《建筑設(shè)備》問題式教學(xué)方法研究

王丹妹，周儉清，單曉東

（湖北文理學(xué)院 建筑工程學(xué)院， 湖北 襄陽 441053）

《建筑設(shè)備》是建筑學(xué)、工程造價(jià)等土木相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)課程。隨著高層建筑、大型公共建筑、地下建筑的快速發(fā)展，以及建筑越來越高的舒適、安全、節(jié)能等方面的要求，建筑設(shè)備在建筑中的地位日益凸顯。[1]作為未來建筑設(shè)計(jì)人員、工程造價(jià)預(yù)決算人員、工程管理和施工人員，不懂建筑設(shè)備勢(shì)必直接影響到本專業(yè)的發(fā)揮和應(yīng)用，而無法適應(yīng)職業(yè)需要。《建筑設(shè)備》課程涉及建筑給排水（含建筑消防）、建筑暖通（含建筑防排煙）和建筑電氣（含智能建筑）三個(gè)專業(yè)，專業(yè)門類多，教學(xué)內(nèi)容龐雜，學(xué)習(xí)難度大，教學(xué)效果不理想。

該課程的教學(xué)目前存在教材陳舊、教師專業(yè)背景有限、教學(xué)方式方法單一等突出問題。[2]本文針對(duì)該課程課堂教學(xué)存在的一些實(shí)際問題，嘗試了問題式教學(xué)的方法并進(jìn)行了經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

《建筑設(shè)備》專業(yè)課所涉及的內(nèi)容，同學(xué)們有一些直觀的感受，問題教學(xué)法通過提出一個(gè)個(gè)生活化、直觀化的問題吸引學(xué)生注意力，引導(dǎo)學(xué)生思考。該方法是教師經(jīng)常采用的教學(xué)手段之一，應(yīng)用到《建筑設(shè)備》課程，主要是教師問題該如何提，如何通過問題來總結(jié)教學(xué)內(nèi)容。以下分專業(yè)篇章介紹問題教學(xué)法的應(yīng)用及效果。

一、建筑給排水篇章問題教學(xué)法的應(yīng)用

（一）提出問題

建筑給排水是建筑設(shè)備的基礎(chǔ)，也是學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的重點(diǎn)內(nèi)容。本篇章的學(xué)習(xí)，主要讓學(xué)生能入門，能把生活所見結(jié)合到學(xué)習(xí)之中，建立起建筑給排水知識(shí)框架，了解給排水設(shè)備的作用，能看相關(guān)圖紙，想象設(shè)備的位置、形狀等。學(xué)生學(xué)習(xí)本章內(nèi)容感覺抽象、枯燥。

問題的提出非常關(guān)鍵，該問題應(yīng)當(dāng)直接涉及教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)或主要部分，要讓學(xué)生產(chǎn)生思考，能從一個(gè)問題展開聯(lián)想到其他各個(gè)內(nèi)容。教師從三個(gè)最直接的問題引入主題：①建筑哪些部位需要給水；②如何給這些位置給水；③會(huì)涉及到那些給水設(shè)備。學(xué)生在接觸這部分內(nèi)容時(shí)，總覺得水是動(dòng)態(tài)的，管道繞來繞去很麻煩，樓板打孔洞不安全等等，所以一開始就覺得難。首先要讓學(xué)生明白，建筑并不是所有的位置都要給水，只有配有給水點(diǎn)的位置才需要供水，從而一座龐大、復(fù)雜建筑物給排水內(nèi)容變得少了很多，把給排水設(shè)備跟建筑區(qū)分開，問題就簡(jiǎn)單多了。

對(duì)于土建、工程管理和造價(jià)專業(yè)的學(xué)生主要在于理解建筑設(shè)備的組成、要求、施工等內(nèi)容。建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生要求稍高，要能進(jìn)行建筑給排水的設(shè)計(jì)計(jì)算，可以根據(jù)不同的專業(yè)知識(shí)要求，進(jìn)行不同深度的教學(xué)。通過三個(gè)問題，把建筑給排水的主要教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系在一起，然后再關(guān)注一些細(xì)節(jié)問題，就如同畫一幅畫，先布局，畫主干，然后再添枝加葉。學(xué)生思路清楚了，才有興趣繼續(xù)學(xué)，繼續(xù)聽。

（二）分析講解問題

1.第一個(gè)問題：使學(xué)生對(duì)不同建筑的給水點(diǎn)進(jìn)行大致的歸類，初步了解給排水設(shè)備所處的位置，明確給排水的分類。在分析問題一時(shí)，還應(yīng)明確建筑給排水與小區(qū)給排水、城市給排水一起構(gòu)成了給排水整體。給排水分類同時(shí)也對(duì)給水水質(zhì)、水壓和排水提出了不同的要求。

2.第二個(gè)問題：涉及到給排水系統(tǒng)的組成、給水方式，再深入則涉及給排水的設(shè)計(jì)計(jì)算等。通過多媒體顯示本章的章節(jié)內(nèi)容安排，對(duì)照建筑物給水的彩色立體示意圖開始講授給排水系統(tǒng)的組成，根據(jù)不同高度的建筑物解釋不同的給水方式。當(dāng)建筑所需水壓高、市政資用壓力不夠時(shí)，有何種解決辦法，高層建筑是如何給水的等問題。解決問題的過程中，同時(shí)也在不停地拋出新的問題。一張張幻燈片動(dòng)畫，讓學(xué)生直觀了解建筑的給水方式方法。黑板上板書相應(yīng)的關(guān)鍵詞，如給水方式、水壓、高層等。

3.第三個(gè)問題：是所有章節(jié)都有的，總結(jié)該部分涉及的設(shè)備，比如它們的名稱、功能、基本工作原理、有無設(shè)備用房等。建筑給水中主要涉及到管道、管件、水表、水泵等，涉及到設(shè)備用房即水泵房。有些內(nèi)容學(xué)生是熟悉的，比如管道、水表，老師只需要各個(gè)種類歸納一下；有些是要著重介紹的，如水泵房，水泵房的組成、位置、設(shè)施等，需要圖片、圖紙，包括實(shí)地參觀才能讓學(xué)生有系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。

三個(gè)問題可以同時(shí)提出來，分問題進(jìn)行解決，也可以先讓學(xué)生討論，談?wù)勚皩?duì)該部分內(nèi)容的認(rèn)識(shí)等?？傊?，教師從提出大問題，然后在解決大問題的過程中，引出若干小問題，小知識(shí)點(diǎn)，時(shí)刻引導(dǎo)、吸引學(xué)生。這樣進(jìn)行教學(xué)的好處在于，把看似雜亂的知識(shí)點(diǎn)有序地聯(lián)系在一起，避免講授的平鋪直敘，枯燥乏味。

二、建筑暖通篇章問題教學(xué)法的應(yīng)用

建筑暖通篇章是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，學(xué)生普遍感覺本篇章內(nèi)容更為抽象，直觀感受少，難掌握。建筑暖通篇章涵蓋建筑采暖、通風(fēng)、空調(diào)、防排煙等內(nèi)容，專業(yè)性更強(qiáng)，知識(shí)點(diǎn)更為瑣碎，教學(xué)上較難把握知識(shí)的廣度和深度。對(duì)于這一篇章，考慮專業(yè)所需，建議作一般性介紹，即只需了解設(shè)備的分類、基本組成、原理，涉及的設(shè)備名稱、位置、功能，足夠應(yīng)付本專業(yè)的發(fā)揮和應(yīng)用即可。內(nèi)容講解不深，最易造成課堂空洞無物，所以最好也能以提問題的方式把各個(gè)章節(jié)有機(jī)聯(lián)系在一起。比如建筑防排煙的原理與建筑通風(fēng)原理是一致的，建筑空調(diào)與建筑采暖的區(qū)別等。

（一）提出問題

作為一門非核心課程，學(xué)生往往是被動(dòng)的學(xué)，學(xué)習(xí)能動(dòng)性較差。如果同往常一樣從空調(diào)的組成、分類，流水似地介紹，大部分同學(xué)很難克服惰性而進(jìn)行高效率的聽課。所以，上課一開始就提出四個(gè)問題：①夏天和冬天大家都喜歡逛商場(chǎng)，享受空調(diào)，商場(chǎng)的空調(diào)系統(tǒng)和家里的空調(diào)有何區(qū)別，而賓館、寫字樓的空調(diào)又有什么不同呢？②商場(chǎng)、寫字樓的空調(diào)設(shè)備在哪里，它是如何調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的？③有哪些空氣處理設(shè)備，它們是如何制冷或送熱的？④空調(diào)機(jī)房、制冷機(jī)房，什么時(shí)候需要設(shè)置呢？

在提出第一個(gè)問題時(shí)，老師與同學(xué)之間的交流可以稍長(zhǎng)一些，讓學(xué)生有足夠的時(shí)間整理日常對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。教師在隨后的教學(xué)中，能順?biāo)浦劭偨Y(jié)空調(diào)系統(tǒng)的組成、分類等內(nèi)容，學(xué)生容易留下較為深刻的印象。上述問題，從學(xué)生們?nèi)粘＝佑|的空調(diào)系統(tǒng)談起，拉近了教學(xué)內(nèi)容與日常應(yīng)用之間的聯(lián)系，講清楚這四個(gè)問題，就可以讓土建相關(guān)專業(yè)的學(xué)生對(duì)空調(diào)系統(tǒng)有清楚的認(rèn)識(shí)和了解。

（二）分析講解問題

解決上述問題，大致需要4～5個(gè)學(xué)時(shí)，可以每節(jié)課圍繞一個(gè)問題進(jìn)行展開。問題一主要讓學(xué)生重新建立空調(diào)系統(tǒng)組成、基本分類的知識(shí)框架。空調(diào)種類較多，對(duì)建筑物提出較多要求，與之聯(lián)系最為緊密的是半集中式和集中式空調(diào)系統(tǒng)。首先應(yīng)讓學(xué)生清楚老師主要講授的是哪一種空調(diào)形式，為什么主要講這兩種。問題二則主要介紹兩種空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備組成和特點(diǎn)。多媒體幻燈片能很好地展示建筑物中空調(diào)設(shè)備的位置、外形和結(jié)構(gòu)。應(yīng)用相關(guān)的示意圖也能直觀地把制冷劑、冷凍水、新風(fēng)系統(tǒng)、回風(fēng)系統(tǒng)等能量的轉(zhuǎn)換回收表達(dá)清楚。問題三則是在前兩個(gè)問題的基礎(chǔ)上，了解常用的空調(diào)處理設(shè)備，作為基本了解，深度要求不高，但有助于同學(xué)們對(duì)相關(guān)設(shè)備用房的學(xué)習(xí)。問題四中提出的是建筑學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，空調(diào)機(jī)房和制冷機(jī)房是兩種不同的設(shè)備用房，哪些空調(diào)系統(tǒng)會(huì)涉及到這兩個(gè)設(shè)備用房，這些設(shè)備用房在建筑中的一般位置以及設(shè)備對(duì)其提出的要求等是學(xué)習(xí)講解的重點(diǎn)。

三、建筑電氣篇章問題教學(xué)法的應(yīng)用

建筑電氣篇章主要涉及建筑供配電、建筑照明以及建筑設(shè)備自動(dòng)化、智能建筑等教學(xué)內(nèi)容。該篇章教學(xué)內(nèi)容專業(yè)性強(qiáng)，知識(shí)點(diǎn)多而雜，教學(xué)上主要讓學(xué)生弄清楚來龍去脈，了解相應(yīng)的規(guī)范和要求。

（一）提出問題

建筑電氣設(shè)備內(nèi)容，大部分同學(xué)感覺熟悉又陌生，熟悉是天天都在使用，陌生是因?yàn)楦杏X電氣設(shè)備具有一定的危險(xiǎn)性，大多線路是暗埋，不易觀察。關(guān)于建筑供配電內(nèi)容，筆者總結(jié)了五個(gè)問題：①建筑對(duì)電能的要求？②電能是如何從建筑物引入建筑物內(nèi)？③電能引入建筑物后如何進(jìn)行分配、控制和使用？④如何安全用電？⑤有哪些電氣設(shè)備？

（二）分析解決問題

上述五個(gè)問題基本涵蓋了建筑供配電中學(xué)生要了解的內(nèi)容。第一個(gè)問題涉及到負(fù)荷類別、負(fù)荷級(jí)別、負(fù)荷容量、電能質(zhì)量等基本問題，通俗點(diǎn)講就是建筑物對(duì)電流、電壓、頻率的要求；是否允許停電等；需要多少電量和根據(jù)電能用途計(jì)量收費(fèi)的要求。第二個(gè)問題是電能引入建筑物的方式。第三個(gè)問題是配電方式。第四個(gè)問題是建筑物的防雷和接地。最后一個(gè)問題是電氣設(shè)備的名稱、功能、形式介紹。由于電流更為抽象，我嘗試把建筑的給水和建筑的供配電類比進(jìn)行介紹。供電類比給水：供電電壓、頻率、類比為給水的水壓和流量；電流的引入類比為給水水管的引入；配電系統(tǒng)方式類比給水系統(tǒng)方式；電量類比水量等。通過形式上的類比，讓學(xué)生很快能接受較抽象的內(nèi)容，留下較深刻的印象。

三大設(shè)備最終要在一棟建筑物里布置、安裝、使用，高層建筑、公共建筑往往要布置設(shè)備層。建筑消防系統(tǒng)除了建筑消防給水，還包含消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，即消防電梯、消防報(bào)警設(shè)備、防火防煙分隔設(shè)施的聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)。建筑設(shè)備朝著自動(dòng)化、綜合化、智能化的方向發(fā)展，智能建筑是本世紀(jì)建筑的最顯著的特點(diǎn)。在介紹這些內(nèi)容時(shí)，亦可以通過提問式教學(xué)，進(jìn)行相應(yīng)的歸納和總結(jié)，也可以鼓勵(lì)學(xué)生提出問題，師生一起解決。

四、問題教學(xué)法的應(yīng)用效果

在土木工程和建筑學(xué)專業(yè)的《建筑設(shè)備》教學(xué)中采用了問題教學(xué)法，相比往年本課程的學(xué)習(xí)情況，學(xué)生有以下變化：一是課堂教學(xué)氛圍由沉悶轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦?dòng)活潑，學(xué)生的興趣調(diào)動(dòng)起來，主動(dòng)參與所提問題中。二是實(shí)際應(yīng)用考核中（識(shí)圖、繪圖能力評(píng)價(jià)、課程設(shè)計(jì)等），發(fā)現(xiàn)學(xué)生的應(yīng)用能力較往年有較大提高，對(duì)照?qǐng)D紙，學(xué)生能熟練進(jìn)行講圖；繪圖更為規(guī)范和合理，而往年，學(xué)生較排斥圖紙，設(shè)計(jì)機(jī)械化。三是學(xué)生對(duì)建筑設(shè)備的整體認(rèn)識(shí)有很大提高，特別是建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生，進(jìn)入到高年級(jí)的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中，對(duì)管井、設(shè)備間、消防設(shè)備等內(nèi)容的認(rèn)識(shí)，能幫助他們更好地進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，這一點(diǎn)同學(xué)們深有體會(huì)。四是學(xué)生對(duì)教師的評(píng)價(jià)提高，學(xué)生對(duì)老師教學(xué)認(rèn)可率從以前的90%提高到95%。

問題教學(xué)法的實(shí)質(zhì)是讓學(xué)生先進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的思考，主動(dòng)學(xué)習(xí)，然后教師進(jìn)行講解，答疑解惑。該方法可以讓教師在課程講授中針對(duì)性更強(qiáng)，重點(diǎn)更突出；同時(shí)也增強(qiáng)了師生之間的互動(dòng)，活躍了課堂氣氛。只要教師用心去準(zhǔn)備教學(xué)內(nèi)容，不斷改善教學(xué)方法，終會(huì)有所收獲。

參考文獻(xiàn)：

［1］劉源全，劉衛(wèi)斌.建筑設(shè)備[M].北京：北京大學(xué)出版社，2006.

［2］王志勇，劉暢榮，王漢青，等.地方教學(xué)型大學(xué)建筑設(shè)備課程教學(xué)改革研究[J].高等建筑教育，2009（4）：94-95.