統化整體化的知識框架體系。
2.2實踐教學
建筑環境學的教學內容特點為:前沿性、廣泛性、實際性。該課程內容瑣碎,與實際生活有著緊密的聯系。為增加學生學習的積極性和主動性,提高整個課程的教學效果,應將理論教學和實踐教學充分結合,做到理論聯系實際,將抽象的理論知識具體化和生動化,培養學生的知識應用能力和創新能力。本課程的實踐教學主要是以課題研究為載體,同時結合相關的實驗進行。
2.2.1課題研究
借鑒清華大學的教學經驗,布置文獻綜述的小論文題目,讓學生通過課后查閱文獻資料,動手進行試驗研究,形成自己的觀點論述。首先向學生介紹小論文的寫作格式及要求,然后要求學生在課下自學的時間參閱相關的文獻資料,能夠獨立完成小論文的撰寫。小論文的題目是任何學生感興趣的有關建筑環境的話題,學生可自擬題目,為擴大學生的寫作思路,教師也可以布置相關題目供學生參考,例如:掛窗簾對室內環境的影響;室外空氣綜合溫度和輻射在建筑熱環境中的作用;不同建筑設計的自然通風效果;不同朝向房間的自然室溫的差別等。通過對這些課題的研究,不僅可以提高學生的學習興趣,還可以加深其對書本知識的理解。學生課題研究的結果將以小論文的形式展示,并要求學生在課堂上作口頭匯報,最后,師生共同討論,并將撰寫優秀的至相關期刊,作為學生的研究成果。
2.2.2開設實驗
實驗教學可提高學生對書本知識的感性認識,并能激發其主動參與到課堂教學的積極性。在實際教學中,由于建筑環境學缺乏相應的實驗教材,大多數高校未開設相關的實驗課程。目前只有清華大學、上海理工大學、廣東工業大學等少數幾個學校增加了實驗教學環節[4]。清華大學充分利用自身的科研優勢,讓學生參與到老師的課題項目研究中;上海理工大學的實驗教學環節主要是測試實驗室內各個環境參數;廣東工業大學的實驗教學較為全面,涵蓋了建筑環境學理論知識的大部分內容。根據我校以培養應用型人才為目標的特點,并充分利用我校現有的實驗設備,在理論教學的同時安排4個學時的實驗課程,實驗將采用分組的形式,主要內容為室內溫度、相對濕度、風速、CO、CO2、甲醛、噪聲等相關室內環境參數的測試,最后結合主客觀情況,對室內環境作出一個綜合的評價。
通過課題研究和實驗教學的環節,將達到如下的教學效果:
提高學生主動獲取知識的能力,使其對建筑環境學有一個充分全面的認識,為后續空調工程、通風工程、供熱工程等打下堅實的理論基礎。
通過課題研究和實驗,學生要對室內環境作出綜合評價,需查詢最新的室內環境標準、測試室內的各環境參數、掌握室內的環境評價方法等,這不僅可以促進學生對課本知識的學習,并能夠對整個課程乃至整個專業有系統的把握。
3. 結論
通過以上的理論教學和實踐教學環節,培養學生的綜合學習能力和創新能力。期末,將采取期末一張卷加課題研究及作業完成質量考核加出勤考核加課堂參與度考核四部分相結合的方式,力求能綜合反映出學生的綜合水平。
建筑環境學作為建筑環境與設備工程專業的核心基礎課,在整個專業課的學習中起到了承上啟下的過渡作用,通過本課程的學習,學生應對建筑環境學的構成要素有基本的了解,能夠獨立完成課后練習,最終為專業課的學習打下良好的基礎。
參考文獻
[1] 黃晨.建筑環境學(第一版)[M].北京:機械工業出版社.2007,4.
篇4
一、主要凸現的問題
(一)辦學思路不清晰
雖然很多學校秉承了“厚基礎、寬口徑”的辦學思想,在教學內容上增加了建筑環境、建筑熱能供應以及建筑自動化等方面的知識,并把建筑環境學列為了專業的平臺,搭建了新的本科專業的框架體系。但是“厚而寬”不是“大而全”。知識口徑的拓寬不是各種知識的堆積和羅列。專業的辦學首先要服從于所在大學的辦學思路,即學校的定位。一般院校和重點院校不同,創新型大學與研究型大學和綜合型大學也不同。如果全國九十一所建筑環境與設備專業的教學體系都參照某一兩個名牌大學的教學體系,那么這樣的后果是顯而易見的:一,專業建設沒有或者散失了原有專業的特色;二,專業培養出來的人才也沒有特色。
(二)教材建設的質量不容樂觀
目前圍繞建筑環境與設備專業的教材種類繁多,質量參差不一。教材是教學內容的具體體現,教學體系中的教材應該具有知識的系統性、延續性和完整性。而不是各個知識塊之間簡單的粘貼或移動的關系。以《暖通空調》為例,集結了原來供熱、供燃氣及通風空調工程專業的主要專業課:《空氣調節》、《工業通風》以及《供熱工程》的主要內容。剔出了三門課管網輸配的交叉部分,而另設了一門課:《流體輸配管網》。但就這兩門課程的教材來看,共同的缺點是把原來空調、通風和供熱三門課的三個系統簡單地歸類總結,系統總結有余,闡述不足。使得在具體教學過程中,出現老師覺得不好講,學生不易接受的情況。
(三)配套的師資隊伍結構有待改善
由于建筑環境與設備專業由原來的暖通空調專業或燃氣專業演變而來,因此師資基本上是暖通空調或燃氣專業的。但是專業的領域已經擴充到建筑室內環境、建筑設備、公用設備和智能建筑等方面。專業的內涵已經由原來的設備或系統擴充到既包括設備、系統,也包括智能建筑。其中的弱勢部分是智能建筑。因為智能建筑技術也是一門交叉學科,而大部分搞自動控制的人才是自動化專業、電氣工程及其自動化專業或計算機專業的人員。對智能建筑、智能化系統及設備缺乏全面的了解和掌握,缺乏建筑結構、建筑設備、供熱空調等方面的專業知識和理解。另一方面,搞設備的人才又缺少對建筑自動化、BAS功能科學要求的理解,缺少有效的上層控制管理邏輯與算法。兩方面人才又缺少“接口”,從而制約了智能建筑技術的發展[2]。因此合理搭配師資,在教學安排方面與其它專業知識交叉融合,才能培養出新時代的建筑環境與設備復合型人才。
二、改革的內容
(一)明確辦學思路,辦出專業特色[3]
明確辦學思路是確定專業人才培養目標和教學體系的前提和基礎。是以科研人才為主,還是以工程技術人員為主,不僅與專業本身的內涵有關,更重要的是與專業所在大學的性質有關。這樣才能形成專業建設和發展的良性競爭。辦學思路還與專業特色有著密切聯系。專業特色與專業在多年的建設發展過程中的教學和科研歷史有關,如有的學校在暖通空調的系統工程方面是強項,而有的學校在制冷空調設備的研究與開發方面是強項。那么在培養人才方面,這些特色就應該很好的繼承和發揮,在課程設置和訓練中要體現出來。
(二)穩固基礎知識,拓寬專業口徑
建筑環境與設備專業是一門跨學科的工科專業,學生基礎知識應包括數理方面、工程熱物理方面、流體機械方面、建筑熱物理方面和自動化控制的知識。只有牢固的基礎知識,學生才能深刻地理解專業課程,拓寬本專業的服務領域。當然,正如前面強調的,專業辦學的前提是要繼承和發揚本專業的特色。這些基礎知識本身就是屬于很多領域,要與專業在建設和發展過程中的特色結合起來,構造和穩固所必需的專業基礎知識。
專業知識的拓寬,是構架新時代建筑環境與設備專業教學體系的重要部分。專業教學體系不僅僅局限于暖通空調,或是供熱供燃氣,或是把這兩方面的課程全部籠統地包括進去,或是把建筑環境、公用設備和智能建筑方面的知識硬塞進去。在專業學時有限的條件下,很有可能會造成各種知識的七拼八湊。因此,要有側重點地把某些方面作為原本專業特色的延伸和發展,切忌一口吃成一個胖子的思想,盲目地貪大。
(三)編制優秀的教材,配備合理的師資隊伍
正如前面所說,由于原有專業教學體系架構的割斷和組合,使得最近幾年采用的教材在編制上都有這樣或那樣的問題,因此在教材的建設方面還必需投入更多的精力。而選用合適的優秀教材的基礎正是現在的教學體系的完善,必需從根本上理解和制定本專業的教學體系和知識模塊。
師資的知識結構要分布合理,除了保留原來專業特色的知識結構以外,還要補充新的知識,如智能建筑和建筑環境方面的知識結構。師資的梯隊建設也很重要。教學梯隊的形成有利于知識傳授的傳承和不斷更新。每個專業知識模塊,也就是我們所說的課群下面,形成以教授為龍頭,教授副教授主講,青年教師為重要組成的教學梯隊。
三、我校建筑環境與設備專業教學體系改革的幾點思路
中南大學建筑環境與設備工程專業主要源于長沙鐵道學院的制冷空調學科。長沙鐵道學院從上世紀70年代起,就開展了制冷空調及冷藏運輸方面的研究工作,1985年在機車車輛系成立制冷空調教研室,并開始招收制冷空調專業??茖W生;1989年開始招收供熱通風與空調專業本科學生;1998年根據教育部文件調整為建筑環境與設備專業。因此,在二十多年的建設中,形成了制冷與暖調、系統與設備并重的特色。我專業在調整后修訂了教學計劃,增加了供燃氣、建筑環境和建筑自動化方面的知識模塊,保留了原來的制冷方面的知識模塊,包括有制冷原理、制冷壓縮機和鐵路車輛制冷、制冷裝置自動化等課程。
目前已擬定完2008級新的教學體系和教學計劃,主要的思路有如下幾點。
(一)明確辦學思路,與學校的定位一致。
我專業隸屬于以本科生、研究生教育為主的高層次綜合性大學——中南大學,學校的定位是立足湖南,面向全國,放眼世界,努力建設國內一流、國際上有重要影響的高水平、綜合性、研究型、創新型大學[4]。因此,我專業的辦學思路是以創新素質教育為核心,堅持全面發展的人才培養標準,面向社會主義市場經濟的人才需求,培養出具有實踐能力、創新能力,既懂技術又懂管理的復合型人才。
(二)繼承和發揚專業特色,整合知識架構。
充分利用能源知識的平臺。從2008年開始本專業與同屬能源科學與工程學院的熱能專業進行能源與動力大類招生,使學生在低年級的時候的基礎知識面廣,起到“厚基礎、寬口徑”的作用。
繼續保留專業的特色之一:制冷模塊。從畢業生就業的反饋來看,用人單位對既懂制冷,又懂暖通,既了解系統,又了解設備的人才非常歡迎。
加強暖通和建筑環境的優勢。把空調、供熱、通風和建筑環境的節能、環保、熱舒適與空氣品質結合起來,也是當前時展的需求。
減弱供燃氣和燃燒模塊。從本系教師多年從事的科研工作來看,燃氣和燃燒模塊并沒有形成特色,因此可以適當減少其份額,作為選修課程開設。
加強智能建筑模塊。智能建筑是樓宇發展的重要方向。本系在制冷和空調系統的自動化控制方面有著多年的研究和實踐經驗??梢栽诖嘶A上進一步擴充相關領域的知識內容。新晨
(四)加強實踐環節,培養創新人才
實踐環節包括實習、課程設計和畢業設計。實踐環節應受到更多的重視。既保證實踐環節的“量”,又要保證實踐環節的“質”。即:實踐環節的課時量必需嚴格保證,同時要求學生在實踐環節動手、動腦,培養其綜合運用所學知識和創新能力。
畢業設計從選題開始抓起,選題來源于教師的科研課題或工程實際,具有很強的實際意義和理論研究價值,有利于培養學生的綜合能力。
嚴格把握好實踐環節的考核。本系在近兩年所有的專業實踐環節考核中都涵蓋有答辯部分的考核,既鍛煉了學生的膽量、自信和表達能力,又能很客觀地反映實際的情況。
參考文獻:
[1]肖勇全,李岱森.建筑環境與設備工程專業[J].高等建筑教育,2002,(2).
篇5
Xie Dong, Liu Zehua, Chen Gang, Xiong Jun, Li Huimin
University of south China, Hengyang, 421001, China
Abstract: This paper studied current status of practice education for engineering major in local universities, then built a set of practice education teaching system for building environment and equipment engineering major from practice curriculum setting, practice base construction and arrangement, curriculum design and thesis arrangement, etc. around engineering practice ability. The reform results show practical abilities and the engineering quality of the students have significantly improved, and this also can provide new concepts for reforming of engineering application talents training in local universities.
Key words: local universities; building environment and equipment engineering major; practice teaching; reform and practice
1 地方高校工程類專業實踐性教學的現狀
當前,高等教育已進入大眾化教育,應用型人才培養與社會需求的矛盾尤為突出。一方面,在激烈的市場競爭壓力下,用人單位對高校工科畢業生的實踐能力和操作水平要求越來越高,另一方面,隨著高校的擴招,地方高校受地域和教育資源的限制,相當一部分畢業生不能找到合適的崗位。因此,地方高校如何揚長避短,發揮自身辦學優勢促進就業,便成為解決其生存與發展問題的關鍵。受教學經費和資源的限制,地方院校工程類專業實踐性教學質量和教學效果大打折扣,甚至出現專業實習是參觀性的,專業實驗是驗證性的,專業設計是模版性的等問題,如此造成實踐教學失去了綜合應用和工程實踐的本質功能,扼殺了學生的積極性和創造性,無法培養出社會需要的高素質、具有一定創新能力的工程應用型人才[1]。
2 實踐性教學體系的構建與改革內容
針對當代社會對于建環專業人才素質的新要求[2],結合建筑環境與設備工程專業(以下簡稱建環專業)生源結構特點和在相關學科改革和實踐中積累的經驗,本課題組建立了使現代工程素質培養貫穿于實踐教學全過程的新型教學模式,培養學生的工程素質和實踐能力,提高學生在就業和科研中的競爭能力。按照教學的總體要求和學生的知識、能力水平,對目前分散于教學中的“專業實驗”“專業實習”和“設計(課程設計和畢業設計)”等實踐性教學的子環節進行整合重組,制定新的實踐教學計劃與大綱,建立一體化的實踐教學培養體系,采用模塊化設置(實驗、實習及設計3個模塊)的模式構建教學內容,通過各模塊環節的落實來保證實踐教學整體目標的實現。
2.1 優化配置實驗內容,單獨開設實驗課程
課題組針對原有實驗課程中驗證性實驗較多,內容單一等缺點,建立以綜合性和設計性實驗為主,以驗證性和演示性實驗為輔的突出工程應用能力培養的實驗教學體系。將原來依附于理論課程的實驗內容進行分類,整合為專業基礎性實驗和專業實驗,設置基礎實驗課程和專業實驗課程,并分別單獨設置學分,同時將暖通空調、建筑環境學、建筑環境測試等課程中內容重復的部分實驗項目進行整合,增加了綜合性和設計性實驗,減少了驗證性實驗,如將建筑環境測試技術和暖通空調中關于溫濕度測試部分及建筑環境學和暖通空調中關于室內環境參數測試部分,一并放到室內環境與空氣品質測試中。專業實驗室面向學生全面開放,結合教師承擔的科研課題,通過畢業設計和創新型實驗的方式開展各種創新能力訓練和實踐活動,鍛煉學生的工程應用能力和創新實踐能力。
2.2 強化校內外實習基地建設,創新實習內容和實習管理
建環專業實習一般包括認識實習、生產實習和畢業實習3個部分,獨立開設,各有側重點。認識實習的特點是實習單位較多、實習時間較少。針對這種情況,我們在與友好實習單位建立長期實習合作的同時,積極尋找一些節能型和環境友好型的企業。除了重點把握通風空調系統和冷源熱系統外,還引入一些新的節能型或環保型工程項目,從系統到設備,從中央機房到末端系統,讓學生從設備的生產到系統的安裝、調試、運行管理都有一個初步認識,建立專業系統輪廓,為專業基礎課程的學習做好準備。
生產實習強調“生產過程”和“以動手為主”。2008年建環專業與南華大學三力高科技公司合作建立了“工藝風力與濕能技術”湖南省產、學、研示范基地,并建立了建環專業校內生產實習基地。實習的一半時間安排在校內生產實習基地完成,主要實習內容包括:風管(圓形、方形)制作與連接、水管套絲與連接等,涉及下料、剪切、折方、焊接、鉚接、咬口連接、法蘭制作等工藝流程。此外,我們與南華大學附二新醫院、晶珠廣場、電力賓館、江東冷庫等合作建立了5個校外生產實習單位,學生可以去現場進行系統和設備的操作實習,學習系統的運行和管理過程,進一步加深對專業課程的理解。
畢業實習是實習的重頭戲。我校建環專業已經與廣州凌云置業有限公司、廣州鼎泰凈化工程有限公司、廣州市華德工業有限公司、廣東西屋康達空調有限公司等合作5個企業單位簽訂了長期實習基地合同,每年安排學生到1~2個新開工的建設工地進行實習,既帶來了新建項目“新”的效果,同時能達到一定“量”的要求,能夠保證畢業實習順利完成。經過長期實踐,我們探索了集中與分散相結合的畢業實習形式,在保障畢業實習教學要求的前提下,一方面采用集中實習,由帶隊教師集中指導,集中答疑,方便學生集中學習;一方面提倡部分學生分散實習,針對學生個性化的需求,有針對性地擴展學生的興趣,為這部分學生“學習-就業-創業”的發展之路創造條件。作為對分散實習的補充和延伸,我們還實行了開放性實習,以實習單位負責指導為主,定期向帶隊教師匯報實習狀況,甚至可以與畢業設計融為一體,在畢業實習中進行畢業設計,如此實現了畢業實習、畢業設計和就業的一體化教學,在彈性教學與彈性就業方面不失為一種有益的嘗試。
2.3 面向工程設計,注重實踐,突出應用能力培養
2.3.1 課程設計
課程設計是工科學生從理論學習向工程應用能力過渡的一個重要綜合性實踐環節,是培養學生工程素養的重要部分,是畢業設計的預演,要求學生能夠綜合運用基礎理論知識和專業技能解決具體工程實際問題。為了加強對工程應用能力的培養,我們結合專業實際,整合課程設計內容,優化開設方案,緊密結合工程應用型人才培養的需求,體現綜合性、系統性和應用性的原則。
針對建環專業水、電、暖緊密結合的特點,課題組提出了水電一體化、冷暖不分家和風系統、水系統并重的課程設計總思路,將相關課程中涉及冷暖、水電、風和水系統等分別綜合設置課程設計內容,即提出了空調冷熱源課程設計、建筑水電課程設計和暖通空調設計(包括風系統設計和水系統設計)。三大課程設計內容涵蓋了冷熱源工程、暖通空調、建筑電氣、通風工程、建筑消防設備、建筑給排水等多門專業課程,體現了綜合性和系統性;同時課程設計內容上緊密結合節能減排和低碳設計的思路,體現了時代性和應用性。
2.3.2畢業設計
畢業設計是本科教育階段最后也是最重要的一個實踐教學環節,是學生綜合應用所學的各種理論知識和技能,進行全面、系統、嚴格的訓練及工程能力和工程素養培養的過程,是架起學生從學校走向社會的橋梁,是學生從應試能力走向工程素養的分水嶺,是學生從學校步入工作崗位進行的“總決賽”,是4年大學教育的總閱兵。
除了繼承課程設計遵循的綜合性、系統性和應用性的指導原則外,我們更注重學生工程素養的鍛煉。工程素養是對工程概念、范圍及應用等所具備的常識和技能。課程設計注重工程應用能力的培養,注重技能的學習。而畢業設計是學生從工程能力向工程素養過渡的過程,是應用型人才培養的升華。
畢業設計的重點是工程方案優化設計、系統的經濟性分析和社會效益分析、方案可行性分析、方案的實現方法和手段等,針對當前“系統設計可能節能,但施工和管理都不節能”,一味追求“空調系統就是要冷”的現狀,結合自身實踐教學特點和實踐經驗,課題組確定了“節能貫穿系統設計、安裝及運行管理全過程”的總方針,提出了“地位突出化、設計綜合化、題目多樣化、方案個性化、過程立體化”的改革總目標[3],結合教師的科研課題和大學生創新課題,總結出“一題多方案、一方案一人,多方案比較”畢業設計新的指導方法,既體現了“一人一題”總思路,又體現了畢業設計的個性,同時還利用各方案之間的相互比較,確定優化系統方案,以上過程大大提升了工程能力和工程素養。
計算機和網絡技術迅速發展的今天,使得畢業設計中融入信息技術和網絡技術成為可能。CFD(Computational Fluid Dynamics)技術就是在計算機上做模擬預試驗,是計算機技術飛速發展的產物。目前已經應用到我校建環專業通風空調系統方案設計中,通過對風系統的數值模擬,確定最優的氣流組織方式、風速、溫濕度等參數,為系統方案設計提供參考依據。網絡技術為畢業設計指導提供了一個很好的交流平臺,目前,我校建環專業的畢業設計部分內容可以在網絡上完成(如負荷計算、設備選型等),通過QQ、微博等方式完全實現了畢業設計小組在線答疑,此平臺的建設有利于學生和教師、學生和學生之間進行有效的交流。
3 實踐教學改革實施效果
經過近三年建環專業(建環2005級、建環2006級、建環2007級)共計6個班210人的實踐教學環節改革試驗,學生普遍反映實踐學習興趣提高,工程能力和工程素養顯著增強。其中有3人次參與導師的科研項目取得了成果,分別發表科研論文并獲得國家專利;2010年有2名學生到清華大學進行畢業論文的研究;近三年本科畢業生考取研究生的比例均在20%以上;建環專業畢業生以扎實的理論基礎、良好的工程素質和較強的工程實踐能力備受用人單位和企業的青睞。從最新的2007級就業信息了解到,98%以上學生已簽訂就業意向,通過實踐教學效果的改善促進了學生就業和考研。與此同時,以工程應用為目標的實踐教學改革模式對師資隊伍提出了更高的要求,在很大程度上促進了教師的科研能力和教學水平的提高。
參考文獻
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因此,為進一步與社會接軌,培養社會所亟需的專業人才,很有必要對加強對建環專業學生的復合知識和素質的培養。為此,筆者通過完善建環專業人才培養方案、改革教學課程體系、構建有助于復合型人才培養的實驗教學體系來增加學生的復合型知識,通過鍛煉學生運用多種知識解決實際問題的能力來培養學生的復合型素質。
一、研究并修訂建環專業學生的培養方案
基于對學生復合型知識培養的要求,在全國建環專業指導委員會提出的專業培養規格基礎上,進一步加強與建筑、自動控制、電氣、給排水、熱能、燃氣、工業空調、經濟與管理、外語、計算機等相關專業知識的交叉融合,適當增加專業交叉型課程的學時數,以在現有課程體系的基礎上擴充學生的復合型知識面。如增加《紡織空調除塵技術》、《建筑設備工程施工組織與經濟》、《暖通空調工程設計方法與系統分析》等交叉型課程,并把原有15學時的選修課程改為30學時。
二、優化課程體系
基于復合型人才培養方案的研究,在高校建環專業指導委員會所制定的教學基本要求指導下,對課程設置和課時分配進行研究,優化課程體系,如把專業最核心的課程――《暖通空調》進行了授課調整,把《暖通空調》課程分為空氣調節、供熱工程兩部分進行授課,并參閱推薦教材對授課內容進行了優化組合。這經多年實踐證實符合本校學生實際且能激發學生的學習興趣。課題組教師還對課程銜接部分多次探討并確定在更適宜的課程中講授。例如,《暖通空調》課程內的負荷計算等內容放在《建筑環境學》課程講授,并以大作業形式鞏固所學知識;把《建筑環境學》的通風內容放在《通風工程》中講授;把《建筑環境學》中的熱傳遞、濕傳遞放在《熱質交換原理與設備》課程中重點講授。
原有的教學計劃中,特色不夠明顯,對培養復合型人才支持力度不高。因此,本次教學改革項目強化有助于提升學生綜合素質的特色課程。并注重學生主要素質培養課程的建設,目前具有特色的課程共有2門省級精品課程、2門校級精品課程、6門校級優秀課程。
三、改革課程選修機制
為擴大學生的知識面及任選課的多樣性,把選修課程歸納為三個方向模塊,每個方向都緊密結合社會對復合型人才的要求,包含有四門以上的選修課程,學生可依據自己的興趣和實際情況任意選修其中一個方向。這種課程選修機制可以結合學生的興趣來擴大學生的知識面,有助于學生復合型知識的拓展和綜合創新能力的培養。三個方向分別為空調節能方向、環境消防方向、燃氣方向,每個方向均有4門選修課程。其中空調節能方向的課程包括:蓄能空調技術、熱泵技術、太陽能利用、建筑節能技術;環境消防方向的課程包括:建筑給排水、建筑防火、建筑防排煙技術、建筑消防工程;燃氣方向的課程包括:燃氣燃燒與應用、燃氣與熱力工程施工、燃氣安全、燃氣熱力運行調節。
四、構建有助于復合型人才培養的實驗教學體系
建立復合型人才培養所需要的實驗教學平臺,構建了“基礎實驗-綜合實驗-創新實驗”三位一體的實驗教學體系,提高綜合型、創新型實驗的比例,進一步加大實驗室開放的力度。從2006年至2010年,共投入350余萬元用于加強實驗室建設,中央與地方共建基金資助的“恒溫恒濕人工環境實驗室”“樓宇自動化重點實驗室”已經建成并投入使用。這兩個實驗室主要涉及復合型人才培養所開設的課程中的一些創新型、綜合型實驗。
五、鍛煉學生運用多種知識解決實際問題的能力
要求學生在畢業實習和畢業設計階段,按照復合型人才的培養要求,綜合解決工程實際問題,進行鍛煉。鼓勵學生參與教師科研項目和實際工程項目,并在公開出版的刊物上發表科研論文。鼓勵學生在學有余力的情況下進行兼職,參與并融入社會,獲取有益的社會經驗。
為了提高專業實習環節的質量,增強建環專業學生的工程實踐能力,在已有的8個校外實習基地的基礎上,又先后在中原工學院南校區建立了鍋爐房、換熱站、冷凍站、圖書館中央空調系統等4個校內實習基地。依托校內實習基地可培養學生綜合運用專業知識解決實際工程問題的能力。學生不僅可在校內實習基地參觀,還可以實際操作,尤其是學生可以在指導教師的指導下,依據季節的不同,對中原工學院南區供熱或供冷狀況進行系統檢測和故障分析診斷,進而提出系統優化方案,提高工程實踐能力和綜合素質。
六、效果及結論
經過本項目的改革與實踐,適合復合型人才培養的學生培養計劃、課程建設、實驗室建設、實習基地建設及專業建設均取得明顯的成效。2007年獲批河南省特色專業建設點,2008年被批準建設河南省高??照{節能工程技術研究中心,2009年被教育部批準為國家級特色專業建設點,2010年建環專業教學團隊被河南省教育廳批準為河南省省級教學團隊,2011年本校的建環專業再次順利通過建設部組織的專業復評估。同時,在2011年5月組織的畢業生質量追蹤調查表明,用人單位高度認可我校建環專業畢業生所具有的知識、能力和素質方面的復合型特質,并認為本專業的畢業生具有較強的工作能力及實際操作能力,來單位后適應能力強。這表明本項目培養復合型人才的改革與實踐很好地完成了預定任務,可供國內同類專業借鑒和參考。
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根據教育部1998年頒布的全國高等學校本科專業目錄,將原供熱通風與空調工程和燃氣工程兩個專業合并、調整、拓寬組建而成建筑環境與設備工程專業。新專業建設既要考慮原專業的課程體系和教學內容,又要考慮社會經濟發展的需要,拓展專業面。全國專業指導委員會對專業培養方案作了大調整,主要遵循三個原則。第一,特色原則。本專業核心基礎是建筑環境科學,代表課程是“建筑環境學”,它反映了本專業與熱能動力工程專業的根本區別。第二,學科原則。學科為主、兼顧專業的原則是本科培養方案“厚基礎、寬口徑、高素質、強能力”的具體體現。第三,共性原則。建立專業培養方案的總體框架,使之在課程設置和教學內容上,將共有的基本理論、技術原理從專業課中提取出來,形成了一個專業技術基礎平臺,如建筑環境學、熱質交換原理與設備、流體輸配管網[1,2]。經過十多年的改革和完善,全國各高校的建筑環境與設備工程專業辦學日趨成熟。本文結合我校建筑環境與設備工程專業的辦學實際情況,在凸顯特色方面,進行了一系列的改革和建設。
一、我校建筑環境與設備工程專業的歷史演進
湖南科技大學建筑環境與設備工程專業籌建于1992年,并在采礦工程和礦山通風與安全工程兩專業中組織部分學生開辦暖通專業課程輔修班,1994年在原礦山通風與安全工程專業設置供熱通風與空調工程專業方向。1997年成功申報了供熱通風與空調工程專業并正式招生。1998年,國家教委調整專業目錄,本專業更名為建筑環境與設備工程專業。自1994年來,我校建環專業已招收學生17屆,為企業培養了1000余名專業技術人才。2006年,我校獲得供熱、供燃氣、通風及空調工程碩士學位授予權,并于2007年開始招收碩士研究生。2008年,我校建筑環境與設備工程專業成功申請為湖南省特色建設專業。
二、我校建筑環境與設備工程專業的特色建設成效
通過近五年的特色建設,我校建筑環境與設備工程專業的師資力量得到了加強?,F在共有教師16人。職稱結構:教授4人,副教授3人,講師9人;學歷結構:博士學位8人,碩士學位8人;學緣結構:分別畢業于10所高校,大部分有兩個專業以上的學習經歷和工作經驗。在課程和教材建設方面,老師們整合了課程內容,制訂了富有特色(礦業、新能源技術和應用型)的本科人才培養方案,先后主編或參編了全國性專業教材7部,正在主編建筑環境與設備工程特的色教材《地下空間環境控制技術》和《建筑節能技術及工程》。在實踐教學方面,加大實驗室建設力度,用“三平臺雙路徑”實驗室建設模式[3]新建成了較完整的專業實驗室,結合特色,新建了地下空間環境控制實驗室。2006年“實驗室建設與科學研究互動培養創新人才的研究與實踐”獲湖南省教學成果三等獎。同時加強校外實習基地的建設,我校建筑環境與設備工程專業實習基地湖南凌天科技有限公司被評為湖南省優秀實驗室;與湘潭平安電氣集團有限公司共同成功地申報了“湖南省礦山通風除塵裝備工程技術研究中心”。通過參與工程技術研究中心的建設和實驗室建設,專業建設與科學研究互動相長,教師的實踐能力和工程能力得到了加強,教師的科研項目質量和數量大幅提升,近年來教師獲得了一批具有地下空間特色的縱、橫向科研項目,繼而提升了培養學生應用能力的平臺,拓寬了學生的知識面和專業面,提高了學生就業率,專業發展態勢良好。
三、特色專業思路與原則
3.1 用已所長,培育礦業特色
各高校中各專業辦學的背景、條件、歷史不盡相同,只有深刻領會各地區各行業該專業的內涵和外延,才能培育出行業特色。我校建筑環境與設備工程專業與許多高校不同,它隸屬能源與安全工程學院,與礦業工程有著緊密的聯系,這就為本專業形成行業特色打下了基礎。
從辦學歷史看,我校建筑環境與設備工程專業的前身為礦山通風與安全工程專業,該專業完全是為煤礦開采服務的,其主要目的是為煤礦開采提供一個安全、健康、舒適的生產環境。我校建筑環境與設備工程專業服務對象從過去的單純為礦業服務,轉變為同時為礦業與建筑兩大行業服務,拓寬了學生的知識面,增強了學生的就業能力。建環專業和原礦山通風與安全專業的基礎非常相近,均以流體力學、工程熱力學和傳熱學等為專業基礎課,而建筑環境與設備工程專業側重于為建筑空間的使用者提供安全、健康、舒適的工作和生活環境。隨著礦山開采逐漸向深部深入,井下工作環境高溫、高濕愈來愈突出,工作面溫度超過35℃、相對濕度接近100%,工人中暑現象頻有發生,井下高溫已成為了礦山安全生產的災害。在這種情況下,為礦山井下空間創造舒適的氣候條件,將是建筑環境與設備工程專業拓展的一個重要方向。
從專業教學內容看,我校建環專業具有地下工程特色[4,5]。建環專業主要是針對地面建筑的,為地面建筑提供舒適的室內環境。我校建筑環境與設備工程專業在強調為地面建筑服務的同時,強調為地下工程服務,要求學生將所學的建筑環境控制理論,靈活地、創造性地應用于地下空間的環境控制與維護。然而由于地下空間的特殊性,地面建筑的室內環境控制與地下空間的環境控制不盡相同,地下建筑工程有著更大的特殊性和更高的安全性。因此,在教學中,在教授學生基本的室內環境控制理論的同時,突出強調普通的環境控制理論在應用于地下空間時的特殊性。在強調環境控制理論的地下應用時,要求學生不要將地下空間僅局限于礦山,城市地下空間和其它的地下空間利用(如地鐵、隧道、地下倉庫等)同樣是室內環境控制研究對象的范疇。正是在教學與科研過程中,同時兼顧了地面與地下,強調了建筑環境控制理論在地下空間的應用,拓寬了學生的知識面,強化了學生對所學知識的靈活應用能力,使得學生的就業更有了發展的空間,同時也進一步增強了專業的地下空間環境控制特色。#p#分頁標題#e#
3.2 體現前瞻性,發展再生能源技術
人才培養只有跟上時展的步伐,才會被社會接納。能源與環境是當今社會發展的兩大主題,如何安全、高效地開采和使用不可再生能源,以及合理開發和利用可再生能源,是實現我國能源環境可持續發展所必需解決的重要課題之一。我校建環專業與能源產業聯系緊密。一方面是由于我校建環專業具有濃厚礦業特色(地下空間環境控制),主要體現在該專業與能源開發的關系,促進煤礦安全、高效生產,更好地服務煤礦企業,是該專業目標之一。另一方面,建筑能源在國家的總能耗中占有相當大的比例(約占30%左右),有效節約建筑能耗,創造安全、舒適、健康的工作環境,更是該專業追求的目標,這體現了該專業與能源節約的關系。然而,無論如何節約,不可再生能源資源也總有消耗殆盡的一天,開發和利用可再生能源,才是實現能源、環境可持續發展的最終途徑。如何合理地開發和利用太陽能、風能、地熱能、生物質能等可再生能源,是該專業下一步的追求目標。因此在課程設置中,開設了建筑節能方向選修課,在專業課程的教學中,向學生灌輸能源的重要性,樹立學生節約能源的思想,開闊學生開發和利用可再生能源的視野。在培養方案和課程設置中,加強了能源節約和可再生能源利用方面的教學,更好地為我國經濟和社會朝著科學、可持續、協調的方向發展而服務。
3.3 科學定位,突顯應用性
我國高校的建筑環境與設備工程專業,多數是為民用建筑服務,主要是從事民用建筑的通風、空調、采暖等相關工作。然而,從專業建設的開始,我校該專業就將其專業定位為“工業與民用相結合”的建筑環境與設備工程專業。一方面是由于我校具有濃厚的工科背景,與煤炭工業有著緊密的聯系;另一方面,也是看到了工業發展的勢頭和工業對環境與安全人才的需求。特別是工礦一線企業需要大量的應用型人才,這就為我們這類高校畢業生提供了機會。因此,在制訂培養方案和進行課程設置時,特別強調了專業的實際應用性、針對性、適應性。如加強了工業通風與除塵課程的教學,尤其是地下空間的通風與除塵。近年來,電子、醫療、食品、精密機械等一些特殊行業發展迅速,這些行業往往需要高度潔凈的生產環境,急需要從事潔凈空調的設計、安裝與維護的專業人才。為了滿足這一需要,我們在國內較早地開設了《空氣潔凈技術》專業選修課,并編寫了我國第一部《空氣潔凈技術》國家級規劃教材。
四、特色專業建設實踐
4.1 人才培養模式
我校建筑環境與設備工程專業的人才培養目標是:堅持全面體現“教育要面向現代化,面向世界,面向未來”以及要全面推進素質教育的時代精神,培養能適應21世紀社會主義現代化建設需要,德、智、體全面發展具有基礎扎實、知識面寬、素質高、能力強、有創新意識和一定創新能力,掌握建筑環境與設備工程管理的基本理論和方法,具備建筑環境與設備工程師的基本能力,能從事室內建筑環境設計和管理的應用型復合人才。
為了實現以上人才培養目標,我校建環專業本著“加強文化素質教育、基礎教育、拓寬專業面為基礎;以礦業為特色;以工程實踐為根本;創造較好的工程實踐環境”的思想,制訂了富有特色的培養方案。為了大力加強實踐環節和工程訓練,我們先后在四家單位建立了實習基地。并將工程能力培養貫徹到教學大綱、實驗大綱、設計大綱、實綱當中。
在體制模式上,努力為學生提供因材施教的環境和教育發展的空間,實行學年學分制,即按課程課時來計算學分,學分作為學籍處理和評優評獎的依據,保留按學年升留級和退學制度,采取主輔修制。在過程模式上,采取分段培養模式,即“2+2”的培養模式,這種模式將教學全過程分為基礎學習和專業學習兩個階段,前階段注重基礎和人文知識的培養,后階段加強專業知識和工程能力的培養。
4.2 調整課程體系
從培養目標出發,按建筑環境與設備工程專業能力的要求,結合我國經濟建設和社會發展對專業人才的需求,制定和調整建筑環境與設備工程專業課程體系。設立三個平臺的課程體系:基礎平臺、專業基礎平臺和專業方向平臺[6]。整個課程體系在基礎課和專業基礎課的設置上,貫徹了寬基礎的原則?;A課和專業基礎課涉及數學、物理、化學、機械、力學、電學、計算機應用、管理科學等學科,還包括了建筑環境與設備工程專業所必需掌握的專業基礎知識如工程熱力學、傳熱學、流體力學和建筑環境學等。
在專業課設置上,強調了專業知識的全面融合,對建筑環境與設備工程專業的原有課程進行了徹底的刪、拆、并、增等處理,將供熱工程、通風工程、空氣調節課程知識有機地結合在一起,成為一門新的課程《暖通空調》。在充分研究學科知識的基礎上,對原專業課程進行全面的精煉和整合,建立新課程體系的框架,設置《流體輸配管網》、《熱質交換原理與設備》等課程,將原來的《鍋爐與鍋爐房設備》調整為《空調冷熱源工程》。率先開設專業選修課《空氣潔凈技術》,并編寫國內第一部《空氣潔凈技術》本科教材。為了形成自己的特色,開設了《礦井通風與安全》、《地下空間環境控制》等相關專業課,將建筑室內環境延伸到“地下空間”,尤其是將地下空間降溫、通風除塵、噪聲治理等內容融入到課堂教學中,拓寬了學生的知識面,使我校建筑環境與設備工程專業的學生能成為各大中城市所迫切需要的人才[7,8]。
4.3 加強實驗室建設
建筑環境與設備工程專業實驗室建設卓有成效,創造性地提出了“三平臺雙路徑”實驗室建設模式。經過近20年的建設,現已逐步建立起通風、空調、制冷、供熱、傳熱傳質和熱工等六個專業實驗室,擁有粒子圖像測速儀、高速攝像儀、空調機組性能綜合實驗系統、風洞、色譜儀等大型儀器設備,以及常規的溫度、濕度、風速、流量、壓力、有害氣體濃度、粉塵粒徑和濃度等參數的測試儀器和儀表,完全滿足專業實驗的要求。另外,專業還設有數值仿真實驗室,擁有FLUENT、PHEONICS、ANSYS等數值仿真軟件。實驗教學用房面積達1000余平方米,設備總值800余萬元。#p#分頁標題#e#
4.4 改革實踐教學模式
改變實驗教學模式,培養學生主體意識。本專業在完善現有實驗的基礎上,開發設計型綜合性實驗,要求學生獨立設計實驗方案,自擬測試方案和實驗報告,掌握大型暖通空調設備性能的測試方法,并分析各設備性能的影響因素,充分發揮學生的思維能力和學習能動性,為開展本專業的實踐教學創造良好的實驗環境。
改革課程設計模式。主要是改變設計選題,將課程設計進行深化和拓寬。改變過去由教師指定內容,由學生按一定要求、一定形式進行設計的模式,由教師提供基本設計條件,而具體設計方案由學生自由選擇,要求學生提出自己的設計思路和方法,使學生在設計過程中能主動尋找問題、發現問題、解決問題。為了提高學生對本專業知識的綜合運用能力,將制冷課程設計與空氣調節課程設計結合起來,將空調設計對象作為制冷站的一個用戶,制冷站將為其提供冷源[9]。將供熱工程和流體輸配管網課程設計結合起來,將熱源、熱用戶、管網輸配系統作為一個整體進行考慮,有效地提高了學生綜合分析問題和運用所學知識解決實際問題的能力[10]。
改革實習模式。專業實習主要有認識實習、生產實習和畢業實習。過去認識實習安排在專業課授課之前,生產實習一般安排在第三學年末。這種實習安排存在兩個不足,一方面,實習模式老化。現在的畢業生自主擇業,有相當大比例的學生畢業后只是從事相關專業的工作,實習內容與學生今后的工作內容缺乏緊密聯系;另一方面,實習經費短缺、實習場地有限。因此,我校建環專業積極進行校外實習基地建設,選擇具有專業先進水平的企業作為校外實習基地,并于2009年我校建環專業的實習基地被列為湖南省優秀實習基地。校外優秀實習基地建設為學生提供了方便的工程現場和實習平臺,使學生的實踐能力與主體意識得到了進一步的提高。
4.5 強化科研,以科研促教學
在實驗室建設與科學研究相結合的10年中,我們取得了較好的成績。近年來承擔了省級和校級教研教改課題10余項,制作了專業基礎課和專業課的多媒體課件。在科研方面,承擔了國家自然科學基金、國家發改委項目、湖南省自然科學基金、湖南省教育廳重點項目和優秀青年基金、湖南省科技計劃項目及橫向課題等共計80余項;其中利用實驗室完成了科研項目近20項,獲得省市科技進步獎5項;在實驗室實驗的基礎上發表的研究論文30多篇;科研為實驗室開發研制了實驗設備10臺。共申報專利6項,其中發明專利2項,獲實用新型專利授權4項。在國際刊物、國內重要刊物上近200篇,其中被三大檢索收錄40余篇。這些成果的獲得不僅提高了老師的科研興趣,同時也極大地鼓舞了學生參與科研活動的愿望;在科研中促進了教學,在教學活動中提高了科研水平,師生雙方都獲得到了不同程度的進步。
4.6 彰顯辦學特色,全面提高學生綜合素質
隨著我國改革開放的不斷深入,國民經濟的快速增長,人們物質生活水平不斷提高,建筑環境與設備工程專業在近年來有了長足的發展。到目前為止,全國共有140所高校設有該專業,年招生人數1萬余人,每年畢業生的就業壓力很大。我校建筑環境與設備工程專業雖然辦學歷史不長,但在以下兩方面有較強的優勢,形成鮮明的行業特色:
其一,我校原是礦業類高校,主要為礦山服務,為煤礦開采提供一個安全、健康、舒適的生產環境是我校建環專業的任務之一。上世紀90年代初,隨著改革開放的縱深發展,社會對人才需求發生了一定的變化,我校及時調整了專業服務對象,從單純為礦業服務,轉變為同時為礦業與建筑兩大行業服務,拓寬了學生的知識面,增強了學生的就業能力。我校建環專業的專業基礎沒有發生根本轉變,都是為建筑空間的使用者提供安全、健康、舒適的工作和生活環境,只是研究對象由原來的單純地下空間轉變為了同時研究地上、地下空間。因此,我校建筑環境與設備工程專業是在原礦山通風與安全專業基礎上的拓寬,具有明顯的礦業特色(地下空間環境控制)。
其二,我校原礦山通風與安全工程專業為建筑環境與設備工程專業具備礦業特色(地下空間環境控制)奠定了人才基礎。大部分老師具有采礦工程及建筑環境與設備工程兩個專業的學習經歷,原礦山通風與安全專業的大部分儀器設備(如風洞、風網、粉塵、噪聲及有害氣體的檢測裝置、風壓、風速、流量等測量儀表等)和圖書資料都可為建筑環境與設備工程專業共享。此外,教師的許多科研項目涉及礦井瓦斯、粉塵等有毒有害物質的控制、礦井高溫、高濕環境的調節、噪聲的治理以及通風網絡分析與調節等,均與礦業工程相關,煤礦企業是我校建環專業畢業生就業的途徑之一,拓寬了學生的就業渠道。
五、結 語
高校間的競爭,很大程度上是辦學特色的競爭,只有重視和加強專業特色的建設,才能增強學校的核心競爭力。我校建筑環境與設備工程專業經過十幾年的建設與發展,在辦學基本條件、師資隊伍、課程體系與內容等方面進行了有益的探索和建設,形成了具有我校特色的建環專業人才培養模式與培養方案,培養出了一大批寬口徑、強基礎、有特色的綜合性高素質人才,該專業的畢業生普遍受到用人單位的一致好評。
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篇8
Key words: architectural design; ecology; application
中圖分類號:TU2文獻標識碼:A文章編碼:
1、生態學及生態建筑
生態學是研究生命系統與其周圍環境系統之間的全部關系的學科。生態學認為任何大小的空間內的生物和非生物成分通過物質的循環、能量的流動和信息的交換而構成一個開放的具有自我調節功能的有序整體,即生態系統。依據生態學的基本觀點,建筑必須考慮人類整體以及自然整體的生存和生活。從這樣的觀點出發,建筑與其周圍的環境是一個有機的整體,是周圍整體環境中的一個環節,建筑物對其周圍環境的影響應當控制在生態系統的自我調控能力之內,使得整個生態系統處于良性循環的狀態,使得建筑物與周圍的環境處于和諧狀態,一言以蔽之,即實施生態建筑。這樣的建筑以整體和諧、高效環保、 靈活性強為其根本特點,因此,生態建筑在設計的時候,必須遵循如下原則:
首先,整體設計。這一原則要求我們在做設計的時候,應當從生態整體的觀點出發,使得建筑物與自然環境、社會人文環境以及經濟環境之間達到和諧共生, 成為一個有機整體,使得人、建筑、環境構成一個良性循環的系統。
其次, 高效無污染。這一原則是前一原則的延伸。提高能源的利用效率,采用對自然環境以及對人體無害的材料,盡可能減少建筑物對周圍環境的破壞,以最少的非再生資源消耗換取最大的使用價值,即舒適健康的人居環境,這是生態建筑最基本的要求,也是生態建筑最為顯著的特點,貫穿于建筑的始終。
再次,靈活多適。由于建筑系統在其全壽周期內,與周圍環境存在著相互作用的關系,這種相互作用會隨著時間的變化而變化,同時建筑物的功能在這個周期之內也會發生變化,為了避免過早廢棄,需要建筑師采用 “適應性改變”、“靈活性設計概念”、“長壽多適概念”以及“合理廢棄概念”等策略,以使建筑物能夠適應未來的變化。
2、生態建筑的基本特征
生態建筑的環境要有潔凈的空氣、水源與土壤不受到不良自然環境的危害, 也不易遭受自然災害的侵襲,基本特征如下:
2.1建筑物要盡量保持和開辟綠地。在建筑物周圍種植樹木防風、遮蔭,改善景觀,保持生態平衡。重視室內空氣質量,保持新風在室內的流動。
2.2建筑物的資源、能源和其他消耗至最低程度。建筑物應該充分有效地使用水、能源、材料和其他資源。盡量利用清潔能源(如地熱與太陽能、水能、生物能和風能 ),保護與改善自然環境。在滿足人們的健康、舒適、安全使用的情況下降低消耗、節省資源。
2.3建筑物應有合理的朝向布局,以充分利用太陽能。建筑物的形體布置合理, 應減小建筑物的體形系數,以減少采暖與制冷能耗,建筑物的圍護結構應該采用高效保溫隔熱構造,并具有良好的自然采風系統以及充分的自然通風條件; 建筑物內的房間設置、布局恰當,既滿足使用舒適度,又節省能源。
2.4回收并重復使用資源。從舊有建筑物中拆除的建筑材料,如磚石、鋼材、木料、板材和玻璃等,盡可能保護好,根據不同情況,力求回收利用,做到建筑材料―――建筑―――建筑材料―――新建筑的良性循環。
3、從生態學的角度出發進行建筑設計
一個生態系統,如果結構和功能受到損害,生命維持系統瓦解,就會引發生態危機。城市生態系統亦然。一個優化的城市生態系統除要求功能多樣,以提高系統的穩定性和自調節能力,還要求各項功能協調,系統內耗最小,這樣才能達到系統整體的功能效率最高。因此一棟建筑的設計, 甚或是一個街區設計就要考慮城市生態系統的各個要素,處理好局部與整體的關系,盡量增加局部的自然生態要素,并且與特定的氣候及地理環境相適應,這樣才能有利于城市生態系統的能量流動和物質循環,減少城市系統循環的梗阻, 維持城市生態系統的動態平衡。生態學研究問題和解決問題的方式,是把問題的各個要素放入一個整體系統內,并以相互聯系的方式來對待,問題的最終解決不是單一地消滅或改變其要素, 而是達到一種系統內的平衡。受這種思維方式的啟發, 建筑設計, 也應當把設計放到整個城市生態系統當中,對歷史、文化、經濟、社會、氣候、地形、心理行為等要素加以考慮,把問題與答案、思考過程與設計結果放在整個系統內,動態地研究或探討它,以尋找最佳設計方案。這就是作為生態學角度進行建筑創作的整體方法論。( 圖 1)
圖1生態學角度的創作方法論圖解
城市生態系統除具有生態系統的某些特征外,又具有人為性、開放性、復雜性等特點。城市的開發建設與建筑活動要兼顧這兩方面的特性,使人工系統與自然系統協調,使建筑與城市生態系統協調,城市生態系統與大自然生態系統協調, 從而使建筑環境與城市環境獲得可持續發展的前景。
首先,建筑設計中的重要工程處于一定的自然生態系統之內,應注意保護自然景觀,特定地段的物種多樣性, 創造自然開敞的綠地系統,并與當地的氣候和地形相適應, 注意節能。自然景觀的破壞是一個無法修復的不可逆過程,有效地利用自然景觀資源遠比破環它更經濟,更容易形成特色。城市物種本已貧乏,保護猶不及,更不應毀壞。創造自然開敞的綠地系統,為生物提供繁衍之地, 增加人類對于自然的可達性和親密性, 同時也能調節城市的微氣候。
其次,建筑設計處于特定的人類文化系統之中,要注重社會、歷史、經濟、文化、心理行為等要素的繼承和創新。這與近年來所探討的文脈的繼承有類似之處,只不過本文是借用生態學的研究方式,從系統論的觀點出發,把這些要素放置到一個動態系統之內,來考慮建筑設計在這個系統中的操作過程。建筑設計不應當消滅或改變這些要素而是要進行創新和重組,疏導原系統的梗阻,降低原系統的內耗,達到系統內的新平衡。當代人常會感到環境的混亂不定和無歸屬感,這是由于建筑與環境設計和文化諸要素割裂所致。
4、生態建筑設計方法
4.1建筑與人和諧共生
在設計中強調以人為本,決不是“人類中心論”。建筑活動的主要目的是為人類生產、生活提供健康、無害、舒適的環境。建筑應滿足人與自然的和諧共生,利用自然條件創造優美的外部視覺景觀,改善室內環境品質,提高舒適度,降低環境污染。滿足人們生理和心理需求,才是綠色生態建筑的基本內涵。
4.2建筑與自然環境共生
在對建筑物進行規劃設計時,首先要遵循這一原則,即盡可能尊重和保留有價值的生態要素,盡量少地干擾和破壞自然環境,使建筑環境與自然環境融合和共生。設計時,必須尊重這些自然因素,必須考慮建筑物對這些因素所可能造成的影響,根據這些因素的本質特性,科學地確定建筑面積,因地制宜,設計合理的建筑類型,選用對周圍生態環境干擾少的建筑材料,減少對水資源的破壞和污染,全方位考慮建筑綠化,降低能源消耗,以使得設計出的建筑物對這些自然因素的影響降至最小。
4.3建筑與社會環境和諧
建筑物在與自然環境共生的同時,還必須與社會環境和諧,因此,在建筑方案設計之前,必須對當地的風土人情、地域景觀、審美品位進行詳細的調查,在此基礎上,選擇恰當的建筑語言,設計恰當的空間形態,使建筑物在其全壽周期內,對當地的地域景觀、傳統建筑能夠起到保護和發展的作用,對居民原有的生活方式能夠起到保持作用,對土地、能源、交通不形成壓力作用,能夠讓居民參與建筑設計與街區更新過程,保持地域的恒久魅力與活力等。
5、我國生態建筑發展存在的問題
5.1 缺乏對生態建筑的正確理解
生態建筑的概念國內外學術界有許多不同的解釋,但核心的內容是根據當地的自然環境,運用建筑學、生態學的基本原理,合理安排組織建筑與其他相關因素的關系,使建筑物與其周圍環境成為一個有機的結合體,同時具有良好的室內氣候條件和建筑物的自我調節能力,并具有節地、節水、節能、減少污染、延長建筑壽命、改善生態環境等優點。但是有人認為只要將建筑物周圍加一些綠化就是生態建筑,在建筑物內部點綴一些植物就是生態建筑,建筑物單純的節能就是生態建筑,還有人認為建筑的平面將來有重新劃分的可能就是生態建筑等等。
5.2 缺乏對農村生態建筑的系統研究
我國作為發展中國家生態建筑的系統研究不平衡,其中城鄉的差別較大。目前各個學科研究的重點大多局限在比較發達的城市,缺乏對農村居住環境的系統研究,特別是東北地區。大部分的研究都從本學科(生態學、 環境學、 城市規劃學、建筑學、農業建筑學)的專業角度出發,雖然研究的內容較為豐富,但是各個學科之間沒有很好的結合起來進行深人的研究,特別是如何在特定地區將人居環境與植物環境工程結合起來是函待解決的課題。
5.3 缺乏生態建筑的廣泛實踐
篇9
2012年中國教育部公布了新的學科目錄,藝術學成為獨立學科,下設音樂、美術、設計學等門類。在學科目錄中,“環境藝術設計”更名為“環境設計”,與工業設計、工藝美術等專業并列成為設計學門類下的專業之一。之前,環境設計專業已經幾經更名:中央工藝美術學院成立時期,為室內裝飾(1957年)、之后為建筑裝飾(1958年)、建筑美術(1962年)、室內設計(1980年)、環境藝術設計(1988年)、環境設計(2012年)。其中,1988年專業名稱從室內設計改為環境藝術設計的初衷是將設計范圍由室內擴大至室外,包括建筑內部與外部空間設計、中小尺度的公共環境與景觀園林設計等,這一調整,也是當時國內外形勢所導向,有其必然性和深遠意義。而2012年“環境藝術設計”再次更名為“環境設計”,其初衷應該是希望該專業在教學目標上更強調“環境”而淡化“藝術”。這在藝術學下的設計學科已有先例,“工業設計”也曾將“工業美術設計”中“美術”二字去掉,以強調“工業”的重要性?;仡櫄v史,1957年中央工藝美術學院室內裝飾系成立之初,全系中心工作是為國家建設中的重點工程服務,主要從事室內與建筑外立面設計。這一期間著名的成果有人民大會堂、中國歷史博物館、民族飯店等室內設計與建筑裝飾設計作品。經歷最初成功后,1960年—1975年是該專業的低潮期,全中國每年十名左右的建筑美術專業畢業生竟然難以對口分配,當時能到城市公園綠化部門工作算是較好待遇。上世紀70年代中后期,中國啟動改革開放,出現由于對環境設計需求劇增而產生的設計真空,使設計學科的天平向室內設計等專業傾斜,并持續給環境設計專業帶來了近四十年的發展機遇。與同時期重要建筑常由國外建筑師領銜設計不同,大量國家級建設項目的室內外空間設計幾乎全部由中國自己培養的設計師完成。大量的設計實踐,取得了令人驚奇與矚目的成就,并使一大批室內設計師和景觀設計師快速成長為環境設計專業中堅力量。幾個約略數字可以概括這一時期的發展:全中國開設環境藝術設計專業的大專院校由1977年之前的一所,增至現在的一千余所;每年培養的該專業畢業生由1977年之前的十幾人,增至現在的十余萬人;2000年后,全國與環境設計相關的設計或生產從業人員維持在一千萬人左右,產值年均二萬億元以上。[1]如果說環境設計的輝煌成果源于其一直倡導的設計實踐,那么存在問題也在于由于偏重實踐而欠缺對專業理論的梳理與研究。環境設計專業大多設在美術或設計類院校、少部分設在工科院校中,環境設計教學的理論主要是從藝術學、建筑學、風景園林學等學科理論“拿來主義”式的應用,自有的專業理論一直沒有形成體系。以作者所在的清華大學美術學院環境藝術設計系為例,本科學生在低年級的理論課程為藝術哲學、藝術史、設計史等,高年級的理論課程為設計程序、建筑史、園林史等。針對環境設計專業自身理論研究的不足,使得學科發展與教學實踐出現一些問題,如:環境設計專業的學術地位與其對社會的巨大貢獻不相匹配;對專業水平的評價標準在藝術學、建筑學、風景園林學各自評價標準之間游走,缺乏本專業自成體系的評價方法與理論;部分學生或專業人員缺乏恒長的專業自信,難以終身投入環境設計事業等。
二、專業定位與理論依托
環境設計是由“環境”與“設計”二詞構成,“環境”是對“設計”的定位與約束,“設計”是對學科與學術方向的表達。環境是個總體概念,從尺度區分,可以被表述為宇宙環境、地球環境、國土環境、生態環境等“大環境”;也可以被表述為城市環境、社區環境、建筑環境、室內環境等“小環境”。在教育部學科目錄中對環境設計服務范圍的解釋是“公共建筑室內設計、居住空間設計、城市環境景觀與社區環境景觀設計、園林設計等”,明確地表述環境設計專業研究所指的環境為“小環境”。無論是“大環境”或是“小環境”,“環境”是環境設計專業的關鍵詞,是專業研究的的核心概念。研究環境,是要研究在環境之中的所有關聯者,包括人、其他生命共同體、物與事等各個要素在環境中的關聯關系與變化關系。關于理論與實踐孰先孰后問題,某些特定學科中,是理論指導實踐,如在物理學、化學等理科研究中。在建筑設計學科中,理論與實踐是交互跟進的。而在環境設計專業,實踐先行、理論跟進是目前設計專業的一般常態。在當代學科互動的大背景下,藝術設計學學科的理論體系也在進行著交叉、重構的重大調整,原有的藝術學、建筑學、園林等經典理論與原則也被不斷質疑和重新詮釋。基于此,作者認為,在環境設計的專業理論探討與教學過程中,除了已有的藝術學、建筑學、風景園林學等學科理論外,應加入對當代環境學、生態學、人類學、地理學、社會學等學科的研究,特別是強化對環境學與美學交叉研究的成果——環境美學的研究,應使環境美學成為環境設計專業的重要理論依托。對環境美學的深入研究,特別是彌補當代環境美學對中、小尺度環境與美學關系研究的空白與不足,可能是環境設計專業建構自主專業理論框架的主要基礎與路徑。
三、理論研究的重點
作者認為,當代環境美學與傳統美學的思辨與論爭對環境設計發展有著重要影響,環境設計理論研究的一部分重點應從此處開始。傳統美學是以藝術為主要研究對象,運用哲學觀點探討藝術問題,運用藝術來探討美的哲學。傳統美學源遠流長,18世紀,由于康德的思想體系和啟蒙主義運動,美學開始擺脫對宗教的附屬地位,繪畫、音樂、舞蹈、藝術與設計等在此背景下獲得長足發展。時至今日,傳統美學是中國乃至世界大部分國家藝術與設計教育的主要理論來源,傳統美學的審美認知經驗和藝術規律,如對稱、均衡、節奏、對比、變化、統一等形式美原則一直左右著藝術與設計的審美方法和評價模式。長期以來,傳統美學認為:高層次審美是通過對靜止的藝術作品“無功利靜觀”而獲得,而欣賞自然環境是無法達到“無功利靜觀”的。自然環境可以被普通大眾欣賞,而藝術美只能被藝術工作者創造,并被藝術“熏陶”,懂得“美學趣味”的鑒賞者所感知,所以,藝術美始終高于自然美。自然美被置于藝術從屬地位的另一個觀念是作為傳統美學分支的“如畫性”(Picturesque)美學觀,“如畫性”環境就是適宜入畫的環境,其主旨是像欣賞風景繪畫一樣地欣賞自然環境。在此理念下,自然環境被貶低為欣賞“如畫性”環境的客體與素材,畫家從大自然中挑選出諸如高大偉岸的樹木、曲折有趣的小路、婉轉的河流、巍峨的遠山、神秘的建筑等入畫,而人們依此“美學趣味”對大自然進行有選擇的欣賞。“如畫性”環境支配了人們的環境觀與欣賞文化,并在十九世紀浪漫主義運動中達到頂峰。應當客觀地承認,“如畫性”美學觀對人們認識自然美、保護自然起到一定的歷史作用。直至當代,這一美學觀依然在很大程度上左右著人們的環境審美模式,成為整體與深刻地理解生態環境的“障眼油畫布”,即使是專業人士,如環境設計專家或設計者在評價設計作品水平高低時經常有意無意地將“如畫性”作為評價依據。當代環境美學對傳統美學將自然美置于藝術美之下和“如畫性”美學觀的批判構成了其理論建構的起點。當代環境美學認為:自然環境是一個整體,所存在的一切都有其內在聯系與存在意義,都是美麗的,而非只有“如畫性”才是景觀;自然環境的美不僅在于傳統美學所關注的形式、線條、色彩或構圖,也在于隱藏在自然表面下的生態關聯帶來的健康的美。因此,將環境審美定義為風景畫一樣的主觀審美是一種不成熟表現;除了“如畫性”景觀,包括濕地沼澤、雪山沙漠、海洋深處、平凡的日常景觀在內的一切自然環境都應該成為審美對象。應借助生態科學、地理學、自然史等知識幫助人們對自然環境進行正確、深刻的鑒賞。在此基礎上,當代環境美學提出“自然全美”的理念,倡導培養人類對于自然環境具備包含倫理關懷和整體意識的新審美觀。自然全美理念打破了傳統美學對自然環境“有選擇審美”的舊有意識,使當代環境美學與環境學、生態學一道,站在了哲學理論研究的最前沿。環境美學是銜接藝術學與環境學的重要橋梁,對環境美學理論體系的深入分析與參與研究是環境設計專業教育與理論工作者不可回避的選擇。當代全球學者對環境美學理論的研究尚屬開端,其在宏觀目標與大尺度自然環境(大環境)領域的研究比較深入,但對城市環境、人工技術環境以及中、小尺度環境(小環境)與美學關系的研究多有欠缺,對這些理論盲區的探討,應是當代環境設計專業理論建構的主要課題。
四、專業理念的再調整
以人為本,為人類生活而設計,是設計界一直遵循的定理。設計界據此理念,在歷史發展的各個階段,為人類社會的進步與福祉做出了巨大貢獻。但在當代,以人為本的信條正在逐漸被動搖。與以往思想觀念的變革經常開始于藝術界或設計界不同,這一次變革的聲音始于生態學界,尤其是深層生態學。1973年,哲學家阿倫•奈斯發表了《淺層生態運動和深層、長遠的生態運動:一個概要》一文,該文對當代人類面臨的整體環境問題進行思考,開創了當代環境理論研究的重要領域。深層生態學主要有以下幾個觀點:首先,反對人類中心主義的價值觀與邏輯思維,“深層生態學所持的是一種整體主義的環境思想,是把整個生態圈乃至宇宙看成一個生態系統,人類只是該系統的一部分,是生態圈網上或內在關系場中的一個結。人類的生存與其他部分存在狀況緊密相連,因此,人類無權破壞生態系統的完整性。如果自然受到損害,人類也好不了。據此,人類應該對與自然的關系作批判性思考,并對人類生活的各個方面進行根本性變革?!盵2]其次,在對待自然資源與自然倫理問題上,深層生態學主張人類不是地球的主人,只是客居大地的居住者,地球資源由生態圈所有生命共同體共享,因此,作為具有強勢的人類應該自覺發展一種使用較少資源滿足基本需要的生活方式,當對資源的需求與其他生命共同體的基本需要發生沖突時,人類要學會謙讓。再之,在環境教育問題上,深層生態學認為要通過教育的方式使大眾認識到當代消費經濟的不可持續性,人類從自然環境中索取已經非常多、日常消費品已足夠充足,應該認識到當前社會發展模式、人類價值觀都是生態危機的主要根源之一,并將重點放在對環境的保護而非開發上。改變危機的方法只有對現有社會、經濟、文化模式的深刻改造。在對待人類發展與建設問題上,深生態學呼吁應該最小而不是最大地影響環境與生態(最小干預原則)。對必須的建設行為應“手段簡樸,目的豐富”(Simpleinmeans,richinends)。[3]世界范圍內的環境惡化已經持續幾十年,不僅沒有改善,反而愈演愈烈,這種狀況加速了深層生態學觀念在學術界、理論界和普通大眾中的認同感與支持率。深層生態學理念對設計界的影響早已存在,無論是理念探索、藝術創作,還是設計作品都有越來越多的人關注生態與環境問題,并從各種角度回應環境保護、生態圈生命共同體繁榮與共存等時代問題。作者認為,環境設計專業作為以“環境”為本的設計專業,應當率先從宏觀整體考量設計的本質與當代目標,適時審視“以人為本”原則是否仍可詮釋環境設計的全部責任?是否應該把對生態環境、全生態圈與生命共同體的整體利益作為新的服務目標加入專業理念中?
結語
通過全文分析,作者有以下幾個結論:第一,環境設計專業是中國特有的專業,在國外學科目錄中沒有與之名稱相同的專業,而在中國,它是具有本土特色、在特定歷史時期創建,并逐漸發展成熟的獨特學科專業。第二,環境設計專業有以設計實踐為主的專業特征,設計實踐的多元與豐富,是該專業對國家、對社會的重要貢獻。第三,環境設計專業的進一步發展與提高,需要有其專業自身理論建設及學術支撐。除了已有的藝術學、建筑學、風景園林學理論基礎外,也要融入對當代生態學、環境學、地理學、人類學、社會學等學科的深入探討與研究。第四,建立在對傳統美學反思與批評基礎上的當代環境美學應成為環境設計的重要理論依托,對其研究與發展,應該是環境設計專業建構自主專業理論框架的主要路徑之一,而對“以人為本”理念的質疑與修正,體現出環境設計專業對當代全球關注的生態環境保護目標的同步共行。本文試圖通過梳理環境設計發展脈絡,嘗試對其學科專業理論建設進行深入思考。文章定有偏頗之處,希望得到關注、批評與討論,以共同促進環境設計專業的健康發展。
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篇10
一、城市熱島效應
“城市熱島效應”也稱“大氣熱污染現象”,是指城市市區氣溫高于郊區氣溫,高溫城區處于低溫郊區的包圍之中,在用等溫線表示的氣溫分布圖上,形成內高外低的島嶼形式,故稱為“城市熱島效應”。
城市熱島效應使城市年平均氣溫比郊區高出1 ℃以上,夏季城市局部地區的氣溫有時甚至比郊區高出6 ℃以上。在全球高速城市化的背景下,城市熱島已經成為影響城市環境的要素之一,對城市公共健康、空氣質量、能源消耗等方面構成了嚴重威脅。
二、城市熱島效應成因分析
城市熱島效應的形成與許多因素有關,城市化是形成熱島現象的主要原因。
1、下墊面的變化
城市微氣候的形成與城市人工構筑的下墊面有著密切的關系。由于城市與郊外的下墊面不同,形成各自的熱環境和熱平衡(圖1、圖2)。
圖1 郊外的熱平衡圖2 城市內的熱平衡
城市地表無機化,越來越多的地表被建筑物、混凝土和柏油所覆蓋,綠地和水面的減少使蒸發作用減弱,大氣得不到冷卻;同時,這些人工構筑物熱容量小,在相同太陽輻射條件下,比自然綠地、水面等升溫快。
2、人工熱源的影響
城市中大量的人為熱排放也是產生熱島的重要原因。工廠生產、交通運輸以及居民生活都需要燃燒各種燃料,每天都在負外排放大量的熱量。
3、城市中的大氣污染
城市中的機動車,工業生產以及居民生活所產生的氮氧化物、二氧化碳和粉塵待排放物,這些物質會吸收城市中人工構筑物的熱輻射,產生溫室效應,從而引起大氣進一步溫升。在城市熱島現象的影響下,城區氣溫比周圍郊區的農村高,城市地區的熱空氣上升,并在高空向四周擴散,周圍郊區的較冷空氣流入城區,這樣就形成城市特有的熱島環流。城郊工廠排出的污染物可隨熱島環流由低空吹向城區,使城市污染物濃度升高,進一步增強了城市的熱島效應。
4、城市建筑物密度和負荷
高密度的建筑物增加了太陽輻射的直接吸收和太陽輻射反彈吸收, 城市中高層建筑物林立,影響風的自然流動,也是導致城市熱島效應的原因之一。
5、城市能耗
城市大量的能耗增加了表面大氣的溫度,也使熱島效應增強。特別是夏季高溫天氣下的建筑空調負荷大大增強了熱島效應,反過來,城市熱島效應又增加了空調能耗,形成惡性循環。
此外,城市建成率、幾何形狀、城市規模和城市地理位置也與熱島效應存在明顯的相關關系。
三、城市熱島效應的控制
綠地和水面是有效緩解城市熱島效應,調節和改善城市微氣候環境的最有效因素。環保專家認為,“熱島效應”80 %的因素歸咎于綠地和濕地的減少,城市熱量的排放因素只占20 % ,所以城市熱島效應的控制重點是綠地和濕地的建設。
1、大力推廣城市立體綠化
植物對太陽輻射的吸收率高,透過率低;植物可通過蒸騰作用帶走大量熱量,提高空氣濕度;特別是樹木通過遮擋陽光可以大量減少輻射熱。植物對太陽輻射的反射率一般為10 %~20 % ,對紅外線的反射率高達70 %以上。研究表明,當一個區域的綠化覆蓋率達到30%,熱島強度明顯減弱;綠化覆蓋率大于50%,熱島緩解現象極其明顯。植物因為進行光合作用,可以產生良好的環境效益,這對緩解全球溫室效應,補救臭氧層空洞都會起到非常重要的作用。
在城市綠化中應進行合理的喬灌草搭配,尤其是鄉土樹種的種植。應舍棄一味種植草坪和名貴樹木的不合理做法。論文參考網。由于城市用地緊張,城市綠化中除了進行水平方向森林規劃外,應向立體綠化方向發展。城市有大量的水泥或混凝土屋頂、墻體、立交和邊坡,這些裸露表面為立體綠化提供了可能。發展立體綠化是緩解城市熱島效應的重要方法。
建筑物的屋面是建筑與大氣接觸的重要界面。而城市中屋面的面積占去了整個城市面積的50 % 左右。增加屋頂綠地覆蓋面積,不僅可以降低空調能耗, 而且還能調節室外氣溫.具有減緩城市熱島效應的作用,生態效益顯著。
2、保護自然濕地,努力構建人工濕地
水體熱容量大,水分蒸發多,增溫降溫緩和,城市內水面的存在,可在一定程度上緩解城市熱島現象。城市化導致大量的城市農田、水塘、湖泊、內河、沼澤等濕地減少或消失,不透水混凝土建筑、道路和廣場,使大量的降水直接通過排水網流失。濕地的減少或消失,天然降水的白白流失,致使城市失去了通過蒸發帶走城市熱量,降低熱島效應的機會以及水通過促進林木生長,間接降低熱島效應的可能性。要在大力保護原有濕地的基礎上(包括城郊濕地的保護),在城市進行人工濕地的構建,這是降低熱島效應的有效方法。此外,積極改善不透水下墊面層,利用透水性材料(透水磚等),有資料表明透水性水泥混凝土路面可降低路面溫度約5℃,所以,城區中透水性鋪裝與城市水體蒸發及綠化體系的蒸騰作用一樣,對改善城市市區熱環境及形成局地風都有明顯作用。
3、構建合理的城市規劃結構
注重城市建設的合理布局,在城市規劃方面實施可持續發展戰略。
城市熱島效應與城市規模有一定的相關性。有學者認為城市擴展是城市熱島效應形成的主要原因。人口高密度區同時也是建筑物高密度區和能量高消耗區,不可避免地形成高氣溫區。據研究, 10萬人口的城市熱島效應可達0.32℃,100萬人口的城市熱島效應可達0.91℃。因此,必須對城市規模進行規劃,將城市的人口數量控制在一定范圍之內。同時,要控制市區人口密度和建筑密度和高度,選擇通氣流暢的地形進行城市建設,因地制宜,對城市的各個功能區進行合理布局,加大空氣流動空間,盡量使主干道與夏季盛行風的方向一致。
4、降低設備能耗,合理規劃城市能源
通過改進能源消耗設備構件,更新能源使用方法,提高能源使用效率,減少能源損耗。將城區分散的、低效率的小熱源控制起來,大力推廣集中供熱,以提高能源利用率;盡可能考慮集中空調方式, 以減少建筑物HVAC 系統向空氣的排熱。可以通過改進建筑空調技術、積極探索和推廣新能源利于技術(如地源熱泵技術)、大力開展建筑節能,還應制定相應的政策法規,推動節能措施的落實。
在經濟合理、技術可行的情況下,可以適當利用綠色能源,如風能、太陽能、生物能、地熱等。不僅節約能源,將一部分太陽能轉換為其他形式能源,減少了輻射能中直接轉換為熱能的能量,即減少了太陽輻射對城市熱島現象的影響。
5、發展“生態隔熱”建筑表皮
建筑節能技術通常使用白色或淺色處理建筑表面的“反射隔熱”、增大建筑圍護結構的熱阻的“熱阻隔熱”、采用人工材料構造的遮陽設施遮擋太陽輻射的“遮陽隔熱”等,都是將太陽輻射熱直接轉移到室外,在滿足建筑室內熱舒適與建筑節能的同時,卻帶來了城市熱島強度的增加。所以,目前我們應弱化熱島控制中推行反射飾面材料等常規手段,采用綠色植被、水體介質等具有生態要素的復合體,將其置于建筑表面構成生態建筑表皮,將吸收的太陽輻射熱經過物理、生化反應之后,通過蒸騰作用以水分蒸發方式散熱。這樣,就可以降低建筑表皮對周圍環境的太陽輻射反射和熱量轉移,從根本上改善了建筑外部的熱環境,減弱了城市的熱島效應。
6、規范城市交通系統
提倡公共交通,控制私人小汽車數量,逐步用清潔液化氣取代石油作為城市公交車和出租車的主燃料。目前,國外已研制出以電力作為機動車動力的新技術,這將對城市熱島及城市氣候環境產生積極的影響。同時,對城市大量交通進行有層次的劃分,對車輛進行分流,促進城市大量集聚的熱量、溫室氣體以及懸浮顆粒物分散,減少塵罩作用,降低熱島效應。
四、研究現狀與建議
1.熱島效應的研究現狀
多年來,眾多學者對城市熱島現象做了大量的研究工作。國內外不少學者根據觀測資料分析指出了城市溫度場及城市熱島強度的影響因素,并提出了城市熱島強度與某些因子的相關模式。論文參考網。不少學者對城市能量平衡中的一些物理過程進行了廣泛的探討,取得一些有益的成果。近幾年來我國研究人員從城市的人口密度、綠地數量和分布、建成區面積、人為熱、大氣污染、地形等方面研究了城市熱島的范圍、強度與這些因素之間的關系,也針對城市熱場分布與土地利用、覆被之間關系進行了研究。
常規的城市熱島研究以監測為主,根據監測結果分析影響城市溫度場及城市熱島強度的因素。常規監測方法采用線路觀測和定點觀測相結合,由于觀測不可能同步進行,觀測點位的密度不高,這種方法不能全面、同步地反映地面熱輻射狀況。而衛星熱紅外遙感技術能有效、全面地探測到下墊面的溫度特征,周期性、動態地監測城市熱環境變化趨勢,是研究城市熱島效應的有效手段。常用的熱紅外遙感技術有氣象衛星NOAA AVHRR、陸地衛星(Landsat)TM等。相比氣象衛星NOAA AVHRR 地面分辨率(1 km ×1 km),陸地衛星(Landsat) TM6 具有120 m ×120 m 的地面分辨率,對于要求精確分析的區域,TM6 是較好的選擇。此外,日本九州大學城市與建筑環境實驗室開發的城市熱島模擬軟件――AU SSSM TOOL , 可對典型區域的熱環境進行模擬,對城市的合理規劃提供參考。論文參考網。
2.幾點建議
首先,熱島效應的研究應從基礎資料的調研、收集入手,實地監測城市不同地區熱流方向及大小,對建筑氣候小區進行劃分。其次,在城市不同地區、不同建筑條件下,尤其是熱島現象顯著地區建立監測站,進行測量,獲得城市重點地區熱島現象的變化模式。這些實地監測數據對當地城市和建筑氣候小區的數學模型的建立和修訂是非常重要的。最后,根據實測數值,可以建立當地建筑和城市環境的能量平衡模型,包括建立模擬當地的城市氣候小區、城市下墊面層、人工排熱與熱島效應之間的有機聯系模型。
五、結語
21世紀環境和能源問題影響著城市形態和人們的社會生活,熱島效應對城市熱環境的影響亟待解決。通過對熱島效應的研究,把握城市熱效應分布與城市發展的關系,對促進城市規劃和生態環境建設,推進城市可持續發展,提高人居環境質量具有重要的意義。
參考文獻
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1. 建筑風水之風
建筑風水之風是指空氣的流動,古人看風水要看住宅周圍是否有風吹過,眼前豁然開朗,并無高山阻隔,以斷風脈,也不宜風力過猛。風宜徐來,最理想的居住環境應有柔和的輕風徐徐吹來,清風送爽,才符合居住之道。優化建筑布局,提高住區的風環境質量,達到夏季通風良好。而在冬季,住區局部最大風速不超過5m/s,建筑物前后壓差不大于5Pa,減少冷風滲透。風應該在平流層范圍內,而不宜有產生紊流或渦流的大風。應該確定一個風速對人體長期健康影響的標準,也是我們現代人為了自身的健康應該考慮的,因為強旺的風以及攜帶的灰塵等是可以直接影響人的健康的。
一般來說,新風量越多,對健康越有利。國內外許多實驗表明,產生"病態建筑物綜合癥"的一個重要原因就是新風量不足。新鮮空氣可以改善人體新陳代謝、調節室溫、除去過量濕氣,并可稀釋室內污染物。室內新風量根據二氧化碳的含量來確定,這是大多數國家使用的基本方法。二氧化碳與人體的新陳代謝有關,可以作為室內空氣新鮮程度的指標。據統計,人每日吸入的空氣量約為10m3。一般來說,保證每人每小時有30m3的新鮮空氣,則室內二氧化碳的含量可控制在0.1%(體積分數)左右。
躺在椅子上,沐浴著和煦的微風中,把所有的勞累和煩惱的拋開,隨風而去,這樣的生活應該很愜意了。
2. 建筑風水之水
水―宇宙萬千生命因它孕育而來。人類因水而有了生命,城鎮因水而繁榮。建筑活動中對自然水環境的研究和利用,從古代就已經開始了。仰韶文化時期聚落的選址已經有了很明顯的"環境選擇"的傾向,其表現主要有:(1)靠近水源,不僅便于生活取水,而且有利于農業生產的發展。(2)位于河流交匯處,交通便利。(3)處于河流階地上,不僅有肥沃的耕作土壤,而且能避免受洪水侵襲。在古典園林中水作為一種建筑要素被廣泛的采用,并得到發長和傳播,確立了建筑空間水要素的重要地位。
現代建筑中,由于寸土寸金,所以并不是每家都能有一大片水,更多的是在小區內有一池塘或噴泉。噴泉的活水發出的聲音,親切而自然,也能對人產生積極的影響,"潤萬物者莫潤乎水"。流水至柔而善,可輕易流過路徑上各處的障礙,而涓涓細流的汩汩之聲很具撫慰性,有助于令住戶度過漫長的人生路里的崎嶇坎坷。還有不少住宅都配有游泳池,游泳是最好的健身運動之一。在風水上,常與水親密接觸,能為身心注入水的特質舒緩緊張的工作壓力和疲憊的身心,有助于提高思維的柔韌性。除了運動的功能外,一大池水可以給干燥的空氣帶來水分與濕潤。國際上的豪宅無不擇水而建,中國自古也有擇水而居的傳統,此外,水景還迎和了人們親近自然和對健康的追求,水景的生態效益和給人心靈帶來的共鳴與愉悅也是不言而喻的。
3. 建筑風水之陽
中國地處北半球,陽光終年由南照射,自古以來,人們都以坐北朝南之勢建房造宅,以求能沐浴在溫暖和煦的陽光之中。陽光、空氣、水,生命組成重要元素,陽光在現代建筑中占有極其重要的地位,甚至以光為裝飾。陽光感在小區環境景觀中的體現則更為直接,環境作為小區的重要組成部分越來越受到人們的關注。人們對自然、陽光的渴望都直接反映在對環境景觀的要求上,小區中的環境景觀有別于自然環境,它是一種抽象化的自然,陽光作為自然要素之一,在這樣特定的場所中,與人、建筑發生著關系,通過小區內小環境,讓人感受到它的存在。讓人能感受陽光,聆聽風聲、雨聲的場所,滿足現代人生理、心理乃至精神上的渴望,使人們從日常生活的疲倦中解放出來。讓人充分與陽光、自然相交流,達到生理、心理和精神上的和諧統一。 轉貼于
為了使陽光能夠照射到家里。房屋日照間距的要求,是使后排房屋在底層窗臺高度處,保證冬季能有一定的日照時間。房間日照的長短,是由房間和太陽相對位置的變化關系決定的,這個相對位置以太陽的高度角和方位角表示,它和建筑物所在地理緯度、建筑方位以及季節、時間有關。通常以當地冬至日正午十二時太陽的高度角,作為確定房屋日照間距的依據,日照間距的計算式為:式中L為房屋間距(日照間距),H是前排房屋檐口和后排房屋底層窗臺的高差,α為冬至日正午的太陽高度角(當房屋正南向時)。在實際設計工作中,房屋的間距,通常是結合日照間距衛生要求和地區用地情況,做出對房屋間距L和前排房屋的高度H1比值的規定,如L/H1=0.8、1.2、1.5等等。在高緯度地區和農村,日照間距要求可大些,L/H1常取1.5~2.0,即房屋前后的間距是房屋高度的1.5~2倍。低緯度地區在1.2~1.5左右。城市用地很緊張,日照間距往往達不到日照衛生要求,但一般要求不小于1,但實際情況中,許多僅有0.8甚至更少,這種住宅狀況是不利于人體健康的。陽光中的可見光譜有各種顏色,在陽光下,能夠讓人感受到一個色彩繽紛的世界。
4. 總結
一個非常良好的生活環境。對于中國常見的背山面水的城市、村落而言,本身就是一個具有生態學意義的典型環境。其科學的價值是:背后的靠山,有利于抵擋冬季北來的寒風;面朝流水,即能接納夏日南來的涼風,又能享有灌溉、舟楫、養殖之利;朝陽之勢,便于得到良好的日照;緩坡階地,則可避免淹澇之災;周圍植被郁郁,即可涵養水源,保持水土,又能調節小氣候,獲得一些薪柴。這些不同特征的環境因素綜合在一起,便造就了一個有機的生態環境。這個富有生態意象、充滿生機活力的城市或村鎮,也就是古代建筑風學中始終追求的風水寶地。
參考文獻
[1] 黃一真. 現代住宅風水, 陜西旅游出版社.
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一、轉變教育觀念
1.提倡“工學并舉”。“工”即工程實踐,“學”即科學理論。“工學并舉”即工程實踐和科學理論相結合,用理論聯系實際的教學觀來指導教學實踐。在教學過程的各個環節中,工程實踐與科學理論相互滲透,相得益彰。
2.人文教育和科學教育相融合??茖W教人如何做事,人文則教人如何做人。人文教育是塑造人的人格、培養人的精神追求的教育,人文教育強調對人文精神的追求,有利于學生形成創新意識,養成創新精神,塑造具有創新品質的人格,從而促進個人的智能發展。正如有學者所講的“智能是知識與判斷的綜合,為了取得智能,工科學生必須要有人文科學的協助?!蔽覈袑W過早的文理分科,以及高等教育,尤其是理工科大學的教育中,人文教育觀念相對淡薄,人文教育環節相對薄弱,師資力量相對不足,使得許多大學生人文知識貧乏,缺少人文精神,不利于對大學生創新能力的培養。
3.主張“批判繼承”,培養批判性思維。長期以來,我國高等教育側重對知識的傳承,對學科基礎知識的學習和基本技能的掌握,突出對本專業學科體系的整體把握,過分強調教師的權威、書本的權威,容易使學生絕對相信教師和書本,缺乏批判意識,不愿也不善于對所學的內容進行深入的思考,進而養成惰性思維。因此,要轉變教育觀念,鼓勵學生對所學的知識進行科學的懷疑和理性的批判,敢于并且善于提出自己的意見和觀點。
4.樹立“教師主導、學生主體”的教學觀。長期以來,在教學過程中教師一味對學生進行知識的灌輸,學生成為被動的接受者,忽視了學生的主動性,容易挫傷學生學習的主動性和積極性,缺乏創新動力。因此,要實現學生是知識的被動的接受者向學生是知識的能動建構者、是學習的主體的學生觀的轉變;實現教師是知識的傳遞者、灌輸者向駕駛式教學的組織者、指導者、參與者和研究者的教師觀的轉變;實現單純傳授知識向注重學生學會學習、情感和社會交往技能和諧發展的教學觀的轉變。
二、改革教學方法
1.應用講授式加啟發式教學,培養學生發現問題的能力。國際著名學術團體——羅馬俱樂部在《回答未來的挑戰》中指出:學習有兩種類型,一種是維持性學習,它的功能在于獲得已有的知識、經驗,以提高解決當前已經發生問題的能力,另一種是創新性學習,它的功能在于通過學習提高一個人發現、吸收新信息和提出新問題的能力,以迎接處理好社會日新月異發生的變化。培養學生的創新能力,不僅是培養解決問題的創新能力,更重要的是要培養學生不斷發現問題的能力,以適應不斷發展的社會。這就要求改革教學方法,借鑒認知主義學習理論和建構主義學習理論的教學觀,強調有意義學習、發現學習、支架式教學等方法,通過創設問題情境,激發學生的興趣和探究激情,引導學生由被動學習轉變為主動學習、自主探究。
2.強調理論聯系實際,注重教學的實踐性。對科學的學習,最終要應用到實踐中去,在實踐中發現問題,解決問題,并在實踐中創新。理工科大學生不能將所學的知識運用到實踐中去,或者在知識的運用上固定僵化,是實踐教學所面臨的主要問題。因此要切實加強實踐教學環節,提高理工科大學生的實踐能力。
三、豐富教學內容
1.站在學術最前沿。創新,是要在前人研究或實踐的基礎上的創新,如果沒有站在學術的前沿,對前人的研究進行重復,不僅浪費大量的人力物力財力,而且很難跟上學科理論和應用的發展。因此,教師不僅要講授本學科的基礎內容,更要積極地從事學術研究,在授課中站在學術的最前沿講授教學內容。教師在教學過程中通過講授本學科最前沿的理論和實踐應用,能使學生站在學術前沿來看待所學的內容,深刻地領悟所學學科的實踐意義,大大激發學生學習興趣,并讓學生對相關領域生疑。引導學生課后積極關注相關理論和實踐問題,然后進一步去主動研究、攀登科學高峰。
2.注重各個學科間的相互聯系。創新,需要豐富的知識做基礎,并且要善于發現事物之間的區別和相互的聯系。任何一門學科都不是孤立存在的,而是和其他相關學科有著內容或者方法上的聯系。比如《建筑環境學》這門學科,是建筑環境與設備工程專業的一門基礎課,內容卻涉及到熱學、流體力學、物理學、心理學、生理學、勞動衛生學、城市氣象學、房屋建筑學、建筑物理等多個學科的知識。因此要求教師在教學中要積極地介紹相關領域的前沿理論和實踐應用,促進學科的交叉,拓展學生視野,激發學習興趣,使學生能夠融會貫通,從而有利于創新能力的培養。
四、改革教學評價方式
教學評價對培養大學生的創新能力具有引導作用,科學的評價方式有利于大學生創新意識和創新能力的培養和提高?,F在的教學評價方式比較單一,過分注重考試成績,雖然有利于引導學生對專業知識的學習,但是,缺乏對學生創新精神或創新能力的肯定和鼓勵,其創新能力很難得到鍛煉。通過采用多元化的評價標準,有利于創新能力的發展和學生綜合素質的提高。比如將考試成績和學生的平常課堂表現相結合,將教師評價和學生評價相結合。改變以往以考試為中心,以知識掌握程度為基礎的考查制度,實行形式多樣的評價方式,既強調對基礎知識的掌握,又突出對追求創新精神和提高創新能力的鼓勵。比如采用科研論文、社會調查報告等方式,或者采用實驗設計、參與科技競賽表現等,既考查學生對基礎知識的把握,又有利于對學生的創新能力的鼓勵和肯定。
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1引言
建筑學,從廣義上來說,是研究建筑及其環境的學科。在通常情況下,它更多的是指與建筑設計和建造相關的藝術和技術的綜合。而生態建筑學是研究人類建筑環境與自然界生物共生關系的生態學,生態建筑學是探索地球上生命活動能夠均衡持續發展的生態學延伸于建筑學領域的一個分支。生態建筑學把人類聚居場所視為整個大自然生態系統的一部分,因而要求建筑物應當符合大自然生態系統平衡共生的規律,這樣才能夠使整個自然生態持續穩定的發展;生態建筑學同時又把自然生態視為一個具體建筑結構和對人類產生影響力的有機系統,因而要求人類在建筑規劃選址時,應考慮其自然生態環境的結構功能和對人類的各種影響,從而合理利用、調整改造和順應其建筑生態環境。這樣才能夠使建筑學真正的走向環境化,生態化。
2建筑學走向生態化
“綠色景觀建筑學”是指規劃、設計時充分考慮并利用了環境因素,施工過程中對環境的影響最低,運行階段能為人們提供健康、舒適、低耗、無害空間,拆除后又對環境危害降到最低的景觀建筑設計。
“節能”的含義是有效地利用能源,并用太陽能等新能源取代油、汽、煤、柴等傳統(常規)能源;“節地”的含義是建筑活動應最大限度地減少占地表面積并使綠化面積損失少、不損失甚至增多。
太陽能的直接利用,直接利用各種技術裝置如風車。太陽能收集裝置。將太陽能、風能轉化為人們生活的動力來源。太陽能的間接利用―― 生物能循環,生物能循環的簡單形式是立體種植,通過綠化可以美化環境、利用空間、增加產量,同時又可起到保溫節水、凈化空氣、調節室內氣候等效果,如地下掩土綠化太陽房設計,地下自然空調居室設計。
由此上面種種,我們形成了綠色景觀建筑學。所謂綠色景觀建筑學,是指緊密結合當地情況及用戶需求,采用一系列先進材料、機械和控制技術,使樓宇系統最佳化,在為用戶提供健康和舒適的生活環境的基礎上,大大減少能耗、水耗以及廢水處理等運營成本。生態工程是既古老又年輕,既通俗又深奧的一門學科。生態建筑作為其中的一個領域引起建筑界的高度重視。綠色植物作為自然環境的代表,其生態效應、視覺感受和人文景觀滲透交融,影響著人類生活和建筑環境的方方面面。
3生態建筑存在的問題
3.1缺乏對生態建筑學的理解
生態學以綠色為象征,而綠色又是自然界植物的象征。人類與生俱來的對自然與綠色植物的強烈認同感與親近感,使綠色植物在整個人類社會的發展和營造活動中始終占有不容忽視的地位。
生態建筑的概念國內外學術界有許多不同的解釋,但核心的內容無非就是根據當地的自然環境,運用建筑學、生態學的基本原理,合理安排組織建筑與其他相關因素的關系,使建筑物與其周圍環境成為一個有機的結合體,同時具有良好的室內氣候條件和建筑物的自我調節能力,并具有節地、節水、節能、減少污染、延長建筑壽命、改善生態環境等優點。建筑的外部空間環境不僅同建筑形象有關,而且同建筑物室外綠化景觀密切相關,空間環境的特定性是建筑不同于其他藝術門類的重要特征。有人認為只要將建筑物周圍加一些綠化、在建筑物內部點綴一些植物、建筑物單純的節能就是生態建筑等等。從我們正確理解中,這些觀點只停留在生態建筑的表面,對生態建筑的理解是不全面的。
3.2缺乏對農村生態建筑的推廣
我國作為發展中國家生態建筑的系統研究不平衡,其中城鄉的差別較大。目前在很多科目上,我國的研究都局限在比較發達的城市,普遍缺乏對農村居住環境的系統研究。同時也缺乏運用環境學、生態學、建筑學等結合起來的深入研究。中國城市規劃學會副理事長、城市生態規劃建設學術委員會主任委員、江蘇省建設廳副廳長張泉曾經說過,生態建筑要注重專業化、規范化及大眾化。城市生態有專業性也有社會性,社會性就是大眾化,需要通過深入研究,并加強宣傳、教育。改變規劃編制和管理人員及居民的生態環境保護意識,使城市生態規劃建設的相關理念深大眾。建議各位委員發揮自身的能動性,多研究生態規劃問題,多找讓規劃變為現實的機會,同時在實踐中矯正自己的研究成果。
3.3缺乏對生態建筑的廣泛實踐
目前,建筑界有很多關于生態建筑的理論文章,而且對生態建筑的種種問題詳細的考慮進去了,并提出很好的對策。這些文章對于我們推廣生態建筑學有很好的宣傳作用,但是我們理論扎實的同時,缺乏對實際工程實踐模式。鑒于對農村生態系統知識推廣的缺乏,這種農村工程更是少之又少。
4生態建筑的對策
4.1大力宣傳正確的生態建筑學
目前,我們有扎實的生態建筑學理論的同時,我們應該學會用更有利于我們實踐的方式來宣傳生態建筑學。喚起人們的生態保護意識,同時我們還應該開展、建立相關的鼓勵制度,使我們的建筑工作者能夠更加順利的開展生態建筑。
4.2建立有利于綠色建筑發展的體制
城市與建筑的綠化是改善生態環境的重要手段。綠色植物有釋放氧、凈化空氣、殺菌、調節空氣溫度和濕度、防噪防風、保持水土作用。要提高環境的綠化覆蓋率,增加綠地面積以外,還可向立體發展,向空中拓寬,采取屋頂綠化,窗、墻垂直綠化等手段。這樣既能合理利用空間,又能實現建筑的生態化。
我們要以創新的思路,從體制機制、政策措施等各個方面,建立起推動有利于綠色建筑的法制環境和相應的技術體系、政策體系和產業體系。同時要從政策層面調動大家對于綠色建筑的主動性積極性,讓人們意識到,不干綠色建筑,將在未來的競爭中逐步被淘汰。這樣更有利于我們的生態建筑學的推廣與發展。
4.3加強各學科之間的聯系合作
每一個學科,都不是孤立的。同樣,生態建筑學,也是如此。生態建筑不僅僅是建筑師的一個專業學科能夠完成的,他需要多種專業的配合,需要加強各專業之間的合作,不能夠使知識結構太局限,建筑師也要掌握更多學科的知識,能夠在建筑上觸類旁通,舉一反三。這樣就能提出更多具有生態意義的思路,能夠使我們的環境更加生態化。
5結語
人類的建筑活動作為人類征服自然、改造自然的一種創造性勞動,具有實用功利目的,同時具有審美意識和精神情趣。并且自然生態系統具有一定的結構和功能,在發展中,系統內的各生物因素和環境因素按一定規律相互聯系、相互作用。并在一定時間內其結構和功能呈相對穩定狀態,系統中的能量和物質的輸入與輸出接近相等。構成一種動態的平衡。
總之,住宅建筑如何做到在面向21世紀創造人類美好家園的同時,充分體現可持續發展的主題,同時能夠做到生態建筑,現在我們應該更廣闊的嘗試建立更加全面、系統的以節能生態為導向的建筑整合設計方法,因地制宜、更加有效地提高建筑能源利用效率,使我國的建筑用能走向生態的良性循環的軌道。這是當代建筑師面對能源挑戰的積極應答,也是建筑節能從技術形式走向系統實效的必然之路。
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