建筑环境测试技术课程教学改革研究*

高 微，赵荣飞，牛卫生，谷士艳，孟凡彬

(1.沈阳农业大学工程学院，辽宁 沈阳 100866；2. 沈阳农业大学水利学院，辽宁 沈阳 100866)

建筑环境测试技术课程教学改革研究*

高 微1，赵荣飞2，牛卫生1，谷士艳1，孟凡彬1

(1.沈阳农业大学工程学院，辽宁 沈阳 100866；2. 沈阳农业大学水利学院，辽宁 沈阳 100866)

对目前建筑环境测试技术课程的知识体系特点及该课程教学中易出现的问题进行了分析.从理论教学和实践教学两个方面探索了教学改革问题.在理论教学上，对“问题式”教学法和多媒体辅助教学方式的运用进行了较详细的阐述；在实验教学上，讨论了多层次课程实验教学体系的建立(包括基础性实验、设计性实验和创新性实验)以及全方位科技创新活动的开展问题.

建筑环境测试技术；理论教学；实践教学；教学改革

建筑环境测试技术课程是我校建筑环境与设备工程专业的一门重要专业基础课，该课程以高等数学、工程材料、流体力学、工程热力学、电工电子技术和热工自动控制原理等课程为理论基础，为后续暖通空调、建筑设备自动化和空调用制冷技术等课程提供服务.其实践性强，知识面广，涉及暖通、空调、燃气供应、建筑给排水等公共系统，以及建筑热能供应系统中的试验技术、计量技术、非电量电测技术等领域，是设计、安装、运行管理及科学研究必不可少的重要技术手段[1，2].熟练掌握各种建筑环境测试技术，是所有从事建筑环境与设备工程行业技术人员必须具备的基本能力.

1 目前建筑环境测试技术教学存在的问题

在该课程教学过程中，学生常常会反映:书本知识体系杂乱，系统性差；各类传感器内容无实物对应、枯燥乏味；信号分析理论深奥、难以理解；工程实例过于空洞，缺乏实践.因此，对该课程兴趣不浓，学习积极性不高，影响学习效果.上述问题的出现与该课程的内容、特点及传统教学模式的不足有直接关系.通过分析建筑环境测试技术课程知识体系、测试技术的最新发展动态、原有传统教学模式的特点以及行业对从业人员的素质要求等内容[3～5]，发现目前该课程的教学易出现下列问题.

1) 传统教学方法难以建立该课程完整的知识体系

传统的教学方法基本为传授式教学, 即教师讲、学生听,教学过程中学生的参与以及师生间、学生间的互动环节很少, 造成学生学习不够投入，很难在有限时间内将课程分散、杂乱的内容建立起利于学生理解和掌握的完整知识体系.

2) 课程教学时间紧任务重

随着计算机技术、微电子技术和通信技术等的发展，测试技术发展迅速，各种新型检测仪表、传感器和测试系统不断涌现，现有课程体系内容难以跟踪最新科技的发展，导致学生对课程内容的学习不够热情，甚至对所学知识的实际应用前景产生疑虑.同时，由于教学计划的不断调整，课程总学时不断缩减，使得两者之间的矛盾日益突出.

3) 实践环节短缺，学生创新性思维锻炼不足

由于教学经费的制约，普通高校建筑环境与设备工程专业通常无法建设能满足该课程教学需求的实验室，且大部分实验环节为演示性和验证性实验，学生亲自动手操作机会较少，对测试系统的建立和工作原理理解不够深刻，学生创造性思维的锻炼成为一种奢望，导致学生在真实环境下难以举一反三，缺乏竞争优势.

针对上述问题，我校建筑环境测试技术课程组采取了相应的改革措施，通过近三年的课程实践，取得了较为理想的教学效果.

2 建筑环境测试技术课程教学改革

2.1理论教学改革

该课程理论教学内容涉及知识面宽、知识点杂、理论性强，且先进测试技术发展日新月异，而授课学时却在不断压缩，因此，必须通过教师强化知识储备和改进授课方法来提高教学质量.

2.1.1 采用“问题式”教学方法

所谓“问题式”教学，即在教学过程中教师根据课程教学大纲要求设置具体问题，学生带着疑问去学习，并在学习过程中不断解决问题的学习模式.具体操作中，教师以各类典型测试系统的构建作为学生的学习目标，并根据测试系统的实际工作过程安排教学内容，即先由传感器采集信号，并对信号进行调理、传输，再对信号进行分析、处理，最后根据测试目标显示相关记录[6].在每个阶段学生都会思考所学知识的现实意义，学生的学习目的将变得更为明确，学习积极性也得以提高.同时，原先散乱无章的知识点也变得条理清晰，学习过程变得事半功倍.

在教学过程中，教师必须对学生的学习成果进行阶段性的检查，对学生学习中存在的疑惑适时加以解答，并对其解题思路进行相应的调整，以保证学生对知识理解和应用的准确性.

2.1.2 采用多媒体辅助教学方式

实践表明，采用多媒体辅助教学有以下优势.

1)激发学生学习兴趣

德国伟大的教育家赫尔巴特认为，激发学生学习兴趣是知识得以传授的必要条件，教学过程实为学生学习兴趣的产生和发展的过程，否则称不上真正的教学[7].我校学生在该课程学习前会通过各种渠道了解其学习的难易度，所得答案基本是“这门课不好学”.由此造成部分有一定基础的学生，对自己的学习能力产生了怀疑，教学过程中一味以记录为主，对教师的讲授不敢有半点质疑，失去了独立思考的勇气，而部分基础较差的学生，则干脆放弃了对该课程的学习.为了培养学生的兴趣，增强其学好该课程的信心，在该课程教学中，采用多媒体辅助教学形式，将教师广泛搜集的有关温度、湿度、压力、流速、流量和液位等参数的基本测试方法的教学素材，以及测量仪表的基本原理及使用、误差分析、智能仪表与自动测试系统等教学素材，通过声、光、电手段将晦涩的原理、零散的仪器、复杂的步骤，生动、形象、有序地展示给学生，增强课程的魅力[8，9].

2)增加课程容量，保证知识的系统性

实践表明，采用多媒体辅助教学可以使课堂信息量增加1.5～2倍.同时，教师在讲授某一测试系统的构建时，如需引入对应的传感器或路桥搭建理论，可以通过多媒体课件中超链接的功能快捷地调用，减少教师板书过程对学生思维的打断，保证信息传递的连续性，有助于学生及时对知识进行加工处理.

3)跟踪最新技术进展

目前的测试技术更新迅猛，课堂教学中可通过多媒体手段将新产品、新技术、新方法及时补充到教学内容中，开拓学生视野，扩展学生知识面.总之，多媒体辅助教学可使学生对课程充满舒适感、连续感和新鲜感，收到良好的教学效果.

当然在教学过程中，必须注意以下几点：①教师主导地位不可动摇；②课件制作要精益求精；③课件使用要以人为本；④学生的积极参与.否则将无法达到预定的教学效果，甚至适得其反.

2.2实践教学改革

实践教学是建筑环境测试技术课程教学的重要组成，学生唯有通过实践操作才能深刻理解和掌握各类环境参数测试系统的工作原理及工程应用，才能在动手过程中，充分思考；在寻求最佳方案征途上，逐步创新.因此，实践教学是培养学生具备一定工程技术思维能力、实践能力和创新能力，提高学生综合素养的重要途径.然而，我校建筑环境与设备工程专业实验设备有限，无法满足所有学生的动手需求，且某些实验周期长，无法在指定时间内获得预期实验结果，个别实验仪器较为昂贵，操作步骤复杂，造成长期以来无法满足学生实践能力培养目标要求.近年来，根据学生的学习兴趣和能力，从课程实验教学和学生科技创新活动两方面着手，加强该课程实践教学的建设.

2.2.1 建立多层次的课程实验教学体系[10，11]

课程组教师按照学习的认知规律，由浅入深，由易到难，分阶段安排了基础性实验、设计性实验和创新性实验三个课程实验教学环节.

1)基础性实验

目前，开设的基础性实验主要以演示性和验证性实验方式进行.①演示性实验：课程组教师开发了教学用演示功能界面，将抽象的理论内容直观地展现在动态的演示操作中.例如，动量方程实验、能量方程实验和离心水泵工作性能曲线测定等.②验证性实验：学生根据实验指导书的要求，在教师指导下，按既定的方法和实验装置，完成具体的实验过程.例如，热电偶标定实验、压力计标定实验和风道内风量测试实验.通过上述实验使学生了解参数测量的基本过程和基本的测试技术，掌握基本的测量仪器使用方法，为后续专业课程实验的开展及其毕业后从事空调系统安装调试等工程实践和科研活动奠定坚实的理论基础.

2)设计性实验

该类型实验主要由教师给定题目及相应要求，学生在查阅相关资料基础上，拟定实验方案，确定实验方法和步骤，选用适合的仪器设备，独立完成实验，并写出完整的实验报告.目前，开设的设计性实验主要有热环境参数测试实验、稳态平板法测定绝热材料热导率实验和室内空气品质测试实验等.通过设计性实验使学生获得实验全过程的训练，激发学生的学习兴趣.

3)创新性实验

该类型实验通常在课程相关理论知识学习完成后，经学生本人申请实验课题和指导教师，形成实验小组，以团队形式完成，工作量较大，创新性较强.目前，开展的相关实验项目有：墙体热工性能测试及评价实验研究；温室建筑物热量损耗研究；绿色建筑与一般建筑室内空气品质对比研究；绿色建筑与一般建筑工况热环境对比研究等.创新性实验课题完成后，学生不仅要上交研究报告，还需按课题组以PPT形式进行汇报，开展课堂答辩.通过创新性实验的全程锻炼，学生分析问题、解决问题的能力进一步提高，所学的知识也得到了进一步的综合运用，增强了学生的科学研究能力和工程创新能力.

2.2.2 开展全方位的科技创新活动

本校建筑环境与设备工程专业每年都会选派学生参加各级各类的本科生科技创新活动，主要包括从学校层面至国家层面的各级别本科生创新设计大赛、科技创新立项及与该专业相关的各类大赛.参赛作品大多以设计性和创新性实验项目为雏形，逐步完善而成.近年来，该专业学生获得多项国家级科技创新立项资助和省级本科生机械设计大赛奖项.经过锻炼，学生的专业技能水平、创新能力和团队合作精神都得到了大幅度的提高，同时，开拓了视野，学会了坚强，对其本科毕业后顺利适应工作岗位和积极投身科学研究大有裨益.科技创新活动的开展让学生真切感受到理论学习是基础，学以致用是目的，科技创新是动力，验证了“学成于思，而悯于罔”的真谛.

3 结语

经过近三年的教学改革实践，我校建筑环境测试技术课程的教学质量有了较大幅度的提高，但现有的硬件条件仍然无法满足该门课程先进性、实用性和多学科交叉性的教学需要，为进一步提高教学水平，培养具有硬功底、新思维的创新型专业技能人才和科研人才，在保持现有改革思路的基础上，与时进取、不断创新，逐步将计算机技术为基础的虚拟实验室引入至课堂和实践教学中.事实上，随着现代教育技术的不断发展和信息高速公路的不断完善，教育领域正在蕴藏着一场巨大的革命.因此，必须认真学习教育理论，拓宽思路，只有这样才能使建筑环境测试技术课程建设跟上时代的步伐.

[1]李志生,王晓霞,刘旭红.建筑环境与设备工程专业实验平台的开发[J].高等建筑教育,2009,(4):123-125.

[2]方修睦.建筑环境测试技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.

[3]李慧,王桂荣.建筑环境测试技术研究性教学探索与实践[J].高等建筑教育,2013,(1):126-129.

[4]吴世雄,王成勇.“机械工程测试技术”教学改革的探索[J].广东工业大学学报:社会科学版,2007,7 (S1): 108-109.

[5]赵华,吕德永.基于问题的测试技术课程教学方法探索与实践[J].高教论坛,2011,(3):82-84.

[6]周育才.“建筑环境测试技术”课程教学改革探索与实践[J].中国电力教育,2009,(9):106-107.

[7]曹亚楠,陈龙.浅谈网络多媒体技术在高校教学中的利与弊[EB/OL].http://www.cnki.net/kcms/detail/11. 3173.g4.20110614.0952.002.html,2011-06-14.

[8]李慧,王桂荣.建筑环境测试技术研究性教学探索与实践[J].高等建筑教育,2013,(1):126-129.

[9]高微,刘庆玉,赵荣飞,等.大学工科类专业课多媒体课件的开发与应用研究[J].高等农业教育,2011,(4): 60-62.

[10]张丽,李江全,吴大勇,等.现代测试技术课程教学改革的探索与实践[J].高等农业教育,2001,(7):65-66.

[11] 李淑展,李淑强,李洪欣.建筑环境测试技术课程教学探讨[J].高等建筑教育,2012,(1):45-47.

AResearchonTeachingReformofBuiltEnvironmentTestTechnologyCourse

GAO Wei1，ZHAO Rong-fei2，NIU Wei-sheng1，GU Shi-yan1，MENG Fan-bin1

(1.College of Engineering, Shenyang Agricultural University, Shenyang Liaoning 110866, China;2.College of Water Conservancy, Shenyang Agricultural University, Shenyang Liaoning 110866, China)

The current knowledge system and characteristics of the built environment test technology course and the easy occurrence problem in the course of teaching were analyzed. The issue of teaching reform from theory teaching and practice teaching was explored. In the aspects of teaching, the “problem-based” teaching method and the use of the multimedia auxiliary teaching method were expounded in detail; in the aspects of experiment teaching, the multi-level course experimental teaching system including basic experiment, designing experiment and innovative experiment, and the carrying out of the comprehensive science and technology innovation activities were discussed.

built environment test technology; theory teaching; practice teaching; teaching reform

1673-2103(2013)05-0132-04

2013-09-25

辽宁省教育厅教学研究项目(2012-3-8)；沈阳农业大学教学研究项目(2011-16)

高微(1981-)，女，辽宁沈阳人，讲师，博士，研究方向：建筑环境测试技术.

赵荣飞(1980-)，男，江苏如东人，讲师，博士，研究方向：建筑系统环境测试分析.

G642.0

A