農(nóng)工交叉學(xué)科的工科課程教學(xué)改革初探

蔣程瑤 劉佳明

摘要：設(shè)施農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程專業(yè)（以下簡稱設(shè)施專業(yè)）旨在培養(yǎng)具備生物、環(huán)境、工程等學(xué)科的知識的復(fù)合型人才，是一個兼具農(nóng)科與工科特色的交叉專業(yè)。《建筑設(shè)計基礎(chǔ)》是建筑學(xué)相關(guān)專業(yè)的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課，是設(shè)施專業(yè)學(xué)生工程部分的專業(yè)必修課程，是學(xué)生進行溫室設(shè)計課程學(xué)習(xí)的一個入門環(huán)節(jié)。文章從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法和教學(xué)模式等幾個方面對課程教學(xué)改革進行了探討，以期能對農(nóng)業(yè)院校中的農(nóng)工交叉學(xué)科的工科課程教學(xué)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：設(shè)施農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程;建筑設(shè)計基礎(chǔ);教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)目標(biāo);教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）36-0112-02

《建筑設(shè)計基礎(chǔ)》是建筑學(xué)相關(guān)專業(yè)的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課。設(shè)施專業(yè)涵蓋現(xiàn)代生物信息、育種栽培以及溫室結(jié)構(gòu)、材料、自動化控制等工程技術(shù)的多領(lǐng)域和多學(xué)科交叉與集成。因此，將《建筑設(shè)計基礎(chǔ)》作為該專業(yè)的專業(yè)必修課，成為工程部分教學(xué)中與前序《工程力學(xué)》與后續(xù)《溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計》等課程的過渡課程十分必要。設(shè)施專業(yè)的低年級學(xué)生主要以農(nóng)科通識基礎(chǔ)課為主，對建筑各方面的了解尚淺，怎樣引導(dǎo)他們把《工程力學(xué)》與《工程制圖》知識融會貫通到新課之中，具有“溫室特色”，怎樣為后續(xù)課程做好鋪墊，一直是貫穿于整個教學(xué)過程中需要思考的問題。本文結(jié)合作者的教學(xué)實踐，談幾點認(rèn)識。

一、圍繞專業(yè)定位。組建教學(xué)團隊

任何一門課程，特別是專業(yè)基礎(chǔ)必修課的設(shè)置必須圍繞該專業(yè)的人才培養(yǎng)定位。設(shè)施專業(yè)正是為了培養(yǎng)同時具備農(nóng)、工學(xué)科通識，掌握設(shè)施的設(shè)計與建造、環(huán)境調(diào)控、生產(chǎn)管理的基本理論、知識與技能的復(fù)合型高級科技人才。這樣的專業(yè)定位，須有相關(guān)專業(yè)背景的教師形成一個有機融合農(nóng)、工、管學(xué)科的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)教學(xué)團隊，以保證教學(xué)活動的有效開展和教學(xué)質(zhì)量的穩(wěn)步提高。設(shè)施專業(yè)的工程部分主要涉及溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計及環(huán)境調(diào)控設(shè)計、建筑材料的選擇與設(shè)施建造施工技術(shù)等。在“生物、環(huán)境、工程三位一體”的培養(yǎng)框架下，我們成立了以教研室為依托，副教授帶頭的教學(xué)團隊。這個教學(xué)團隊中的工科成員為分別具有設(shè)備自動化、建筑結(jié)構(gòu)、建筑環(huán)境調(diào)控等專業(yè)背景及博士學(xué)位的教師。大家一起探討教學(xué)大綱、教學(xué)模式，分工協(xié)作、集體備課、討論和總結(jié)，同時注意與農(nóng)科背景的教師成員的交流與配合，使得課程特色更加突出。

二、定位教學(xué)目標(biāo)、改革教學(xué)內(nèi)容

本課程首先在知識板塊方面，將傳統(tǒng)課程包含的建筑概論、建筑基本知識等單元的內(nèi)容進行整合、壓縮，提煉出最基本的概念，并輔以案例解釋，讓學(xué)生對建筑文化及建筑形態(tài)有一個概念性的認(rèn)識，并初步掌握建筑設(shè)計的基本程序和方法。同時，結(jié)合本專業(yè)對工程涉及內(nèi)容的需求，在教學(xué)上增加建筑材料知識，特別是溫室常用骨架及承重結(jié)構(gòu)材料的性能與選材方式的講解，加入建筑節(jié)能知識，圍繞溫室對太陽能風(fēng)能等綜合能源的需求進行教學(xué)。

其次，在知識構(gòu)建方面，根據(jù)建筑空間的特點和學(xué)生目前的知識結(jié)構(gòu)，將本課程的著眼點放在單一溫室內(nèi)。由于本專業(yè)學(xué)生在一年級下期，已對溫室進行實習(xí)，為了使學(xué)生更深入淺出地理解設(shè)計內(nèi)容，本課程以溫室為依托，從傳統(tǒng)的建筑類型等內(nèi)容過渡為溫室類型等方面，選取學(xué)生接觸過的題材，學(xué)生自己有真切感受，理解會更透徹。我們將教學(xué)內(nèi)容細(xì)化為幾個部分：學(xué)習(xí)單一空間的構(gòu)成和分化，采用不同的實體要素對空間進行圍合、分割、引導(dǎo)和聯(lián)系;分析空間中主體（包括人與植物）的基本需求、行為和感受，結(jié)合人體尺度以及作物高度對空間進行細(xì)化;考慮不同的材料和結(jié)構(gòu)對建筑的影響。這樣的設(shè)定，既與前續(xù)課程《工程力學(xué)》、《工程制圖》結(jié)合比較緊密，也將農(nóng)學(xué)生物學(xué)上植物生理生態(tài)的內(nèi)容加入，體現(xiàn)了本專業(yè)多學(xué)科交叉融合的最主要特征。這也是本專業(yè)貫穿于專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)的工作，只有圍繞這一特征而開展連續(xù)不斷的工作，才能保證建設(shè)的專業(yè)和培養(yǎng)的人才是多學(xué)科交叉融合的。

再次，在基本功訓(xùn)練方面，隨著計算機應(yīng)用軟件的快速發(fā)展，電腦制圖的技術(shù)也越來越早地在學(xué)生中普及，而學(xué)生也可以借助電腦的快速和直觀展開學(xué)習(xí)。為此，我們將CAD、天正等基本作圖軟件的教學(xué)內(nèi)容通過“課堂講授與演示”和“作業(yè)檢驗”并重的方式，融入課程教學(xué)當(dāng)中，訓(xùn)練學(xué)生的作圖表達基本功，提升他們在圖面上的素質(zhì)和修養(yǎng)，彌補低年級學(xué)生繪圖訓(xùn)練少、表達能力弱的缺陷。

三、緊密結(jié)合學(xué)情、改進教學(xué)方法

學(xué)生是教學(xué)的主體，更是課堂的主體。在整個教學(xué)過程中，從傳統(tǒng)單向式的教學(xué)方法，轉(zhuǎn)變?yōu)榕c學(xué)生互動，進而調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，提升課堂效率“。然而，任何課程教學(xué)方法的確定，必須要根據(jù)學(xué)生的實際學(xué)情進行具體設(shè)計。在上課之前，通過和學(xué)生互動，了解學(xué)生對課程相關(guān)基礎(chǔ)知識的掌握程度，提前確定好重難點。在上課過程中，根據(jù)學(xué)生的提問回答或表隋變化等，把握上課節(jié)奏。通過課后習(xí)題等方式，檢測課堂教學(xué)效果。

而在整個《建筑設(shè)計基礎(chǔ)》課程的教學(xué)安排中，我們提倡把理論和實踐結(jié)合起來，并且形成貫穿始終、交替進行的教學(xué)方法。開課之初，在講述了本課程的基本要求和教學(xué)目的之后，開始布置設(shè)計任務(wù)，讓學(xué)生大致了解要涉及的內(nèi)容有哪些。然后根據(jù)內(nèi)容模塊的變化，將學(xué)生分組，以小組為單位進行課堂外教學(xué)環(huán)節(jié)，如調(diào)研，并且選取的調(diào)研目的地就是學(xué)生們進行實習(xí)過的園藝場日光溫室群或企業(yè)科研一生產(chǎn)溫室區(qū)。低年級的學(xué)生做調(diào)研比較少，因此初期由老師親自帶隊，共同實踐。除了現(xiàn)場調(diào)研，我們還要求學(xué)生將現(xiàn)場調(diào)研的一手資料用圖文的形式展現(xiàn)出來，回歸理論的階段。通過繪制調(diào)研圖紙、繪制分析圖，一方面可以訓(xùn)練學(xué)生的制圖基本功（這在低年級是十分重要的）;另一方面讓學(xué)生自己結(jié)合原來學(xué)過的空間知識去分析建筑空間的構(gòu)成要素、空間組織和分割方法，對知識的理解和感受更為貼切和深刻。

在建筑設(shè)計板塊中，整個設(shè)計的過程中，我們采取讓學(xué)生采用“繪圖—模型一繪圖”的往復(fù)式分析方法，其中，要求他們必須有一套手繪圖紙，而模型的生成可根據(jù)繪圖軟件自行生成，也可以由學(xué)生自行制作，既可以提升學(xué)生制圖軟件的熟練程度，也可以鍛煉學(xué)生的動手能力、空間思維能力。這種方法將建筑的三維空間非常直觀地展現(xiàn)在設(shè)計者面前，尤其是對那些空間想象力不夠強的學(xué)生來說，這種方法尤為有效。

四、汲取精華、提升教師教學(xué)水平

對于交叉學(xué)科而言，任課教師如何讓該課程在內(nèi)容上做到既銜接已學(xué)知識，又突出學(xué)科的重難點，將知識向縱深或高層次擴展。在教學(xué)過程中如何讓學(xué)生保持新鮮感，積極發(fā)揮主觀能動性，很大程度上決定了課程教學(xué)質(zhì)量。因此，為了提高任課教師的教學(xué)能力和水平，首先，教師需要多關(guān)注本學(xué)科的前沿領(lǐng)域發(fā)展動態(tài)，設(shè)施專業(yè)的各個教研團隊會定期根據(jù)專業(yè)需求，為成員推送相關(guān)學(xué)科學(xué)術(shù)講座信息，以便搜集學(xué)科前沿領(lǐng)域的科研動態(tài)。其次，研究團隊也鼓勵任課教師積極申請，定期選派去兄弟院校進行相關(guān)學(xué)科的聽課學(xué)習(xí)，有針對性地學(xué)習(xí)本門學(xué)科先進的教學(xué)理念和方法。第三，僅僅掌握學(xué)科的最近研究進展，容易導(dǎo)致理論和實踐脫節(jié)的情況出現(xiàn)，這種現(xiàn)象在青年教師中顯得尤為明顯。因此，每年研究團隊要求青年教師必須深入實驗基地，參與市場調(diào)研，將實際的人才需求整合到課程教學(xué)當(dāng)中，做到更加接地氣、有的放矢。

五、小結(jié)

總之，教學(xué)是一個教學(xué)相長的過程，也是一個不斷改革和創(chuàng)新的過程。做好交叉專業(yè)和交叉學(xué)科間課程的融合，有助于綜合性優(yōu)質(zhì)人才的培養(yǎng)。根據(jù)本專業(yè)培養(yǎng)方案的要求，專業(yè)目標(biāo)的定位，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，選擇合適的教學(xué)方法和提高任課教師教學(xué)水平顯得尤為重要。在這次對《建筑設(shè)計基礎(chǔ)》課程的改革探索中，我們對教學(xué)目標(biāo)進行了定位，對教學(xué)方法和教學(xué)模式進行探討，摸索以設(shè)施專業(yè)為代表的農(nóng)工交叉學(xué)科的工科課程實踐的教學(xué)改革之路，以期為國家培養(yǎng)多位一體的綜合性創(chuàng)新人才的課程設(shè)計提供參考。