自然辩证法与基于BIM的绿色建筑教学关系探析(3)
辅助设计软件进行方案设计,通过《绿标》对初步方案进行评价和修改,最终综合考虑绿色建筑技术应用优化建筑方案,以此培养学生利用先进数字技术、信息技术进行绿色建筑设计的综合能力和素养。针对设计中用到的建筑材料,教师应倡导学生采用绿色环保的建材,如密实混凝土、高耐久性水泥、装配式建筑材料中的预制构件材料等。在教学过程中,教师可带领学生参与到建材试验室的实践教学中去,做到理论与实践的统一。同时,学校联合建筑结构、建筑材料等课程的教师参与提供相关专业知识解答,也邀请行业专家和企业技术骨干人员到现场指导点评,实现多方协同教学。
上述基于自然辩证法的绿色建筑教学通过走课题理论教学与实践教学相结合的道路,效果是显著的。具体来说,教师方面,由于利用了各种教学资源,教师更新了教学内容,优化整合了相关专业知识,强化了自身专业素养。此外,教师采取了多种模式的教学方式,增强了课堂互动,学生反映教学效果提高。学生方面,通过课程学习和真实项目实践训练,学生掌握了解决复杂工程项目实际问题的专业基础知识和专业知识能力,学生在课堂中学到的理论知识得以加深,并且将理论知识运用到实际工程设计当中去,能够结合社会、文化、环境等因素完成独立的创造性设计,树立绿色建筑全生命周期、人与自然和谐共生的设计理念,培养了宏观的可持续发展工程观、职业道德操守和社会责任担当,同时兼备人文社会科学素养,毕业后更好地为土木工程行业服务。
四、结语
以自然辩证法为视角将高校绿色建筑教育与马克思自然观和方法论结合起来,运用自然辩证法基本原理分析和指导绿色建筑教学实践,使教学实践符合自然发展规律,提升土木工程专业学生的绿色建筑发展意识并加强学生的可持续发展的工程理念。教师也应通过加强对自然辩证法的学习,运用自然辩证法自然观和方法论对绿色建筑教学实践进行探索创新。同时,在教学过程中出现的新问题,也能为自然辩证法思想的完善提供可靠来源,不断促进自然辩证法向前发展,实现其自身理论价值。
[1] 《自然辩证法概论》教学大纲编写组,陈凡,殷杰.《自然辩证法概论》教学大纲的总体思路、基本框架及主要特点和教学重点[J].思想理论教育导刊,2013(11):65-70.
[2] 王建超,张丁元,周静海. BIM技术在建筑类高校专业课程教学中的应用探索——以沈阳建筑大学为例[J]. 高等建筑教育,2017(1):161-164.
[3] 李飞,陈湘赟,张飞.加强建筑与土木工程专业学位研究生绿色建筑教育教学的尝试[J].教育教学论坛, 2019(20):39-41.
[4] 董海荣,常征.基于绿色建筑设计能力提升的建筑学专业教学改革探索[J]. 高等建筑教育, 2016(4):95-99.
[5] 宗德新,曾旭东,王景阳.基于建筑性能模拟技术的绿色建筑设计教学实践与思考[J].西部人居环境学刊,2012(4):13-17.
[6] 尹巧玲,丁胜.基于BIM的绿色建筑技术融入建筑设计专业教学的探索[J].建设科技,2016(15):128-128.
[7] 朱艳峰, 路浩东.绿色建筑理念融入建筑工程技术专业教学的探索[J].中国职业技术教育, 2015(18):84-86.
自然辩证法是马克思主义关于自然和科学技术发展的一般规律、人类认识和改造自然的一般方法以及科学技术与人类社会相互作用的理论体系。[1]科学技术和人类社会之间相互关系的规律是自然辩证法的研究对象之一。BIM技术是指建筑信息模型(Building Information Modeling),BIM技术通过将建筑行业的各种技术进行整合,建立起与信息技术、管理技术以及计算机技术之间的相互联系。BIM技术起源于20世纪70年代,经历几十年的发展,BIM技术对建筑行业技术革新的作用和意义已在全球范围内得到了广泛认可,尤其在欧美等发达国家,BIM技术已经有了较系统的发展,在规划设计、施工管理、运维管理等领域取得了相应的研究成果。绿色建筑概念是随着科学技术和信息技术的快速发展,人类对居住环境提出更高要求的背景下应运而生的。推动绿色建筑在建筑行业的发展一方面需要技术开发和法律保障的支持,另一方面需要充分利用先进的信息管理技术。自BIM应用的概念和技术出现以来,人们也一直在探索BIM在促进绿色建筑发展方面的可能性。BIM技术为不同实施阶段和专业的项目参与方提供了信息交流和协作的平台,可以快速分析建筑的物理性能并与建筑过程更好地融合。现如今,BIM技术作为一种先进的信息化管理手段,与绿色建筑的关系愈来愈密切:BIM技术具有全寿命周期信息管理的核心理念,这与绿色建筑注重建筑全生命周期的理念异曲同工。近些年,随着我国绿色建筑的快速发展,部分高校土木工程专业开设了绿色建筑教育教学课程,并涌现出BIM技术融入相关专业的教学改革实践。[2]然而,现有课程体系普遍缺乏对绿色建筑教学的人文理念和BIM相关技术应用的深入理解,不能满足绿色建筑教育教学的需求。本文从自然辩证法视角对基于BIM技术的绿色建筑教学进行分析和阐释,有利于明确教学中的问题并提出合理解决问题的方案,使教学实践更加符合自然发展规律,同时,有效提高土木工程专业学生的绿色建筑发展意识,并加强学生的可持续发展工程理念。一、自然辩证法与绿色建筑的关系建筑是人类建造出来的人工环境,是人类认识自然和改造自然的产物,体现了人类与自然、人类与社会生活的需求。人类对建筑最初的追求只需满足对物质生活的需求,随着生产力的提高和科学技术的进步,建筑还表达了人类对艺术以及精神的追求。基于人与自然、人与社会关系的思考,自然辩证法作为联系其中的桥梁,提供了科学的哲学思想。人类社会的发展和科学技术的进步带来的工业化和城市化导致自然环境破坏、环境污染和生态恶化等问题日益加剧。“事物发展的根本动力是矛盾。”人类在不断扩大文明成果,向自然索取的同时要解决由此引发的生态问题,最终形成了基于马克思主义生态思想的人与自然和谐发展的自然观——可持续发展。可持续发展理论揭示了一种辩证思想,即任何科学技术水平的发展和取得的进步都是遵守自然辩证法和科学发展观的结果,绿色建筑理念在可持续发展理论背景下应运而生。绿色建筑与传统建筑不同,绿色建筑是在全寿命期内,节约资源、保护环境、减少污染,为人们提供健康、适用、高效的使用空间。绿色建筑基于可持续发展理论,更多的是关注人与环境之间的关系,绿色建筑的最终目标是实现人与自然和谐共生。大力发展绿色建筑是建筑行业实践可持续发展理念的必由之路。20世纪90年代起,许多国家相继出台了适应本国国情的绿色建筑评价体系。其中,美国的LEED评价体系是目前被认为最完善、最具影响力的绿色建筑评价标准。大部分国家都以美国LEED为参考文本来制定符合本国国情的标准。我国在2006年首次发布第一版的《绿色建筑评价标准》(GB/T—2006)(以下简称《绿标》),第二版《绿标》(GB/T—2014)于2014年发布。2016年2月21日,国务院发布了《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》,确立了“适用、经济、绿色、美观”的建筑方针。[3]2019年5月份,住房和城乡建设部正式宣布8月1日起实施最新版《绿标》(GB/T—2019)。我国新《绿标》经历了多次修订,完善了对绿色建筑的定义,拓展了其内涵,增加了评价分级的等级,对绿色建筑提出了更高性能的要求,从七大类指标划分的角度真正实现了对绿色建筑的全生命周期的覆盖。绿色建筑评价标准的认证和推广,与BIM技术是相辅相成的。传统绿色建筑评价体系与设计方法由于存在一定的片面性及单一性,因此难以适应和满足绿色建筑在规划设计、施工建造和运营维护各个阶段应用上对工程质量以及效率和成本的需求。而BIM 作为建筑工程全寿命周期的信息化和数字化技术,为解决绿色建筑设计和评价认证中出现的问题提供了有效解决方案。此外,基于BIM的软件在绿色建筑应用中得到广泛的推广,体现了BIM技术价值。从自然辩证法的角度来分析当前BIM技术与绿色建筑的关系表明:BIM技术与绿色建筑的有机融合秉承了顺应自然、坚持可持续发展、实现人与自然和谐共处的理念,建筑行业的发展与自然环境的保护、可持续发展密不可分。为使建筑行业与自然环境能够和谐相处,我国大力加快发展绿色建筑的步伐,充分体现了对人与自然关系的再一次认识,将自然辩证法的理论结合到社会生产中去,这也是对自然辩证法深入发展的必然结果。二、绿色建筑教学现状与存在问题(一)绿色建筑教学现状随着建筑技术的发展,绿色建筑已成为建筑行业的发展新方向,绿色建筑教育对学生个人发展以及社会发展具有重要意义。为践行国家绿色建筑发展理念,建筑行业对高校建筑专业人才培养提出了新的要求。通过对我国高等院校绿色建筑教育教学发展现状的调研,我们发现国内高等院校开设的绿色建筑教学的学科专业方向并不广泛,究其原因,一是我国绿色建筑发展起步晚,绿色建筑理念普及不均衡,二是缺乏具备绿色建筑专业技能的教师人才队伍。随着绿色建筑教学改革与探索的积极推进,国内许多高校在绿色建筑课程建设方面取得了一定成果。董海棠等分析了绿色建筑背景下对人才的需求,提出建立“一轴两翼”的课程体系、拓展整合教学内容、构建“贯通课内课外”的实践教学体系、采用“多元化”教学方式及评价体系。[4]宗德新等探讨了建筑性能模拟技术在绿色建筑毕业设计教学过程中涉及的三个阶段(前期准备、中期、后期成果)的实践。[5]尹巧玲等提出将BIM绿色建筑技术合理融入建筑设计专业教学过程中,并给出了相应的改革策略。[6]朱艳峰等探讨了BIM技术、建筑工业化、绿色建筑节能构造及绿色建材等融入专业教学,推进课程与教学方法的改革。[7](二)绿色建筑教学存在的问题首先,绿色建筑教学内容涉及面广,覆盖了多个相关专业(例如建筑学、土木工程、交通工程、市政工程、环境工程等)。但目前绿色建筑教学大部分停留在各自专业传统的教学内容上,相关专业知识未经过优化整合。新技术、新材料、新工艺和新标准未能在教学内容上得到及时更新,重复陈旧的教学内容明显落后于绿色建筑发展的时代步伐。其次,传统教学方法基本上采取以多媒体和板书为主的讲授方法,缺乏工程实践案例的紧密结合。学生对绿色建筑的认识无法将抽象的概念知识具体化,不利于培养学生把绿色建筑技术的理论知识应用于实际的能力。再其次,数字科技的普及不广泛,场地、设备和软硬件缺乏。学校无法有效提供基于BIM的实践教学平台和校企合作的BIM实训基地,阻碍了学生对绿色建筑理论和技术的掌握,不利于提升学生的综合实践能力。此外,具备绿色建筑专业知识和技能的教师人才队伍薄弱也是阻碍绿色建筑教育教学发展的重要因素之一。三、自然辩证法在绿色建筑教学中的体现自然辩证法的主要研究内容就是科学技术与人类社会之间的相互关系规律。它也是人类社会不断发展以及科学技术进步的原动力。将自然辩证法与高校绿色建筑教育结合起来,运用自然辩证法基本原理分析和指导绿色建筑教学,将辩证唯物主义哲学思想始终贯彻在绿色建筑教学中,可以促进绿色建筑科学的进一步发展。绿色建筑教育包含教学目标、教学内容、教学过程、教学方法、教学环境、教学评价与管理等内容,各高等院校应结合本校的土木工程专业培养目标和毕业要求进行设置。以桂林理工大学土木工程专业为例:首先,以“学生中心”为理念,即以学生需要掌握的能力为中心,对学生的评价是“学生能力表现”,即对学生是否获取了相应的素质能力进行评价而确定学生是否达到了毕业要求;其次,反映“成果导向”的理念,即立足广西面向西部,以社会和行业需求为标准。这一做法体现了自然辩证法以全面的、发展的、联系的观点为依据来分析问题。土木工程专业的特点是理论与实践并重。因此,在绿色建筑背景下,绿色建筑教学更应强调基本理念与技能。在绿色建筑教育教学过程中,教师遵循马克思主义科学技术方法论的基本原则,根据不同培养目标更新教学内容和方法,也就是把自然辩证法贯彻到教学改革实践当中,走理论教学与实践教学相结合的道路。在实际教学中引入新技术、新材料、新工艺和新标准。例如,桂林理工大学土木工程专业绿色建筑人才培养方案中植入BIM技术,在建筑材料、建筑设计、结构设计等教学内容中使学生初步了解BIM技术,在教学中引入中美绿色建筑评价标准对比及定量计算方法,利用BIM软件进行绿色建筑施工过程模拟。此外,在毕业设计阶段引入BIM工程实例分析,提高学生对BIM技术的整体运用能力。近年来,我们在本科绿色建筑毕业设计教学中总结了不少经验,例如,由学生通过文献调研、搜集国内绿色建筑案例、小组讨论互动分享等形式,制定出以绿色建筑时代为背景,与自身主观相适应的、具有创造性的绿色建筑设计方案,以此确定课题,体现了“以学生为中心”的教育理念,实现了提高学生协作能力和创新意识素质的目的。在设计阶段过程中,教师要求学生不仅考虑空间造型、功能布置、流线组织等因素,还应建立绿色建筑基本概念,了解绿色建筑设计基本原理。教师在传统二维CAD画图和SketchUp等软件介绍中引入3D建模、Revit软件、Navisworks软件等的介绍,并通过国内外绿色建筑案例介绍LEED和我国《绿标》的相关内容,使学生对BIM技术和绿色建筑标准评价有更全面的认识和运用。同时,教师还应要求学生采用计算机辅助设计软件进行方案设计,通过《绿标》对初步方案进行评价和修改,最终综合考虑绿色建筑技术应用优化建筑方案,以此培养学生利用先进数字技术、信息技术进行绿色建筑设计的综合能力和素养。针对设计中用到的建筑材料,教师应倡导学生采用绿色环保的建材,如密实混凝土、高耐久性水泥、装配式建筑材料中的预制构件材料等。在教学过程中,教师可带领学生参与到建材试验室的实践教学中去,做到理论与实践的统一。同时,学校联合建筑结构、建筑材料等课程的教师参与提供相关专业知识解答,也邀请行业专家和企业技术骨干人员到现场指导点评,实现多方协同教学。上述基于自然辩证法的绿色建筑教学通过走课题理论教学与实践教学相结合的道路,效果是显著的。具体来说,教师方面,由于利用了各种教学资源,教师更新了教学内容,优化整合了相关专业知识,强化了自身专业素养。此外,教师采取了多种模式的教学方式,增强了课堂互动,学生反映教学效果提高。学生方面,通过课程学习和真实项目实践训练,学生掌握了解决复杂工程项目实际问题的专业基础知识和专业知识能力,学生在课堂中学到的理论知识得以加深,并且将理论知识运用到实际工程设计当中去,能够结合社会、文化、环境等因素完成独立的创造性设计,树立绿色建筑全生命周期、人与自然和谐共生的设计理念,培养了宏观的可持续发展工程观、职业道德操守和社会责任担当,同时兼备人文社会科学素养,毕业后更好地为土木工程行业服务。四、结语以自然辩证法为视角将高校绿色建筑教育与马克思自然观和方法论结合起来,运用自然辩证法基本原理分析和指导绿色建筑教学实践,使教学实践符合自然发展规律,提升土木工程专业学生的绿色建筑发展意识并加强学生的可持续发展的工程理念。教师也应通过加强对自然辩证法的学习,运用自然辩证法自然观和方法论对绿色建筑教学实践进行探索创新。同时,在教学过程中出现的新问题,也能为自然辩证法思想的完善提供可靠来源,不断促进自然辩证法向前发展,实现其自身理论价值。参考文献:[1] 《自然辩证法概论》教学大纲编写组,陈凡,殷杰.《自然辩证法概论》教学大纲的总体思路、基本框架及主要特点和教学重点[J].思想理论教育导刊,2013(11):65-70.[2] 王建超,张丁元,周静海. BIM技术在建筑类高校专业课程教学中的应用探索——以沈阳建筑大学为例[J]. 高等建筑教育,2017(1):161-164.[3] 李飞,陈湘赟,张飞.加强建筑与土木工程专业学位研究生绿色建筑教育教学的尝试[J].教育教学论坛, 2019(20):39-41.[4] 董海荣,常征.基于绿色建筑设计能力提升的建筑学专业教学改革探索[J]. 高等建筑教育, 2016(4):95-99.[5] 宗德新,曾旭东,王景阳.基于建筑性能模拟技术的绿色建筑设计教学实践与思考[J].西部人居环境学刊,2012(4):13-17.[6] 尹巧玲,丁胜.基于BIM的绿色建筑技术融入建筑设计专业教学的探索[J].建设科技,2016(15):128-128.[7] 朱艳峰, 路浩东.绿色建筑理念融入建筑工程技术专业教学的探索[J].中国职业技术教育, 2015(18):84-86.
文章来源:《自然辩证法研究》 网址: http://www.zrbzfyjzz.cn/qikandaodu/2020/1110/368.html
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