基于设计视角的建筑物理课程教学研究

陈 淼

(河南工业大学土木建筑学院，河南 郑州 450001)

意大利建筑师奈尔维说过，“建筑必须是一个技术与艺术的结合体”，技术不仅仅是建筑艺术的建造手段和物质基础，也是艺术创造的一种形式。“当技术实现了它的使命，它就升华为艺术(密斯·凡·德·罗语)”[1]。如何使二者有效的结合，在教育教学阶段，技术类课程和设计课程的相互渗透是非常必要的。

建筑物理就是其中一门非常重要的建筑技术类课程，它涉及领域广泛，理论性和实践性都很强。根据建筑学专业指导委员会的要求以及专业设置的实际情况，本校的建筑物理课被安排在第五学期，共72个学时，包括60个理论学时，12个实验学时。主要从声、光、热三个方面讨论物理环境对建筑的影响，以及人、环境与建筑之间的相互关系。通过对人的生理需求和心理特点的研究，对建筑室内外环境进行的主观和客观的评价。主观的评价，通过基本理论的学习分析给出；客观的评价，则由公式推导和数学计算得出。

建筑学专业的学生经过前两年的设计理论和艺术课程的熏陶，对繁琐的物理公式和数学计算较为头疼。他们在建筑设计中推崇追求建筑的形式、流派等艺术价值，对建筑空间和人流组织等问题的反复推敲，却经常忽视方案中建筑物理知识运用。在建筑物理课程学完后，很少有同学在建筑设计中主动考虑把所学的建筑物理知识运用到设计中，通常回避建筑和城市环境中的物理问题[2]。即使有同学在设计时考虑了物理中涉及到的节能、绿色、可持续的问题，也仅止于概念的提出，并没有深入到设计的层面，更谈不上灵活应用，做到和建筑设计有机的结合。

为了改善目前这种技术和艺术相分离的状态，我们学校的建筑物理课程改革从以下两个方面进行。

1 教师角色的融入，教学有的放矢

在以往的课程设置和教师分配的时候，物理等技术类课程的老师一般不参与设计课程的指导，理论的讲授和设计课程是并行的两条线，学生认识不到或者不知道怎么在设计中应用物理的知识。有些学生也可能有初步的想法，但是苦于不知如何解决而无疾而终，干脆避而远之；或者在设计的过程中，遇到了物理方面的问题，也只是被动的迎合，局部的解决。而对于那些环境质量要求高、功能复杂、空间体量大的建筑，其声光热问题更为错综复杂，学生更加不知所措。因此，在设计课中引入技术类课程的老师，作为专业辅导教师贯穿始终，其好处有二：

其一，教师参与设计课程指导，引导学生将生态建筑的概念融入规划理念，充分考虑人和气候、建筑之间的关系，从总平面的布局，朝向与主导风向之间的关系，日照间距等方面，改善微气候环境，提高室内环境质量[3]。在单体设计阶段，融入建筑物理中保温隔热采光等知识点，抓住学生在设计中灵感闪现的想法，帮助学生逐步实现。克服学生的畏难情绪，发现问题，优化调整设计，使学生切实地了解自己所学的知识是用于解决何种问题。于学习有利。

其二，教师参与设计课程指导，发现学生的兴趣点、掌握薄弱的知识点，顺应学生的思维习惯和学习方法，及时调整物理课程的重点和难点。在讲授基本概念时，对公式和原理的内涵进行适当扩展，让学生感到知识点对自己的设计本身也具有较强的指导意义，把理论进行实际的运用。授课有的放矢，针对性强。于教学有利。

2 教学模式的融入，学习有迹可循

2.1 教学内容调整，侧重应用

本校使用的教材是专业指导委员会推荐教材，东南大学柳孝图主编的《建筑物理》第3版。根据教材的编排，建筑的热工学，声学，光学为独立的篇章内容。每篇内容逻辑严密，自成完整体系，先是基本概念和基本理论的介绍、基本公式的推导，其次是相关知识的应用。但篇章之间的联系较少，特别是在应用章节中，只描述建筑材料或者构造在单一环境中的使用特点，缺乏在整个物理环境中的综合分析，而材料或者构造的选择往往就是基于这种综合的考虑，是相互制约和平衡的结果。

为了更好的和设计课程相结合，我们把建筑物理的教学内容进行了调整，分为基本原理部分、综合应用部分、实验部分三大模块，并针对内容的特点采用不同的授课方式。用传统的课堂集中讲授的方式，对声光热的基本原理统一进行讲述，结合多媒体技术的应用，生动形象地展现理论的推导和概念的阐述，特别是在微观粒子运动的时候，更加的直观；用参与互动的方式，结合实例分析声光热知识点的综合应用，常用建筑材料或者构造的综合性能；实验部分既可以延续原有的实验模式有验证型实验，也可以结合学生课程题目开展设计型实验。

2.2 学生参与互动，激发兴趣

改变由教师主导的教学模式，鼓励学生主动思考，分小组进行讨论，增强学生学习的主动性，帮助学生在信息加工过程中更深刻地体会物理概念；同时也有助于老师及时的了解学生情况，反过来指导教学方案的不断改进[5]。学生可以根据已有建筑实例进行分析，也可以根据个人设计中遇到的问题进行探讨。

根据教学大纲的安排，同学期的课程设计题目是夏热冬冷地区的图书馆设计，其中的多功能大厅，需要充分利用室内音质设计的相关知识。为了帮助学生更好的开展设计，专门开设了一个图书馆的专题，分析不同地区的气候特点、同类型建筑的特点、常用的技术手段，以及新型能源的利用。引导学生深入的思考，使建筑摆脱思维的局限性，向更深更广处发展，让学生意识到，技术不仅不是建筑设计的制约，而是设计的一种形式；物理也不再单单只是枯燥的概念和理论，而是可以在设计中有所体现的具体做法。

2.3 考试题目变化，开放思路

长久以来，建筑物理的课程考核一般采用闭卷考试的方式，学生成绩由实验成绩和期末成绩两部分组成，其中期末成绩占总成绩的80%。这种方式虽然可以反映出学生对物理概念、公式的掌握程度，但是难以训练和考察学生将所学知识综合应用于实际问题的能力，而且这种“一卷式”的考核方式容易造成学生平时懈怠，临考突击、死记硬背的情况[5]。

为了打破这种单一的状态，在试题中加入一定数量的开放式的题目，并不设固定答案。比如，让学生根据自己设计作业中采用的新型能源和新技术。开放试题，学生不需要死记硬背，就可以言之有物，比较受欢迎，同时又反过来促进在设计中有所思考。

目前，建筑物理课程教学存在效率低、不受学生重视、与建筑设计课程相分离的问题，将建筑物理等技术类与设计课程进行整合，使两类课程关联互动，融合贯通。新的课程体系和教学方式使学生系统地、深入地理解建筑物理的各知识点，并能主动运用于建筑设计中[5]，从技术的角度营造建筑的艺术性、舒适性和可持续性。

参考文献：

[1] 石克辉，温 雯.道器并重，技艺中华——浅谈绿色建筑教育背景下建筑设计课程与绿色生态思想的融合[A].2014全国建筑教育学术研讨会论文集[C].2014：314-317.

[2] 冯燕芳.高职院校实践教学评价指标体系研究[J].职业技术教育，2012，33(8)：34-36.

[3] 邢利英，石 静，丁永光.结合一级注册建筑师考试探讨建筑物理课程的教学[J].南阳师范学院学报，2013，12(3)：70-73.

[4] 欧达毅.“学生为主体”理念在建筑物理教学中的实践与探索[J].福建建筑，2013(9):119-120.

[5] 王新霞.与建筑设计相结合的建筑物理教学探讨[J].山西建筑，2015，41(12):234-235.