浅谈创新能力培养助力建筑物理实验教学改革

2020-03-05 318 上传者：管理员

摘要：建筑物理课程作为建筑学专业重要的必修课之一，其实验教学旨在通过实践教学培养学生自主思考和主动探究问题的能力。本文重点分析了目前建筑物理实验教学的现状及存在问题，并从实验项目内容、项目化实验教学、开放性实验方面等提出了相关的改革建议，旨在通过实验教学加强培养学生的创新能力，满足高校对创新型综合人才的培养目标。

关键词：
实验教学
建筑物理
改革
自主创新
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长期以来，教育和培养创新型综合人才一直都是高等教育教学改革中的主要任务和目标。建筑物理课程是建筑学专业重要的必修课之一，主要学习建筑设计中的物理环境问题的解决思路和方法，也是绿色建筑与建筑节能的重要理论基础。其课程内容主要包括建筑热学、声学、光学三大部分^[1]。该课程的主要目的是使学生能够掌握建筑物理环境的基本原理。

为能够在将来的建筑设计中灵活运用奠定了必要的基础。课程计划中的实验教学部分旨在通过实践教学培养学生自主思考和主动探究问题的能力，从而激发学生自主创新能力。然而，目前的建筑物理实验教学环节中，许多学生主动参与性较低，大部分学生都处在被动学习的状态，这样必然导致学生的创新能力缺乏。

其主要原因在于以下两方面：(1)传统性实验教学以教师讲解实验为主，学生按照步骤进行实验。(2)实验的创新性不足，课程实验主要以验证性实验为主，内容单一缺乏设计和创新型实验。近年来，许多院校意识到加强培养学生创新能力的重要性，将传统验证性实验向综合设计型实验转化^[2]。笔者认为，应从优化实验内容和实验形式上充分发挥学生的自主创新能力，还可通过开展开放性实验以提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

1、传统建筑物理实验教学特点

在目前的建筑物理实验教学中，实验内容和实验形式上存在很多问题，尚未能满足激发学生创新能力的要求。主要有以下几点原因：(1)建筑物理实验主要以验证性实验为主，主要验证理论的正确性，内容单一，实验项目相互独立缺乏创造和设计性。单一独立的实验不能将建筑物理的知识贯穿起来，学生很难在以后的建筑设计中将知识联合应用，从而阻碍了学生创新能力的发展和提高。(2)教学模式主要还是以灌输式为主，教师讲解，学生按步就搬，很难激发学生主动思考和自主创新能力。

2、建筑物理实验教学改革

为培养创新型综合人才，逐步改变传统教学模式，应形成以学生为主体，主动设计实验方案，自主分析实验结果，教师引导的实验教学模式，充分发挥学生的自主创新能力和应用能力。

2.1 优化实验项目内容

目前建筑物理实验主要以验证型实验项目为主，通过了解实验原理、目的、方法，学生按照实验项目规范地进行理论实验，验证理论结果的准确性。针对目前的情况，笔者认为有必要对实验项目内容进行优化，将其分为三大类：基础性实验、设计性实验、综合性实验。开设基础性实验主要是为了加强学生对各个实验项目原理的理解以及对各个项目仪器操作的掌握，可以有针对性地开设实验项目。

设计性实验是在掌握一定的建筑物力基础实验后，学生自主提出实验方案，老师有针对性地进行引导，这样以学生为主体，充分调动学生学习的激情，提高学生大胆创新的思维能力。综合性实验可以结合建筑学专业的特点，将原本独立单一的实验项目统一结合起来，例如可以将建筑物理知识运用到建筑设计当中，或者将建筑学专业学生设计的建筑模型与建筑物理实验项目联系起来，通过设计实验、动手实施实验，强化学生的自主创新意识。因此，可以增设设计性实验和综合性实验以吸引学生对建筑物理实验项目探究或科研的兴趣，从而有效地培养学生的创新能力。

2.2 项目化实验教学

一般教师除了教学任务以外，还会承担一些科研项目，可以根据专业特点结合老师的项目设置2~3个实验项目。从项目立项到项目实施，学生需阅读参考文献，其次进行实验方案设计，实验项目实施，整理并分析实验数据，得到实验结果，提交实验报告。这样不仅有利于激发学生对科研的兴趣，还能让学生更好地了解项目的具体情况，为其下一步从事创新科研实验做好预备工作。

2.3 开展开放实验室

开放性实验的实施主要以学生为主体，注重培养学生自主发现问题、分析问题、解决问题的能力。学生通过所学专业内容及阅读文献资料，自主完成实验方案设计，实验实施，实验结果分析，指导教师在大方向上把握与指导。这样不仅大大提高实验设备仪器的使用率，还能使学生根据自己的时间、能力及兴趣选择，挑战自我、提升自我。为学生提供开放性实验室，课内外相结合的实验教学模式，能够促进学生的个性化发展，学生在解决问题的同时，动手能力和创新能力都有较大的提高。

3、结语

建筑物理实验课程是建筑学专业学生了解建筑物理环境的重要途径。鉴于建筑物理实验教学中存在的问题，结合教师教学的经验，从实验项目内容、项目化实验教学、开展开放实验室等方面进行改革探索，希望通过这些方式能激发学生的学习兴趣，提高学生的自主创新能力，从而培养创新型综合人才。

参考文献：

[1]毛万红.基于创新意识培养的建筑物理实验模式初探[J].高等建筑教育,2014,23(1):130-132.

[2]黄凌江.开放式研究性建筑物理实验的教学探索与实践[J].高等建筑教育,2015,24(6):121-127.

[3]周雪帆.基于建筑学学生思维特点的实践性建筑物理教学初探[J].保护教育,2018(9):111-114.

章艳,毛建西,黄斌,等.基于创新能力培养的建筑物理实验教学改革[J].科技创新导报,2019,16(17):222-223.