建筑測試技術(shù)論文(2)
建筑測試技術(shù)論文
建筑測試技術(shù)論文篇二
建筑環(huán)境測試技術(shù)研究性教學(xué)探索與實踐
摘要：為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，針對建筑環(huán)境測試技術(shù)課程的特點及建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)對人才培養(yǎng)的需要，從優(yōu)化課程教學(xué)體系及教學(xué)內(nèi)容，基于思維導(dǎo)圖法和問題引導(dǎo)法設(shè)計研究性教學(xué)方案;強化實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，將實驗教學(xué)分為基本教學(xué)實驗、開放實驗和課題創(chuàng)新實驗三個層次;建立研究性輔助教學(xué)網(wǎng)站等方面。從目前實施情況看，研究性教學(xué)調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，拓寬了學(xué)生的知識面，學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力明顯提高。
關(guān)鍵詞：高等教育;研究性教學(xué);建筑環(huán)境測試技術(shù);教學(xué)方案
中圖分類號：G420 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909(2013)01-0126-04
教學(xué)，是通過教與學(xué)向?qū)W生傳授知識、提高能力、培養(yǎng)素質(zhì)的過程。研究，是運用已有知識，創(chuàng)造新知識、發(fā)展新思想、提出新理論的過程。將兩者結(jié)合，用研究的觀點、方法和過程，改革傳統(tǒng)教學(xué)，就形成研究性教學(xué)[1]。以課堂、教師和教材為中心的傳統(tǒng)接受性教學(xué)模式，存在重知識輕思維、重結(jié)果輕過程、重課堂輕課外、重記憶輕運用、重教師輕學(xué)生、重理論輕實踐的缺陷，已無法適應(yīng)當前大學(xué)生素質(zhì)教育的需要。2005年，教育部發(fā)布了旨在提高本科教育教學(xué)質(zhì)量的文件《關(guān)于迸一步加強高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》，文件明確提出“積極推動研究性教學(xué)，提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力”。因此，研究性教學(xué)作為一種順應(yīng)時代發(fā)展要求的高素質(zhì)人才培養(yǎng)理念，是高校教學(xué)改革的方向。在課程教學(xué)中實施研究性教學(xué)對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力具有重要現(xiàn)實意義。
建筑環(huán)境測試技術(shù)課程[2]是面向建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)本科生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。它涉及供熱通風(fēng)空調(diào)、建筑給水排水、燃氣供應(yīng)等公共設(shè)施系統(tǒng)及建筑環(huán)境中的試驗技術(shù)、計量技術(shù)及非電量電測技術(shù)等領(lǐng)域，是設(shè)計、安裝、運行管理及科學(xué)研究必不可少的重要手段。此外，隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)等的發(fā)展，測試技術(shù)發(fā)展迅速，各種新型的傳感器、檢測儀表、測試系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，測試技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，這對建筑環(huán)境測試技術(shù)課程教學(xué)提出了嚴峻挑戰(zhàn);因此在建筑環(huán)境測試技術(shù)課程中實施研究性教學(xué)對于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才具有重要意義。筆者從建筑環(huán)境測試技術(shù)課程課堂教學(xué)和實踐教學(xué)兩方面詳細論述了研究性教學(xué)在課程中的探索與實踐。
一、研究性課堂教學(xué)
(一)優(yōu)化課程體系結(jié)構(gòu)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容
課程結(jié)構(gòu)與教學(xué)內(nèi)容的改革是整個教學(xué)改革的核心，應(yīng)從職業(yè)需求入手，從實際工作崗位所需的職業(yè)能力和知識素養(yǎng)出發(fā)，以應(yīng)用為主，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。建筑環(huán)境測試技術(shù)主要講授測量與測量儀表的基本知識，溫度、濕度、壓力、流量、流速、液位、熱流量、成分分析等各種建筑環(huán)境測試參數(shù)的測量原理，以及各種測量儀表的結(jié)構(gòu)、原理與使用方法。為了在有限的教學(xué)課時內(nèi)使學(xué)生盡可能掌握教學(xué)內(nèi)容，必須優(yōu)化課程體系結(jié)構(gòu)，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。在保證學(xué)科知識系統(tǒng)化的前提下，精選精講授課內(nèi)容，既要避免課程內(nèi)容之間的重復(fù)，還要保證課程之間內(nèi)容的前后連貫。建筑環(huán)境測試技術(shù)課程內(nèi)容抽象。比如在講到熱電偶時，講課內(nèi)容涉及熱電偶原理、構(gòu)造及應(yīng)用，盡管在書本上或課件上有所展示，但學(xué)生仍然不清楚實際產(chǎn)品的樣子;因此，為了豐富課堂教學(xué)，只要實驗室有的、方便帶到課堂上的傳感器或儀表盡量帶到課堂，通過實物展示，讓學(xué)生親眼看到、親手觸摸，使課本知識與實際產(chǎn)品有機結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。突破課本的局限性和滯后性，讓課堂教學(xué)緊跟時代發(fā)展步伐。目前的測試技術(shù)更新較快，因此要不斷將新技術(shù)、新方法、新產(chǎn)品及時補充到教學(xué)內(nèi)容中，開拓學(xué)生視野，擴大學(xué)生知識面。人們的生活理念也在發(fā)生變化，將室內(nèi)空氣品質(zhì)的測量加入到課程內(nèi)容中，課程內(nèi)容要隨著技術(shù)的發(fā)展、社會的需要及時更新。在教學(xué)過程中給學(xué)生推薦關(guān)于產(chǎn)品介紹、應(yīng)用案例等方面的文章，通過大量的課外閱讀，潛移默化地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、抽象概念簡化的能力、綜合歸納能力和判斷力，為以后的發(fā)展創(chuàng)造必要的條件。
(二)設(shè)計研究性教學(xué)方案
課堂教學(xué)的組織是衡量教學(xué)質(zhì)量的主要標準。相同的教學(xué)內(nèi)容不同的教師授課其教學(xué)效果差別很大，究其原因主要在教學(xué)方案的實施上。教學(xué)方案設(shè)計是教師課外的一項重要工作，課程應(yīng)該如何講授?如何突出學(xué)生的主體地位?如何更好地體現(xiàn)教師在課堂教學(xué)中的引導(dǎo)作用?傳統(tǒng)的教學(xué)方案包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段三方面內(nèi)容。多數(shù)教學(xué)方案僅是教學(xué)內(nèi)容的壓縮，體現(xiàn)不出教學(xué)方案的功能，于是對教案產(chǎn)生誤區(qū)：認為教案沒有什么用處，僅為了應(yīng)付教學(xué)檢查。社會科學(xué)研究表明，個人的主觀能動性是獲取知識的一個關(guān)鍵。一個人如果沒有學(xué)習(xí)的主動性，那么外界的其他條件再好，很難達到高效學(xué)習(xí)的目的。建筑環(huán)境測試技術(shù)課程知識點多而雜，處理不好學(xué)生容易產(chǎn)生畏難情緒，進而影響學(xué)習(xí)積極性和主動性。筆者從建筑環(huán)境測試技術(shù)課程的特點出發(fā)，采取多種方法設(shè)計研究性教學(xué)方案。
1.思維導(dǎo)圖法
思維導(dǎo)圖最初是20世紀60年代英國人托尼·巴贊(Tony Buzan)創(chuàng)造的一種筆記方法思維導(dǎo)圖[3]，呈現(xiàn)的是對某一特定主題進行發(fā)散性思考，表達思維的過程，學(xué)習(xí)者能夠借助思維導(dǎo)圖提高發(fā)散思維能力，可以通過思維導(dǎo)圖理清思維的脈絡(luò)，并可供自己或他人回顧整個思維過程。思維導(dǎo)圖的作用就是明確思考方向，了解信息結(jié)構(gòu)、理清錯綜復(fù)雜的關(guān)系。建筑環(huán)境測試技術(shù)課程內(nèi)容分散、各章節(jié)缺乏系統(tǒng)性和連續(xù)性。將思維導(dǎo)圖應(yīng)用于建筑環(huán)境測試技術(shù)的學(xué)習(xí)，能幫助學(xué)生對課程形成全局認識，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠正確把握重點，做到有的放矢，避免只見樹木不見森林。通過制作思維導(dǎo)圖，學(xué)生就會以一種縱觀全局的心態(tài)去學(xué)習(xí)，就能夠主動地去獲取相應(yīng)的知識，從而達到提高學(xué)習(xí)主動性和積極性的目的。
2.問題引導(dǎo)法
教師作為研究性教學(xué)中的啟發(fā)者，應(yīng)通過多種方式啟發(fā)學(xué)生思考，啟迪學(xué)生智慧，開發(fā)學(xué)生潛能。(1)設(shè)置情境，引而不發(fā)，讓學(xué)生自己質(zhì)疑和探究。(2)用教具和多媒體引入一個相關(guān)問題讓學(xué)生展開聯(lián)想。(3)設(shè)下懸念，步步深入。(4)在推理中故意出錯，讓學(xué)生診斷。以方法(3)為例，講授畢托管測量管道內(nèi)流體流量時，首先提出問題：畢托管測量管道內(nèi)流體的點流速，若想采用畢托管測量管道內(nèi)流體的流量該如何實現(xiàn)呢?如果畢托管測得的正好是管道內(nèi)的平均流速，則可以據(jù)此計算得到管道內(nèi)流體的流量。接下來再提出問題：管道內(nèi)哪一點的流速正好等于管道內(nèi)的平均流速呢?同時引導(dǎo)大家回顧流體力學(xué)課程中的管道內(nèi)流體的流速分布情況。通過引導(dǎo)最終確定當流體為層流時，距離管道中心0.707 1R處的流體流速正好等于平均流速;而當流體為紊流時，距離管道中心0.762R處的流體流速正好等于平均流速。在此基礎(chǔ)上介紹大口徑流量計測試系統(tǒng)及其應(yīng)用，理論和應(yīng)用的結(jié)合大大調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。此時問題還沒有結(jié)束，再提出問題：如果管道內(nèi)的流體的流場分布不均勻采用畢托管又如何實現(xiàn)流量的測量?這樣層層深入，直至最后講到等環(huán)面法和切比雪夫法實現(xiàn)管道內(nèi)平均流速的測量。 在引導(dǎo)學(xué)生積極探索上，通常采用以下設(shè)計：(1)能夠用語言表述難度不大的問題讓學(xué)生獨立思考后舉手回答，若問題相對難度較大，讓學(xué)生討論后舉手回答。(2)需要計算的問題指定學(xué)生上黑板解答后大家討論。(3)對于與課堂講解問題相似的，或課堂問題的延伸，或需要查資料的問題留作課后進一步研究。將研究性教學(xué)方案融入教師在不同階段的感受、體驗，引起教師進一步思考和反思，使教學(xué)經(jīng)驗更加豐富、厚重，使教師對教學(xué)問題有更深層次的把握，形成具有一定規(guī)律性的認識。
二、研究性實驗教學(xué)
實驗教學(xué)是高等學(xué)校培養(yǎng)創(chuàng)新型復(fù)合人才不可缺少的重要環(huán)節(jié)，尤其是對于學(xué)生創(chuàng)新能力和科研能力的培養(yǎng)，具有獨特的地位和功能。將研究性教學(xué)運用于高校實驗課教學(xué)，改革傳統(tǒng)的實驗課教學(xué)方式，對于營造自主學(xué)習(xí)環(huán)境，獲得完整科研訓(xùn)練，提高學(xué)生的實驗技能和創(chuàng)新能力，實現(xiàn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標等能起到事半功倍的效果。建筑環(huán)境測試技術(shù)不僅與所學(xué)專業(yè)聯(lián)系非常密切，與人們的生活環(huán)境也息息相關(guān)，在研究性教學(xué)中把實驗分為三個層次：基本教學(xué)實驗，開放性實驗，課題創(chuàng)新性實驗。該實驗教學(xué)體現(xiàn)了循序漸進、由淺入深的學(xué)習(xí)規(guī)律，也充分激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性潛能。從近幾年的教學(xué)實踐看，效果非常好。
(一)基本教學(xué)實驗
基本教學(xué)實驗是教學(xué)大綱要求的實驗，分別為熱電偶標定實驗、壓力計標定實驗和風(fēng)道內(nèi)風(fēng)量測試實驗，6個學(xué)時。通過實驗，使學(xué)生掌握常用儀表的測量方法， 了解參數(shù)測量的基本過程和基本的測試技術(shù)，掌握基本的測量儀器及其使用方法。
(二)開放實驗
為了緊密聯(lián)系學(xué)生所學(xué)專業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生實驗動手能力，提高學(xué)生分析、解決問題的能力，依托學(xué)院微氣候控制實驗室開設(shè)了熱環(huán)境參數(shù)測試實驗和室內(nèi)空氣品質(zhì)測試實驗。
1.熱環(huán)境參數(shù)測試實驗
人體的熱舒適性不僅與環(huán)境溫度有關(guān)，還與環(huán)境的相對濕度、風(fēng)速等參數(shù)有關(guān)。實驗主要對環(huán)境的溫度、濕度、風(fēng)速等參數(shù)進行測量，根據(jù)測量的數(shù)據(jù)進行熱舒適性評價。該實驗一方面讓學(xué)生掌握在空調(diào)房間內(nèi)的測點布置，另一方面掌握實驗室常規(guī)儀器儀表的使用，并能根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進行分析。
2.室內(nèi)空氣品質(zhì)測試實驗
目前隨著大氣污染、室內(nèi)家裝污染的日趨嚴重，越來越多的人開始關(guān)注生活居室的空氣品質(zhì)。依托學(xué)院家居環(huán)境氣體綜合分析儀設(shè)備開設(shè)了室內(nèi)空氣品質(zhì)測試實驗。通過該實驗研究使學(xué)生掌握實驗設(shè)備的使用和操作，找出在不同的送風(fēng)方式下污染物在室內(nèi)的擴散規(guī)律，鍛煉學(xué)生獨立進行科研工作的能力。
(三)課題創(chuàng)新性實驗
在課程學(xué)習(xí)過半，學(xué)生已經(jīng)具備一定的知識的情況下，依托學(xué)院豐富的測試設(shè)備設(shè)計多個創(chuàng)新性測試實驗。實驗課題包括(1)不同建筑維護結(jié)構(gòu)對室內(nèi)溫濕度影響的研究;(2)某新裝修大樓空氣品質(zhì)測試實驗研究;(3)綠色建筑與一般建筑工況熱環(huán)境比較;(4)供暖期教室熱舒適測試及學(xué)生問卷調(diào)查研究;(5)某商場高峰期、非高峰期熱環(huán)境空氣品質(zhì)比較研究;(6)某建筑物耗熱量指標測試研究等。讓學(xué)生自由組成科研小組，選取課題，在教師指導(dǎo)下進行探索性實驗。學(xué)生選取課題后，主動查閱文獻，搜集資料。由于這些課題密切聯(lián)系實際，與生活息息相關(guān)，因此學(xué)生對創(chuàng)新實驗課題充滿了極高的熱情和積極性。例如，課題組成員積極設(shè)計測試方案，以學(xué)校海草房為研究對象，普通學(xué)生宿舍為比較對象，研究不同建筑維護結(jié)構(gòu)對室內(nèi)溫度的影響。由于該課題的測試需要全天侯現(xiàn)場監(jiān)測，課題組成員利用周末得到24小時外界環(huán)境的溫濕度和光照度變化曲線，以及海草房室內(nèi)的溫濕度變化曲線和普通宿舍的室內(nèi)溫濕度變化曲線，并通過理論分析最終形成研究報告。創(chuàng)新實驗課題除了要求上交研究報告外，還需要課題組長匯報PPT，課堂組織答辯。在辯論過程中，學(xué)生分析、解決問題的能力進一步提高，所學(xué)的知識也得到了進一步的綜合和升華，增強了學(xué)生的科學(xué)研究能力。由于設(shè)計的創(chuàng)新實驗與學(xué)生所學(xué)專業(yè)緊密相連，也加深了學(xué)生對專業(yè)知識的認識，從而使學(xué)生對學(xué)科產(chǎn)生興趣。盧德馨教授指出，在教學(xué)過程中使學(xué)生對學(xué)科發(fā)生興趣，從而超越課堂、教材的約束，那是一種值得追求的境界，也許這是研究性教學(xué)的最高境界[4]。
三、研究性網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)
網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)是一種新型的教學(xué)模式，隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的日趨普及，網(wǎng)絡(luò)研究性教學(xué)已成為傳統(tǒng)教學(xué)模式的有益補充。為了更好地服務(wù)學(xué)生，增強學(xué)生的自學(xué)能力，建立了建筑環(huán)境測試技術(shù)精品課程網(wǎng)站，學(xué)生通過課外閱讀和自主學(xué)習(xí)，可以提高學(xué)習(xí)水平，增長經(jīng)驗，實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)需求。網(wǎng)站內(nèi)容包括基本教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)課件、教學(xué)錄像、學(xué)習(xí)指南、實驗天地、儀器儀表資料庫、網(wǎng)上答疑等板塊。網(wǎng)站圖文并茂，信息量大，對學(xué)生的學(xué)習(xí)起到了很好的輔導(dǎo)作用，是課堂教學(xué)的有益補充。利用教師教學(xué)郵箱、以及網(wǎng)絡(luò)答疑討論平臺等模塊深化并延伸教學(xué)內(nèi)容，促進了師生之間以及學(xué)生與學(xué)生之間的良性互動。
四、結(jié)語
針對研究性教學(xué)的內(nèi)涵和建筑環(huán)境測試技術(shù)課程的特點，從課堂教學(xué)、實驗教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)等方面進行研究性教學(xué)探索與實踐，制定相應(yīng)的教學(xué)策略和方法，讓學(xué)生意識到自己的主體地位并參與到教學(xué)活動中來。在課堂教學(xué)方面轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，在教師引導(dǎo)下的教學(xué)活動，學(xué)生智慧的源泉將會被開啟，求知的欲望將會被激發(fā)，而課堂將會成為一個充滿思考與智慧、辯論與質(zhì)疑的活潑生動的學(xué)習(xí)場所。豐富了實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，由單一的教學(xué)實驗發(fā)展到基本教學(xué)實驗、開放實驗、課題創(chuàng)新性實驗三個層次，加深了學(xué)生對專業(yè)知識的認識，增強了學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)研究能力。強化課程網(wǎng)站建設(shè)，豐富網(wǎng)站教學(xué)內(nèi)容，提高了學(xué)生的自學(xué)能力。
參考文獻：
[1]顧沛.試論研究性教學(xué)中教師的作用[J].數(shù)學(xué)教育學(xué)報，2006， 15(3)：4-8.
[2]方修睦.建筑環(huán)境測試技術(shù)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.
[3]徐葉萍.思維導(dǎo)圖在教學(xué)中的應(yīng)用[J].科技信息，2008(27)： 533-534.
[4]張福生.解讀盧德馨研究性教學(xué)[J].中國大學(xué)教育，2007(3)：41-46.
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