建筑环境与能源应用工程专业建筑节能课程建设与思考

　　摘要：随着大气污染与建筑用能剧增，人们对建筑节能技术需要日益迫切。在建筑环境与能源应用工程专业颁布新专业规范这一背景下，根据建筑节能课程特点，注重与新专业课程体系的融合与专业人才的培养，从教材设计、理论教学、课程设计等角度，提出新的建设内容和教学方法。教学内容上追求多样化、丰富化、国际化，结合课程设计、调查实践、数值模拟等方式，力争让学生在实践中加深对理论的认识，拓展学生综合能力；教学形式上引入新兴的“翻转课堂”教学，具有一定的教学实践基础，以期为建筑节能课程的开展与建设提供参考。
　　关键词：建筑环境与能源应用工程；建筑节能；教学改革；翻转课堂
　　中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2017）03-0036-05
　　2012年9月教育部对建筑环境与设备工程进行调整，并入了建筑智能设施（部分）、建筑节能技术与工程两个专业，更名为“建筑环境与能源应用工程”，主要涉及建筑环境和建筑能源两个主要方向[1]。该专业自成立以来，曾几次更名：从20世纪50年代初期的“供热、供煤气及通风”，到 1987年调整为“供热、供燃气、通风及空调工程”与“城市燃气工程”两个专业，1998年合并为“建筑环境与设备工程”，再到如今的“建筑环境与能源应用工程”。每次更名都与当时国民经济水平与社会发展息息相关，专业名称具有一定的指向性，在一定程度上反映了不同时期国家对专业人才提出的不同战略需求。新名称强调“建筑环境”“能源”方向，符合“十三五”规划中有关全球气候变化及绿色低碳发展的应对要求，与规划中“绿色”“协调”的发展理念不谋而合，对大力推进绿色改革，推动协调发展，加强生态文明建设有着积极意义。从国家战略规划与市场需求的层面看，新专业要以节能减排、发展低碳经济为导向，
　　应在原有暖通、燃气等专业课程基础上增加建筑节能、绿色建筑、新能源应用等相关内容，以符合当前社会需求，培养专业复合型人才。
　　此外，中国是能源消耗大国，近20年建筑行业的飞速发展使得建筑能耗在社会总能耗中占比越来越大，这说明中国建筑节能有着广阔的提升空间和社会前景，而降低建筑能耗刻不容缓。在提倡建设资源节约型、环境友好型社会的大环境背景下，建筑节能课程应被更多专业纳入本科教育中，成为土建行业各专业的通识课程。
　　一、问题的提出
　　（一）建筑节能技术涉及的多学科性
　　建筑節能技术是一门综合性较强、学科内容高度交叉的课程，它不仅涉及建筑材料、土木工程、建筑学等工科知识，也与社会学、经济学、管理学等人文学科紧密相关。主要包括建筑环境、建筑被动设计、围护结构材料、建筑设备（暖通空调、照明、给排水）、建筑施工、建筑管理等内容。
　　由于建筑节能课程涉及的学科较多，不同专业教师在讲解时会有不同的侧重点，例如建筑能源与应用工程专业，教师会偏向介绍空调节能方法，建筑学教师会较多关注建筑单体设计与节能，若采用不同专业教师合作讲解建筑节能课程则可避免产生这种情况，但是课时安排的不足、知识体系的庞杂会让学生觉得所学知识深奥晦涩难懂，从而对建筑节能技术的认识只停留在表面。不同专业学生在学习时由于对其他专业领域的知识不太熟悉，更愿意关注自己所学专业部分的节能手段，一定程度上也限制了学生对节能知识的了解。
　　（二）与新的建筑环境与能源应用工程专业课程体系的衔接与融合
　　在最新版的建筑环境与能源应用工程专业规范中，课程体系大体沿用原建筑环境与设备工程专业的设置，被并入的专业如建筑节能技术与工程的关键专业知识单元，建筑节能技术、节能建筑计算与仿真等均未包含在内。新规范课程侧重点依旧是传统的暖通与燃气模块，对节能、智能设施领域涉及不深。随着社会的发展，能源消耗量剧增，结合国家对行业人才提出新的战略需求，本专业所涉及建筑能源方向不再仅限于燃气应用，更多地是建筑能源的有效利用，即建筑如何节能。在本科教学中增强对建筑节能重要性的认识，增加建筑节能技术相关课程迫在眉睫。
　　在此背景下，如何将建筑节能技术与新专业课程体系有效融合，诸如建筑环境学、暖通空调、土木工程材料、绿色建筑设计原理、建筑环境测试技术、低能耗建筑理论与应用，避免和其他专业课程理论教学与实践教学重复显得尤为重要。
　　（三） 建筑节能方向人才培养存在断层
　　自工业革命以来的几次经济危机表明，能源利用效率低下极大程度限制了经济的发展，走建设节约型社会、实现可持续发展的道路是必经之路，也是历史的选择。中国当今社会能耗主要集中在工业、交通、建筑三个领域，建筑能耗占社会总能耗的三分之一以上[2]，建筑节能具有较大的潜力，是降低中国社会能耗的重要组成部分，社会发展迫切需要建筑节能领域相关人才。
　　目前，国内研究建筑节能技术主要集中在建筑学专业下的建筑技术方向和土木工程专业下的供热、供燃气、通风及空调工程方向。由于建筑技术方向的学生对数学、传热学、工程流体力学、建筑环境学等基础知识学习不够深入，在建筑节能仿真与能耗模拟、建筑物理环境等方面的知识储备远没有建筑环境与能源应用工程专业的学生丰富，在分析流体、热环境、建筑能耗的实验、模拟数据时，缺少对结果准确的判断力和深入的分析能力，从而在一定程度上阻碍了研究的顺利进行。同时，由于供热、供燃气、通风及空调工程方向的学生本科专业大多为建筑环境与能源应用工程，对建筑设计、建筑构造等建筑知识不够了解，在建筑区域小环境设计、遮阳构件的选择等建筑设计方面缺少经验。因此，在建筑环境与能源应用工程专业本科阶段加入绿色建筑设计原理等相关课程，让学生掌握一定的建筑被动式设计等交叉学科知识，有助于建筑节能领域复合型、创新型人才培养。
　　二、建设内容
　　（一）教材建设
　　目前市面上有关于建筑节能主题的教材虽然多，但是质量参差不齐，内容重叠性强，经典的教材较少，内容更新的速度较慢。此外，现有建筑节能类教材，部分适合建筑学专业的学生，内容偏建筑节能设计；部分适合高职高专学生或工程技术人员，重全面性，偏科普性；部分适合高校研究人员，重理论，缺少工程实例。因此，建筑环境与能源应用专业需要编制适应建筑环境与能源应用工程专业规范要求，强调专业课程间的衔接与融合，注重节能理论性与知识系统性结合、理论与实践相互促进、国际化的建筑节能教材。

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