智能照明課程在應用型本科培養中的作用及教學實踐

王寧 楊廣華 王巍

摘要：天津工業大學光源與照明專業成為天津市“十三五”綜合投資應用型專業建設項目。智能照明課程是光源與照明專業的專業實踐課，課程采取“案例驅動”教學法，努力實現嵌入式系統、傳感器檢測、照明控制、網絡通信等技術的融合，突出嵌入式系統知識在實際光源與照明專業中的應用性與實踐性，提高分析和解決光源與照明專業領域中復雜工程問題的能力。

關鍵詞：光源與照明；應用型專業；智能照明

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）36-0134-02

一、引言

2014年3月中國教育部改革方向已經明確：全國普通本科高等院校1200所學校中，將有600多所逐步向應用技術型大學轉變，轉型的大學本科院校正好占高校總數的50%。應用型本科教育對于滿足中國經濟社會發展，對高層次應用型人才需要以及推進中國高等教育大眾化進程起到了積極的促進作用[1]。2017年3月，為推進天津市普通高等學校專業結構調整，構建適應我市經濟社會發展對人才需求的學科專業體系，進一步提高高等學校對天津經濟建設、社會發展的貢獻力，根據《天津市教委 天津市財政局關于印發天津市高等學校“十三五”綜合投資規劃實施方案的通知》精神，啟動天津市普通高校“十三五”綜合投資規劃項目中優勢特色專業和應用型專業建設項目。8月，天津工業大學光源與照明專業獲批天津市普通高等學校應用型專業建設項目[2]。

二、智能照明教學現狀分析

智能照明是光源與照明本科生的專業課，是《電氣照明技術》、《單片機原理及應用》等課程的后續課程，學生能夠了解和掌握照明控制的基本原理和設計方法，為今后參加相關科研和生產工作打下基礎。目前，全國開設光源與照明專業的本科院校共8所，其中天津工業大學[3]、安徽工業大學[4]、皖西學院[5]、大連工業大學[6]開設智能照明課程。我校是國內首家開辦光源與照明專業的，以我校為例，智能照明課程的變革過程如表1所示。

由表1可知，智能照明課程的學時由30學時，增加到45學時，但仍是以課堂教學為主，實驗教學為輔。造成這一現狀的原因是，市場沒有適合實驗教學的實驗、實訓裝置。

三、智能照明教學模式的改革

1.課程教學資源建設。智能照明技術飛速發展，但是教材更新速度較慢，難以展示智能照明的最新研究成果。通過掌握智能照明技術的最新內容，跟蹤智能照明的發展趨勢，建設智能照明課程的教學資源。（1）電子教案的開發：在教學大綱和教材的基礎之上，引進智能照明技術最新內容，適應智能照明技術的發展趨勢。利用多媒體技術，豐富教學內容，提高教學效率。（2）教學資料庫建設：資料庫包含教學大綱或教材之外的智能照明最新技術、最新產品或研究成果，供學生自學或課外閱讀，使學生了解智能照明的最新進展，提高學生的學習興趣。（3）案例庫的開發：案例庫題型豐富，包含基礎知識題目和應用設計題目，用于課堂作業、學生練習以及考試題庫等。

2.網絡課程平臺建設。為了適應MOOCs時代的教育發展趨勢和信息時代的學習特點，利用網絡教學平臺，實現傳統課堂和網絡教學平臺的優勢互補，提高教學質量和管理水平。以天津工業大學“課程中心”為平臺，進行智能照明的網絡課程平臺建設。課程平臺包括課程內容、實驗案例、技術交流等幾個功能模塊，利用該平臺，教師和學生可以共享電子教學資源、布置作業、加強線上交流。此外，學生可以利用網絡課程平臺的教學資源自主學習，教師可以對部分自主學習內容的學習效果進行考核，作為學生平時成績的組成部分。

3.探索開放式課堂教學模式。（1）引入工程案例，擴大課堂外延。注重將工程實例引入課堂教學中，帶領學生分析案例采用的關鍵技術，通過課程實踐消化理解；再將所有實踐內容融合，真實再現工程案例的應用效果，進而引導學生主動探究、培養學生實踐能力和創新精神。（2）分組學習，互促互進。在課程進行兩周后，按照平時成績高低將學生穿插組成每3人1組，3人的課堂成績、作業成績和習題課成績取平均值為3人的平時成績，激勵學生互幫互助、互相監督，共同學習，共同進步。（3）智能照明實驗教學改革。加強實驗課程的比重，剔除智能照明實驗教學內容中的陳舊部分，引入綜合性實驗，提高學生的系統設計能力和創新能力。實驗項目是基于作者課程組開發的“智能照明技術開發平臺”，采用模塊化設計思想，以功能實現為導向。實驗平臺配置模塊化的智能網關（主控器）、智能終端（中控器）和傳感器。每個模塊均具有良好的兼容性和擴展性。通過配置，可以隨意組合實現多種功能、多種網絡、不同復雜程度的通信和控制系統，便于發揮學生的主觀能動性。實驗教學采用層次化教學，實驗內容分為“必做”和“選做”兩部分，學生根據自身興趣和自身的能力選擇不同難度的實驗項目，保證基礎差的同學能夠掌握智能照明基本技能，而學有余力的同學有更大的發展空間。設計演示性實驗，使學生了解智能照明技術的最新發展和應用領域，培養學生深入學習的興趣。

四、結束語

智能照明設計實踐課程教學的任務是運用案例驅動教學法，努力實現嵌入式系統、傳感器檢測、照明控制、網絡通信等技術的融合，突出嵌入式系統知識在實際光源與照明專業中的應用性與實踐性。教學過程中，培養學生形象思維、邏輯推理、觀察綜合、實踐創新的能力；提高分析和解決光源與照明專業領域中復雜工程問題的能力。

參考文獻：

[1]教育部，國家發展改革委，財政部.關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A03/_1892/moe_630/201511/.

[2]天津市教育委員會.市教委關于批準天津市普通高等學校優勢特色專業和應用型專業建設項目的通知.http：//www.tjmec.gov.cn/show1.jsp？informationid=201708251433126499&classid;=201308121547140462.

[3]楊廣華，牛萍娟，李玉蘭，等.基于半導體照明新興產業人才培養的本科工程教育研究[J].照明工程學報，2014，25（1）：21-25.

[4]劉義，唐緒兵，光明，等.光源與照明專業人才培養定位及課程體系研究[J].安徽工業大學學報：社會科學版，2014，31（1）：112-113.

[5]吳克躍，吳興舉，晁曉琪，等.基于“光源工程師和照明設計師”光源與照明人才培養的探索與實踐[J].科技創新導報，2017，（22）：196-197.

[6]曹冠英，李萍，張云翠，等.基于產學研合作的光源與照明專業人才培養的探索與實踐[J].教育教學論壇，2017，（42）：173-175.