建筑能源與環境匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇建筑能源與環境范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

作者簡介：劉煜（1968-），女，西北工業大學力學與土木建筑學院教授，博士，主要從事綠色、生態及可持續建筑研究，（e-mail）liuyu@nwpu.edu.cn。

摘要：在當今能源與環境問題日益加劇的背景下，如何在建筑學專業教育教學中，有效啟發學生提出與之相關的設計策略和措施，成為引發更多關注的研究課題。文章通過傳統建筑設計與綠色建筑設計特征的比較分析，結合綠色建筑設計課教學的實踐經驗，從“觀念”和“方法”教育的角度，對綠色建筑設計課中與“能源”和“環境”密切相關的具體問題進行了探討，旨在對相關建筑教育理論及實踐的發展提供參考。

關鍵詞：建筑學；綠色建筑；能源；環境；教育

中圖分類號：g6420文獻標志碼：a文章編號：10052909（2013）05013704隨著全球“能源”與“環境”問題的日益加劇，“能源”與“環境”已經成為（包括建筑學專業在內）眾多專業領域備受關注的重要議題。研究顯示，建筑的生產和運行能耗占各國總能耗的30%～45%，其排放的污染物占各類污染物總量的10%～20%，因此，建筑對全球的能源與環境問題負有不可推卸的重要責任。自20世紀90年代以來快速興起的“綠色建筑”，是建筑領域在此背景下發展起來的新方向。

迄今為止，世界各國對“綠色建筑”的理論和實踐探討已經取得了大量成果，然而，在高等建筑教育領域，如何將“能源”與“環境”問題與 “建筑設計”有機結合，仍然是值得深入探討的課題。

一、傳統建筑與綠色建筑設計的比較

（一）設計內容的比較

傳統建筑設計的主要內容涉及建筑的尺度、色彩、質感、流線等方面，同時也兼顧與建筑使用者相關的經濟、文化、社會、心理等因素。其所關注的重點，主要在于建筑的“功能”和“形式”。例如：中國在20世紀50～60年代曾提出“適用、經濟、美觀”的設計原則，其中前兩項原則與“功能”直接相關，后一項原則與“形式”直接相關。西方社會在現代建筑發展早期，也出現過“形式追隨功能”等主要圍繞“功能”與“形式”特征，影響深遠的設計理念。

與傳統建筑相比，當代綠色建筑設計更加強調對“能源”和“環境”因素的關注，并且提出“設計結合自然”等更加關注自然環境的新的設計理念及表達[1]。根據中國2006年出臺的《綠色建筑評價標準》[2] ，所有綠色建筑必須考慮節能、節地、節水、節材和環保等方面內容。比較而言，在傳統建筑設計中，是否考慮上述內容，以及考慮的程度，主要取決于建筑師的個人認識、意識和偏好。

（二） 設計過程的比較

傳統建筑設計過程一般由建筑師主導。其主要流程包括方案策劃階段、方案設計階段、施工圖初步設計階段、擴大初步設計階段和詳細設計階段。設計過程基本上可以描述為單一方向的工作流程。在這個流程中，雖然項目立項之初就會組建由建筑、結構、水暖、概預算等多專業人員構成的設計團隊，但只有建筑師的工作自始至終貫穿項目設計全過程，其他領域專業人員大多直到施工圖階段才會真正加入設計團隊，展開具體設計工作。同時，在線性工作流程下，各專業領域人員加入設計團隊開展工作的程序、方式和深度都基本固定并可預期。

高等建筑教育2013年第22卷第5期

劉煜，等綠色建筑設計課中的能源與環境教育探討

綠色建筑設計過程與傳統建筑設計的相同之處，主要在于通常都是由建筑師主導設計過程。其不同之處主要為以下3個方面：首先，在設計團隊中，除了建筑、結構、水暖電、概預算等專業人員之外，一般還需要能源工程師、環境工程師、生態咨詢師等更多特殊專業領域專家加入設計咨詢團隊；第二，綠色建筑設計過程并非單一方向的線性流程，而是螺旋式推進的非線性流程。它是基于多專業參與的多因素復雜決策過程，相比傳統建筑設計需要更多的檢查、評價和決策支持；第三，從綠色建筑設計的最初階段開始，就需要多專業領域人員的密切配合。隨著方案的進展，在不同設計階段可能需要咨詢不同領域的專家，而所需咨詢的專業領域，以及不同專業加入設計討論的時機，可能隨著方案性質的不同和具體進展情況隨時發生變化，并無統一的標準和模式可以參考，有時很難預期。

二、基于綠色建筑設計特征的課程教育

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既然綠色建筑設計具有顯著不同于傳統建筑設計的內容和過程，在針對綠色建筑的教育和教學中，必然需要探討新的、更加適應這些特征的理念和方法。鑒于綠色建筑關注的重點內容在于“能源”和“環境”問題，下文從觀念和方法的角度，分別探討如何在綠色建筑設計課程中開展能源與環境教育。

（一）綠色建筑設計課中的能源教育

1.關于“能源”的觀念教育

要做出好的設計，首先必須具備好的設計觀念。關于綠色建筑，目前在社會上存在不少錯誤的觀念。例如：節能建筑就是采用了太陽能、地源熱泵等新能源技術的建筑，綠色技術多的建筑就是好的綠色建筑等。對于建筑學專業學生而言，“能源”領域的相關概念，在其主干專業課程（建筑設計）中很少接觸。學生平時從網絡、報紙、期刊等不同渠道接觸到大量與節能相關的概念和信息，對這些信息如果不加分辨地接受，也有可能形成片面甚至錯誤的觀念。

根據筆者多年主講綠色建筑設計課程所積累的教學經驗，在建筑學專業的建筑設計課中開展與“能源”相關的教育時，有必要引導學生從以下3個方面理清基本觀念。

（1）建筑能耗的基本構成。建筑能耗的基本構成包括“運行能耗”（operation energy）和“隱含能耗”（embodied energy）2個部分[3]。“隱含能耗”也稱“含能”，在綠色建筑設計課教學中需特別探討的是 “隱含能耗”的概念。將學生的視野，從建筑建成后的“運行能耗”，擴展到其建成之前各種建筑材料和部品在生產、加工、運輸和安裝使用過程中的能耗以及已經造成的環境污染，使其從節能環保角度，具備選擇建筑材料的“獨到”眼光。 （2）建筑節能的基本途徑。建筑節能有“設計節能”和“技術節能”兩大基本途徑。在綠色建筑設計教學中，首先，需要強調“設計節能”的重要價值和巨大潛力，并將其視為建筑節能的首選途徑。引導學生通過各種不同的設計途徑和方法，探索實現建筑自然通風、自然采光和自然調節室內溫濕度等目標，進而達到經濟節能的目的。其次，需要使學生明確，節能技術并非越多越好，也不是越新越好，只有適用的才是最好的。此外，鼓勵學生在探索設計節能途徑的同時，從集成設計的角度對太陽能、風能、地熱能、生物質能等可再生能源技術在建筑中的應用進行探索。

（3）建筑節能的全生命周期經濟分析。經濟性無論何時都是決定建筑設計及技術應用的重要因素，這對于傳統建筑和當代綠色建筑同樣適用。

在綠色建筑設計課中，有必要使學生明確，雖然節能設計及節能技術都有可能增加建筑的初次投資費用（造價），但同時也會減少建筑的運行和維持費用，因此，從全生命周期的角度分析，其總體費用往往更低。也只有從全生命周期的角度分析，才能更加全面地理解綠色建筑的經濟性和合理性。

2.關于“能源”的方法教育

“節能”是綠色建筑關注的重要議題。在傳統建筑學專業教學課程體系中，除了建筑物理課程的熱工章節內容以外，學生在課程學習中所接觸到的建筑節能理論和設計計算都非常有限。根據筆者的教學實踐經驗，對建筑節能設計方法的教育，至少可從以下3方面進行引導、加強和拓展。

（1）基于基本原理的邏輯分析方法。“邏輯分析”是任何科學研究中都不可或缺的重要分析方法之一。在以“形象思維”培養占主導地位的傳統建筑學教學中，其重要性往往并未得到充分的重視。教學實踐證明，綠色建筑課程教育中，在具備建筑熱工基本原理的基礎上，通過“理性”和“邏輯”分析的方式，引導學生自主探討設計節能的各種可能性，相比課堂講授而言，可以更加充分地激發學生在設計節能領域深入探索的主動性、積極性和創造性，其設計成果往往也具有更多的新意。

（2）建筑能耗的模擬方法。與傳統建筑設計不同，當代綠色建筑設計中，可以借助軟件分析和能耗模擬，對設計方案的能耗表現進行定量評價。因此，在綠色建筑設計課教學中，有必要引導學生認識能耗模擬軟件的積極作用和意義，并鼓勵其探索和初步掌握簡單建筑能耗模擬軟件的基本使用方法。

（3）建筑能耗的實驗方法。傳統建筑設計過程中，建筑師往往借助工作模型，推敲和完善建筑的造型及功能；在當代建筑設計中，建筑師應用“造型軟件”進行造型和空間分析；在當代綠色建筑設計中，設計師通過“模擬軟件”，對建筑能耗進行模擬和分析。然而，現有能耗模擬軟件大多是針

對工程專業開發的，對于大多數建筑學專業的學生而言，要掌握模擬軟件的原理和背景，并熟練應用其進行能耗模擬分析的難度比較大。

筆者在教學實踐中發現，建筑學專業學生，完全可以基于對熱工原理的基本理解，通過工作模型的制作，結合簡單的實驗方法，實現對節能設計效果的初步比較和分析。例如：利用電吹風、蠟燭、鋸末、碎紙屑等工具完成的簡單吹風實驗，就可以在模型中初步驗證和比較不同設計方案風壓通風和熱壓通風的實際效果；使用手電筒、紙板、布簾等工具完成的簡單照明實驗，也可以初步驗證和比較不同設計方案的自然采光效果等。實驗與軟件模擬的結果，可以互相驗證其有效性，并共同為設計方案的改進和提高提供有益的參考。

（二）綠色建筑設計課中的環境教育

1.關于“環境”的觀念教育

從建筑設計的角度看，綠色建筑設計與環境相關的內容，主要為建筑設計與“環境負擔”的關系，以及建筑設計與“環境質量“的關系。在綠色建筑設計課的環境教育中，需要引導學生在這2方面建立正確的觀念。

（1）建筑設計與環境負擔的關系。傳統建筑設計一般不涉及“環境負擔”的概念，但在綠色建筑設計中，建筑對環境的負面影響，是一個必不可少的重要的議題。在綠色建筑教育中，必須使學生建立并明確“建筑有可能對自然環境造成負擔或危害”的觀念，并引導其分析建筑在建造、運行和拆除的全過程中，對環境造成負擔或危害的各種潛在途徑，以及避免和減少環境負擔或危害的各種設計策略和技術方法。

（2）建筑設計與環境質量的關系。傳統建筑設計與當代綠色建筑設計都涉及“環境質量“的概念。前者主要從定性角度，分析建筑設計與室內外空間的功能利用、流線組織、視覺表現等環境質量的關系；而后者則從定量角度，強調建筑設計與室內外“空氣質量”“熱舒適度”等物質環境質量的相互關系，包括建筑設計與全球“溫室氣體排放”等大范圍環境質量的相互關系。

可以說，建立從宏觀（全球環境）到微觀（建筑內環境）綜合全面的環境觀念，并從定性和定量的角度，正確理解建筑設計與環境質量的關系，是當代綠色建筑設計課程中環境教育必不可少的重要內容。

2.關于“環境”的方法教育

在綠色建筑設計中，“環境”質量是與“節能”同等重要的問題。在綠色建筑設計課教學中，提高環境質量的方法教育，主要涉及以下3個方面。

（1）環境分析方法。與傳統建筑設計相比，綠色建筑更加強調設計初期的多學科環境分析，包括從場地環境的氣候、地形、地貌、動植物群落、土地資源、水資源等角度，分析其與建筑設計的相互關系，包括潛在的相互影響和利用的可能性等。對不同環境的分析，既可以采用基于邏輯推理的一般方法，也可以采用相關學科領域的特殊方法。在建筑設計課的環境教育中，應通過多種方式和渠道，鼓勵、引導和激發學生學習并探索多種不同的環境分析方法。

（2）環境模擬方法。在綠色建筑設計中，常常需要利用計算機軟件對建筑設計方案的熱環境、光環境、風環境等進行模擬。和能耗模擬一樣，環境模擬已成為常見的設計輔助方法，因此，在綠色建筑教學中，同樣有必要引導學生掌握常見環境模擬軟件的操作和使用方法，以及模擬結果的比較和分析方法。 （3）環境評價方法。隨著綠色建筑的發展，從20世紀90年代開始，國內外已經建立一批綠色建筑的環境評價體系或工具。其中包括breeam（英國）[4]、leed（美國）[5]、casbee（日本）[6]、綠色建筑評價標準（中國）[2]，以及被稱為第二代綠色建筑評價體系的dgnb（德國）[7]。這些體系或工具中的評價指標、標準和權重，對了解“綠色建筑”概念、內涵以及環境與能源問題重要性等國際建筑界的共識問題具有重要參考價值。因此，在綠色建筑設計課的環境教育中，有必要向學生介紹現有國內外主要環境性能評價體系，引導其在設計中正確理解并科學參考和應用這些評價體系或工具。

三、結語

“能源”與“環境”是綠色建筑設計中需要面對的兩大主題。文章結合筆者多年相關建筑設計課程教學的實踐經驗，從觀念和方法的角度，對綠色建筑設計課中“能源”和“環境”主題下需要特別關注的具體問題進行了初步的總結和探討。

值得注意的是，在實際教學過程中，由于多學科教學的授課水平、多學科教學團隊組建能力，以及多學科教學團隊管理機

等方面因素的制約，綠色建筑教育所倡導的多學科集成化設計模式，在具體操作中面臨諸多困難。如何突破限制，使綠色建筑在“能源”與“環境”等多學科領域的教育主題中得到更加充分的體現，還需要在今后的綠色建筑教學實踐和理論研究中作進一步的探索。

參考文獻：

[1] 伊恩·倫諾克斯·麥克哈格. 設計結合自然[m].天津： 天津大學出版社， 2006.

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energy and environment education in the green building design course

liu yu， li jing， liu jinghua

（school of mechanics， civil engineering and architecture， northwestern

polytechnical university， xi’an 710072， p. r. china）

篇（2）

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2017）03-0036-05

2012年9月教育部對建筑環境與設備工程進行調整，并入了建筑智能設施（部分）、建筑節能技術與工程兩個專業，更名為“建筑環境與能源應用工程”，主要涉及建筑環境和建筑能源兩個主要方向[1]。該專業自成立以來，曾幾次更名：從20世紀50年代初期的“供熱、供煤氣及通風”，到 1987年調整為“供熱、供燃氣、通風及空調工程”與“城市燃氣工程”兩個專業，1998年合并為“建筑環境與設備工程”，再到如今的“建筑環境與能源應用工程”。每次更名都與當時國民經濟水平與社會發展息息相關，專業名稱具有一定的指向性，在一定程度上反映了不同時期國家對專業人才提出的不同戰略需求。新名稱強調“建筑環境”“能源”方向，符合“十三五”規劃中有關全球氣候變化及綠色低碳發展的應對要求，與規劃中“綠色”“協調”的發展理念不謀而合，對大力推進綠色改革，推動協調發展，加強生態文明建設有著積極意義。從國家戰略規劃與市場需求的層面看，新專業要以節能減排、發展低碳經濟為導向，

應在原有暖通、燃氣等專業課程基礎上增加建筑節能、綠色建筑、新能源應用等相關內容，以符合當前社會需求，培養專業復合型人才。

此外，中國是能源消耗大國，近20年建筑行業的飛速發展使得建筑能耗在社會總能耗中占比越來越大，這說明中國建筑節能有著廣闊的提升空間和社會前景，而降低建筑能耗刻不容緩。在提倡建設資源節約型、環境友好型社會的大環境背景下，建筑節能課程應被更多專業納入本科教育中，成為土建行業各專業的通識課程。

一、問題的提出

（一）建筑節能技術涉及的多學科性

建筑能技術是一門綜合性較強、學科內容高度交叉的課程，它不僅涉及建筑材料、土木工程、建筑學等工科知識，也與社會學、經濟學、管理學等人文學科緊密相關。主要包括建筑環境、建筑被動設計、圍護結構材料、建筑設備（暖通空調、照明、給排水）、建筑施工、建筑管理等內容。

由于建筑節能課程涉及的學科較多，不同專業教師在講解時會有不同的側重點，例如建筑能源與應用工程專業，教師會偏向介紹空調節能方法，建筑學教師會較多關注建筑單體設計與節能，若采用不同專業教師合作講解建筑節能課程則可避免產生這種情況，但是課時安排的不足、知識體系的龐雜會讓學生覺得所學知識深奧晦澀難懂，從而對建筑節能技術的認識只停留在表面。不同專業學生在學習時由于對其他專業領域的知識不太熟悉，更愿意關注自己所學專業部分的節能手段，一定程度上也限制了學生對節能知識的了解。

（二）與新的建筑環境與能源應用工程專業課程體系的銜接與融合

在最新版的建筑環境與能源應用工程專業規范中，課程體系大體沿用原建筑環境與設備工程專業的設置，被并入的專業如建筑節能技術與工程的關鍵專業知識單元，建筑節能技術、節能建筑計算與仿真等均未包含在內。新規范課程側重點依舊是傳統的暖通與燃氣模塊，對節能、智能設施領域涉及不深。隨著社會的發展，能源消耗量劇增，結合國家對行業人才提出新的戰略需求，本專業所涉及建筑能源方向不再僅限于燃氣應用，更多地是建筑能源的有效利用，即建筑如何節能。在本科教學中增強對建筑節能重要性的認識，增加建筑節能技術相關課程迫在眉睫。

在此背景下，如何將建筑節能技術與新專業課程體系有效融合，諸如建筑環境學、暖通空調、土木工程材料、綠色建筑設計原理、建筑環境測試技術、低能耗建筑理論與應用，避免和其他專業課程理論教學與實踐教學重復顯得尤為重要。

（三） 建筑節能方向人才培養存在斷層

自工業革命以來的幾次經濟危機表明，能源利用效率低下極大程度限制了經濟的發展，走建設節約型社會、實現可持續發展的道路是必經之路，也是歷史的選擇。中國當今社會能耗主要集中在工業、交通、建筑三個領域，建筑能耗占社會總能耗的三分之一以上[2]，建筑節能具有較大的潛力，是降低中國社會能耗的重要組成部分，社會發展迫切需要建筑節能領域相關人才。

目前，國內研究建筑節能技術主要集中在建筑學專業下的建筑技術方向和土木工程專業下的供熱、供燃氣、通風及空調工程方向。由于建筑技術方向的學生對數學、傳熱學、工程流體力學、建筑環境學等基礎知識學習不夠深入，在建筑節能仿真與能耗模擬、建筑物理環境等方面的知識儲備遠沒有建筑環境與能源應用工程專業的學生豐富，在分析流體、熱環境、建筑能耗的實驗、模擬數據時，缺少對結果準確的判斷力和深入的分析能力，從而在一定程度上阻礙了研究的順利進行。同時，由于供熱、供燃氣、通風及空調工程方向的學生本科專業大多為建筑環境與能源應用工程，對建筑設計、建筑構造等建筑知識不夠了解，在建筑區域小環境設計、遮陽構件的選擇等建筑設計方面缺少經驗。因此，在建筑環境與能源應用工程專業本科階段加入綠色建筑設計原理等相關課程，讓學生掌握一定的建筑被動式設計等交叉學科知識，有助于建筑節能領域復合型、創新型人才培養。

二、建設內容

（一）教材建設

目前市面上有關于建筑節能主題的教材雖然多，但是質量參差不齊，內容重疊性強，經典的教材較少，內容更新的速度較慢。此外，現有建筑節能類教材，部分適合建筑學專業的學生，內容偏建筑節能設計；部分適合高職高專學生或工程技術人員，重全面性，偏科普性；部分適合高校研究人員，重理論，缺少工程實例。因此，建筑環境與能源應用專業需要編制適應建筑環境與能源應用工程專業規范要求，強調專業課程間的銜接與融合，注重節能理論性與知識系統性結合、理論與實踐相互促進、國際化的建筑節能教材。

教材編撰可從以下三個方面進行優化。

（1）提煉、梳理基本理論與方法。本科專業教材的特性應是系統講授基本理論、原理與方法，重在教授學生為什么（Why），而不僅僅是傳授學生怎么做（How），做什么（What）。因此，在眾多有關建筑節能主題的圖書資料中，如何脫離科普類特征，遵循建環專業規范的課程體系要求，提煉出基本理論、原理與方法是建筑節能教材編撰的核心問題。

（2）注重理論知識、設計計算與工程案例融合。理論知識內容應與建筑節能相關設計規范標準相適應，以加深理論知識在應用層面的理解，提升學生節能設計與計算技能。另外，工程案例內容不應局限于簡單節能技術的介紹，應融合理論知識與設計計算內容，構建各知識點理論、設計與案例的鏈條式體系。

（3）增加建筑節能研究分析方法與國內外最新技術發展等內容。教材內容需顧及不同層次學生學習能力需求，增加建筑節能研究分析方法與最新技術發展等內容，以拓寬學生的知識面，促進知識應用能力的提升。例如建筑與風環境知識單元可以增加Fluent、EnergyPlus等軟件模擬內容，以講授不同的組團布局對建筑能耗的影響。

（二）理論教學

建筑節能課程的理論框架系統較為固定，包括建筑節能基本知識、建筑節能設計原理、建筑規劃設計與節能、建筑單體設計與節能、圍護結構節能設計、遮陽設計、采暖節能設計、制冷節能設計、采光與照明節能設計、太陽能利用等單元，但由于建筑節能是一門與時俱進的學科，新技術、新工藝、新材料的出現推動著建筑節能技術的不斷革新，很多成果具有一定的時效性，教師應多關注國際先進的建筑節能理念，關注建筑節能領域的最新研究進展，不能一味地照本宣科。

建筑節能課程強調應用性與實踐性，教師不能單單只講授生硬的理論，還應將理論聯系實際，多結合工程實例分析節能技術在建筑中的應用。理論給予實踐支撐，實踐豐富理論內涵。單純的理論過于枯燥，不利于深化學生對原理的認識，也會使得學生失去學習的興趣。例如教師可以重點分析當地某一節能建筑的設計原理和途徑，探討當地地域氣候和建筑特點對節能設計的影響等。

（三） 課程設計

根據建筑環境與能源應用工程新專業規范，教學課程主要分為理論課與實踐課兩個類別。知識的輸入主要集中在理論課上，幫助學生建立對專業基礎知識的了解，以備在日后工程實踐中準確運用；知識的輸出與檢驗主要體現在設計實踐中，這不僅是對理論原理的鞏固，還是對已掌握內容的檢驗。

近年來，建筑行業的快速發展、建筑環境與建筑能源領域對人才培養的要求變化較大，日益注重建筑節能。如圖1所示，在新專業規范體系中增大了建筑節能技術模塊比重，強調理論與實踐統一，從知識的輸入、輸出和檢驗三個方面對課程體系進行重新整合，增加了以設計實踐為主的綠色建筑設計、建筑節能等課程，以此形成適合建筑環境與能源應用工程新專業規范的建筑節能課程理論與實踐教學特色，體現時代性、體系相容性、專業創新性，既符合當代社會的專業人才培養要求，也展現了科學發展的必然趨勢。

三、教學方法改革

建筑節能是一門理論與實踐結合緊密的課程，不僅需要教師在課上對基礎理論進行系統講解、對典型案例進行詳細分析，而且要求學生在課下積累豐富的相關知識并動手實踐。目前老師講學生聽的傳統模式很容易讓學生產生枯燥感、無法集中精力，從而降低了學習效率與課堂教學質量。此外，課下作業類型單一，課程論文、試卷問答較多，社會調查實踐、課程設計類作業較少，無法讓學生充分吸收并利用所學進行成果輸出。這些因素導致了建筑節能課程流于形式，成了一門科普課，學生既]有深入理解知識，也沒有機會親自實踐，無法深刻理解建筑節能的真正意義，從而也失去了開設這門課的意義。

針對這些問題，信息時代提供了一種可有效平衡理論教學與課程實踐的教學模式，即 “翻轉課堂”。“翻轉課堂”是一種利用互聯網進行教學的新興教學方式，學生課前在網上收看授課視頻，課堂上在教師指導下完成作業或實踐[3]。翻轉課堂分為課程、作業、答疑三個模塊，根據課程不同的性質可采用不同的組合方式。當課程的知識框架體系短期內不會有太大的革新時，則適合將其理論知識錄制成視頻，供學生反復觀看。相較傳統教學方式，“翻轉課堂”既節省了教師重復授課的時間與精力，又讓學生能較為靈活地安排學習計劃，從而留出更多的課堂時間進行有針對性的答疑。

建筑環境與能源應用專業中大量課程均可采用“翻轉課堂”進行教學，例如傳熱學是以理論的講授為主、作業與答疑為輔的課程，理論內容較為單一，作業通常為計算題，可采用線上基礎理論教學與線下作業、答疑相結合的方式。建筑環境與能源系統測試技術課程涉及較多的測量實驗，可采用線上視頻講解儀器使用方法與測量原理、線下學生親自操作儀器進行實地測量的模式。建筑節能課程則是強調理論與實踐的結合，理論與實踐同等重要，課程理論知識框架比較固定，實踐部分中課程設計作業的相關資料與設計規范要求一般比較多，適合網上，故適用于線上教學、布置作業，線下完成作業、答疑的教學模式。“翻轉課堂”通過將“預習時間”最大化來完成對教與學時間的延長，其關鍵之處在于教師需要認真考慮如何利用課堂時間，實現高效率的課堂教學[4]。因此，建筑節能課程的課堂內容和教學形式可多樣化：可以是師生面對面交流答疑，例如學生通過PPT、數值模擬等方式來解說自己的設計，教師針對其設計進行面對面點評，學生從教師點評中獲取信息來反省自己的設計；可以是建筑節能領域的最新研究成果分享與展示、線上理論視頻的補充案例；還可以是實踐調研類活動，例如參觀當地的節能建筑，調查統計當地民用建筑采用的節能方式等，使學生在實踐中探索、理解并運用理論，實現教學目標。

四、課程教學思考

（一）教學內容

建筑節能課程對學生的應用能力、創新能力和操作能力要求較高，學生只關注理論知識根本不足以融會貫通，必須輔以一定量的實踐課程加以深化。實踐是學生認識、完善、運用知識的最佳方式，因此可適當增加實踐課的課時。建筑節能理論知識系統龐雜，講授需要花費大量時間，教師若采用“翻轉課堂”教學模式，理論教學以線上視頻的方式教授，課堂則留出大量時間分配給實踐課，可有效解決課時安排不足的問題。

在踐課的所有形式中，課程設計是最為有效的輸出方式。設計課程一般為綠色建筑設計，內容可從小體量如小型別墅設計，大體量建筑如小區熱環境分析入手。前者可以結合《綠色建筑評價標準》進行建筑節能的設計與運用，后者可側重模擬軟件的使用，計算模擬小區熱、風環境。除此之外，在針對不同章節，可增設不同內容的調查課程。例如遮陽設計單元調查當地遮陽形式與熱工氣候區的關系；建筑節能常用學術名詞單元可通過讓學生記錄在宿舍的活動狀況、衣著類型、溫度感受等來理解室內熱舒適度；圍護結構節能設計單元增加實測墻體、門、窗等圍護結構的傳熱系數實驗等。通過設計、調查、模擬等多種形式相結合，豐富實踐課的內容和形式，讓學生有興趣、有樂趣、有志趣地主動學習。

（二）教學形式

建筑節能課程的傳統教學形式為課堂講解與考試或課堂講解與課程論文組合的形式，這兩種方式忽略了建筑節能課程的實踐性，將其當成工程熱力學一類的學科理論課程來教學，很大程度上只起到了科普的作用，制約了學生綜合能力的深入拓展。

在采用“翻轉課堂”教學后，設計實踐課占比增大，課堂將成為師生交流互動的平臺，拉近了師生之間的距離。考試形式不再僅限于試卷、課程論文，課程設計每個階段的成果、學生在課堂上的表現等按照一定權重成為學生最終成績考核的重要依據。

五、結語

根據建設節約型社會、走可持續發展道路的理念要求，實現能源高效利用是當務之急，而隨著建筑節能話題日趨受關注，社會對建筑節能領域的復合型人才需求不斷增大。在建筑環境與能源應用工程的新專業規范背景下，建筑節能作為一門不可或缺的課程，現實意義重大，實現與新規范專業體系的融合與銜接尤為重要。應從教學內容、形式等多方面進行改革，以滿足人才培養的需要。新興的“翻轉課堂”線上視頻線下課堂的教學模式恰好滿足了建筑節能課程特點的要求，體現了理論與實踐的相互融合，相互促進。

參考文獻：

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[4] 張金磊，王穎，張寶輝.翻轉課堂教學模式研究[J]. 遠程教育雜志， 2012， 30（4）：46-51.

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1引言

農業建筑環境與能源工程作為農業工程領域下轄的七個二級學科之一，是我國發展現代化農業產業、推進鄉村振興的基礎學科。由于專業的針對性不強、農業產業發展緩慢以及一些學生對從事農業領域工作的偏見，因此該專業較少有高校開辦且均由農業類大學設立。隨著傳統化石能源危機和全球范圍的環境問題、溫室效應越發突出，以及“雙碳”背景下農業現代化、農村城鎮化和現代新農村建設戰略的實施，該專業將在低碳化農業及“新能源+新農村”的建設進程中發揮決定性作用[1]。太陽能作為一種清潔環保的可再生能源（5%的太陽能相當于世界能源需求的50倍），將其應用于社會發展的各個領域是緩解甚至解決人類面臨的能源危機的根本途徑[2]。近年來，結合我國能源產業結構改革，太陽能光伏發電和光熱利用得到了廣泛推廣，從而推動了相關產業的快速發展。因此，農業建筑環境與能源工程作為農業工程領域中與能源利用緊密相關的專業，設立太陽能工程課程對確保整個專業課程體系構建的完整性、合理性和科學性具有重要意義。本文結合農業建筑環境與能源工程專業人才培養目標和河南農業大學（以下簡稱我校）在農業工程領域的學科特色，對太陽能工程課程的內容設置、課程思政建設、課堂教學改革、課后創新實驗建設及考核方式多樣化等環節進行探討，從而實現對現有課程的改造與提升，滿足新時代的人才培養需求。

2太陽能工程課程教學存在的問題

（1）教材針對性弱。由于太陽能工程技術涉及學科眾多，因此太陽能工程課程的教材選擇要具有較強的針對性。目前有關太陽能利用技術的教材較多。根據培養目標的不同，有些教材主要圍繞光伏發電技術而展開，有些教材則是針對光熱發電技術來闡述，但已有的教材主要集中于太陽能在工業及高端制造業領域的應用，偏離了農業類大學課程建設和人才培養目標，因此缺乏適用于農業建筑環境與能源工程專業的優質教材。（2）課程實驗設備匱乏。完善的配套課程實驗不僅可以激發學生的學習興趣，而且能夠幫助學生理解并掌握課堂理論知識，培養學生解決實際工程問題的能力[3]。目前尚沒有企業開發針對太陽能光熱轉換和光伏發電的課堂配套實驗設備，已有的實驗平臺存在體積大、可移動性和操作性弱等問題，導致實驗教學不能有效融入課堂教學過程。（3）輔助教學資源較少。輔助教學資源是指可以豐富和強化教學過程的各類素材，如工程案例影視介紹、系統運行原理動態解析、復雜儀器的分解等教程。目前缺乏太陽能應用于農業工程領域的教學資源，從線上線下可以查閱搜集到的可用素材非常有限，且大部分素材為企業產品的宣傳視頻，不適用于課堂教學。教師只能采用文字描述或靜態圖片加文字注釋的模式進行教學，不能有效激發學生的學習興趣，課堂活躍度較低。（4）考核形式單一。在義務教育階段，主要采用傳統的考試方式，通過試題來考查學生對知識點的掌握程度，偏重于對理論知識的考核。到了大學后亦是如此，考試內容教材化、考試題型標準化、考核方式單一化以及考試前“臨時抱佛腳”的現象凸顯[4]。特別是大學生在脫離了家長和教師的約束后，容易出現遲到、曠課、逃學等問題，嚴重者甚至出現大面積掛科、拿不到學位證書的情況。

3太陽能工程的課程建設

培養目標和知識點之間的關系是影響課程內容設置的兩個主要因素。在培養目標方面，要滿足社會的需求且形成專業特色。我校農業建筑環境與能源工程專業立足于農業大省河南，歷經了近四十年的發展，成為國家級特色專業，在農村清潔能源利用如農林廢棄物資源化利用（制氫/沼氣）、糧食干燥和太陽能利用等方面取得了一系列成果，開設的相關課程主要包括工程熱力學、傳熱學、沼氣工程、生物質能工程、節能原理、能源與環境、可再生能源、太陽能工程等。太陽能工程課程開設的目的是使學生理解太陽能利用對新農村建設和低碳農業生產的重要意義，用專業的理論和方法處理農村能源相關領域需求要素之間的關系，最終運用所學知識對農業工程領域太陽能利用工程進行合理科學的規劃和設計，使學生成為綠色農業工程方面的建設者、低碳農業生產技術的開拓者，為我國新農村建設和“雙碳”目標的實現貢獻力量。在知識點之間的關系方面，由于太陽能工程課程涉及光學、傳熱學、熱力學、材料學、電子學以及環境學、地理學等多種學科，因此需要科學合理地設計先導課程，使學生循序漸進地學習課程知識，避免教學過程出現知識點錯亂穿插及重復講授等問題。可以參考現有的太陽能利用相關優秀教材、專著以及結合我校農業建筑環境與能源工程專業特色，加工整理自編講義。教學內容包含五部分：第一部分，對太陽能的概述。使學生了解太陽能的特點、資源分布、利用方式和現狀、太陽輻射計算等，掌握太陽常數、大氣質量和太陽輻照度等基本概念。第二部分，首先介紹太陽能光熱轉換原理，通過常見的太陽能集熱系統，使學生掌握與太陽能有關的熱傳導問題如導熱、對流換熱和輻射換熱等，然后介紹常見的集熱器如平板式、真空管式、槽式、塔式集熱器以及新型的菲涅爾式聚光集熱器的結構和原理。第三部分，利用太陽能空調系統使學生掌握太陽能制冷的物理原理和常用方式，包括吸收式制冷、吸附式制冷及噴氣壓縮式制冷等，并能夠通過工程熱力學知識對常見的太陽能制冷系統進行優化設計及性能評價。第四部分，通過簡單的太陽能光伏發電系統使學生掌握光伏發電系統的構成、原理以及光伏系統評價指標和評價方法，了解光伏發電系統的分類及制造。第五部分，介紹太陽能利用技術的具體應用實例，即太陽能復合系統在農村能源領域的應用，如農村家用太陽能光伏發電、供熱與空調集合系統（光伏屋頂），農業建筑（新型太陽能生態農業大棚）一體化太陽能光伏光熱技術系統[5]，太陽能光伏/光熱耦合生物質的分布式能源系統等。結合具體的農業工程應用案例使學生了解太陽能熱電冷聯供系統的常用形式、系統設計方法和系統運行控制策略等。

4太陽能工程課程教學改革路徑

4.1加強課程思政環節

高等教育是提高我國核心競爭力、實現中華民族偉大復興的基礎，其不僅致力于提高學生的知識水平，還肩負著培育學生的思想品德、引導學生樹立正確的政治方向等職責。大學課堂是實施人才培養和落實立德樹人的主戰場，有效地把課堂知識講授與思想政治工作有機結合起來是推動課程思政建設的關鍵[7-8]。太陽能工程作為新興的可再生能源技術產業，與我國經濟建設、社會發展、環境保護和資源可持續利用等息息相關。可以通過介紹行業內有著突出貢獻的人物如獲得2020年太陽能熱利用科學技術杰出貢獻獎的葛新石教授以及因發明漸變鋁氮/鋁太陽能選擇性吸收涂層技術而取得太陽能熱利用技術重大突破的殷志強教授，從而對學生進行愛國主義教育，培養學生的奉獻精神。通過介紹光伏產業發展史上具有代表性的企業如隆基股份、天合光能和晶澳科技等突破國外技術封鎖、實現“彎道超車”的故事，培養學生勇于挑戰、攻堅克難的品質。合理挖掘各章節知識點所蘊含的思政元素，能夠實現課堂知識能力和思政素養的雙重培養。

4.2實施教學方法改革

太陽能工程作為一門工程類課程，是在學生掌握工程熱力學、傳熱學、流體力學基本理論以及電工電子技術的基礎上開展的。因此，太陽能工程課程不能像上述理論課程一樣局限于書本，并過多地關注理論知識的講解與推導，而應當更多地把多媒體教學和實驗教學融入課堂教學中[9]。利用多媒體視頻使學生了解國內外有關太陽能利用的工程案例，確保課堂聲像俱佳，不僅可以激發學生的學習興趣，而且可以有效幫助學生理解理論知識[10]。另外，太陽能技術發展迅速，特別是在光伏發電技術領域，因此可以結合最新的科研講座視頻開展相關的教學研究，使學生在習得知識的同時掌握最新的科研動態，從而激發學生的學習興趣、拓展課堂教學的深度。雖然現有的太陽能工程課程設置了相應的實驗環節，但是理論教學和實驗教學基本上是分開的，即在學生在完成了相關理論知識的學習后，再進行統一的實驗。因此，可以把簡易的實驗引入課堂教學中，或者把課堂教學搬到實驗室進行，實現理論教學和實驗教學的有效結合。

4.3更新實驗裝置及實驗內容

實驗教學是幫助學生將理論知識轉化為實際應用的重要環節，對激發學生的學習興趣、啟發學生思考及解決實際應用問題、提高學生的創新實踐能力具有重要意義[11]。一方面，可結合我校農業建筑環境與能源工程專業特色，搭建太陽能光伏光熱耦合干燥器實驗平臺，通過光伏發電為整個干燥系統提供強制對流動力，提升干燥效率；另一方面，通過換熱器對光伏板進行冷卻，提升光伏發電效率，同時對進入干燥系統的冷風進行預熱。通過該平臺了解太陽入射角影響、太陽能電池板伏安特性、電池板溫度與輸出功率間的關系等[12]，并且可以實驗探究太陽能電池板冷卻特性如冷卻介質、換熱工況及換熱器形式等因素的影響。篩選出對太陽能利用技術有濃厚興趣的學生，指導其完成諸如新型太陽能生態農業大棚的設計、太陽能干燥系統與吸收式制冷系統耦合的限氧干燥裝置設計、利用熱管和相變儲熱技術的太陽能沼氣發酵加熱系統設計等農業工程領域的創新實驗，鼓勵學生參加全國大學生節能減排大賽、全國大學生農業建筑環境與能源工程相關專業創新創業競賽，形成以研促學、以賽促學的創新教學模式。

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中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）51-0106-02

建筑環境與能源應用工程是以建筑環境為學科基礎，培養學生能夠從事工業與民用建筑環境技術領域的工作，使學生具有建筑設施的設計、相關設備的安裝、調試以及建筑自動化與能源管理應用能力。隨著城市建設的加快、建筑節能技術的發展、以及國家一系列節能減排相關政策法規的頒布和實施，建筑環境與能源應用工程專業的發展機遇與挑戰并存，面臨緊迫的專業建設任務。本學科帶實驗的專業課程有工程熱力學、傳熱學、流體力學、熱質交換原理與設備、建筑環境學、燃氣輸配等，通過實驗教學可使學生更深刻地掌握專業理論知識，培養學生的實踐動手能力和綜合素質。本科實驗教學的主要目標是培養學生應用理論知識解決工程實際問題的能力和設計創新能力，因而以培養學生綜合能力為主的實驗教學，理應發揮重要作用。隨著專業更名為建筑環境與能源應用工程，新教學大綱對專業實驗提出了更高的要求。陳舊的實驗教學模式亟待更新，實驗教學的改革勢在必行。筆者基于多年的專業課教學及實驗教學的經驗，研究了專業實驗的教學改革方向。

一、實驗教材和實驗內容

在教材上，專業實驗的教材基本是沿用上世紀80年代的編寫模式，按部就班地從實驗目的、實驗器材、實驗原理、實驗步驟流水賬一樣地進行羅列出，甚至于記錄試驗用的表格都已經設計好。一些實驗僅有內部編寫的講義，對實驗過程介紹也不詳細，使學生在閱讀過程中弄不清重點，對實驗效果肯定大打折扣。另一方面，由于建筑環境與能源應用工程各專業課之間知識具有滲透性，因此以往的教材在實驗內容和原理上相似度大的地方可以相互合并。例如“供熱工程”課程的“熱網水力工況分析實驗”和“流體輸配管網”的“水泵特性曲線和流體水力工況測定實驗”就可以合并成一個實驗放在“流體輸配管網”課程下。部分實驗教材重復要求的內容較多，如流速、流量、壓差的測量，幾乎每個實驗都重復這些內容，使實驗顯得主次不明。因此可以將這些內容統一安排在某一典型實驗課中專門介紹，這樣既避免了瑣碎的重復，又節省了教學資源。

在教材內容上，部分實驗課程設置不能涵蓋專業目錄的教學要求，沒有隨著理論課內容的改變而突出重點，例如，“建筑環境學”課程的實驗“對噴淋水室的噴水性能測試”就與“熱質交換原理與設備”課程的實驗比較雷同，而“建筑環境學”的側重點在室內外空氣環境和設備，原有的實驗課程設置滿足不了理論課程的教學要求。目前我校的建環專業課實驗將重復性內容經過了合并和精簡，并將實驗性質由原來的大多數演示性實驗向綜合性實驗轉變，收到了較好的實驗教學效果。

二、實驗硬件設備

建環專業實驗應以學生為主體，通過學生的實際操作加深學生對所學理論知識的消化和理解。特別是對于專業主干課程如“暖通空調”等，開設的實驗多為演示性和驗證性實驗，限制了學生的動手能力。我校在原有的實驗設施基礎上，新建了“風機盤管測試實驗室”和“濕空氣焓差研究實驗室”將暖通空調、制冷系統、氣流組織等技術平臺綜合到一起，主要用于實踐教學和學生實習，提高了學生學習的主動性和積極性，并通過實驗培養了學生分析問題和解決實際問題的能力。

建環專業實驗由于涉及到有壓氣體和燃氣，實驗臺的設計如果不合理，勢必會存在潛在的安全隱患。如工程熱力學課程中的“二氧化碳臨界狀態觀測及p-v-t關系測定”實驗裝置見圖1。在本實驗中，要用到壓力臺將二氧化碳氣體加壓到9.8MPa的高壓，如果承壓玻璃的質量不過關，或者承壓玻璃與水銀杯的連接出現質量問題，就會在加壓過程中因承壓玻璃承受不住壓力而爆裂破碎，水銀杯里的水銀也會噴濺到實驗臺上，將對操作者的人身安全造成威脅。因此，這種實驗裝置有很大的改進空間：將承壓玻璃換成不銹鋼，在側面開條縫狀小口用鋼化玻璃密封以觀察二氧化碳的臨界狀態變化；傳遞壓力的物質也可將水銀改作其他的無毒介質。

除此之外，“燃氣熱值測定實驗”所用氣源為家用液化石油氣罐，連接燒嘴和加濕器的管道為膠皮管。眾所周知，液化石油氣罐由于安全隱患而逐漸被天然氣管道代替，因此在此實驗臺中也應將液化氣罐和膠皮軟管更換成天然氣管道和金屬軟管并安裝燃氣報警裝置。總之，實驗教學平臺的建設，應該在首先保證安全的前提下盡可能地發揮學生的主觀能動性，有利于新的教學方法的實施。

三、實驗教學方法

明確了專業實驗的內容后，及時地更新實驗教學手段對于能否保證實驗教學的質量，實現培養目標，完成實驗室功能的拓展等方面都有影響。新大綱中對于提高學生科研意識和創新意識的要求，也對專業實驗室建設提出了更高的要求。筆者認為，實驗教學方法的改革應體現在以下幾個方面：

1.提高學生主體參與意識。采取開放型實驗教學方式，使學生成為實驗主體，成為建環專業實驗教學方法改革的主要方向。實驗報告的編寫也可由學生自由組織，對表格的設計、數據的處理都可以有=發揮很大的自由性。專業實驗的教學，應讓學生參與進來，盡可能地使每個學生都動手操作，形成自己的想法。

2.培養科研和創新能力。暖通實驗很多為開放性實驗，學生可根據所學的專業理論知識和現有的實驗儀器，自己設計實驗項目和處理數據，而不必拘泥于以往的既定的實驗項目。有意識地培養學生的科研意識和創新能力，對激發學生學習的興趣、開展創新思維鍛煉都大有裨益。例如“強迫對流管族管外換熱系數測定”實驗，理論課上教師只講解用對流準則關聯式來求解強迫對流換熱系數，理論性很強，學生需要很長時間進行消化，并對工程上怎樣測算不同工況的傳熱系數比較迷茫。實驗時，教師可以只講解換熱系數的測試方法，而不必像實驗教材上指定實驗目的、實驗步驟等，學生可以制定出各種工況下的傳熱系數的測定如：（1）不帶翅片管外強迫對流的傳熱系數的測定；（2）帶翅片管外強迫對流換熱測定；（3）流體縱向外掠過管外時強迫對流換熱系數測定；（4）流體橫掠圓管對流換熱系數測定等一系列的工況，并通過計算機繪制不同工況下Sh數與其他準則數的函數關系，研究影響強迫對流換熱系數的因素，并給出具體工況下的對流換熱系數的表達式。通過這種實驗方式，可激發學生科學研究的能動性和創新意識。

3.引入數值分析教學。建環專業實驗系統不應是暖通原理的簡單演示和驗證，而實驗內容延伸到暖通空調系統的節能新技術、建筑熱工對暖通負荷及能耗的影響、建筑能耗模擬分析等。通過配置建筑能耗模擬分析的相關教學軟件，使學生通過實驗系統的軟件平臺掌握當前工程領域中采用的暖通能耗模擬分析及評價工具，切實感受到所學專業知識在工程環境中的應用實況，初步樹立能源效率意識和工程觀念。目前，本科教學中可視化程度和本科實用性兼顧的數值模擬軟件可選擇Airpak、Fluent等，通過對簡單物理模型的分析，加深對動量微分方程、能量方程、傳質微分方程等具體的應用。

四、實驗考核方式

一般情況下，專業課的實驗成績是計入到相應的理論課成績中的，所占比例也很小，這將導致學生和理論課教師對專業實驗的重視程度不夠，因此，可以把專業課與專業實驗單獨考核，形成專門的實驗考核體制。另一方面，傳統的專業實驗考核方法是基于學生的實驗報告、數據處理的完成情況和學生在試驗中的表現進行綜合考評，但由于實驗條件的限制，往往是若干個同學合并成一組做同一個實驗，對實驗結果的處理基本一致，不利于創新能力的培養。對于實驗課程的考核，要兼顧學生對理論知識的綜合運用、實驗過程的相互協調能力和團隊合作精神及實驗創新精神等多個方面的因素。

綜上，傳統的專業實驗教學已跟不上暖通行業快速發展的腳步，對建環專業實驗課程的改革，不僅要著眼于實驗教材、實驗內容、實驗教學方法、實驗設備以及考核方式，改變傳統的實驗教學理念和教學模式，使專業實驗教學從理論課教學中獨立出來，讓專業實驗教學也成為培養暖通人才的另一重要的途徑。

參考文獻：

[1]李銳，郭全，等.“暖通空調”課程設計性實驗教學研究[J].中國科技信息，2009，（20），217-218.

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中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）46-0110-02

隨著社會經濟的發展和科技的進步，人類居住、生產等對建筑環境的要求逐漸提高，建筑能耗快速增長。目前，人類所有生產生活能耗中，建筑能耗已占到40%以上。為滿足建筑節能以及新能源在建筑環境中應用的人才需求，2012年，普通高等學校專業目錄中把建筑智能設施、建筑節能技術與工程兩個專業納入建筑環境與設備工程專業，專業名稱調整為“建筑環境與能源應用工程”，專業范圍擴展為建筑環境控制、城市燃氣應用、建筑節能、建筑設施智能技術等領域。新的“建筑環境與能源應用工程”專業規范（征求意見稿）中，明確了“多樣化與規范性相統一”、“拓寬專業口徑”等基本原則，“多樣化與規范性相統一”的原則既是堅持統一的專業標準，又鼓勵各院校根據本地區、本學校的實際情況，確定具體的課程體系、教學重點及培養方式，努力辦出自己的特色。

一、更名前課程體系及教學現狀

在過去的十年中，各學校在專業指導委員會的指導下，已基本形成了以“建筑環境學”、“流體輸配管網”、“熱質交換原理與應用”為專業理論平臺課程；以“暖通空調”、“建筑冷熱源”、“建筑自動化”為主干專業課程的課程體系框架[1，2]，同時兼具各自的地方及行業特色。

對于我國北方地區，尤其是內蒙古、山西等以能源、鋼鐵為支柱產業地區的高校，過去的“建筑環境與設備工程”專業課程體系多是圍繞著煤、電等傳統化石能源的建筑環境應用技術來設置的，隨著國際社會對建筑節能低碳技術要求的不斷提高，要求到2050年，化石燃料在建筑空間供熱和熱水制備所占比例減小到現在的5%-20%，制冷系統的平均效率將提高兩倍以上[3-5]。顯然，我們目前的課程體系設置中在建筑能耗及經濟分析、建筑可再生能源利用、建筑能源轉化利用模式、區域能源規劃、智能建筑控制等方面是不滿足新形勢的要求的。另一方面，隨著我國城鎮建設、工業建設的快速發展，公用設備人才需求銳增，僅十年，設有本專業的高等院校由1998年的68所猛增至2011年的180所。在教育教學環節，由于快速擴增，導致的突出問題是：（1）部分學校在條件不成熟的情況下，課程設置不成體系，忽視設計及實踐環節；（2）大批新畢業生進入教師隊伍，缺乏工程和學術實踐基礎，教學理念和個人的學術水平跟不上時代的要求；（3）專業實踐被簡化為參觀、參觀、再參觀，學生動手能力不如高職高專，思維分析能力達不到本科要求；（4）學生缺乏“工程系統”概念，知識結構不完善，社會、經濟、管理知識欠缺。

二、突出地域及行業背景、拓展課程體系

更名前，我國中西部地區高校的“建筑環境與設備工程”專業大部分有著鮮明的地域及行業特色，都較早地設置了“供熱通風及空調工程”專業，為國家輸送了大批暖通空調方面的專門人才。近十年間，本專業在專業指導委員會所構建的大框架下，大都保留了傳統的集中供熱、工業通風、空調制冷技術、鍋爐及鍋爐房設備等專業課及課程設計，方向比較單一，學生所接觸的暖通空調系統也較為傳統，沒有和目前國家提倡的可再生能源、綠色建筑結合起來，學生缺乏節能、經濟的宏觀意識。所以，在新形勢下，我們應在必修課中適當增加以“建筑能耗及經濟分析、建筑可再生能源利用、建筑能源轉化利用模式”為主要內容的“建筑節能技術與管理”課程模塊以及“智能建筑控制、電氣與自動控制”的控制課程模塊。這樣才能使“建筑環境與能源應用工程”專業的學生在從事工程設計及管理的過程中，具備“工程系統”的概念，能從全局優化的層面上去考慮節能或者工程可行性。

三、加強教師專業素養，優化課堂教學內容

課程體系的范圍寬了，增加了“能源應用技術與管理”以及“建筑節能控制”的內容。如何使專業教師提高素養，分清專業課的“課堂上該講些什么”就成為我們應思考的問題。專業課的教學要起到承上啟下的作用，應以工程應用為依托，介紹技術和設備的特點、原理、發展背景、應用條件、優缺點判斷；應著重于技術方案分析，讓學生不僅僅了解各種技術方案及設備的基本原理、系統結構特點，更重要的是讓他知道一個系統設計為什么選這種方案而不是另一種。而對于一些非關鍵的技術細節和一些設計校核計算，則應該在實踐環節和課程設計中解決。這也同時提高了對專業教師的要求，要求專業教師通過積極參加科學研究及工程實踐，努力提高自己的專業素養，只有教師具備了完善的知識結構和廣闊的科學視野，具備了創造和創新意識，跟蹤技術進步的意識，才能培養出合格的工程人才。

四、嘗試多專業配合，建立“工程系統”概念，加強學生實踐環節

培養高規格的實踐性、應用性、實用性和工程系統性思維是工科大學畢業生的重要特色和核心競爭力。對于一個“工程項目”的設計成果是各專業相互配合形成的，而由于各高校有比較分明的專業分類，我們在實際“教與學”過程中，也忽視了與其它專業配合，導致學生在畢業后不會對其它專業提出相關的設計要求；同時，同一個專業的教學內容又是割裂的，例如“供冷與供暖教學”，空調課只管夏天，供熱課僅管冬天，缺乏“工程系統”意識。所以我們需嘗試多專業聯合設計，如暖通專業、給水排水專業、建筑學專業等，共同設計一項“公用工程”，培養學生設計的“整體意識”；改進教學體系，教學內容不能有割裂和鴻溝；并通過以下方法加強設計實踐環節的教學：（1）實踐環節與工程實際相結合；（2）校內外指導教師相結合；（3）設計環節始于專業課的開始，指導教師根據課程進度，指導學生隨時將剛學到的知識用到設計之中，以強化理論與工程實際的結合等。

新形勢下“建筑環境與能源應用工程”專業課程體系改革以及“教與學”方式方法的探索是一項復雜的工作，需要我們專業負責人和一線專業教師經常思索和在教學實踐中不斷研究。通過明確新的專業發展方向，了解新形勢下專業外延和內涵的發展變化，堅持和發展自己的專業特色，提高教師教學中理論聯系實際的能力，加強學生設計實踐環節訓練，這樣才能培養出高規格的實踐性、實用性和工程系統性思維相結合的工程應用型人才。

參考文獻：

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畢業設計（論文）作為綜合實踐教學環節，包含畢業設計和畢業論文兩種類型。從筆者調查的情況來看，80%以上學生選擇做工程設計。根據建筑環境與能源應用工程專業（以下簡稱建環專業）規范[1]，專業工程方案與施工設計的主要實踐單元和知識技能點包含：掌握綜合工程方案設計的方法；掌握建筑負荷計算、設備選型、輸配管路設計、能源供給量等的計算方法；熟悉工程圖紙正確表達工程設計的方法；熟悉工程設計規范、標準、設計手冊的使用方法，能夠進行方案論證選定，并做出運行調節方案。

針對畢業設計環節各高校建環專業開展了形式多樣、內容豐富的教學改革研究。丁云飛等[2]提出畢業設計環節應該有效利用社會資源，變校內工程設計為校外工程設計模式，或模擬設計院場景進行多專業綜合畢業設計，并以不同類型的重點工程為依托，在設計的不同階段邀請工程行業專家講授設計過程和設計方法，強化設計理念，以達到強化學生工程能力培養的目的。周義德等[3]針對“如何滿足‘一人一題’的要求”和“畢業設計如何與當今技術的發展相結合”等問題進行了探索，尋求有效提升畢業設計教學質量的途徑。趙海謙等[4]從六個方面探索建環專業畢業設計自主學習能力的培養，強調以學生為主體的教學理念，重視學生終身學習能力的培養。李俊梅等[5]從專業內涵出發，探討了在系統設?過程的各個階段如何培養學生的節能意識，幫助學生建立建筑節能工程理念。張健[6]探索在畢業設計階段采用情景模擬教學法，提高學生主動思考問題的能力、應變能力和口頭表達能力，強化學生分析問題、解決問題和創新思維的能力，以適應社會的需要。謝東等[7]針對當前暖通空調領域存在的問題，總結出“一題多方案、一方案一人，多方案比較”畢業設計新的指導方法。

本文在相關文獻研究的基礎上，根據專業規范要求和工程教育認證標準，針對筆者所在學校畢業設計教學過程中存在的對學生工程能力培養不足的問題，尤其是對近年來暴露出的典型問題進行系統反思，從畢業設計全過程教學管理角度，探索基于工程能力培養目標，提高建環專業畢業設計教學質量的有效途徑，可供相近專業參考。

一、 典型問題分析

（一）指導教師隊伍建設滯后，教師工程教育能力不足

隨著高等教育的快速發展，學生數量迅速增加，生師比普遍較高，按“一人一題”要求教師的指導工作量繁重，教育教學資源不足。從擬定畢業設計選題到畢業設計答辯工作結束，畢業設計指導工作周期長，任務重，而且指導教師往往還同時承擔了其他課程的教學任務和科研任務，能實際投入畢業設計指導的時間有限。此外，多數年輕教師雖有注冊公用設備工程師資格，但缺少足夠的工程實踐現場鍛煉經歷，對多樣化的畢業設計題目指導能力明顯不足。

（二）工程設計計算內容雷同，工程創新意識不足

雖然畢業設計題目不同，選用建筑也不同，但設計內容多數套用往屆模板，系統方案雷同，缺少對工程領域新技術、新設備和新方案的應用。比如，公共建筑的暖通空調設計，對空調方案學生只會就全空氣與空氣―水系統方案進行簡單比較，設計內容限于夏季定風量工況，對冬季和過渡季節缺少分析說明；風管設計只考慮空調送風管路，對新風、回風與排風不作說明；冷熱源方案只會傳統的電動制冷+熱水鍋爐，或采用冷熱同源的直燃式溴化鋰機組、風冷熱泵機組，很少結合建筑功能和使用特性進行冷熱源配置，鮮見采用可再生能源方案。這表明學生專業知識面過窄，對專業前沿技術缺乏了解，工程創新意識不足。

（三）設計說明文件缺乏分析，工程應用能力提升不足

畢業設計過程中，學生自主學習意識不強，方法和手段單一，文獻查閱能力不足，缺乏團隊協作精神和工程系統觀念。建筑環境與建筑能源系統設計方案很少提供施工說明與運行調控策略，僅僅限于典型工況設計和設備選型計算，對設備與建筑如何協調、冷暖設備容量在部分負荷下如何調控、管網輸配動力裝置如何調節等缺乏系統分析。大多學生雖能套用設計手冊和應用工程設計軟件，但對參數取值依據和計算結果的合理性不能進行有針對性的說明，不會用簡練的文字和評價指標表達設計內容的合理性。學生最終能完成設計計算說明書，但對設計的優缺點認識不足，缺少團隊訓練，不能合理評價自己的設計成果；學生能采用專業繪圖軟件，但對如何應用平面圖、系統圖、剖面圖和大樣圖等綜合表達設計意圖缺乏整體認識，設計說明依據不充分。總之，學生應用理論知識解決工程實際問題的能力明顯不足。

（四）就業壓力下學生畢業設計投入精力不足，崗位責任意識不強

畢業設計選題和任務書一般在第七學期下達，實際實施大都安排在第八學期。而這一階段，許多學生忙于找工作，畢業設計被迫為就業讓步，學生對畢業設計投入精力不足。有些用人單位還要求已簽約的學生提前上崗，致使學生無暇顧及自己的畢業設計。一些學生主觀上對畢業設計的重要意義缺乏認識，降低對自身的要求，認為能順利通過答辯就行，有的甚至敷衍抄襲，尤其是圖紙照抄的現象非常普遍。多數學生崗位意識不強，缺乏工程責任意識。

（五）缺乏畢業設計過程質量控制措施，工程質量意識不足

目前，畢業設計指導主要以每周一次集中輔導與分散答疑相結合的方式為主，但集中輔導時間較短，指導教師對學生實際獨立完成情況的了解不充分，僅根據所提交成果質量進行評分，缺少有效的檢查手段，對學生畢業設計過程督促檢查不嚴，導致部分學生蒙混過關。階段設計成果沒有量化考核標準，過程質量難以控制，不同指導教師評分標準存在較大差異。此外，學校對畢業設計指導教師工作評價重量輕質，按學生人數計算學時量，對指導過程及教學質量缺乏有效評價機制和獎懲制度。

二、 基于工程能力培養的畢業設計過程管理途徑

隨著學科交叉的發展，以及學生跨專業就業的情況越來越多，建環專業畢業學生可以從事設計、施工、監理工作，也可以從事制冷空調設備研發、制造、工程造價咨詢、物業設備管理等工作。這就要求學生專業知識面寬，基礎功底深厚，具備再學習能力[8]。在畢業設計教學環節，應培養學生掌握一般的工程應用原理，以“問題導向”引導學生學會學習的方法，更應注重授人以 “漁”，教會學生如何將所學工程知識應用到工程項目中去，分析和解決實際工程問題。這就需要完善畢業設計指導實施細則和制定畢業設計成果質量標準，規范指導教師和學生行為，確保畢業設計教學質量，以達到工程教育的培養目標要求。

根據上述畢業設計環節存在的典型問題及其原因，結合筆者所在專業的實踐情況，可從以下幾個方面加強畢業設計全過程教學質量管理。

（一）利用校企合作平臺資源，加強畢業設計指導教師隊伍建設

建環專業職業崗位要求的工程素質是綜合素質，其中，專業技術知識素質要求學生能全方位了解建筑環境營造和建筑能源設備使用過程，熟悉建筑能源系統的能耗特性，掌握室內環境調控和提高建筑能源利用效率的基本理論和方法，熟悉建筑環境與能源工程管理方面的基本原理和方法，熟悉專業標準和現行規范。校內外指導教師首先要具備相應的知識和技能，具備相應工程設計經歷，并懂得如何指導學生達成畢業設計教學目標，才能確保畢業設計的教學質量。

學校通過與多家企業共建工程實踐教育中心，企業提供生產實習和畢業實習崗位，學校邀請企業專家到校授課和參與畢業設計環節指導。比如，重慶科技學院與重慶盛世新興格力電器銷售有限公司共建工程實踐教育中心，同時與格力電器銷售旗下的十幾家企業建立合作關系，專業教師可到企業進行工程鍛煉，提升教師的工程教育能力；同時，學生結合實習崗位進行畢業設計選題，并邀請企業暖通專家參與畢業設計過程指導，參與畢業設計答辯，按工程設計標準與規范要求對學生畢業設計成果進行評價等。這就形成了畢業設計指導教師的“雙師型”隊伍，有利于促進畢業設計教學環節的教師工程教育能力持續提升。

（二）從源頭抓好畢業設計選題申報、任務書和開題報告的組織管理

畢業設計全過程包括畢業設計選題、任務書下達、外文翻譯和開題報告、畢業設計計算說明與繪圖、成果提交與畢業答辯等五個階段，每一個階段實施情況都直接影響學生工程能力的培養質量。

應從源頭質量控制抓好選題申報、任務書下達和開題報告的審核工作。選題申報要確保每個題目所涉及的設計項目對象和范圍要明確，避免同一項目簡單更換地點重復申報；任務書所涉及內容應符合畢業設計教學要求，具有先修課程基礎，體現綜合性與應用性，對設計成果的數量和形式要明確，同一專業的設計深度要求應一致，不能超出學生能力范圍。

好的開題報告，是畢業設計的良好開端，可以訓練學生結合實際項目進行系統方案設計和設備選型，進一步熟悉設計任務和要求，為后續設計計算和繪圖奠定基礎。畢業設計的開題報告不同于畢業論文，應結合選題和任務書中的實際項目，做建筑環境或建筑能源系統的方案設計論證說明，同一項目不同設計范圍的學生要確保系統方案有一定差異性，避免學生開題報告內容空洞、概念堆砌，從而避免后續設計內容因采用相同方案而互相抄襲。在畢業設計初期，指導教師引導學生查閱專業標準、規范和設計手冊，結合實際項目提出不同的系統方案，繪制系統方案草圖，讓每個學生結合自己的項目實際進行初步設計與論證。組織學生開展方案設計大討論，并在小組討論中發言，充分認識方案設計的可行性與合理性，最后形成文字說明，作為開題報告的主體內容。尤其是針對團隊課題，開題報告要組織集中開題，明確學生的分工與設計范圍，指導教師可以根據學生所做方案的合理性、口頭和文字交流表達能力進行實時評價，幫助學生建立工程設計規范意識和團隊協作意識，形成工程設計系統方案比較的初步能力。

（三）抓過程質量控制，建立畢業設計成果分級評分標準

在開題方案設計基礎上，畢業設計的具體內容包括負荷計算、空氣處理過程計算與設備選型、房間氣流組織計算與風口選型、空?庥肜淙人?管路布置與水力計算、冷熱源機房系統設計計算等。針對不同類型的建筑項目、設計參數和指標取值、系統方案類型和設備管路布置方式等，可成立畢業設計指導教師教學團隊，共同制定專業的畢業設計指導實施細則，同時確定畢業設計成果的質量分級評分標準。以負荷計算為例，實施細則應明確負荷計算所采取的方法，根據設計要求明確計算內容深度，若施工圖設計階段要求房間冷負荷應逐時計算，典型工況設計指標作為設備容量配置的依據；若需要制定全年運行調控策略或冷熱源采用了可再生能源技術，還應進行全年動態負荷計算。對負荷計算結果的分析說明，應明確要求對負荷構成特性、日變化特性和全年冷熱負荷指標進行比較分析，結合建筑類型和主要房間功能說明負荷指標的合理性。對設計內容的完成數量和質量，實施細則應給出必須完成項、選擇完成項和特色加分項，并在任務書下達時充分說明，使學生從一開始就有明確的學習目標和努力方向，形成結果倒逼的工程評價思維。

建立畢業設計成果質量評分標準，按不同階段的設計內容提煉知識點，對應不同知識點說明其對工程設計能力培養的支撐作用，將學生的工程能力培養程度分為不滿足、基本滿足、較滿足、滿足和優秀五個等級，細化評分標準。按學生階段提交成果對工程能力培養的達成度進行等級評分，有利于指導教師客觀、公正地評價學生，及時反饋階段評價結果，促進學生對畢業設計過程質量的重視，有利于加強對學生和指導教師的過程管理，形成工程質量標準意識。

（四）協調學業與就業關系，注重學生工程文化素質培養

當前，高等教育發展成大眾化教育，應用型人才培養與社會需求的矛盾尤為突出。一方面，用人單位對高校工科畢業生的實踐能力和操作水平要求越來越高；另一方面，隨著高校的擴招，地方高校受地域和教育資源的限制，學生就業壓力越來越大。通過提高畢業設計教學質量，規范學生畢業設計期間的行為，協調好畢業設計與就業的關系，確保學生有效投入畢業設計的時間，促進畢業生更好就業。畢業設計的選題與過程指導盡量考慮學生的就業取向，根據未來可能的崗位工作內容來開展畢業設計，有利于激發學生的學習主動性，能更快適應崗位工作要求。學生申請校外畢業設計應滿足專?I對口，并有明確的校外指導老師，否則，學生應在校內教師指導下完成畢業設計內容。

由于建筑工程涉及主體利益、風險與責任的分配等問題，這就要求學生能初步分析工程設計結果應用可能帶來的社會、經濟和環境方面的風險，會進行技術經濟綜合比較，將設備及系統的初投資與運行費用結合用戶需求進行綜合考慮，進行系統決策和理性思考。因此，在畢業設計階段加強培養學生的工程文化素養，建立職業使命感和責任心尤為重要。指導教師專題案例教學，可邀請行業專家到校授課，讓學生更好地將畢業設計內容與未來工作崗位職責相聯系，全面分析不同的設計方案對工程應用帶來的影響。通過工程文化教育幫助學生樹立正確的工程價值觀，使建環專業工程人才具備相應的人文精神和情懷，才能在將來的職業崗位上擔當綠色能源工程師的使命。

（五）利用互聯網+畢業設計進行教學管理，加強學生的規則意識

隨著教育現代化程度的越來越高，計算機和網絡在大學教育中已經普及。針對大學生信息時代下的學習特點，合理利用智能手機和互聯網平臺開展畢業設計教學管理已成為可能。互聯網教育模式的本質就是在師生分離的情況下，借助于互聯網信息技術開展新型的教育教學模式，實現“以學生為中心”的教學理念，而教師則成為整個教學活動的組織者和引導者。現有的雨課堂、課堂派等微信平臺和今目標等網絡免費共享平臺，可以實現手機與計算機信息共享。

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一、前言

以能力模塊為基礎，以崗位需求為導向，以多元化人才培養為特征的“現代職業教學體系”的教學改革正在推動。考核是對教師課堂教學效果以及學生學習情況的檢驗，好的考核方式即會促進教師的教，又會促進學生的學。過程考核，即針對學生學習過程進行多方面、多形式、分階段的考核，側重于對學生認知過程和綜合應用能力的形成進行監督和評價，構成教與學和教學質量監控的重要環節。過程考核是科學測評學生學習效果、促進自主學習、提高綜合素質和能力的重要途徑。過程考核目的就是全面考核學生的知識、能力、素質，增強學生學習的主動性與積極性，深化理解、掌握、應用所學知識，理論聯系實際，改變課程結束時“一錘定音”的做法。

目前，傳熱學的考核手段和評價指標都比較傳統。針對傳熱學過程考核模式的探索和改革，期待從知識、能力和素質等方面，全面提升考核的合理性、公平性、科學性和有效性。本文針對建筑環境與能源應用工程專業傳熱學教學實施過程考核進行了嘗試。

二、傳熱學課程基本情況

傳熱學主要討論和分析熱量傳遞規律，闡述傳熱方式、傳熱機理、傳熱條件、傳熱基本定律、傳熱速率和傳熱設備、傳熱測試方法、影響傳熱的因素、增強和減弱傳熱的方法。要求學生掌握導熱、對流換熱、輻射換熱三種熱量傳遞的基本概念、基本定律，能對典型熱傳遞過程建立和求解方程式，有效地使用增強或減弱傳熱的措施來分析工程某些問題，為后續課程的學習打下必要的基礎。

三、傳熱學過程考核實施目的

1.知識點考察。知識點考察的目的之一是讓學生掌握傳熱學基本概念和理論，主要包括：導熱（導熱基本概念、導熱系數、導熱微分方程、導熱過程的單值性條件等知識點）；對流換熱（流體的流態和熱傳遞機理、邊界層、相似理論、自然對流、強迫對流等知識點）；熱輻射（熱輻射基本概念、黑體、灰體、角系數等知識點）。目的之二是讓學生運用以上基本概念和理論分析求解實際傳熱過程，例如平壁導熱（房屋維護結構）、圓筒壁導熱（管網）、肋片導熱（換熱器）；管內、外受迫對流、相變對流換熱（空調蒸發、冷凝器）；實際物體之間的輻射換熱等。

2.能力考察。能力考查主要包含查閱相關資料的能力、制作PPT等課件能力、語言表達能力、知識點理解能力、分析問題的能力以及正確運用傳熱學測量儀表的能力。

3.素質考察：主要考察學生的小組合作、創新思維、動手實驗等素質。

四、傳熱學過程考核的實施方法

1.平時作業層次性考核。平時作業內容除了針對需要理解和掌握的理論知識和基本原理的同時，注重作業的層次性，在數量、難度、應用等方面進行統籌考慮，使學習較好、有能力的學生多做一些有挑戰性的補充作業，一般甚至較差的學生則完成基本作業，調動好同學的學習興趣。此外，通過完成作業過程中查閱相關資料以及簡化分析問題的鍛煉，得到解決實際傳熱問題的能力。

此外，平時作業要求學生課外自行完成，教師通過定期檢查、答疑的方式，對每個學生的情況清晰掌握，杜絕抄襲現象。

2.出勤及平時表現考核。主要考察學生每堂課的出勤以及隨堂提問情況。每次課都記下每個學生在課堂上的表現，可以較好地約束學生的學習意向，引導他們主動參與、并需要注重個人能力的提升，有效減少遲到、早退等現象，同時也有利于了解學生掌握知識的程度，來及時調整教學的方式和方法。出勤部分采用滿分制，違規時根據規則進行減分，而隨堂提問則采取激勵制度，每正確回答一個問題進行獎勵。

3.開放性作業考核。由于學時有限，在課堂講授的內容無法完全的鋪展、細化，對部分內容的講解流于表面，或過于注重重點、難點等局部細節，而忽略課程內容的整體性和系統性，會布置一些開放性的作業，這些作業與生活或者工業過程貼近。例如，對建筑環境與能源應用工程專業來說，空調系統中最主要的部件是兩個換熱器：蒸發器和冷凝器，其中分別發生的是制冷工質的沸騰吸熱以及凝結放熱過程，這兩部分換熱的理論基礎分別來自于傳熱學課本中沸騰和凝結換熱一章。為了增強換熱器的傳熱面積，肋片的應用則增加了同學們對換熱器表面不同結構的理解和認識。空調中冷量的載體―制冷劑在管路中的輸送過程需要保溫，經濟保溫層厚度的確定也離不開利用傳熱學知識的計算。

在開放式作業中，讓同學調查、分析本專業密切相關的典型案例，建立學習小組，以小組為單位做成PPT在課堂上講解和討論。在激發同學學習興趣的同時，讓同學帶著問題去理解、去學習課堂內容。此外，也可鍛煉同學查閱資料、組織構建PPT、以及小組分工協作和語言表達能力。

4.個人自我考核。個人考核是通過對學習過程中個人行為表現的反思得到知識技能提高的一種策略，目的在于養成學生客觀的自我分析和評價。以自我管理能力培養為目的，針對學習過程進行自我評價，調動學生積極參與的興趣，正確評價自己，全面提高學生的綜合素質。此外，給出對本課程學習過程的建議，可建立學生個人考核評價表如下。

5.實驗考核。目前傳熱學開展的課內實驗有兩個，分別是：實驗一：自流對流換熱系數的測定，實驗二：法向輻射率測試。實驗教學過程中采用出勤、預習報告、實驗報告和個人實驗操作技能考查相結合的方法。實驗前采取每組一個組員進行實驗講解，其他人補充的方式來檢查預習情況，試驗老師針對講解的情況進行重點講解和注意事項的補充；且對每個實驗按照實驗步驟和操作制定詳細的分數，實行扣分制，實驗過程中，進行對項檢查，對小組中個別同學偷懶的予以扣分，而對那些預習較好、動手能力強的進行加分。這樣避開了以小組來計的弊端，又兼顧了個人的表現實驗考核主要通過實驗預習、實驗中儀器的正確使用、實驗報告的整理來對學生進行考核。

將來條件允許，可以通過學生自主設計實驗的方式來加深考察。

6.考試。考試主要分為期中考試和期末考試，此外，有兩次隨堂測驗。期末考試環節主要分為兩個部分，其中一個部分針對綜合傳熱問題進行考核，著重考查學生綜合分析問題的能力；而另一部分則重點考查學生對基本概念、定性分析方法的理解。

五、傳熱學過程考核評價標準

六、效果

過程考核實施以來，無論從學生反饋，還是從綜合成績來看，實施的效果均較好。主要表現在：

學生上課積極性、主動性提高，大大減少了缺勤、吃到、早退等現象；

課堂氣氛好，教學環節中學生主動參與、互動，課堂氛圍活躍，不死板；

開放性作業的準備和匯報過程加深了對本課程發展現狀、前沿的全面掌握，拓展了課本學習內容；

個人自我考核環節促進學生自我監督、互相監督的自我管理素質；

不定時的隨堂測驗督促學生自始至終的良好學習態度；

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“大咖”在人們的心中，往往都是會讓人感覺可望不可及，但是當筆者與徐偉院長面對面交談的過程中，仿佛是在聽他在給筆者傳道授業。奈何時光飛逝，總是感覺和智者的交流太少太少。

綠色建筑是國際發展趨勢

當筆者和徐偉院長在聊到綠色建筑在中國的發展現狀時，他向筆者道來：“首先，我們要界定綠色建筑的范疇——在建筑的全壽命期內，節能、節地、節水、節材和環境保護（簡稱“四節一環保”），包括室內環境和室外環境的營造。綠色建筑發展是國際發展趨勢，在當前的中國市場來說又特別的急需。經過30年的高速發展之后，我們發現過去的高能耗、高污染、高排放的代價非常之大。中國未來要走可持續發展的話，選擇綠色建筑發展是必然趨勢。”

綠色建筑的終極目標是近零能耗建筑，而近零能耗建筑的特征主要體現在四個方面：第一，集中體現現有技術先進性和產業發展水平的建筑節能技術集成；第二，適度提高現有室內環境舒適度；第三，能耗比現行居住建筑節能標準節能80%以上，比現行公共建筑節能標準節85%以上；第四，不再需要傳統的集中供熱。

建筑的建設和使用過程會產生能源消耗以及對環境產生影響。因此，傳統的高消耗發展模式必然要向高效的環保型發展模式轉變，綠色建筑的發展是實現這種轉變的必由之路，也符合現今世界建筑行業發展的潮流。可以說，綠色建筑給我們帶來生活品質的提高、環境的保護、能源的節約，總結為一句話，就是帶來了建筑的可持續發展以及社會的可持續發展。

中西方差距慢慢縮小

1978年的之后，中國推行了改革開放政策，中國開始了與世界大多數國家的文化交流學習。在談到中國的綠色建筑節能發展過程與西方發達國家的差距之時，徐偉院長表示：“與西方發達國家相比，中國的綠色建筑發展起步晚了10—15年左右，但是在最近的5年里，中國的綠色建筑發展速度非常之快。在國務院出臺了《綠色建筑行動方案》之后，包括從中央政府到地方政府，在落實行動方案中，都出臺了舉措，所以說綠色建筑這幾年處于一個快速發展的時代。”

但如果說和歐美先進的綠色建筑發展國家相比的話，在全社會范疇內，首先是我們國家人們的認識和意識方面有差距。對于行業內的專業人士而言，綠色建筑的認識和意識已經得到了普及、提高。但是在百姓參與綠色發展綠色建筑等方面，應該說還有相當大的距離。其次，從產業角度來講，特別像歐美國家，比如說美國這樣綠色建筑比較先進、比較早的國家，我們產品的性能和質量還有差距。在綠色建筑的發展過程中，我們的設計行業，也還是有一定差距。

總體來講，我們大多數綠色建筑設計，包括實施方面都還處于一種不完全的自覺行為，有一定的政府導向，或者以一種特殊的需求為主。那我們在綠色建筑的建造、運行方面來說，這個距離就更大了一些，這和我們當前建筑粗放式的發展模式是分不開的。綠色建筑除了“四節一環保”以外，在施工方面講究綠色化施工。施工過程也要強調節能、廢物利用，或者對環境保護來講，差距仍然很大。平時我們從周邊看到的一些在建的項目中，這些都是很有體會。

綠色建筑就是要求我們在生產建設全過程中做減法。樹立正確的觀念，竭力避免浪費，同時注意投資分配的合理性，將投資轉到提高建筑節能品質和節約資源的技術上，使得建筑工程總造價增量較少，甚至不增加的情況下實現綠色建筑理念。在建筑全壽命周期的時間里持續保持低能耗，從策劃、選址、規劃、設計、施工、維護運營，一直到拆除的全過程中都應該貫徹綠色建筑的低能耗理念。建筑設計在建設過程中一直都是最關鍵的環節，尤其是在目前的中國國情之下，建筑設計對綠色建筑能否順利推行至關重要。建筑師需要改變創作理念，利用現代科技手段反復推敲，讓建筑設計精細化。只有經過嚴謹的定性分析和科學的定量驗證，才能勾勒出合理的設計方案。

目前來講，暖通空調的運行并不被人們所重視，包括人才、專業技術等，還有我們的調試技術以及財力方面的支持都不夠，差距就會拉開得更大一些。總體而言，國內綠色建筑發展很快，進步很大，但是差距還是有。

建筑節能&暖通

通常，人們的印象中建筑節能和暖通是兩碼事兒。但是兩者之間的關系，徐偉院長為筆者上了一堂課：綠色建筑講究“四節一環保”，而且節能在綠色建筑發展過程中是重要的一方面，占比也最高。在節能方面來說，供暖供冷又是它的主要組成部分，因此暖通空調關注綠色建筑發展是必然的。這個關系就像在綠色建筑“四節一環保”中，節能是它的主要方面，而節能很大一部分是體現在暖通空調上，因此可以說暖通空調和綠色建筑密不可分，而且是貢獻率非常高的一方面。國際上，一些大型跨國性暖通空調公司，無一例外對綠色建筑非常關注，大家有目共睹。

從上游產業來講，首先是綠色建筑的需求，建筑的發展帶來新的產業，包括我們的設計、施工、運行等。實際上，機電、暖通空調的產品，是我們整個建筑產業發展中的基礎。所以說，暖通行業的節能性、性能、質量，包括對上游的建筑需求必須有更好的融合，或者獎勵。綠色建筑發展是我們當前發展的一種大趨勢，在這個趨勢下，應從建筑的解決方案、能源的解決方案、可持續發展的解決方案上多做文章。作為設備供應商來講，要有這種視野和眼光，如何去響應，如何去提升自己的產品，來滿足它的需求。

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1 節能在建筑設計中的重要性

隨著近代社會的快速發展，全世界的能源在快速減少，石油、天然氣、煤炭等這些能源開發過度，不僅造成能源的缺乏，還給環境帶來了污染。而我們國家，雖然地大物博，但是人口眾多，而且能源分布不均勻，因此，我們國家人均資源占有量和儲備量都遠遠低于世界水平，并且我們還很依賴煤炭能源，煤炭能源在我國被稱為黑金能源，可見其重要性。在能源缺乏的現狀下，我們國家能源利用率還很低，這就造成了能源的巨大浪費。而隨著近些年我國城市化進程加快，建筑業成為我國國民經濟發展的重要支柱，但是，建筑業也是能源消耗的大戶，水泥、鋼筋等大量的使用，加大了人們對能源的掠取。據不完全統計，我國的建筑能耗逐年大幅度上升，已達全社會能源消耗量的約30%，加上每年房屋建筑材料生產能耗約13%，建筑總能耗已約達全國能源總消耗量的43%，因此，可見節能在建筑設計中的重要性，節能在當前建筑中的應用勢在必行。

2 節能在建筑設計中應用的必要性

2. 1 國家經濟發展的需要

國家經濟的快速發展，離不開能源的支持，可以說，能源是一個國家經濟發展不可或缺的因素，這也就能理解為什么許多的戰爭都是為了獲取石油、煤炭等能源的原因。我國能源產值與國內生產總值的增長相比存在滯后性，這樣的國情現實嚴重影響著經濟的進一步發展。國民經濟要想進一步地發展，必須依賴于能源，但是當前能源的緊缺會導致我國經濟發展受阻，因此，這就需要在建筑設計中進行節能的設計，降低對能源的消耗，避免因為高消耗的建筑大量建設，消耗大量能源，制約我國經濟的健康、快速發展。

2. 2 環境保護的需要

建筑業中大量使用的水泥、鋼筋等建筑材料，其生產過程除了消耗大量的能源，還會因為廢氣、廢液、廢渣的大量產生，給我國水能源、空氣能源等帶來污染，這些污染給我國人民的健康帶來巨大的危害，近些年霧霾的產生就是例子。同時，后期建筑取暖也是消耗能源、污染環境的地方，隨著環保意識的不斷深入人心，進行環境的保護成為當前人們關心的問題，所以，加強節能設計，是當前環境保護的需要。

2. 3 我國可持續發展戰略的需要

在我國，環境問題、能源問題成為當前熱門的話題，因此，國家提出可持續發展戰略，目的就是節約能源，促進能源的長效利用。而在建筑設計中，節能設計工作的落實變得十分重要。現如今，可持續發展戰略的實施是國家的頭等大事，這就要求我們與建筑設計相結合，付諸行動，遏制建筑能源的嚴重浪費，做好建筑節能設計工作，把節能設計工作落到實處，這是國家可持續發展戰略的需要。

3 當前建筑設計中節能的設計

3. 1 設計之合理選址

目前，在建筑設計中，首先涉及到的是建筑的選址，而建筑的選址很重要，建筑的選址要進行科學的勘測，根據選址地的自然因素以及周邊的環境進行綜合考慮，最后擇優確定。建筑設計中，設計者要想在設計中達到節能，就需要讓建筑在整個使用周期內保持適宜的氣候環境，這樣才能避免因為氣候環境導致大量能源的消耗。建筑的選址合理與否直接影響到是否為建筑節能打好基礎，同時又要以不破壞生態環境為前提條件。例如在北方地區，嚴寒的冬季是取暖的高峰，而選擇合適的地址，避免在風口處建設，就能保持較為適宜的生活環境，自然能在取暖期降低能源的消耗，達到節能的目的。

3. 2 設計之建筑規劃和設計

在進行建筑規劃和設計的時候，必須要遵循當地的歷史文化、風俗習慣和城市總體規劃，在此基礎上進行節能設計。建筑整體規劃中包含建筑物的布局、建筑物的整體形態、各部分的組合、風吹、日照以及風向的轉換問題等因素。在這些因素中日照和風向是針對冬季建筑物能否從自然環境中獲取足夠的日照并比開風向這些問題而考慮的，在夏季的考慮因素中，要考慮到風向是否符合建筑物的門窗設計保持自然通風，在日照方面要防止陽光的輻射。這些規劃和設計目的就是在滿足人們居住要求的時候，盡可能利用自然環境，降低建筑在后期使用中的能源消耗，因此，節能的建筑規劃和設計是必須的。

3. 3 選用性價比高的節能技術

雖然節能技術已經在建筑設計中發展了一段時間，而且有許多成功的技術可以應用在建筑設計上，但是一些節能技術成本較高，因此，需要在進行建筑設計的時候，選用性價比較高的節能技術。例如，可以廣泛應用成熟的太陽能儲熱設備，太陽能發電設備，可以在窗戶的設計時，進行隔熱膜的使用，可以使用保溫性好的保溫材料等，應用適應當地的社會經濟發展情況的節能技術，達到節能效果。

3. 4 建筑設計中進行合理的外部環境設計

建筑設計時，建筑外部的環境設計至關重要，因為單純的建筑進行節能技術應用，要是外部的環境影響較大，也會直接導致節能效果的下降。因此，根據每一個建筑功能的需要，通過合理的外部環境的布局設計來完善現有的微氣候環境，為建筑節能創造有力的環境。最基本的設計就是在建筑周圍進行相關的綠化，改變周圍的微環境，以降低噪音，阻擋風沙，凈化空氣，降低溫度。同時可以在不破壞周邊整體環境的情況下，人為進行仿自然環境的打造，例如建造人工湖等，目的也是通過改變建筑周邊的微環境，降低建筑對能源的消耗，達到節能的目的。

4 結語

總之，從建筑設計中來看，節能設計主要是設計人員在設計期間對其建筑的能源跟資源進行正確的綜合來實現，使其能發揮最大的效果。環保節能是今后社會發展的基本方向，特別是建筑節能設計，還有極大的上升空間。

參考文獻

[1]孫琳. 建筑設計中節能建筑設計的分析[J]. 黑龍江科技信息，2013.

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2節能在建筑設計中應用的必要性

2．1國家經濟發展的需要國家經濟的快速發展，離不開能源的支持，可以說，能源是一個國家經濟發展不可或缺的因素，這也就能理解為什么許多的戰爭都是為了獲取石油、煤炭等能源的原因。我國能源產值與國內生產總值的增長相比存在滯后性，這樣的國情現實嚴重影響著經濟的進一步發展。國民經濟要想進一步地發展，必須依賴于能源，但是當前能源的緊缺會導致我國經濟發展受阻，因此，這就需要在建筑設計中進行節能的設計，降低對能源的消耗，避免因為高消耗的建筑大量建設，消耗大量能源，制約我國經濟的健康、快速發展。

2．2環境保護的需要建筑業中大量使用的水泥、鋼筋等建筑材料，其生產過程除了消耗大量的能源，而且還會因為廢氣、廢液、廢渣的大量產生，給我國水能源、空氣能源等帶來污染，這些污染給我國人民的健康帶來巨大的危害，近些年霧霾的產生就是例子。同時，后期建筑取暖也是消耗能源、污染環境的地方，隨著環保意識的不斷深入人心，進行環境的保護成為當前人們關心的問題，所以，加強節能設計，是當前環境保護的需要。

2．3我國可持續發展戰略的需要在我國，環境問題、能源問題成為當前熱門的話題，因此，國家提出可持續發展戰略，目的就是節約能源，促進能源的長效利用。而在建筑設計中，建筑設計中節能設計工作的落實變得十分重要。現如今，可持續發展戰略的實施是國家的頭等大事，這就要求我們與建筑設計相結合，付諸行動，遏制建筑能源的嚴重浪費，做好建筑節能設計工作，把節能設計工作落到實處，這是國家可持續發展戰略的需要。

3當前建筑設計中節能的設計

3．1設計之合理選址目前，在建筑設計中，首先涉及到的是建筑的選址，而建筑的選址很重要，建筑的選址要進行科學的勘測，根據選址地的自然因素以及周邊的環境進行綜合考慮，最后擇優確定。建筑設計中，設計者要想在設計中達到節能，就需要讓建筑在整個使用周期內保持適宜的氣候環境，這樣才能避免因為氣候環境導致大量能源的消耗。建筑的選址合理與否直接影響到是否為建筑節能打好基礎，同時又要以不破壞生態環境為前提條件。例如在北方地區，嚴寒的冬季是取暖的高峰，而選擇合適的地址，避免在風口處建設，就能保持較為適宜的生活環境，自然能在取暖期降低能源的消耗，達到節能的目的。

3．2設計之建筑規劃和設計在進行建筑規劃和設計的時候，必須要遵循當地的歷史文化、風俗習慣和城市總體規劃，在此基礎上進行節能設計。建筑整體規劃中包含建筑物的布局、建筑物的整體形態、各部分的組合、風吹、日照以及風向的轉換問題等因素。在這些因素中日照和風向是針對冬季建筑物能否從自然環境中獲取足夠的日照并比開風向這些問題而考慮的，在夏季的考慮因素中，要考慮到風向是否符合建筑物的門窗設計保持自然通風，在日照方面要防止陽光的輻射。這些規劃和設計目的就是在滿足人們居住要求的時候，盡可能利用自然環境，降低建筑在后期使用中的能源消耗，因此，節能的建筑規劃和設計是必須的。

3．3選用性價比高的節能技術雖然節能技術在建筑設計中發展了一段時間，而且有許多成功的技術可以應用在建筑設計上，但是一些節能技術成本較高，因此，需要在進行建筑設計的時候，選用性價比較高的節能技術。例如，可以廣泛應用成熟的太陽能儲熱設備，太陽能發電設備，可以在窗戶的設計時，進行隔熱膜的使用，可以使用保溫性高的保溫材料等，應用適應當地的社會經濟發展情況的節能技術，達到節能效果。

3．4建筑設計中進行合理的外部環境設計建筑設計時，建筑外部的環境設計至關重要，因為單純的建筑進行節能技術應用，要是外部的環境影響較大，也會直接導致節能效果的下降。因此，根據每一個建筑功能的需要，通過合理的外部環境的布局設計來完善現有的微氣候環境，為建筑節能創造有力的環境。最基本的設計就是在建筑周圍進行相關的綠化，改變周圍的微環境，以降低噪音，阻擋風沙，凈化空氣，降低溫度。同時可以在不破壞周邊整體環境的情況下，人為進行仿自然環境的打造，例如建造人工湖等，目的也是通過改變建筑周邊的微環境，降低建筑對能源的消耗，達到節能的目的。