基于“新工科”背景下的建筑物理课程优化研究

  当前世界范围内新一轮科技革命和产业变革加速进行，高等院校的本科生教育已成为人才强国战略的重要组成部分。高等院校必须更加注重本科生教育质量，加强创新创业能力和综合素质的培养，以满足社会新经济发展对人才的实际需求。基于新经济发展及新工科人才培养需求，建筑学专业必须与时俱进，对城乡建设多学科交叉融合和专业协同的人才培养模式构建进行探索。在对学科专业现状存在主要问题分析的基础上，以学生为中心，以产业需求为导向，培养以新信息技术为支撑的多学科交叉融合复合型人才。

一、传统建筑学专业技术课程面临的主要问题

( 一) 课程设置缺乏“多学科交叉融合”

  传统建筑学专业，建筑技术课程主要包括: 《建筑测量》《计算机辅助制图》《建筑物理———声、光、热》《绿色/生态建筑》等理论课程，课程以理论教学为主，课程与课程之间的交流与互补不足，在实际教学中，技术类课程、设计类课程及数字软件课程已形成坚固壁垒，受到师资调配、课程固化等问

题的阻扰，彼此之间缺乏有机链接。

( 二) 课程前瞻性不足

  随着时代的快速发展，互联网及 AI 技术的快速更新，建筑学科未来也面临更多的可能性，包括 AI 智能设计、python快速识图等技术的应用，使得建筑方案更加多元化、效率更高化; 建筑企业需要人才具有更广阔及更富有创造性思维，而目前建筑专业课程大多还停留在传统建筑人才培养模式上，主要注重学生的基础设计能力及制图能力，设计以任务书要求为主，学生按功能、面积、流线进行组织，而如何创造性地解决如社区、街区、城市乃至更深层次的社会及技术问题，是学生所缺乏的。

二、基于“新工科”及互联网技术的课程应对

( 一) 夯实基础———扎实工程技术基础

  就地方高校而言，培养学生的“设计”思维及职业素养是基础，而技术类课程的学习内容在低年级阶段需要学生有扎实的基本功，如建筑物理需要学生学习并掌握与建筑有关的传热原理、维护结构的保温隔热方法，建筑的自然采光、建筑声学等专业知识，它为学生的设计课程提供了能力储备及工程支撑，因此，课程的教授要理论、实验及工程三大模块同时嵌入，使学生有扎实的理论基础。

( 二) 创新发展———培养创新应用思维

  在学生对建筑学有了基本的理解与应用之后，学科的创新才有了基石。创新能力的培养贯穿与建筑学的整个过程，但重点培养主要在三年级之后，三、四年级需要培养学生发现和解决问题的能力，即解决问题与创新能力阶段。当前建筑学科和领域的发展呈现“跨学科”的发展趋势，呈现出系统化的思维方法和基于研究的设计活动两大特征: 系统化表现在设计对象和设计方法上; 基于研究的设计旨在解决复杂化和不断更新的问题。技术课程的设计则应注重多学科的“融合”，如绿色建筑设计方法可以与环境、景观专业相结合，要求学生了解设计方法的同时，对维护结构进行“景观”设计，植被的选择、构造创新、对雨水及中水回用的设备选择等。课程可以以讲座、调研及专家邀请等方式进行，使学习不仅仅局限在课堂上。

( 三) 平台借鉴———增强“新工科”实践能力

  在人才培养上，笔者所在高校院始终坚持开放办学，产教融合的发展战略———依托企业、社会，注重学科更新与改革，每年以走访、问卷等方式对企业及毕业生进行人才培养情况调研，通过建立“人才基地”“实习基地”等方式为学生搭建实践平台，目前，本专业已在多个包括设计公司、研究单位建立了“培养基地”，如去年与广西建院数字建筑( BIM) 技术创新发展研究中心进行了交流，了解其在人才需求上的具体要求及他们在建筑设计及管理上应用的新科技、新技术案例，本专业也期望与类似研究型企业合作，为学生提供专业实践平台，特别是以具体项目展开，进行分类指导，从而提高学生对于“云数据、BIM 全过程设计及运营”等知识的实际理解与应用，增强其实践能力。最终实现建筑设计“全过程”能力的掌握，强调全面的专业判断能力、分析研究能力、技术操作能力。

三、案例分析

( 一) 扎实理论基础

  《建筑物理》是建筑学专业必修的专业基础课，是建筑环境科学的重要组成部分。本课程的教学任务是使学生了解建筑室内外物理环境对人心理、生理的影响及对物理环境的基本要求。重点需要掌握有关热、光、声的基本现象和基本概念及基本原理; 学习基本必要的计算原理和计算方法，掌握经验公式和有实用价值的规划、设计原则、工程技术措施。但目前教学面临着课时在不断缩减而教学内容增加和更新的问题，学生的数理基础薄弱，对课程的接受难度大。因此，在教学中，笔者需要充分调动学生的学习热情，讲授重点知识前，在“雨课堂”上先发布今天要讲授的重点知识点及相关延伸阅读，以回答问题的方式“刺激”学生主动寻求问题的答案。如讲授“维护结构的传热”的知识，笔者让学生各自去寻找你认为最凉快或最热的房间，观察改房间所处的朝向、位置、墙体厚度、构造方式( 如果能看出来) ，以照片或手绘方式上传到课堂空间分享，在课堂上，当讲到传热原理时，把学生自己找出来的维护结构拿出来分析讨论，加深对重点知识的理解。

( 二) 主题式研讨

  课程中的热学部分、光学中的自然采光与绿色建筑及技术课程联系紧密，学生在三年级阶段刚好也开始进行博物馆、文化馆相关的建筑设计，因此在本部分的课程中，笔者经常会设计一些研究主题，主要考核学生课外学习的情况，引导学生自主学习被动式节能技术及设计方法，课程期间拿出一个课程单元( 2 节课) 学生自行展示自己的研究资料和设计中绿色技术的应用情况，笔者会邀请设计课程教师一起来评价学生的学习内容，针对性地对学生提出意见与建议，多给予积极性肯定评价，调动学生课外学习动力。
( 三) 实验+课外平台搭建

  本课程要求学生掌握热环境参数，建筑材料的导热系数的测定; 同时理解建筑采光在实际建筑中的作用，了解建筑中的产生噪音和减弱手段和方法，加强学生在建筑设计中的技术知识的理解和应用，因此，在课程学习上需要以实验手段及科研的态度来加强理解。同时鼓励学生加入教师的科研及实际设计项目工作室，要求学生自主学习 Ｒevit、Ecotect等基本分析软件，该软件既能对建筑进行热、光的模拟分析功能，同时又有可以将建筑物模型输出到其他软件进行相关计算并导入计算结果以图形呈现计算结果，学生在项目或课题中很容易获得学习能力与学习自信，这对于理工基础薄弱的学生未来的工作与学习是非常有益的。

四、小结

  笔者所在高校的地区为国家东盟经济发展重要战略区域，在国家“一带一路”倡议下，随着客户的需求必将日益国际化，这就要求设计企业也要具备国际化视野，既要了解国际规则、商务模式，掌握相关的国际标准，也要考虑转变业务承接模式，提升建筑师全过程技术控制能力，解决复杂工程建设的能力。

住建部在《工程勘察设计行业发展“十三五”规划》中提出试行建筑师负责制开始，它要求建筑师承担总体协调和总设计师的角色，对项目最终价值与品质起着关键作用。面对这些高标准、严要求，只有能力和素质全面的建筑师才能胜任。建筑学本学科教育的发展现状对适应新形势下的综合建筑专业素质人才的培养差距很大，因此要真正在全社会推行建筑师负责制，就要从人才培养的源头———高校建筑学本科教育开始抓起。

参考文献:

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