建筑环境学在线教育实践研究

邓勤犁 袁诗慧 徐良昕 任志刚 周军莉

（武汉理工大学土木工程与建筑学院 湖北·武汉 430070）

0 引言

随着我国经济社会的发展，大众对专业教育的需求量逐渐加大，推动了在线教育的发展，将虚拟与现实相结合，催生了或者说是强化了“线上+线下”教育的“新常态”，并使在线教育从理念存在上升至常态化的制度存在，弱化对教育现实空间的依赖。

建筑环境学作为建筑环境与能源应用工程专业中较为重要的一门专业核心课程，在该课程的教学中不但需要让学生学习基础的理论知识，还要介绍国内外最新的有关建筑环境学的研究成果，是一门涵盖内容广、涉及领域宽泛、跨越多个学科的课程，并且让学生对建筑环境与能源应用工程专业的认识有更深一步理解。对于该专业的学生来说如何更好的掌握这门课程是非常关键的。建筑环境学的在线教育课程，将原本线下的教育录制成在线课程，学生可随时在线观看，对于不懂的知识点可以反复观看，完美的解决这个问题。本文采用线上教育平台作为载体，充分发挥科技和信息的力量，从而将建筑环境学课程教学可以提升至探究、思辨、互动和理论和实践充分相结合的新层次的教学方法和过程，通过这些系统的教学方法和教学过程可以不断地提升建筑环境学课程教学的质量，并且有效地提高了学生学习本课程的兴趣，显著提升了学生学习的效率。基于大学生近两年针对课程教学的反馈情况及教学检验结果，取得了较好的教学效果。

1 建筑环境学教学现状

1.1 在线教育的内容和形式

《建筑环境学》课程所涉及的知识面广，内容跨度大，几乎涉及了建筑环境与能源应用工程专业所包括的所有课程。其涉及热学、流体力学、物理学、心理学、生理学、劳动卫生学、城市气象学、房屋建筑学等各个领域的知识。

如今大多数学校对于该课程教学主要包括以下内容：

1.1.1 课程学期安排

对于建筑环境与能源应用工程专业的学生来说，在大一大二时期，主要学习的是通识课程和专业基础课程，传热学、流体力学等课程一般都会安排在大二进行学习。而《建筑环境学》中所涉及的建筑热湿环境等内容，需要学生学习了相对应的前置知识以后才能更好地理解与学习。因此，在学习这门课程前，需要学生掌握一定量的专业知识。大多数学校都会将这门课程安排在大三进行学习，如此安排的目的是一方面可以巩固前期所学专业相关知识，加深对相关理论的理解与巩固；另一方面，也有利于建筑环境学相关内容的学习。

1.1.2 实践教学方式

大多数学校的教学大纲安排的课程学时为36或48学时。教学的形式多以多媒体授课为主，考核形式一般为平时成绩和期末成绩结合而定。

1.1.3 授课方式

面对面授课为主要的授课形式，由老师在课上带领学生理解书本知识，学习书本内容，并布置课后作业或小组作业等，由学生自己对学过的知识进行巩固。

1.1.4 课程内容

根据参考教材的不同，授课内容可能会有所差异，但总体上相差不大。建筑环境学内容涉及热学、流体力学、物理学、心理学、生理学、劳动卫学、城市气象学、房屋建筑学、建筑物理等，是一门跨学科的边缘科学。每一部分都有所跨度但又有所关联，如何能让学生能够有条理的学习与掌握，这对老师的教学要求较高。

从全国建筑环境学教学情况来看，大家都普遍认为课程的理论性强，学生学习兴趣不高。学生反映课程内容多，系统性不强，知识面广，逻辑性不突出，术语和理论公式较多，理解比较困难。再者，大多数学生自主学习能力较差，探究问题意识不强，学习效果与课程的重要地位和作用存在一定的差距。再加上，建筑环境学虽然其中大部分教学内容跟人们的日常生活有着紧密的联系，但由于教材篇幅的限制，许多内容浅尝即止，或只有比较抽象的理论和概念性内容讲解，缺乏具体的实例应用分析，使得学生感觉内容宽泛，不能具体化和灵活应用，缺少感性的实践认识。

该课程中许多内容也是处于学术界的前沿，还有部分问题目前还处于讨论中，譬如人体对动态热环境的反应，由于人体对动态环境反应的影响因素比较多，起步比较晚，成果还不成熟，这就要求老师在授课过程中不断关注学术发展，及时更新教学内容，同时这也给教学带来一定的难度。

以上这些均为现阶段《建筑环境学》课程教育所存在的问题，无论从学校对于课程的安排，听课的学生以及授课的老师，现阶段的教育方式看似合理稳定，但是细细看来，以这样的模式教育进行下去，学生上课没能理解的知识点无法反复回顾与学习，错过了课上的学习机会，难以弥补；老师对于课程知识的更新以及行业的最新研究成果等，无法及时的普及给学生，这就形成了知识的断档；学校由于课时的限制，也无法另外基于学生学习该专业知识的时间。这些问题是现阶段存在的，也是当下急需解决的。

1.2 课程建设目标

（1）建筑环境学的在线教育课程，以学生对于专业知识学习的需求为核心，综合在线教育的优势，解决线下课程的问题，精心设计，充分满足学生网络化、个性化需求，提高建筑环境学课程教学过程中互动、思辨、探究与实践的程度，改进课程教学的质量，充分地调动学生学习积极性，提升学习效果，并且能够实现优质教育教学资源的共享，提高教学资源的使用效率，创新教育教学模式，推动教学方法改革，促进教育教学方面的文化交流合作。

（2）通过在线教育课程这个契机，去调整传统的以老师授课为主的教学模式，展开教学研究，把学生作为教育的中心，对学生因材施教。并利用现代化的技术和信息手段，去完善出一整套的具有建筑环境学课程特色的教育教学的研究成果。如编写的教材、教案、备课笔记、课件、习题集、学生完成的建筑室内环境调查报告集、实验操作视频、试题库等。

（3）由于课程授课形式的改变，对于学生学习的教学管理模式也需要改革，根据学生的自控力等因素，形成一套全新的教学管理模式，并且充实建立新的更全面的教学管理体系，完善教学管理过程中的控制制度，得到有利于促进大学生全面发展同时体现学生个性发展的管理体系。

1.3 课程建设的主要特色

1.3.1 科学合理的课程内容体系建设

建筑环境学研究的自然环境—建筑—人三者之间的课程，课程的主要目的是使学生理解、掌握人类在生活生产过程中所需要的舒适的空间室内外环境是怎么样的，同时了解影响建筑室内和室外环境的因素，以及其改变后对环境的影响。掌握相关的方法，尤其是掌握如何控制和改变室内环境得到人体需要的舒适环境的理论知识及实践方法，从而为如何创造良好的人工环境提供相应的理论知识基础。在一定程度上，建筑环境学这门课程并不像传热学、流体力学等课程具备完整性，它还处于一个不断完善的过程，通过在线教育平台，可以将前沿的技术和信息在第一时间上传到在线课程，这将会使教学内容更加新颖，覆盖知识面更加广阔，形式更加多样等。还可以与相关专业知识相结合，让学生更好的掌握。

1.3.2 有效的教学内容组织方式和教学方法

优质且丰富的教学内容是需要教师提前准备的，并且需要通过一次次的授课来不断完善。而如何能将这些优质的知识更好的呈现给学生就是我们在线教育需要解决的问题。大网络信息时代背景下成长起来的受教育教学研究主体（在校大学生）有着与传统模式不同的学习方式要求：快速化、实用化和图形化(可视化)，在线课程教学内容组织方式可以是“三个结合”。即：理论知识与实践实验内容相结合、教学内容与相关科学研究结果相结合、课内的知识传授与课外线上丰富的内容相结合。同时，灵活采用讲授法、双语教学法、参与法、案例分析法、辩论法、竞赛法等教学方法，有效地调动学生学习课程积极性。

1.3.3 使教学情况更加灵活化

在线教育不仅仅只停留在线上，学生在完成线下的学习后，对于学过的知识点以及将要学习的知识点，可以通过在线教育平台进行复习和预习。在这个学习过程中同学们可以依据自己感兴趣的内容或未明白的内容进行自主学习。不仅如此，学生还可以在讨论平台与同学讨论。对于部分平时在线下害怕与老师面对面交流的学生，网络是一个很好的交流工具，他们可以在特定的时间给老师留言咨询。在线教育加强了学生自主学习能力的培养，弥补了由于教室授课时间的限制而不能及时充分地得到学生学习反馈的情况。不仅如此，与以往传统教学过程相比，在线教育的在线评价可以更直观的体现出课程的优劣，即使进行修正。

1.4 课程总体建设设计模式

课程总体设计模式是从前端分析，学习活动设计以及学习评价设计三个方面来设计建筑环境学课程在线教学模式。前端分析是指包括授课老师的专业水平即能否对建筑环境学的理论知识以及授课目标进行精确把握，对学生学习情况和课程内容重难点的了解，综合所有相关教育资源内所以课程的知识点分别有哪些，那些为重点，那些为学生最为关注的。学习活动设计包括要求学生完成的观看视频在线学习活动、平台互动交流和课堂学习活动，以及在线作业的提交，学习评价设计包括形成性评价和总结性评价。

1.5 课程完整教学内容简介及课时安排

通过大学生对建筑环境学在线教学课程的学习，要求学生了解和掌握室内外的热湿环境、室内空气品质、声、光环境知识的同时，还要从物理、人的心理角度出发，了解人体对室内热、湿、光、声、空气品质等环境的舒适与健康要求内容：人和生产过程需要的室内物理环境；各种外部和内部的因素如何影响建筑环境；改变或控制建筑环境的基本方法及原理。同时通过本课程的学习，为今后学习各门专业课程以及研究生课程打下理论基础。本课程注重培养学生主动探寻并善于解决问题，掌握运用本课程知识解决实际问题的方法与手段，对各种问题能以多角度多方位的探寻解决问题方法的能力；并且具有较好的学习和应用知识的科学态度及创新精神，树立造就良好室内环境与节能的理念。目前大多学校建筑环境学课程的课堂教学为40学时，为了得到较好的建筑环境学在线教学课程的教学效果，提高学生的学习成效，可以不循规蹈矩按照章节一片片设置，应按照知识点进行划分，将整本教程的内容拆分成多个知识点，再联系前置课程对知识点进行讲解。因此，在线教学课程应该设置为多个知识点的短视频，每个视频5-20分钟不等，旨在将知识点讲清楚，并在每个知识点后设置课后小练习或者小作业，由老师将答案公布在讨论区供学生参考学习。

2 在线教育取得的成效和发现的问题

在线教育作为一个新浪潮，首当其冲受到挑战的就是老师和学生，这既是机遇也是挑战。短期结果表明，在线教学的优势非常明显：第一，它提高了教师使用信息技术教学的能力。与传统的课堂教学相比，在线教学首先要求教师熟练使用各种教学软件，积极挖掘教学软件的各种功能，以便丰富在线课堂的氛围，提高学生在线学习的积极性；第二，在线教学能够更加直观清楚地了解学生的学习情况。相比于线下授课，在线课程教育可以完整的记录学生的学习情况，签到情况和课程参与情况。老师也可以通过所记录的直观数据，对学生进行打分和评价。第三，取得了更高的课堂互动率。线上课程由于不受到场地和时间的影响，教师提出的问题不像线下课程只能有一个学生解答，极大的提高了课堂互动率。

当然，全线上教学虽然解决了线下教学的问题，但自身也体现出了不足之处，其主要表现为，教师对于学生的监管能力有限。在线上课程学习的过程中，出现了这样的情况，当老师要求签到点名时，有的学生会以网络卡顿，宽带欠费或者设备故障等理由不参与上课；也由于信息的公开性，在课后作业的上，有些学生会动歪心思，抄袭他人的作业或者直接从网络上获取答案，在这一点上，教师很难真实的获得学生对知识的掌握情况。其次，不受时间和环境的影响既是一大优势也是一个不足，当真实存在网络波动等情况的学生，他的学习质量在这种不稳定的情况下将会大打折扣。又或是老师自己的网络的问题将影响全部学生的学习效率。第三点也是线上课程学习最主要的点，多数学生对自己的自主学习能力没有一个很好的了解，而线上的课程需要很高的自主学习能力和自律性。建筑环境学设计的知识广，很多情况下需要提前去了解传热学流体力学等基础专业课程的知识，而自律性不高的学生很多时候都会忽视这一步，导致学习效果变差。

3 结论

本次研究在合理的安排了在线课程学习计划的基础上，与“停课不停学”的背景下进行了测试，取得了不错的反馈和成效，但也发现了其中存在的问题，得出来以下结论：

（1）在线课程学习这种模式的存在是时代环境变化所必然产生的，以后也将长久的存在于高校的教育中。但这不意味着传统的教学方式将会被取代，其二者都有长处，应当合理结合才是高校教育未来的发展方向。

（2）在线课程学习的教学管理体系在教学环境的变化下需要快速改革，得到一套合理的有效的在线教育管理体制。在线教育不仅仅只停留在大学生的学习中，信息共享的时代，人人都可以在不同的在线学习平台进行学习。

（3）建筑环境学的在线课程学习，短期内对于学生相对新鲜，所以取得的效果良好，但是在长期情况下，如何让学生始终保持这样的兴趣是一个需要解决的问题。