《建筑设备》问题式教学方法研究

王丹妹，周俭清，单晓东

（湖北文理学院 建筑工程学院， 湖北 襄阳 441053）

《建筑设备》是建筑学、工程造价等土木相关专业的一门专业课程。随着高层建筑、大型公共建筑、地下建筑的快速发展，以及建筑越来越高的舒适、安全、节能等方面的要求，建筑设备在建筑中的地位日益凸显。[1]作为未来建筑设计人员、工程造价预决算人员、工程管理和施工人员，不懂建筑设备势必直接影响到本专业的发挥和应用，而无法适应职业需要。《建筑设备》课程涉及建筑给排水（含建筑消防）、建筑暖通（含建筑防排烟）和建筑电气（含智能建筑）三个专业，专业门类多，教学内容庞杂，学习难度大，教学效果不理想。

该课程的教学目前存在教材陈旧、教师专业背景有限、教学方式方法单一等突出问题。[2]本文针对该课程课堂教学存在的一些实际问题，尝试了问题式教学的方法并进行了经验总结。

《建筑设备》专业课所涉及的内容，同学们有一些直观的感受，问题教学法通过提出一个个生活化、直观化的问题吸引学生注意力，引导学生思考。该方法是教师经常采用的教学手段之一，应用到《建筑设备》课程，主要是教师问题该如何提，如何通过问题来总结教学内容。以下分专业篇章介绍问题教学法的应用及效果。

一、建筑给排水篇章问题教学法的应用

（一）提出问题

建筑给排水是建筑设备的基础，也是学生学习本课程的重点内容。本篇章的学习，主要让学生能入门，能把生活所见结合到学习之中，建立起建筑给排水知识框架，了解给排水设备的作用，能看相关图纸，想象设备的位置、形状等。学生学习本章内容感觉抽象、枯燥。

问题的提出非常关键，该问题应当直接涉及教学内容的重点或主要部分，要让学生产生思考，能从一个问题展开联想到其他各个内容。教师从三个最直接的问题引入主题：①建筑哪些部位需要给水；②如何给这些位置给水；③会涉及到那些给水设备。学生在接触这部分内容时，总觉得水是动态的，管道绕来绕去很麻烦，楼板打孔洞不安全等等，所以一开始就觉得难。首先要让学生明白，建筑并不是所有的位置都要给水，只有配有给水点的位置才需要供水，从而一座庞大、复杂建筑物给排水内容变得少了很多，把给排水设备跟建筑区分开，问题就简单多了。

对于土建、工程管理和造价专业的学生主要在于理解建筑设备的组成、要求、施工等内容。建筑学专业的学生要求稍高，要能进行建筑给排水的设计计算，可以根据不同的专业知识要求，进行不同深度的教学。通过三个问题，把建筑给排水的主要教学内容联系在一起，然后再关注一些细节问题，就如同画一幅画，先布局，画主干，然后再添枝加叶。学生思路清楚了，才有兴趣继续学，继续听。

（二）分析讲解问题

1.第一个问题：使学生对不同建筑的给水点进行大致的归类，初步了解给排水设备所处的位置，明确给排水的分类。在分析问题一时，还应明确建筑给排水与小区给排水、城市给排水一起构成了给排水整体。给排水分类同时也对给水水质、水压和排水提出了不同的要求。

2.第二个问题：涉及到给排水系统的组成、给水方式，再深入则涉及给排水的设计计算等。通过多媒体显示本章的章节内容安排，对照建筑物给水的彩色立体示意图开始讲授给排水系统的组成，根据不同高度的建筑物解释不同的给水方式。当建筑所需水压高、市政资用压力不够时，有何种解决办法，高层建筑是如何给水的等问题。解决问题的过程中，同时也在不停地抛出新的问题。一张张幻灯片动画，让学生直观了解建筑的给水方式方法。黑板上板书相应的关键词，如给水方式、水压、高层等。

3.第三个问题：是所有章节都有的，总结该部分涉及的设备，比如它们的名称、功能、基本工作原理、有无设备用房等。建筑给水中主要涉及到管道、管件、水表、水泵等，涉及到设备用房即水泵房。有些内容学生是熟悉的，比如管道、水表，老师只需要各个种类归纳一下；有些是要着重介绍的，如水泵房，水泵房的组成、位置、设施等，需要图片、图纸，包括实地参观才能让学生有系统的认识。

三个问题可以同时提出来，分问题进行解决，也可以先让学生讨论，谈谈之前对该部分内容的认识等。总之，教师从提出大问题，然后在解决大问题的过程中，引出若干小问题，小知识点，时刻引导、吸引学生。这样进行教学的好处在于，把看似杂乱的知识点有序地联系在一起，避免讲授的平铺直叙，枯燥乏味。

二、建筑暖通篇章问题教学法的应用

建筑暖通篇章是学生学习的难点，学生普遍感觉本篇章内容更为抽象，直观感受少，难掌握。建筑暖通篇章涵盖建筑采暖、通风、空调、防排烟等内容，专业性更强，知识点更为琐碎，教学上较难把握知识的广度和深度。对于这一篇章，考虑专业所需，建议作一般性介绍，即只需了解设备的分类、基本组成、原理，涉及的设备名称、位置、功能，足够应付本专业的发挥和应用即可。内容讲解不深，最易造成课堂空洞无物，所以最好也能以提问题的方式把各个章节有机联系在一起。比如建筑防排烟的原理与建筑通风原理是一致的，建筑空调与建筑采暖的区别等。

（一）提出问题

作为一门非核心课程，学生往往是被动的学，学习能动性较差。如果同往常一样从空调的组成、分类，流水似地介绍，大部分同学很难克服惰性而进行高效率的听课。所以，上课一开始就提出四个问题：①夏天和冬天大家都喜欢逛商场，享受空调，商场的空调系统和家里的空调有何区别，而宾馆、写字楼的空调又有什么不同呢？②商场、写字楼的空调设备在哪里，它是如何调节室内温度的？③有哪些空气处理设备，它们是如何制冷或送热的？④空调机房、制冷机房，什么时候需要设置呢？

在提出第一个问题时，老师与同学之间的交流可以稍长一些，让学生有足够的时间整理日常对空调系统的认识。教师在随后的教学中，能顺水推舟总结空调系统的组成、分类等内容，学生容易留下较为深刻的印象。上述问题，从学生们日常接触的空调系统谈起，拉近了教学内容与日常应用之间的联系，讲清楚这四个问题，就可以让土建相关专业的学生对空调系统有清楚的认识和了解。

（二）分析讲解问题

解决上述问题，大致需要4～5个学时，可以每节课围绕一个问题进行展开。问题一主要让学生重新建立空调系统组成、基本分类的知识框架。空调种类较多，对建筑物提出较多要求，与之联系最为紧密的是半集中式和集中式空调系统。首先应让学生清楚老师主要讲授的是哪一种空调形式，为什么主要讲这两种。问题二则主要介绍两种空调系统的设备组成和特点。多媒体幻灯片能很好地展示建筑物中空调设备的位置、外形和结构。应用相关的示意图也能直观地把制冷剂、冷冻水、新风系统、回风系统等能量的转换回收表达清楚。问题三则是在前两个问题的基础上，了解常用的空调处理设备，作为基本了解，深度要求不高，但有助于同学们对相关设备用房的学习。问题四中提出的是建筑学专业学习的重点，空调机房和制冷机房是两种不同的设备用房，哪些空调系统会涉及到这两个设备用房，这些设备用房在建筑中的一般位置以及设备对其提出的要求等是学习讲解的重点。

三、建筑电气篇章问题教学法的应用

建筑电气篇章主要涉及建筑供配电、建筑照明以及建筑设备自动化、智能建筑等教学内容。该篇章教学内容专业性强，知识点多而杂，教学上主要让学生弄清楚来龙去脉，了解相应的规范和要求。

（一）提出问题

建筑电气设备内容，大部分同学感觉熟悉又陌生，熟悉是天天都在使用，陌生是因为感觉电气设备具有一定的危险性，大多线路是暗埋，不易观察。关于建筑供配电内容，笔者总结了五个问题：①建筑对电能的要求？②电能是如何从建筑物引入建筑物内？③电能引入建筑物后如何进行分配、控制和使用？④如何安全用电？⑤有哪些电气设备？

（二）分析解决问题

上述五个问题基本涵盖了建筑供配电中学生要了解的内容。第一个问题涉及到负荷类别、负荷级别、负荷容量、电能质量等基本问题，通俗点讲就是建筑物对电流、电压、频率的要求；是否允许停电等；需要多少电量和根据电能用途计量收费的要求。第二个问题是电能引入建筑物的方式。第三个问题是配电方式。第四个问题是建筑物的防雷和接地。最后一个问题是电气设备的名称、功能、形式介绍。由于电流更为抽象，我尝试把建筑的给水和建筑的供配电类比进行介绍。供电类比给水：供电电压、频率、类比为给水的水压和流量；电流的引入类比为给水水管的引入；配电系统方式类比给水系统方式；电量类比水量等。通过形式上的类比，让学生很快能接受较抽象的内容，留下较深刻的印象。

三大设备最终要在一栋建筑物里布置、安装、使用，高层建筑、公共建筑往往要布置设备层。建筑消防系统除了建筑消防给水，还包含消防联动系统，即消防电梯、消防报警设备、防火防烟分隔设施的联动控制系统。建筑设备朝着自动化、综合化、智能化的方向发展，智能建筑是本世纪建筑的最显著的特点。在介绍这些内容时，亦可以通过提问式教学，进行相应的归纳和总结，也可以鼓励学生提出问题，师生一起解决。

四、问题教学法的应用效果

在土木工程和建筑学专业的《建筑设备》教学中采用了问题教学法，相比往年本课程的学习情况，学生有以下变化：一是课堂教学氛围由沉闷转变为生动活泼，学生的兴趣调动起来，主动参与所提问题中。二是实际应用考核中（识图、绘图能力评价、课程设计等），发现学生的应用能力较往年有较大提高，对照图纸，学生能熟练进行讲图；绘图更为规范和合理，而往年，学生较排斥图纸，设计机械化。三是学生对建筑设备的整体认识有很大提高，特别是建筑学专业学生，进入到高年级的设计学习中，对管井、设备间、消防设备等内容的认识，能帮助他们更好地进行建筑设计，这一点同学们深有体会。四是学生对教师的评价提高，学生对老师教学认可率从以前的90%提高到95%。

问题教学法的实质是让学生先进行教学内容的思考，主动学习，然后教师进行讲解，答疑解惑。该方法可以让教师在课程讲授中针对性更强，重点更突出；同时也增强了师生之间的互动，活跃了课堂气氛。只要教师用心去准备教学内容，不断改善教学方法，终会有所收获。

参考文献：

［1］刘源全，刘卫斌.建筑设备[M].北京：北京大学出版社，2006.

［2］王志勇，刘畅荣，王汉青，等.地方教学型大学建筑设备课程教学改革研究[J].高等建筑教育，2009（4）：94-95.