六、典型教学案例
案例1
1.知识点
建筑与环境的关系。
2.思政目标
树立可持续发展观，理解保护环境的重要意义，具有从地方民居中吸取因地制宜有效控制室内环境智慧的意识和能力，传承中国优秀传统文化。
3.教学过程
首先，线上学习部分中观看北京四合院和陕西窑洞室内环境采访和体验视频。
其次，线下教学部分采用BOPPPS教学结构进行教学设计。
导入：图片展示现代建筑的特点及其所带来的环境问题和生态危机。
学习目标：正确认识建筑与环境的关系，能运用中国传统地方民居的启示对现代建筑节能方法进行分析。
前测：在采用技术手段只要消耗大量能源就可以随心所欲地控制室内环境的时代，应该如何对待大自然——“人定胜天”还是“天人合一”？在建筑室内环境的控制中，哪些做法是与自然和谐的？
参与式学习：案例分析+分组讨论+全班分享。每组以1种典型中国传统地方民居为例，剖析其是如何因地制宜地去设计和建造符合当地自然条件和气候特点的建筑的，提出2～3点对现代建筑室内环境营造的启示，分组完成海报设计。全班交流分享各组成果。
后测：从几个建筑设计的常用做法中选择环境友好、符合自然规律的做法并进行解释。
延伸思考和学习：我专业沿用了50多年的专业名称（供热通风与空调工程）为什么要改（成建筑环境与能源应用工程）？建筑环境与能源应用工程师跟强调专业技术的供热通风与空调工程师在思维和理念方面有哪些调整？
总结：梳理本节重点内容，布置“初识建筑环境”的课后大作业。分组拍摄一个自己感兴趣的建筑，学生们从自己的视角介绍它的室内环境的优劣以及它是如何营造建筑室内环境的，借助这个建筑表达自己对建筑环境的初步理解和思考。
学生作业分析：学生们提交的“初识建筑环境”视频的大作业里，很多小组能够很好地展现和表达建筑内环境和外环境的关系、分析被动节能的方法，很多同学都从不同角度表达了对于“绿水青山就是金山银山”保护环境的重要意义的深刻认识，具有主动传承中国优秀传统文化的意识，初步体现了正确认识和处理“人、建筑、环境”三者关系的意识和文化自信。
4.学习资源
①朱颖心：《建筑环境学》MOOC第1章补充视频资料，清华大学学堂在线；
②宋春华：“绿色建筑该向传统民居学习些什么”，载《中国建设报》2016年7月28日，市场5版；
③Mark DeKey,G.Z.Brown:Sun,Wind&Light:Architectural Design Strategies,China Architecture&Building Press,2008.
案例2
1.知识点
日照与建筑物的配置。
2.思政目标
培养学生责任感和使命感，让学生充分认识到日照对健康建筑的影响，能够把创造美好建筑环境、提升人们幸福感、为社会主义建设服务自觉内化为专业学习和实践的动力。
3.教学过程
首先，线上学习部分。使用教材和MOOC视频完成本节知识点的预习。
其次，线下教学部分。导入：“小明买房记”——住进房子后才发现房间采光很差，担心对家人健康产生影响。小明为什么会有这样的遭遇？
学习目标：能复述建筑日照相关的主要规范要求；会应用太阳高度角和太阳方位角计算或校核建筑间距；能判断不同建筑配置可能产生的阴影区位置。
前测：判断不同平面类型建筑的阴影区位置。
参与式学习：①亮考帮。两人一组分享课前自主学习中总结的亮点，互相出题考考对方，将自己学习中遇到的难题说出来寻求帮助。②案例计算分析+小组讨论。某开发商售楼时把不同日照时长和日照质量的户型分别进行定价，学生利用太阳高度角和太阳方位角的相关知识计算不同楼层一年中的日照天数，分析计算该建筑是否有终日阴影或全年阴影区的户型，选择适合自己的户型并阐述原因。分组进行组内交流和互评、完善方案。
分享：每组选一位同学分享本节知识点学习中的心得、对建筑光环境营造方法和影响因素的思考和认识，其他组点评。
课后作业：从身边找一个日照设计存在缺陷的建筑，观察实测拍照、分析计算，形成案例。
学生学习观察：在日照通风案例分析的分组讨论中，很多同学表达了日照设计对于家人健康的重要性，多数同学能够正确判断不同建筑配置对日照可能产生的影响趋势，并能够正确运用规范中对日照设计的要求来分析和解决问题。在提交的课后作业里，很多同学关注到了建筑实际日照的现存问题，在案例中对日照对健康建筑的影响进行了分析阐述，体现出一定的专业责任感和使命感。
4.学习资源
①黄晨主编：《建筑环境学》（第2版），机械工业出版社2016年版；
②刘琦、王德华主编：《建筑日照设计》，中国水利水电出版社、知识产权出版社2008年版；
③ [日]健康维持增进住宅研究委员会、健康维持增进住宅研考团编著：《健康住宅与居住行为指南》，姜中天译，中国建筑工业出版社2019年版。(https://www.daowen.com)
案例3
1.知识点
人体与环境的热湿交换原理与过程。
2.思政目标
树立可持续发展观；通过学习人体与环境的热湿交换原理与过程，理解人对环境的需求以及人与环境相互作用的重要意义；认识人的舒适性对环境的适度需求的理念，树立人与环境和谐相处、不过度占有环境资源的可持续发展观，传承天人合一、大道行简的中国优秀传统文化。
3.教学过程
首先，预习。观看“空调病”和“病态建筑综合征”的新闻报道视频，了解室内空气温湿度等环境参数对人体的影响，以及人体舒适性与环境的关系，进而思考人对环境的过度需求对国家与社会可持续发展产生怎样的作用，以及如何通过主动的方式做到既节约能源，又满足人体舒适性。
其次，引入、提出问题。我们采用空调改善建筑热湿环境的目的是什么呢？是为了满足人体的热舒适需求。随着我国居民生活水平的提高，人们对美好生活的向往不断增强，因而很自然地希望所处的环境能够舒适健康，希望能够用空调来改善室内热湿环境（温湿度值）。但是要清醒地认识到，人对环境的过度需求不但不利于健康，而且也会浪费能源。因此，学习人体与外界环境的热湿交换原理与过程非常重要，可以利用所学知识，改善人体舒适性。
再次，分析、讨论问题。案例分析+分组讨论+全班分享。每组以1种生活场景为例（如晴天炎热、雨季潮湿、寒冷多风、运动过后等），剖析人体与外界热湿交换方式，以及人体对热湿环境的反应规律，提出2～3点夏季散热和冬季保温方法的启示，分组完成汇报。全班交流分享各组成果。
最后，延伸思考，提升节能环保意识和可持续发展观。人体在与外界环境发生热交换时，是否可以尽量多采用自然的或者少耗能的方法代替空调来维持人体的舒适性？人与环境和谐相处、不过度占有环境资源、不过度满足个人欲望，既符合可持续发展观的理念，同时也是传承天人合一、大道行简的中国优秀传统文化。
4.学习资源
①朱颖心：《建筑环境学》MOOC第4章补充视频资料，清华大学学堂在线；
②刘念雄、秦佑国编著：《建筑热环境》，清华大学出版社2005年版。
案例4
1.知识点
噪声评价指标与噪声控制方法。
2.思政目标
树立以人为本的意识；在工作中考虑社会、健康、安全、法律、文化、环境因素；在工程实践中理解并建立标准规范意识。
3.教学过程
课前准备：观看冷却塔噪声污染引发法律纠纷的视频，查找环境噪声的评价标准与测试方法。
课程导入：对空调系统可能产生噪声的部件和位置进行说明，请一位同学对冷却塔噪声污染引起的法律纠纷事件进行描述与评价。
教师总结：考虑设计对环境和人的健康的影响是工程师的基本素养。
学习目标：能应用环境噪声评价方法与指标对实际场景做出正确的分析和判断，能根据实际测试数据与分析提出合理的噪声控制方案。
讲授：环境噪声评价方法以及不同指标的异同点、噪声传播特点与控制的基本方法。
首先，噪声评价：A声级（不反映频谱特性）、NR曲线（中国、欧洲常用，ISO推荐）、NC曲线（英国、美国、日本常用，ISO推荐）、PNC曲线。强调工程实践中会涉及很多标准规范必须遵守，这些标准背后都有大量的科学研究或经验支撑。
其次，请同学根据课前查找的资料说明我国的环境噪声标准限值、室内噪声限值。强调这些噪声限值的确定，是研究了人与噪声的关系，在实验基础上得出的。阐明噪声对人体健康的影响，若建筑机电系统设计不当，产生噪声会危及人体健康（举例）。
最后，噪声控制：声源控制（吸声降噪、减振和隔振、隔声）；气流噪声的消除；消音器类型、结构、原理；噪声的掩蔽（原理、用途举例）。强调学生体验和实验上述方法，理论联系实际。
分组讨论冷却塔噪声案例：①冷却塔的类型与结构，不同部件产生噪声的特征；②冷却塔噪声的传播与影响；③如何对冷却塔噪声进行测试分析，指标、方法与原因；④控制冷却塔噪声的基本措施是什么？每种措施的特点；⑤冷却塔噪声控制的实现（材料等）。
分享总结：每组选一位同学分享本组讨论过程中的认识、疑问与结论。各组可以互相补充和质疑，最后形成共识。
课后现场实践：以小组为单位，针对某一场景，如离心风机、轴流风机、水泵、制冷机组、空调机组、风道、新风机等专业设备和系统，感受噪声对人的影响，通过实际测试和分析，对噪声做出评价，并分析噪声源、传播机理、控制措施，形成报告。鼓励加入噪声模拟分析内容。基本要求：①各个小组要求场景不重复；②必须进行现场调查和实际测试，测试仪表、方法符合标准规范，考虑现场人们的主观感受；③数据分析应全面客观、结论明确，报告中必须注明引用的标准和规范。
4.学习资源
①黄晨主编：《建筑环境学》（第2版），机械工业出版社2016年版；
②秦佑国、王炳麟编著：《建筑声环境》（第2版），清华大学出版社1999年版；
③《社会生活环境噪声排放标准》（GB 22337-2008）；
④《工业企业噪声控制设计规范》（GB/T50087-2013）；
⑤《民用建筑隔声设计规范》（GB50118-2010）；
⑥《剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范》（GB/T50356-2005）。