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关键词:建构主义;网络环境;英美文学;教学改革研究
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)49-0120-02
由于现代信息技术的快速发展,网络教学环境对我国教育教学领域的改革起到非常重要的影响。英美文学课程是高校英语语言文学专业的一门必修课程,对学生英美文学知识体系的构建具有非常重要的意义。所以,需要以建构主义教学理论为指导,充分结合现代先进的多媒体信息技术和网络教学资源,创造出寓教于乐的英美文学教学环境,构建新型的英美文学教学模式。
一、建构主义教学理论概述
建构主义通常也被称为结构主义,被广泛应用在哲学和心理学研究领域,和行为主义具有很大的区别,建构主义的关键是要对外界的客观现象做出主观方面的分析和解释[1]。
将建构主义运用在学习领域,主要强调的是学习行为,就是学生一直持续不断将其心理表征活动实现内化的过程。所以,其主要关注的是学生的主动构建在整个学习过程中的积极作用,把学生看成是加工整理外界客观现象和有关信息的主导者,认为学生是整个学习过程中知识体系的积极构建主体,强调教师是学生学习知识和构建知识体系的辅助者,不是把客观知识的强制灌输主体。建构主义的教学观念认为知识不是通过客观实体的形式在不同个体中存在,同样并非是对客观世界的真实反映和表达,其只是人们对现实世界在主观上做出的分析或者解释,结论不是现实世界问题的终极答案,会不断随着人们对客观世界认识的逐步加深而进一步被改变或者是发展[2]。另外,基于建构主义教学理论的教学目标,也与传统的教学有很大不同,要求学生在教师的有效指导和监督下,进行自主探索,独立思考问题,培养学生的创造精神和发散性思维,培养学生从多个方面和多个角度思考和分析问题,并不是告诉学生标准模式化的方法和答案。建构主义教学理论和目前我国的以学生为中心的教学思想有很多共同点。
二、建构主义教学理论和信息技术与英美文学教学的契合点
目前,全球经济一体化是现在和未来的主要发展方向,我国要完全适应这种发展方向,就一定要认识到英语教学的重要作用,培养一批有能力、语言功底扎实、知识面宽广、文学素养高的优秀外语人才。我国教育部颁布的大纲对高校学生的英语专业运用能力提出了很高的要求,这就要高校教师努力培养高校学生获取英语知识、运用英语知识、分析和解决问题的创造性精神和能力。大纲特别重视教学目标和教学手段的改进和创新,明确指出要把学生的创造性精神很好地应用在英语课程的学习过程中。
在这种情况下,一些研究人员对高校英美文学专业课程的教学方法做出了初步探索,以下是其共同坚持的基本原则。第一,要把教学重心放在培养学生的创造力和发散思维方面。在进行英美文学的教学时,采用机械和固定模仿是不可避免的,但是重点提高学生实践运用知识的能力[3]。第二,将传统的以教师为主体的教学方式逐步转向以学生为中心。第三,需要把英美文学课堂教学和实践运用联系在一起,教师要充分利用现代多媒体信息技术、广播、电视、投影仪、网络平台和计算机等,锻炼学生的实践运用能力。
通过上述分析可以得出结论,当前高校教学改革中需要坚持的原则和建构主义教学理论有着很大的契合点。两者都是坚持以学生为中心的教学原则,都以培养学生的创新精神和实践能力为主。同时,还注重培养学生在学习过程中的团队协作精神和沟通交流能力,以更好地培养学生健全的人格。
三、将建构主义教学理论和信息技术应用在英美文学教学中的方法
(一)在英美文学教学中,将教师看成是主要引导者
高校英美文学的教学主要有英美文学史以及英美文学选读两个方面,具有覆盖面广和信息量多的特征。在实际的教学过程中,教师要扮演好引导者的角色,充分利用网络教学环境的丰富资源,引导学生利用网络收集英美文学的学习资料,补充课堂上教师涉及到的没有展开论述的知识内容,同时运用网络教学资源,学生还能够和不同层次,不同水平的英美文学研究者做出跨时间和空间的交流,进一步完善和丰富学生的英美文学知识体系,促进学生英语语言实践应用能力的提高[4]。需要注意的是,网络资源尽管可以带给学生丰富的学习资源,使学生便捷、快速地获取多种信息,可是其也有很多不利的方面,就需要教师正确、合理地引导学生进行学习,教师可以告诉学生要搜集信息的有关网站和具体的搜索途径。
建构主义教学理论强调,教师仍然是教学中非常重要的要素,只是将教师的灌输者角色转换成引导者和帮助者。在现代信息技术网络教学环境中,对英美文学教学采取主导-主体的方式,重点是要掌握好教师的主导作用,以便在实际的教学过程中实现英美文学的有效、快速教学。
(二)在英美文学教学过程中,将学生看成是教学过程中的主体
教师是教学的主导者,学生必须是教学过程中的主体,对高校英美文学教学模式进行改革的最主要目标是确立学生的主体地位,使学生在课堂教学有限的时间范围内,最大限度地发挥自己的主动性,掌握系统的英美文学知识,尽量学习和研究英美著名作家的作品,以进一步提升自身的英语运用能力和文学素养,构建系统的英美文学知识结构。
在课堂教学中,教师可以利用多媒体信息技术将英美文学有关的信息和文章通过文字、图片、视频、广播、影像等方式表现出来,同时还可以配合音乐诵读、旁白等,以便能够从多个角度和多个方面激发学生的感官,进而调动学生参与课堂教学的热情,进行自主探究学习。高校学生要获取大量的英美文学知识、构建完整的知识结构,就必须要在教师的指引下,充分发挥自己的主体意识,进行积极主动的探究学习才可以实现。在这个过程中,教师是外因,学生自身的主体意识是内因,外因在内因的基础上才会真正起作用。所以,学生要根据教师的指导,合理通过现代信息技术手段,搜集自己感兴趣的英美文学文章和有关信息,充分和教师,以及同学进行有效沟通和交流,才可以完善自己的英美文学知识结构。
建构主义教学理论认为学生是教学的中心,要重视培养学生的自主探究和创新能力,需要教师为学生指出具体的搜集资料的方法,引导学生选取信息,分析和评价资料,积极构建属于自己的知识体系[5]。所以,在现代网络环境背景下,对英美文学采取主导-主体教学形式的关键是要坚持学生主体地位,充分发挥学生对课程学习的热情。
(三)英美文学教学过程中,采取情境式教学方式
建构主义教学理论强调,构建的基础是创设,也就是在英美文学的教学中,要重视创设具体的情境。同时,建构主义教学将多媒体信息技术看成最重要的手段,说明创设情境教学的重要意义。在高校英美文学课堂上,多媒体信息网络教学环境可以利用对一些文字和图片等资料的高科技处理,为学生创设一个形象生动、绘声绘影的学习环境,使一些抽象的文学知识变得更加具体、形象,调动学生的不同感官参与到文学作品的思考和赏析中,从而让学生从不同的角度去品味文学作品的内涵。
(四)英美文学教学过程中,采取个性化教学方式
建构主义教学理论认为要重点培养学生的创新精神,在这个理论基础上,提出了个性化教学模式。不同学生的认知能力和学习方式不同,只有在相对开放的网络环境中,学生个体的创造性才会被很好地激发出来。在具体的英美文学教学中,充分利用网络教学环境,可以充分发挥学生的个性,学生能够按照自身的兴趣爱好和学习能力,通过利用网络资源,将自己以后的学习重点确定下来[6]。在这个过程中,教师也要根据不同学生的学习实际,因材施教地进行教学,给每个学生提供充分表达自己见解和想法的机会,保证学生的个性尽可能地发挥出来,帮助学生构建完整的英美文学知识结构体系。
四、结束语
综上所述,建构主义教学理论和我国目前的以学生为主体的教育理念有很大的内在联系和契合点。在现代信息技术网络教育环境下,要将建构主义教学理论充分运用在我国高校英美文学的教学过程中,需要将教师看成是主要引导者,将学生看成是教学过程中的主体,还需要在英美文学教学过程中,采取情境式教学方式,以及采取个性化教学方式,教师的主导作用是外因,学生自身的主体意识是内因,使外因在内因的基础上真正发挥作用,从而以最快的速度培养学生的创造精神,帮助学生构建完整的英美文学知识结构体系。
参考文献:
[1]肖剑.建构主义理论视野下的英美文学课堂教学[J].教育与职业,2012,11(8).
[2]海燕飞.利用西方文论和建构主义理念改革英美文学教学模式[J].民族高等教育研究,2013,1(5).
[3]路丽平.建构主义下的英美文学网络教学[J].河北农业大学学报(农林教育版),2012,14(3).
关键词:地方高校;建环专业;实践性教学;改革与实践
Practice teaching reform of engineering major in local universities based on engineering application cultivation model
Xie Dong, Liu Zehua, Chen Gang, Xiong Jun, Li Huimin
University of south China, Hengyang, 421001, China
Abstract: This paper studied current status of practice education for engineering major in local universities, then built a set of practice education teaching system for building environment and equipment engineering major from practice curriculum setting, practice base construction and arrangement, curriculum design and thesis arrangement, etc. around engineering practice ability. The reform results show practical abilities and the engineering quality of the students have significantly improved, and this also can provide new concepts for reforming of engineering application talents training in local universities.
Key words: local universities; building environment and equipment engineering major; practice teaching; reform and practice
1 地方高校工程类专业实践性教学的现状
当前,高等教育已进入大众化教育,应用型人才培养与社会需求的矛盾尤为突出。一方面,在激烈的市场竞争压力下,用人单位对高校工科毕业生的实践能力和操作水平要求越来越高,另一方面,随着高校的扩招,地方高校受地域和教育资源的限制,相当一部分毕业生不能找到合适的岗位。因此,地方高校如何扬长避短,发挥自身办学优势促进就业,便成为解决其生存与发展问题的关键。受教学经费和资源的限制,地方院校工程类专业实践性教学质量和教学效果大打折扣,甚至出现专业实习是参观性的,专业实验是验证性的,专业设计是模版性的等问题,如此造成实践教学失去了综合应用和工程实践的本质功能,扼杀了学生的积极性和创造性,无法培养出社会需要的高素质、具有一定创新能力的工程应用型人才[1]。
2 实践性教学体系的构建与改革内容
针对当代社会对于建环专业人才素质的新要求[2],结合建筑环境与设备工程专业(以下简称建环专业)生源结构特点和在相关学科改革和实践中积累的经验,本课题组建立了使现代工程素质培养贯穿于实践教学全过程的新型教学模式,培养学生的工程素质和实践能力,提高学生在就业和科研中的竞争能力。按照教学的总体要求和学生的知识、能力水平,对目前分散于教学中的“专业实验”“专业实习”和“设计(课程设计和毕业设计)”等实践性教学的子环节进行整合重组,制定新的实践教学计划与大纲,建立一体化的实践教学培养体系,采用模块化设置(实验、实习及设计3个模块)的模式构建教学内容,通过各模块环节的落实来保证实践教学整体目标的实现。
2.1 优化配置实验内容,单独开设实验课程
课题组针对原有实验课程中验证性实验较多,内容单一等缺点,建立以综合性和设计性实验为主,以验证性和演示性实验为辅的突出工程应用能力培养的实验教学体系。将原来依附于理论课程的实验内容进行分类,整合为专业基础性实验和专业实验,设置基础实验课程和专业实验课程,并分别单独设置学分,同时将暖通空调、建筑环境学、建筑环境测试等课程中内容重复的部分实验项目进行整合,增加了综合性和设计性实验,减少了验证性实验,如将建筑环境测试技术和暖通空调中关于温湿度测试部分及建筑环境学和暖通空调中关于室内环境参数测试部分,一并放到室内环境与空气品质测试中。专业实验室面向学生全面开放,结合教师承担的科研课题,通过毕业设计和创新型实验的方式开展各种创新能力训练和实践活动,锻炼学生的工程应用能力和创新实践能力。
2.2 强化校内外实习基地建设,创新实习内容和实习管理
建环专业实习一般包括认识实习、生产实习和毕业实习3个部分,独立开设,各有侧重点。认识实习的特点是实习单位较多、实习时间较少。针对这种情况,我们在与友好实习单位建立长期实习合作的同时,积极寻找一些节能型和环境友好型的企业。除了重点把握通风空调系统和冷源热系统外,还引入一些新的节能型或环保型工程项目,从系统到设备,从中央机房到末端系统,让学生从设备的生产到系统的安装、调试、运行管理都有一个初步认识,建立专业系统轮廓,为专业基础课程的学习做好准备。
生产实习强调“生产过程”和“以动手为主”。2008年建环专业与南华大学三力高科技公司合作建立了“工艺风力与湿能技术”湖南省产、学、研示范基地,并建立了建环专业校内生产实习基地。实习的一半时间安排在校内生产实习基地完成,主要实习内容包括:风管(圆形、方形)制作与连接、水管套丝与连接等,涉及下料、剪切、折方、焊接、铆接、咬口连接、法兰制作等工艺流程。此外,我们与南华大学附二新医院、晶珠广场、电力宾馆、江东冷库等合作建立了5个校外生产实习单位,学生可以去现场进行系统和设备的操作实习,学习系统的运行和管理过程,进一步加深对专业课程的理解。
毕业实习是实习的重头戏。我校建环专业已经与广州凌云置业有限公司、广州鼎泰净化工程有限公司、广州市华德工业有限公司、广东西屋康达空调有限公司等合作5个企业单位签订了长期实习基地合同,每年安排学生到1~2个新开工的建设工地进行实习,既带来了新建项目“新”的效果,同时能达到一定“量”的要求,能够保证毕业实习顺利完成。经过长期实践,我们探索了集中与分散相结合的毕业实习形式,在保障毕业实习教学要求的前提下,一方面采用集中实习,由带队教师集中指导,集中答疑,方便学生集中学习;一方面提倡部分学生分散实习,针对学生个性化的需求,有针对性地扩展学生的兴趣,为这部分学生“学习-就业-创业”的发展之路创造条件。作为对分散实习的补充和延伸,我们还实行了开放性实习,以实习单位负责指导为主,定期向带队教师汇报实习状况,甚至可以与毕业设计融为一体,在毕业实习中进行毕业设计,如此实现了毕业实习、毕业设计和就业的一体化教学,在弹性教学与弹性就业方面不失为一种有益的尝试。
2.3 面向工程设计,注重实践,突出应用能力培养
2.3.1 课程设计
课程设计是工科学生从理论学习向工程应用能力过渡的一个重要综合性实践环节,是培养学生工程素养的重要部分,是毕业设计的预演,要求学生能够综合运用基础理论知识和专业技能解决具体工程实际问题。为了加强对工程应用能力的培养,我们结合专业实际,整合课程设计内容,优化开设方案,紧密结合工程应用型人才培养的需求,体现综合性、系统性和应用性的原则。
针对建环专业水、电、暖紧密结合的特点,课题组提出了水电一体化、冷暖不分家和风系统、水系统并重的课程设计总思路,将相关课程中涉及冷暖、水电、风和水系统等分别综合设置课程设计内容,即提出了空调冷热源课程设计、建筑水电课程设计和暖通空调设计(包括风系统设计和水系统设计)。三大课程设计内容涵盖了冷热源工程、暖通空调、建筑电气、通风工程、建筑消防设备、建筑给排水等多门专业课程,体现了综合性和系统性;同时课程设计内容上紧密结合节能减排和低碳设计的思路,体现了时代性和应用性。
2.3.2毕业设计
毕业设计是本科教育阶段最后也是最重要的一个实践教学环节,是学生综合应用所学的各种理论知识和技能,进行全面、系统、严格的训练及工程能力和工程素养培养的过程,是架起学生从学校走向社会的桥梁,是学生从应试能力走向工程素养的分水岭,是学生从学校步入工作岗位进行的“总决赛”,是4年大学教育的总阅兵。
除了继承课程设计遵循的综合性、系统性和应用性的指导原则外,我们更注重学生工程素养的锻炼。工程素养是对工程概念、范围及应用等所具备的常识和技能。课程设计注重工程应用能力的培养,注重技能的学习。而毕业设计是学生从工程能力向工程素养过渡的过程,是应用型人才培养的升华。
毕业设计的重点是工程方案优化设计、系统的经济性分析和社会效益分析、方案可行性分析、方案的实现方法和手段等,针对当前“系统设计可能节能,但施工和管理都不节能”,一味追求“空调系统就是要冷”的现状,结合自身实践教学特点和实践经验,课题组确定了“节能贯穿系统设计、安装及运行管理全过程”的总方针,提出了“地位突出化、设计综合化、题目多样化、方案个性化、过程立体化”的改革总目标[3],结合教师的科研课题和大学生创新课题,总结出“一题多方案、一方案一人,多方案比较”毕业设计新的指导方法,既体现了“一人一题”总思路,又体现了毕业设计的个性,同时还利用各方案之间的相互比较,确定优化系统方案,以上过程大大提升了工程能力和工程素养。
计算机和网络技术迅速发展的今天,使得毕业设计中融入信息技术和网络技术成为可能。CFD(Computational Fluid Dynamics)技术就是在计算机上做模拟预试验,是计算机技术飞速发展的产物。目前已经应用到我校建环专业通风空调系统方案设计中,通过对风系统的数值模拟,确定最优的气流组织方式、风速、温湿度等参数,为系统方案设计提供参考依据。网络技术为毕业设计指导提供了一个很好的交流平台,目前,我校建环专业的毕业设计部分内容可以在网络上完成(如负荷计算、设备选型等),通过QQ、微博等方式完全实现了毕业设计小组在线答疑,此平台的建设有利于学生和教师、学生和学生之间进行有效的交流。
3 实践教学改革实施效果
经过近三年建环专业(建环2005级、建环2006级、建环2007级)共计6个班210人的实践教学环节改革试验,学生普遍反映实践学习兴趣提高,工程能力和工程素养显著增强。其中有3人次参与导师的科研项目取得了成果,分别发表科研论文并获得国家专利;2010年有2名学生到清华大学进行毕业论文的研究;近三年本科毕业生考取研究生的比例均在20%以上;建环专业毕业生以扎实的理论基础、良好的工程素质和较强的工程实践能力备受用人单位和企业的青睐。从最新的2007级就业信息了解到,98%以上学生已签订就业意向,通过实践教学效果的改善促进了学生就业和考研。与此同时,以工程应用为目标的实践教学改革模式对师资队伍提出了更高的要求,在很大程度上促进了教师的科研能力和教学水平的提高。
参考文献
[1] 汪筱兰.加强实践教学环节,为工科学生提供施展才能的平台[J].中国现代教育装备,2007,11:121-123.
关键词:建筑设计;生态学理念;应用
Abstract: In the architectural design, ecological concepts into building system, build an ecological construction system well; make the building system in harmony with the overall ecological environment, ecological construction is the development direction of future.
Key words: architectural design; ecology; application
中图分类号:TU2文献标识码:A文章编码:
1、生态学及生态建筑
生态学是研究生命系统与其周围环境系统之间的全部关系的学科。生态学认为任何大小的空间内的生物和非生物成分通过物质的循环、能量的流动和信息的交换而构成一个开放的具有自我调节功能的有序整体,即生态系统。依据生态学的基本观点,建筑必须考虑人类整体以及自然整体的生存和生活。从这样的观点出发,建筑与其周围的环境是一个有机的整体,是周围整体环境中的一个环节,建筑物对其周围环境的影响应当控制在生态系统的自我调控能力之内,使得整个生态系统处于良性循环的状态,使得建筑物与周围的环境处于和谐状态,一言以蔽之,即实施生态建筑。这样的建筑以整体和谐、高效环保、 灵活性强为其根本特点,因此,生态建筑在设计的时候,必须遵循如下原则:
首先,整体设计。这一原则要求我们在做设计的时候,应当从生态整体的观点出发,使得建筑物与自然环境、社会人文环境以及经济环境之间达到和谐共生, 成为一个有机整体,使得人、建筑、环境构成一个良性循环的系统。
其次, 高效无污染。这一原则是前一原则的延伸。提高能源的利用效率,采用对自然环境以及对人体无害的材料,尽可能减少建筑物对周围环境的破坏,以最少的非再生资源消耗换取最大的使用价值,即舒适健康的人居环境,这是生态建筑最基本的要求,也是生态建筑最为显著的特点,贯穿于建筑的始终。
再次,灵活多适。由于建筑系统在其全寿周期内,与周围环境存在着相互作用的关系,这种相互作用会随着时间的变化而变化,同时建筑物的功能在这个周期之内也会发生变化,为了避免过早废弃,需要建筑师采用 “适应性改变”、“灵活性设计概念”、“长寿多适概念”以及“合理废弃概念”等策略,以使建筑物能够适应未来的变化。
2、生态建筑的基本特征
生态建筑的环境要有洁净的空气、水源与土壤不受到不良自然环境的危害, 也不易遭受自然灾害的侵袭,基本特征如下:
2.1建筑物要尽量保持和开辟绿地。在建筑物周围种植树木防风、遮荫,改善景观,保持生态平衡。重视室内空气质量,保持新风在室内的流动。
2.2建筑物的资源、能源和其他消耗至最低程度。建筑物应该充分有效地使用水、能源、材料和其他资源。尽量利用清洁能源(如地热与太阳能、水能、生物能和风能 ),保护与改善自然环境。在满足人们的健康、舒适、安全使用的情况下降低消耗、节省资源。
2.3建筑物应有合理的朝向布局,以充分利用太阳能。建筑物的形体布置合理, 应减小建筑物的体形系数,以减少采暖与制冷能耗,建筑物的围护结构应该采用高效保温隔热构造,并具有良好的自然采风系统以及充分的自然通风条件; 建筑物内的房间设置、布局恰当,既满足使用舒适度,又节省能源。
2.4回收并重复使用资源。从旧有建筑物中拆除的建筑材料,如砖石、钢材、木料、板材和玻璃等,尽可能保护好,根据不同情况,力求回收利用,做到建筑材料―――建筑―――建筑材料―――新建筑的良性循环。
3、从生态学的角度出发进行建筑设计
一个生态系统,如果结构和功能受到损害,生命维持系统瓦解,就会引发生态危机。城市生态系统亦然。一个优化的城市生态系统除要求功能多样,以提高系统的稳定性和自调节能力,还要求各项功能协调,系统内耗最小,这样才能达到系统整体的功能效率最高。因此一栋建筑的设计, 甚或是一个街区设计就要考虑城市生态系统的各个要素,处理好局部与整体的关系,尽量增加局部的自然生态要素,并且与特定的气候及地理环境相适应,这样才能有利于城市生态系统的能量流动和物质循环,减少城市系统循环的梗阻, 维持城市生态系统的动态平衡。生态学研究问题和解决问题的方式,是把问题的各个要素放入一个整体系统内,并以相互联系的方式来对待,问题的最终解决不是单一地消灭或改变其要素, 而是达到一种系统内的平衡。受这种思维方式的启发, 建筑设计, 也应当把设计放到整个城市生态系统当中,对历史、文化、经济、社会、气候、地形、心理行为等要素加以考虑,把问题与答案、思考过程与设计结果放在整个系统内,动态地研究或探讨它,以寻找最佳设计方案。这就是作为生态学角度进行建筑创作的整体方法论。( 图 1)
图1生态学角度的创作方法论图解
城市生态系统除具有生态系统的某些特征外,又具有人为性、开放性、复杂性等特点。城市的开发建设与建筑活动要兼顾这两方面的特性,使人工系统与自然系统协调,使建筑与城市生态系统协调,城市生态系统与大自然生态系统协调, 从而使建筑环境与城市环境获得可持续发展的前景。
首先,建筑设计中的重要工程处于一定的自然生态系统之内,应注意保护自然景观,特定地段的物种多样性, 创造自然开敞的绿地系统,并与当地的气候和地形相适应, 注意节能。自然景观的破坏是一个无法修复的不可逆过程,有效地利用自然景观资源远比破环它更经济,更容易形成特色。城市物种本已贫乏,保护犹不及,更不应毁坏。创造自然开敞的绿地系统,为生物提供繁衍之地, 增加人类对于自然的可达性和亲密性, 同时也能调节城市的微气候。
其次,建筑设计处于特定的人类文化系统之中,要注重社会、历史、经济、文化、心理行为等要素的继承和创新。这与近年来所探讨的文脉的继承有类似之处,只不过本文是借用生态学的研究方式,从系统论的观点出发,把这些要素放置到一个动态系统之内,来考虑建筑设计在这个系统中的操作过程。建筑设计不应当消灭或改变这些要素而是要进行创新和重组,疏导原系统的梗阻,降低原系统的内耗,达到系统内的新平衡。当代人常会感到环境的混乱不定和无归属感,这是由于建筑与环境设计和文化诸要素割裂所致。
4、生态建筑设计方法
4.1建筑与人和谐共生
在设计中强调以人为本,决不是“人类中心论”。建筑活动的主要目的是为人类生产、生活提供健康、无害、舒适的环境。建筑应满足人与自然的和谐共生,利用自然条件创造优美的外部视觉景观,改善室内环境品质,提高舒适度,降低环境污染。满足人们生理和心理需求,才是绿色生态建筑的基本内涵。
4.2建筑与自然环境共生
在对建筑物进行规划设计时,首先要遵循这一原则,即尽可能尊重和保留有价值的生态要素,尽量少地干扰和破坏自然环境,使建筑环境与自然环境融合和共生。设计时,必须尊重这些自然因素,必须考虑建筑物对这些因素所可能造成的影响,根据这些因素的本质特性,科学地确定建筑面积,因地制宜,设计合理的建筑类型,选用对周围生态环境干扰少的建筑材料,减少对水资源的破坏和污染,全方位考虑建筑绿化,降低能源消耗,以使得设计出的建筑物对这些自然因素的影响降至最小。
4.3建筑与社会环境和谐
建筑物在与自然环境共生的同时,还必须与社会环境和谐,因此,在建筑方案设计之前,必须对当地的风土人情、地域景观、审美品位进行详细的调查,在此基础上,选择恰当的建筑语言,设计恰当的空间形态,使建筑物在其全寿周期内,对当地的地域景观、传统建筑能够起到保护和发展的作用,对居民原有的生活方式能够起到保持作用,对土地、能源、交通不形成压力作用,能够让居民参与建筑设计与街区更新过程,保持地域的恒久魅力与活力等。
5、我国生态建筑发展存在的问题
5.1 缺乏对生态建筑的正确理解
生态建筑的概念国内外学术界有许多不同的解释,但核心的内容是根据当地的自然环境,运用建筑学、生态学的基本原理,合理安排组织建筑与其他相关因素的关系,使建筑物与其周围环境成为一个有机的结合体,同时具有良好的室内气候条件和建筑物的自我调节能力,并具有节地、节水、节能、减少污染、延长建筑寿命、改善生态环境等优点。但是有人认为只要将建筑物周围加一些绿化就是生态建筑,在建筑物内部点缀一些植物就是生态建筑,建筑物单纯的节能就是生态建筑,还有人认为建筑的平面将来有重新划分的可能就是生态建筑等等。
5.2 缺乏对农村生态建筑的系统研究
我国作为发展中国家生态建筑的系统研究不平衡,其中城乡的差别较大。目前各个学科研究的重点大多局限在比较发达的城市,缺乏对农村居住环境的系统研究,特别是东北地区。大部分的研究都从本学科(生态学、 环境学、 城市规划学、建筑学、农业建筑学)的专业角度出发,虽然研究的内容较为丰富,但是各个学科之间没有很好的结合起来进行深人的研究,特别是如何在特定地区将人居环境与植物环境工程结合起来是函待解决的课题。
5.3 缺乏生态建筑的广泛实践
目前,我国建筑界发表了许多关于生态建筑的论文,这些论文对于宣传可持续发展的思想、推动生态建筑的发展起到了一定的积极作用,但绝大多数的论文都停留在关于生态建筑设计的理论框架、设计原则及生态学理论对建筑学的指导、国外先进生态建筑的经验介绍,缺乏实际工程实践模式、计算机模拟、环境效果的测试分析。
【论文摘要】:风水一说被大多数人视为无稽之谈。在科学发展的今天,从科学的角度来看,风水之说并不是一无是处。从现代城市建设的角度上看,也需要考虑整个地域的自然地地理条件生态系统,这就是现建筑风水。
《黄帝宅经》曰:"地善,苗旺盛;宅吉,人兴隆。"短短十个字就完全道出风水学的精髓。风水从字面上来理解,"风"是流动的空气;"水"是大地的血脉,万物生长的依靠。有风有水的地方就有生命和生气,万物就能生长,人群就能生活。从科学的角度来看,正因为有了空气与水和适宜的温度,地球上才有了生命。所以,"风水"一说也有正确所在,正因如此,"风水"在现代建筑中仍然被人们重视。
1. 建筑风水之风
建筑风水之风是指空气的流动,古人看风水要看住宅周围是否有风吹过,眼前豁然开朗,并无高山阻隔,以断风脉,也不宜风力过猛。风宜徐来,最理想的居住环境应有柔和的轻风徐徐吹来,清风送爽,才符合居住之道。优化建筑布局,提高住区的风环境质量,达到夏季通风良好。而在冬季,住区局部最大风速不超过5m/s,建筑物前后压差不大于5Pa,减少冷风渗透。风应该在平流层范围内,而不宜有产生紊流或涡流的大风。应该确定一个风速对人体长期健康影响的标准,也是我们现代人为了自身的健康应该考虑的,因为强旺的风以及携带的灰尘等是可以直接影响人的健康的。
一般来说,新风量越多,对健康越有利。国内外许多实验表明,产生"病态建筑物综合症"的一个重要原因就是新风量不足。新鲜空气可以改善人体新陈代谢、调节室温、除去过量湿气,并可稀释室内污染物。室内新风量根据二氧化碳的含量来确定,这是大多数国家使用的基本方法。二氧化碳与人体的新陈代谢有关,可以作为室内空气新鲜程度的指标。据统计,人每日吸入的空气量约为10m3。一般来说,保证每人每小时有30m3的新鲜空气,则室内二氧化碳的含量可控制在0.1%(体积分数)左右。
躺在椅子上,沐浴着和煦的微风中,把所有的劳累和烦恼的抛开,随风而去,这样的生活应该很惬意了。
2. 建筑风水之水
水―宇宙万千生命因它孕育而来。人类因水而有了生命,城镇因水而繁荣。建筑活动中对自然水环境的研究和利用,从古代就已经开始了。仰韶文化时期聚落的选址已经有了很明显的"环境选择"的倾向,其表现主要有:(1)靠近水源,不仅便于生活取水,而且有利于农业生产的发展。(2)位于河流交汇处,交通便利。(3)处于河流阶地上,不仅有肥沃的耕作土壤,而且能避免受洪水侵袭。在古典园林中水作为一种建筑要素被广泛的采用,并得到发长和传播,确立了建筑空间水要素的重要地位。
现代建筑中,由于寸土寸金,所以并不是每家都能有一大片水,更多的是在小区内有一池塘或喷泉。喷泉的活水发出的声音,亲切而自然,也能对人产生积极的影响,"润万物者莫润乎水"。流水至柔而善,可轻易流过路径上各处的障碍,而涓涓细流的汩汩之声很具抚慰性,有助于令住户度过漫长的人生路里的崎岖坎坷。还有不少住宅都配有游泳池,游泳是最好的健身运动之一。在风水上,常与水亲密接触,能为身心注入水的特质舒缓紧张的工作压力和疲惫的身心,有助于提高思维的柔韧性。除了运动的功能外,一大池水可以给干燥的空气带来水分与湿润。国际上的豪宅无不择水而建,中国自古也有择水而居的传统,此外,水景还迎和了人们亲近自然和对健康的追求,水景的生态效益和给人心灵带来的共鸣与愉悦也是不言而喻的。
3. 建筑风水之阳
中国地处北半球,阳光终年由南照射,自古以来,人们都以坐北朝南之势建房造宅,以求能沐浴在温暖和煦的阳光之中。阳光、空气、水,生命组成重要元素,阳光在现代建筑中占有极其重要的地位,甚至以光为装饰。阳光感在小区环境景观中的体现则更为直接,环境作为小区的重要组成部分越来越受到人们的关注。人们对自然、阳光的渴望都直接反映在对环境景观的要求上,小区中的环境景观有别于自然环境,它是一种抽象化的自然,阳光作为自然要素之一,在这样特定的场所中,与人、建筑发生着关系,通过小区内小环境,让人感受到它的存在。让人能感受阳光,聆听风声、雨声的场所,满足现代人生理、心理乃至精神上的渴望,使人们从日常生活的疲倦中解放出来。让人充分与阳光、自然相交流,达到生理、心理和精神上的和谐统一。 转贴于
为了使阳光能够照射到家里。房屋日照间距的要求,是使后排房屋在底层窗台高度处,保证冬季能有一定的日照时间。房间日照的长短,是由房间和太阳相对位置的变化关系决定的,这个相对位置以太阳的高度角和方位角表示,它和建筑物所在地理纬度、建筑方位以及季节、时间有关。通常以当地冬至日正午十二时太阳的高度角,作为确定房屋日照间距的依据,日照间距的计算式为:式中L为房屋间距(日照间距),H是前排房屋檐口和后排房屋底层窗台的高差,α为冬至日正午的太阳高度角(当房屋正南向时)。在实际设计工作中,房屋的间距,通常是结合日照间距卫生要求和地区用地情况,做出对房屋间距L和前排房屋的高度H1比值的规定,如L/H1=0.8、1.2、1.5等等。在高纬度地区和农村,日照间距要求可大些,L/H1常取1.5~2.0,即房屋前后的间距是房屋高度的1.5~2倍。低纬度地区在1.2~1.5左右。城市用地很紧张,日照间距往往达不到日照卫生要求,但一般要求不小于1,但实际情况中,许多仅有0.8甚至更少,这种住宅状况是不利于人体健康的。阳光中的可见光谱有各种颜色,在阳光下,能够让人感受到一个色彩缤纷的世界。
4. 总结
一个非常良好的生活环境。对于中国常见的背山面水的城市、村落而言,本身就是一个具有生态学意义的典型环境。其科学的价值是:背后的靠山,有利于抵挡冬季北来的寒风;面朝流水,即能接纳夏日南来的凉风,又能享有灌溉、舟楫、养殖之利;朝阳之势,便于得到良好的日照;缓坡阶地,则可避免淹涝之灾;周围植被郁郁,即可涵养水源,保持水土,又能调节小气候,获得一些薪柴。这些不同特征的环境因素综合在一起,便造就了一个有机的生态环境。这个富有生态意象、充满生机活力的城市或村镇,也就是古代建筑风学中始终追求的风水宝地。
参考文献
[1] 黄一真. 现代住宅风水, 陕西旅游出版社.
[2] 王汉清. 通风工程, 机械工业出版社.
[关键词] 医院 空调 新风量 提前供暖 冷热源
[Abstract] This paper discusses the modern hospital in the volume of outdoor air-conditioning design value criteria, the choice of terminal equipment in advance heating and air conditioning cold and heat source and so on.
[Key words] Hospital, air conditioning, early heating, cold and heat source
引言
随着我国综合国力日益增强和人民生活水平不断提高,人们对医院就医环境的要求越来越高,同时,医院作为一个特殊的服务性机构,由于激烈的市场竞争,促使医院更加注重增加室内建筑环境投资。近年来,医院建设发展很快,就湖北武汉地区而言,同济、协和、省人民医院、省中医院等许多大、中型医院先后兴建了高层门诊楼、住院部,这些建筑全部设有中央空调系统,一些旧的医疗建筑也增设了空调系统。甚至有些县级医院也兴建了近千平方米的洁净手术室,少数手术室还可进行脏器移植手术。
在现代化医院中,暖通空调系统所占投资比例越来越多,所起的作用越来越大,尤其是洁净空调系统应用越来越广,洁净度级别越来越高。但从已竣工并投入使用的医院空调工程来看,由于某些设计参数取值不当,空调方式及空调系统划分不太合理,设备选配不合适或无合适的末端装置可供选择,导致一些工程空调效果不尽人意,能源浪费严重等,本文针对这些问题作了探讨。
一、普通病房的新风量
长期以来,病房空气品质很差,病人往往只能被动接受,设计人员也未引起足够重视。空调病房一般门窗紧闭,病人的排泄物、药剂,消毒剂等挥发的气味弥漫于空气中,地面清扫及床铺整理时扬尘、人们的喷嚏和咳嗽飞沫污染等都造成了室内空气污浊,引起病人之间互相感染,直接感染包括呼气、口腔飞沫直接进入他人呼吸道的感染,间接感染多是由于附着病源细菌的灰尘被人体吸入而引起的感染。病人和医护人员常感到胸闷、气短,抱怨病房新风量不足。
在工程设计中,许多设计人员不分病房类型,通常机械地将医院病房按照普通旅馆客房这类舒适性空调系统的模式进行设计,新风量取用20~30m3/(h・病人)或40m3/(h・床)左右,客观上遗漏了病人的陪护人员(指亲友陪伴与护理人员)所需新风量。从我国许多医院多年的的实际情况来看,病人有陪护人员是不争的事实,少则一人,多则数人。同时,病人基本上24h都在病房,这也不同于旅馆客房。因此,笔者认为病房不能按旅馆客房的新风量标准取值,不同类型的病房实际所需的新风量不同,而且由于陪护人员的实际存在,某些病房之间的新风量可能相差较大。
在文献中只规定了在无吸烟情况下室内最小新风量为17m3/(h・人),而未给出推荐值,文献对病房新风量未作明确规定,文献所推荐的新风量虽按病房不同类型取值,但似乎未考虑陪护人员所需新风量,取值显得太小。在无吸烟情况下,美国供暖制冷空调工程师学会标准(ASHRAE)所推荐的新风量为32.4m3/(h・人),最小新风量为25.2m3/(h・人)。但这一数值仍不太符合我国普通医院实际情况,主要原因是我国医院(含病房)中各类人员较多,门庭若市。
笔者通过工程实践认为,普通成人病房经加权平均后,每个床位按1/3~1/2个陪护人员考虑较合适,陪护人员的新风量取30m3/(h・人),病人新风量取40m3/(h・病人),则每个成人病床的新风量为50~55m3/(h・床);对儿童病房可考虑每个床位1个陪护人员,陪护人员的新风量一般可取30m3/(h・人),儿童病人的新风量也取30m3/(h・病人),则每个儿童病床的新风量为60m3/(h・床);传染病房可不考虑陪护人员,其新风量为40m3/(h・床)。这样,病房中合理的新风供给,既可满足病人和陪护人员的生理需要,又可稀释病房空气中的污染物,以至最后排除污染物。但是,目前有少数医院由于建设资金不足,只设置了风机盘管系统用于冬夏室温调节,而没有设置独立新风系统有组织地向病房送新风,这是很不合适的。
二、普通病房的空调系统
除白血病房、烧伤病房等无菌病房外,医院普通病房的空气处理属于舒适性空调范畴。设置合理的空调系统及选用合适的空调末端设备,能有效地控制病房内的空气温湿度、送回风速度、细菌含量等参数,防止交叉感染,提高患者抗病能力,促进病人早日康复。目前,我国医院普通病房的空调系统,绝大多数采用风机盘管加独立新风方式。在这种空调方式中,新风机组往往根据房间使用功能及楼层不同分别分层设置,室外引入的新鲜空气经新风机组集中处理后,通过风管送至各病房。原则上讲,这种空调系统基本符合我国国情,是合适的。
首先,由于采用了风机盘管,这种空调系统的优点显而易见。即有较好的隔离性使得各病房之间空气互不串通,减少了病人交叉感染的机会;有较好的灵活性和可调节性,可根据需要随时开、停风机盘管,或自行调节送风温度与送风量,当房间无病人时还可方便地关掉风机盘管,而不影响其他房间,从而节省运行费用。
但是存在的不足也很明显,由于风机盘管常处于湿工况下运行,盘管湿表面很容易滋生细菌和病毒,常成为室内的细菌源和尘埃源。当开启风机盘管后,室内细菌浓度明显升高;风机盘管控制开关的触摸感染;空调送风温差较大,到达病床时风速高,病人体质弱,故舒适性稍差;特别是很多工程将新风支管接至风机盘管尾部回风口附近而未直接将新风送入房间,造成新风通过风机盘管表冷器时二次污染。此外,当风机盘管未与新风机组同时工作时,会造成冬季室内相对湿度偏低,故这种空调系统不能用于全年室内湿度有要求的地方。就现阶段而言,由于国内尚未开发出专用于医院普通病房的风机盘管,暂可利用高静压的风机盘管,在其出风口增设适当的空气过滤装置,以减少细菌和尘埃对室内污染。
其次,很多工程采用的吊柜式新风机组,只在新风进口设置了简单的空气过滤器过滤灰尘,阻挡鼠、雀和昆早等进入,但事实上很多过敏物质(如植物花粉)经空气过滤器、表冷器后,被直接送入室内,成为室内新的过敏源,加重过敏体质者的病情,尤其是哮喘、肺气肿病人最为突出。同时,新风机组湿工况运行,也存在象风机盘管一样的弊端。因此,在新风机组出风口宜增设中效空气过滤器,在可能的情况下,增加新风机组相关的辅助功能(如灭菌、消毒等)。
在这方面,光触媒技术具有独特的优势。光触媒材料在紫外线的照射下可产生游离电子及空穴,因而具有很强的光氧化还原功能,可氧化分解各种有机化合物和部分无机物,能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质,具有极强的防污、灭菌和除臭功能,并可再生使用,其在医院空调领域的应用值得更进一步研究。
在新风系统中,还要注意新风机组的凝结水管出口应设置一定高度的水封,防止新风机组风压较高时送风带水。新风机组出风口的消声器类型宜为微穿孔式,而不宜选用流通断面上易积灰尘的其它类型消声器。与新风机组相连的帆布软接应浸泡防火漆或内表面涂蜡,以减少湿表面。
三、提前供暖
对综合医院而言,有些部门冬季需要提前供暖(又称“早期采暖”)和延迟停暖,如妇产科、婴幼儿保育室、危重病人监护室、手术室、放射拍片室等。在可能的情况下,设备专业设计人员应向工艺、建筑等专业提出要求,尽量将上述部门集中布置,这种集中包括水平方向的集中或垂直方向的集中,以便于供暖系统及管路的合理布置。
为了保证系统的可靠性并节省运行费用,这些部门应设专管供热。但是有些设计没有充分考虑这些部门供暖的特殊性,而是与其他病房或诊疗室空调系统合为一体,造成系统运行的极不方便和不经济,且实际效果并不理想,主要原因是提前供暖的热负荷小,管路损失相对较大。与此相反,有些设计将手术室等提前供暖部门从整个大的中央空调系统中割裂出来,单独配置了专用的风冷热泵供暖系统,造成空调工程投资增大。
实践证明,风冷热泵的冬季实际供水温度一般很难超过45℃,在除霜特别是夜间运行时制热效率下降较大,室内供暖温度有时难以保证(除非进一步加大风冷热泵的容量)。由于医院提前供暖的特殊性与重要性,故在长江沿岸及以北地区不宜把风冷热泵作为手术室等提前供暖系统的首选热源。
实际上,由于医疗器械消毒灭菌、衣物洗涤和食堂用热等需要,医院一般都设有容量较大的蒸气锅炉房,这样,可以充分利用其高压蒸气系统,通过热交换器置换出热水供给需要提前供暖的部门,这种方式灵活、方便、可靠、投资少,值得推广。
四、空调冷热源与节能
尽管空调系统的冷热源型式多种多样,但对医院而言空调冷热源应适应其独特情况。医院蒸气耗量很大,锅炉房客量大,且全年运行。我国医院锅炉房以燃煤为主,锅炉房一般为地面独立建筑,供热介质基本上是蒸汽。虽然锅炉房是全年供热,但每天的供汽是非连续性的,且冬、夏季蒸气用量差别大,这为利用吸收式制冷机组提供了方便。因此,一般而言,医院空调冷热源较合适的方式是“蒸气锅炉加蒸气型溴化锂吸收式制冷机”。对于以天然气、轻质柴油为锅炉房燃料的医院,也可采用直燃型吸收式制冷机为冷热源。
关于制冷机房的位置,与其它舒适性空调相比,也有不同之处。比如,有些医院的门诊楼、住院部等均为低层建筑,没有地下室可用,这时制冷机房可与地上燃煤锅炉房等动力站房毗邻布置;或与燃油(气)锅炉房合建,即底层为制冷机房,二层为锅炉房,屋顶布置冷却塔。如果医院为高层建筑,有地下室可用,可将制冷机房布置在地下室,但要充分考虑机房内设备噪声对上部建筑特别是住院部病房的影响,必须采取有效的消声减振措施。
据资料介绍,日本医院的所有能耗中,锅炉房能耗占70%左右(5)。从现实情况看,我国医院热能浪费惊人。有的工程用于冬季空调的热交换器布置在地下室,热交换后的凝结水接至地沟排放,或采用余压回水时,由于回水高程较大、管路长,跑、昌、滴、漏点多,造成大量的蒸汽凝结水流失并且二次蒸发,严重污染环境。锅炉房又须大量补充生水,消耗能源。笔者认为,可以将热交换后的凝结水集中排至设在地下室的凝结水箱,再用凝结水泵把水抽入锅炉房软化水箱,以充分回收余热,经济效益十分可观。通过采用电接点压力表,根据凝结水箱中设定的最高同、最低水位,控制凝结水泵的启、停,这样,凝结水泵可以间断运行。
结语
医疗建筑的使用功能十分复杂,不同于普通民用建筑。医疗建筑的空调是特殊型式的空调,不同于普通民用建筑空调。因此,病房的新风量取值标准、空调系统的型式、提前供暖系统及空调冷热源等都有其特殊性,所用的空气末端装置也应是具有不同功能的专用设备。良好的空调系统及室内建筑环境,有利于患者的治疗与康复,在特定情况下,还是保证诊疗过程顺利进行必不可少的条件。
反之,如果空调系统型式及标准选配不当,会有害于患者身心健康,加重病情,甚至成为疾病的传染源。在综合医院的空调设计中,既要充分考虑我国国情,因地制宜地确定空调系统型式及冷热源,又要以人为本,满足不同类型病人的舒适性要求,并注意空调系统的节能设计,同时,设备制造商也应尽早开发出优质高效、价格合理的医院空调专用设备,为病人提供一个舒适、优美的就医环境,共同促进我国医疗事业发展。
参考文献:
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[2]JGJ49-88,综合医院建筑设计规范[S]
[3]梅自力:医疗建筑空调设计[M].北京:中国建筑工业出版社,1991
[4]周俊彦:等医院病房空气处理设备选型值得探讨的几个问题[A].湖北暖通空调制冷学术年会论文集[C].2001
[5]殷平:空调设计[M].第2辑.长沙:湖南科学技术出版社,1997