从建筑学学生思维特点视角探究实践建筑物理教学

　　下面文章主要从建筑学学生的思维特点出发，探索在教学过程中如何加入体验环节，引导学生亲身感受物理环境对人体身心健康的影响，重视对建筑物理环境的设计。此外，由于建筑专业学生对图像化语言的敏感度较高，为此文章中还探讨将枯燥的理论和公式图像化的方法，帮助学生记忆和理解基础知识概念。而且基于建筑专业学生实践动手能力强的特点，以开放实验的方式鼓励和引导学生参与，完成从理论到实践的转变。

　　关键词：建筑物理,实验,教学方法

　　1建筑物理基础教学特点

　　建筑物理课程是建筑学专业重要的专业基础课之一[1]。建筑物理教学的核心思想是帮助学生们认识到建筑物理环境对建筑使用者身心舒适性影响的重要程度，并提倡在绿色节能的前提下利用建筑设计、城市规划原理以及相关技术策略等手段最大限度地提高建筑内外环境的舒适度[2]。因此，建筑物理知识及内容是建筑学专业的学生必须具备的专业基础知识，也是建筑师应该具备的专业背景知识。建筑物理是物理学的分支，涉及建筑热工学、建筑光学和建筑声学三个方面的内容。

　　在建筑物理教学过程中，会涉及到大量的公式及其推导，这是建筑物理基础教学的最大特点之一，也是同其他建筑学专业基础课区别最大的地方[3]。因此，授课老师不仅需要对热工学、光学及声学相关基本概念、定律进行讲授，指导学生如何更深刻地理解和记忆基础概念、定律，还需要辅助学生理解、记忆并合理应用复杂的计算公式进行计算，帮助他们处理和解决现实中可能产生的建筑物理环境问题。

　　2建筑学学生思维特点

　　建筑专业学生思维活跃、创造力十足，对图像化语言敏感，容易对具象的浪漫的事物产生共鸣，喜欢视觉冲击力强的画面和物体。在建筑学的学习过程中，一直在强调和培养的是学生的动手实践能力，因而，建筑学的学生普遍动手能力强且重视实践和体验环节，这些都是建筑学生的特点和优点[4]。

　　但不容忽视的问题是，建筑学专业学生普遍存在“重艺术，轻技术”的现象，且本身数理基础较其他理工科专业就偏薄弱，因此，容易对基础理论课程缺乏兴趣，特别是对数理公式容易产生排斥。久而久之，建筑学学生变得越来越重视建筑设计课程，而对建筑技术方面的课程认识不足、重视不够。由于学生对数理公式本能的排斥，给建筑物理教学带来了不小的难题与挑战。

　　一方面建筑学专业学生数理推导能力比较薄弱，过多涉及公式及其推导可能使课堂内死气沉沉，甚至部分学生直接选择“翘课”来回避他们厌恶的公式，因此这样的教学很难达到教学效果;另一方面，直接跳过公式及其推导又会导致学生对概念的理解不够全面及深刻，对建筑物理基础知识掌握的不够牢固，势必造成学生不能达到当今建筑设计人才的要求。因此，我们需要一种能基于建筑学学生思维特点的建筑物理教学方法，让他们的优点得以发挥，并在建筑物理学习过程中能感受到快乐而非痛苦和排斥。本人在建筑物理教学过程中有以下几点体会以供探讨。

　　3基于学生特点的建筑物理基础知识教学法

　　3.1案例教学

　　基于建筑学专业学生思维活跃的特点，启发学生自主思考，并用日常生活中常见的案例来说明枯燥、冰冷的数学和物理公式是案例教学的核心。建筑学专业学生喜欢观察生活，他们细腻且情感丰富，因而难以避免的，当他们面对冰冷的数理公式，严谨而复杂的物理概念时会本能地排斥，失去学习兴趣和耐心。

　　因此，在授课过程中，大量地使用日常生活中的各种现象，作为案例解释延伸物理概念，会帮助学生们更好地理解概念，并启发他们的思维，思考生活中常见的现象。例如，在讲到露点温度这个概念的时候，仅给大家念完露点温度的概念，多数同学会露出困惑的表情，但一旦提示他们回忆，冬天带着眼镜进入温暖的室内，眼镜片上立马蒙上一层水雾的画面时，多数同学会立刻领悟，一个晦涩的概念立马变得清晰起来。除此之外，教学过程中还适宜启发学生们自己寻找日常的案例帮助自己理解概念、记忆公式，有时候学生们的案例会有一些特殊的视角，带着他们这个年纪的感受和理解，让作为老师的我们也感到惊喜，也深深地体会到教学相长的真正含义。

　　3.2数理语言向图像化语言的转化

　　建筑学学生对于图像的理解记忆能力普遍高于对文字的理解记忆力，且远远高于对数学公式的理解记忆力。将一些晦涩的概念转化成图像，在很大程度上能提高建筑学学生上课的注意力，提起他们的学习兴趣，当需要记忆某些概念的时候能很快地回忆起相关知识点图像，快速地掌握知识点。看到上面的图片能马上记住声音传播的要素，声源的振动，声音介质的振动以及耳膜的振动。为了说明声功率值比较小，用图像化语言描述一个实验数据，30万人同时高声说话的声功率等同于点亮一只15w灯泡的功率值。用图像化语言教学的效果非常明显，在回顾前述知识点时，虽然同学们对一些建筑物理专有名词反应不太敏感，但稍微提示课件相应概念的画面时，大家便如同“触电”一样立马回忆起来，在这个基础上还可以根据画面转化成自己的语言描述出相应的概念。

　　由于受到教学课件的影响，很多同学自觉地开始使用这种学习方法，当让他们总结一些热工学概念时，不少同学选择画出图像帮助自己理解记忆。为了推行这种教学方法，我们有意识地布置一些将数理语言转化成图像语言的课后练习，发现学生们对这个作业的制作积极性很高，且有很多精致有创意的作品被创作出来。

　　3.3强调基础知识点对设计的辅助作用

　　对学生而言，尽管在学校中，是分成若干门课程单独学习，但对于实际工程实践中，却是要综合地运用这些知识服务于建筑设计[5]。如果一味地只谈理论，只讲物理，不谈建筑，不谈应用，学生们的学习兴趣会有显著的下降。建筑学专业学生重视实践，需要明确的学习目的，一个知识点的讲授，告诉他们怎么用，什么情况用，比单纯介绍知识点的教学效果好许多。

　　例如，在讲到建筑热工学中，围护结构一维稳定传热过程的时候，学生们会对这部分知识点的学习作用产生疑问，在什么情况下会用到过程如此复杂的计算，算出结果后又能说明什么问题，有什么应用价值和意义呢。当我们告诉学生，在建筑热工计算中，需要对围护结构总传热系数进行计算，以便判断和选择围护结构的保温性能时，他们立刻找到了这一系列复杂公式和建筑设计之间的联系。所有这些，让学生们明白只有掌握建筑物理的相关知识，才有可能设计出既美观又舒适的建筑作品。

　　4结合建筑物理实验的实践教学法

　　4.1实验教学的性质与目的

　　建筑物理实验课的目的除了起巩固和加深对基本原理的理解和掌握之外，还在于实验教学本身，即进行实验技能方面的基本训练，培养学生的动手能力和科研能力，使学生在以下几个方面得到训练和培养：①了解室内外物理环境测量常用的仪器设备的工作原理、性能和外观形式，掌握正确的仪器设备的使用方法;②学习并掌握室内外物理环境的常用环境物理参数和材料性能参数的测量方法;③培养学生准确记录、处理数据的能力和根据测量分析、解决问题的能力;对学生进行科研方法的初步训练，培养严谨求实的科研作风和严肃认真的学风。

　　4.2实验要求及内容

　　建筑物理实验教学部分首先由实验教师讲解实验的目的、测量方法和要求，介绍实验所用仪器设备的基本原理、使用方法及注意事项，学生们按组登记借用实验所需仪器设备，并按实验要求寻找相关实验场所进行实验。要求学生从全部实验内容中选择完成6个实验学分。

　　4.3实验结果展示及效果

　　学生在实验教学环节表现出了很大的热情与好奇心，建筑物理实测除教会学生掌握常用仪器设备的性能、测试原理及操作方法外，还通过数据的分析评价过程，提高了学生们对建行组物理环境的认识。例如，在完成区域声环境和交通噪声的测量实验后，不少同学都对噪声有了充分且全新的认识，意识到了噪声的危害，并开始重视利用设计手段和策略打造优质的声环境，做有效的噪声防护措施。

　　通过实测实践的方法教育学生们利用数据说话，在实验数据表达的基础上，充分发挥建筑系学生的特点和优势，给出建筑室内外物理环境的改造方案，不仅使老师探索和拓展了新的教学模式，而且使学生在学习过程中能够更好地学习建筑物理知识和方法，拓展思维，提升能力[6]。

　　结语

　　众所周知，建筑物理是建筑环境科学的组成部分，建筑物理教学是建筑学专业不可缺少的专业基础课程[7]。让这门专业基础课的效果最大化是建筑物理教学的终极目标，因此本文基于教育对象的特点，初步探索了最大化地提高学生们的学习积极性的方法，并探索性地提出利用图像化语言，案例教学法，基于建筑设计应用，加入实践实验环节等方法，让建筑物理变成生动有趣、有用好用的一门专业基础课。

　　参考文献

　　[1]宁荍，王亚平.基于培养创新型人才的建筑物理教学方法[C]//中国建筑学会建筑物理分会.城市化进程中的建筑与城市物理环境——第十届全国建筑物理学术会议论文集.广州：华南理工大学出版社，2008.

　　[2]何文芳，杨柳，刘加平.绿色建筑技术基础教学体系思考[J].中国建筑教育，2016(2)：38-41.

　　[3]董海荣，黄娟.谈建筑物理教学的几点体会[C]//全国建筑物理学术会议，2004.

　　[4]陈仲林，杨春宇，何荥.建筑物理实践教学法研究[J].南方建筑，2008(5)：58-60.

　　[5]路晓东，祝培生.“建筑化”的建筑物理教学初探[J].中外建筑，2008(11)：114-116.

　　[6]葛坚，马一腾.建筑物理课程探究性实验教学模式研究.中国建筑教育，2016(1)：39-43.

　　[7]金虹，宋菲.引入开放实验的建筑物理教学初探[C]//城市化进程中的建筑与城市物理环境——第十届全国建筑物理学术会议论文集，2008.

　　建筑期刊推荐：高等建筑教育(双月刊)创刊于1983年，于1992年对外公开发行。是由重庆大学中国建设教育协会普通高等教育专业委员会主办的建筑刊物。