照明場景化教學系統設計及教學模式探討

居家奇，孔晉芳，李月鋒，姚　其

(1.上海應用技術學院，理學院，上海　201418；2.深圳大學，建筑與城市規劃學院，廣東　518086)

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照明場景化教學系統設計及教學模式探討

居家奇1，孔晉芳1，李月鋒1，姚其2

(1.上海應用技術學院，理學院，上海201418；2.深圳大學，建筑與城市規劃學院，廣東518086)

摘要：照明設計是光電及照明專業操作性較強的理論課程，本文介紹了滿足照明設計專業課程現場演示及實景設計的場景化教學系統。并根據該系統探討了如何開展照明設計場景化教學的幾種方式，為照明設計教學提供了新的思路與手段。

關鍵詞：照明設計；場景化教學系統；教學模式

引言

照明設計課程是高校光電及照明相關專業的專業課程，對于理工科專業開設的藝術設計類課程的教授往往缺乏有效的教學手段，照本宣科式地講授通常無法達到良好的教學效果。設計類的標準及規范，尤其是實際照明效果，學生很難有直觀的理解和體會，例如對于300lx，4000K的光環境，沒有經過專業訓練的學生是毫無概念的。根據這一現狀，設計開發滿足照明設計課程講授的場景化教學系統，在理論知識點講授的同時，給予現場的直觀演示教學。同時為專業學生提供包括設計模擬，現場測量，參數反饋，模擬優化等功能集成的場景式設計系統與空間。

1場景化教學系統設計

圖1　場景教學系統模塊結構示意圖Fig.1　The structure of the situational lighting system

照明設計類課程，主要為了使學生對于照明基本參數以及相對應的環境設計標準有直觀的理解和認知。其中包含但不限于照度，顯色指數，光強，亮度，均勻度，色溫等基本照明設計參數，而這些基本參數都是光度學范疇物理量，講授及理解相對更加抽象。為了滿足照明設計課程的課堂教學需要，提高學生對于基本光度學參數的現場直觀感受，深圳大學與上海應用技術學院聯合設計開發照明設計課程場景化教學系統。系統采用閉環系統，系統結構示意圖如圖1所示，在專業教室內，預裝LED調光調色系統，根據調光界面設定可以控制白光色溫或彩光輸出，該系統部分燈具安裝于頂棚導軌中，根據調光界面的設定，課自動在導軌上調節間距，旋轉角度。同時在教室空間內固定位置安裝標準光度探頭，通過藍牙或wifi將實時光色參數數據傳回調光系統頁面，用以比對設計參數與實測參數的差異化程度。軟件模擬采用傳統DIALux設計軟件，空間建模后安置燈具，所使用的燈具IES文件為調光系統所含燈具的實測配光文件。光色調節模塊及燈具位置角度調節模塊為自主開發，可根據調光通信協議，調節光色及位置角度。

2場景化教學模式探討

根據授課對象不同，對于照明設計初學者采用半自動化模式，以教室照明為例，即教師講授基本設計規范及標準后，由學生根據要求先模擬預設照明場景，如圖2所示。根據模擬結果，手動測量實際光照參數，根據實測參數比對，調節調光程序，并使得實測參數逐步逼近模擬預設值。在反復優化逼近的過程中，使得學生掌握到設計中容易忽視的內容，包括自然光設置，各表面反射率設置，燈具橫向及縱向間隔。其中自然光設置問題是室內照明設計模擬中最容易忽視的，大塊窗口位置白天相當于一個大功率白光光源，夜晚則又是一個反射率很低的消光面，這一問題的考慮缺失，引起實際照明測試值與設計值相差懸殊。

對于具有一定基礎的照明設計學生可采用全自動化模式，學生設置參數后，系統實時自動反饋照明基本數據供設計者研判。另外，對于包括照度平方反比定律，光強與亮度的區別，顯色指數及色溫等知識點的講解，場景化教學系統的優勢叫傳統板書或者PPT授課的教學直觀效果有明顯提升。

圖2　預設教室照明場景模擬Fig.2　The simulation of classroom lighting environment

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[4] 居家奇.現代景觀照明工程設計[M].安徽科技出版社，2015.

The Design of Situational Lighting Class System

and Discussion of Teaching Method

Ju Jiaqi1，Kong Jinfng1，Li Yuefeng1，Yao Qi2

(1.Shanghai:InstituteofTechnologyShanghai201418; 2.ShenzhengUniversity

ofArchitectureandurbanPlanningGuangdong518086)

Abstract：Lighting design is a practical course for students who major in lighting or photoelectronic engineering. The situational lighting design system is introduced and the teaching method for lighting design based on this system is discussed. It is a innovative way for the class teaching of lighting design.

Key words:lighting design； situational class system； teaching method

基金項目：上海應用技術學院人才項目(YJ2014-38)上海市教委優青項目(ZZYY15103)

中圖分類號：TM923.01

文獻標識碼：A

DOI:10.3969j.issn.1004-440X.2015.06.009