基于《照明產品造型設計》課程下的多學科交叉的工程類人才培養模式的探索與實踐

王志勝，鄒念育，賀曉陽，楊軼

（大連工業大學 信息科學與工程學院，遼寧 大連）

一 引言

光，一直是人類伴隨歷史的進程而不斷追隨的事物，從古人勤奮學習的“囊螢映雪”到戰亂時期的“烽火戲諸侯”，這一樁樁，一件件的典故都離不開照明。在電燈被發明之前，用火來照明在歷史上持續很長一段時間，火在照明的發展進程中，起到了無可替代的作用。光是環境、空間中一切活動存在與進行的先決條件，沒有光，空間將無法被感知或存在，光也是環境塑造空間處理不可缺少的重要因素。正如路易斯·康曾說：“設計空間就是設計光”。[1]史書記載，古人只有官宦商賈人家才能用得起蠟燭油燈，所以在人類文明的發展史上，日出而作，日落而息的生活習慣在人類歷史上持續很長一段時間，直至七十年代電燈還沒有普及的時候，還是保持著這個習慣。

電燈的發明，無疑是讓暗淡無光的夜晚變得豐富多彩，打破了大自然對人類在黑暗世界下的束縛，實現在暗室作業的禁錮，甚至給人類探索海底提供了可能，給人類世界增添了無數可能的未來。光源與照明專業作為一個較為新型的交叉學科，雖然僅有十幾年的歷史，但卻在不僅是過去還是未來都有著無限的價值。光源不僅在日常生活中有著不可匹敵的作用，其在醫療、養殖業等方面也有著重要作用，然而，在飛速發展的時代，雖然照明有著非常重要的積極作用，但他也存在一些危害，例如光污染；如此看來，對照明行業進行專業化的人才培養，就是非常重要的一件事情，光源與照明專業的開設就尤為重要。

《照明產品造型設計專業》課程作為光源與照明專業的一個重要學科，在提供給學生基礎的專業知識外，還要格外注意學科與學科之間的交叉，這不僅是為了培養學生創新能力提供新的平臺，更是不拘泥于眼前的知識，培養其發散思維，切實為國家今后的基礎建設輸送人才。

二 現狀

早在20 世紀90 年代，美國就掀起了“回歸工程”的浪潮，提出建立“大工程觀”，如果想在大工程觀上實現創新，就必須要抓住對高校學生的培養，突破學科中間的限制，實現學科與學科之間的跨界交流。

2017 年4 月，教育部在天津大學召開“新工科”建設研討會，60 余所高校共商“新工科”建設的愿景與行動[2]。會上一致認為我國目前的當務之急是培養多樣化、創新型卓越工程科技人才，這要求學生要具有家國情懷、正確的三觀、法制生態意識、創新設計等思維，不僅要掌握本學科的基礎知識，還要成為多樣化人才。

目前，多學科交融引起了不少高校的關注，有的學者研究如何進行學科融合，有的學校開始鼓勵教師進行不同學科的學習，擴展自己的學科知識范圍，為學生帶來更加多樣的課堂，有的已經開始從培養方案研究，改變自己學校的培養方案，增加實踐學分比重，引起學生重視。這些都值得我們借鑒和學習，讓我們不斷完善光源與照明專業學生的培養方案。

再者，不同學科之間的交叉融合不是簡單的疊加與拼湊，也不是停留在簡單的學科跨越上或者是個別理論、原理或方法的相互引用上，而是基于社會、經濟、產業和技術發展的當前和未來需要，在這些學科之間出現前所未有的內在的邏輯關系，促使這些學科在知識、理論、方法、技術和手段等方面相互滲透、有機結合和相互融合，進而形成滿足當前和未來需要的新的綜合學科。因此，新經濟背景下的多學科交叉融合的教育形式已成為全球高等教育發展的必然趨勢。工程類學科的交叉融合將進一步加快高等教育的飛速發展[3]。

三 多學科交叉融合的工程人才培養模式設計

（一） 師資隊伍建設

教師是學科的領頭羊，要做到光源與照明課程優秀，首先要做到師資團隊優秀；要通過引進有行業經驗的教師、青年教師培訓、聘請企業兼職教師等方式不斷優化教學團隊，提升專業團隊的教學與科研水平[4]。而且聘請海外知名學者指導學習，力求與國際接軌，培養具有先進學習理念以及國際接軌思想的人才。

在人才引進方面，不僅聘請具有豐富教學經驗的優秀教師，還應引進企業中擁有專業實踐能力的優秀人才，加強理論與實踐相結合是我們對人才培養的追求；我們都知道理論知識重要，卻經常忽略實踐能力，在過去的初高中學習中，學生的實踐能力可能都稍有欠缺，所以學校在大學學習中不斷追求理論與實踐相結合，培養學生動手能力，了解行業的發展動態，具有危機意識，了解社會需要具有什么能力的人才，在大學期間找到職業目標，并且在大學期間不斷豐富自己，提供能力，成為優秀的社會青年。在兼職教師聘請方面，可以主要聘用來自照明企業的技術骨干為兼職教師，保證每年到校工作時間，進行人才培養工作，此外還聘請高水平教授來校講學，加盟教學研討工作。

（二） 教學內容設計與組織

本課程安排在大二下學期進行學習，此時學生已經具備一定的基礎知識，為光源與照明的課程打下一定的基礎，并且為未來更加有難度的學科做好一定的鋪墊；在人才培養中，力求做到學生對光源與照明領域所需專業知識有全面的了解和把握。并且要結合課程思政，介紹光源與照明的中外發展史和典型科學家，培養愛國主義情懷和科學精神。課程借助雙語教學的形式，圍繞光源與燈具、照明設計與照明工程及光的非視覺應用等方面介紹專業內涵。通過分析光源與照明專業的培養方案和相應知識體系，使學生理解和把握光源與照明多學科交叉融合的專業特點，為后續專業課程的深入學習、畢業設計以及將來的專業發展打下基礎。

《照明產品造型設計》要求學生在掌握基礎的照明相關的理論知識之后，能夠通過自己的想法和思維對照明產品的外表進行優化，這不僅僅需要學生具有嚴謹的理性思維，比如考慮產品的照度、色溫等，還需要具有一定的審美要求，比如根據適合的場所進行造型的設計，在造型設計中并不是只考慮美觀就可以，還需要進行科學的考察和衡量，判斷最佳參數等，這些都需要各個學科之間的相互交叉融合。

在教學過程中，可以安排一些相關的參觀展覽活動，培養工程人才的審美也是學科型人才需要具備的重要才能。其次，可以舉辦一些交叉性活動，促進不同學院的學生進行交流，組隊共同完成比賽項目等，通過學生之間的交流來促進學科之間的交樓，“實踐出真知”這樣的教學模式比起傳統的教學模式來說，學生吸收掌握知識的效果會更好。

每個專業課程的學習都是為了為社會提供優秀的人才，主要就是為了在以后的工作中可以更好地解決實際問題，創造出更多對社會有幫助的東西，受教于學校，服務于社會。從光源與照明專業的整體課程體系和社會需要來看，其關聯到的專業知識范圍面較廣，但是目前學生的專業能力并不是很強[4]，動手設計操作的訓練機會還不夠。并且學生對于實習或自己動腦創造想法的積極性不高，所以一方面要增加學生校外實習的機會，同時在課程教學過程出可以增加一些他們實際參與設計的訓練和作業。光源與照明專業的學科之間的交流還是相對較少，在實習和就業時存在著雖然對其他相關學科只是具有一定基礎的了解，但是并不精曉的情況。對于人才創新能力的培養還需要進一步加強，面對實際問題并不能很好地解決。

（三） 教學方法與教學手段的更新

1. 案例教學法

在介紹照明設計流程及基本內容、光在醫療、農業、通信等方面的課程上，可以采用案例教學，給學生介紹相關案例，讓學生學以致用。同時按照場所的不同，分析不同照明產品的優缺點，比如教室和手術室照明產品更傾向于產品實用性，照度和強度都要高；家里的臥室的照明產品除了注重實用性外，更需要讓產品的外形舒適、放松；通過不同場所、不同產品的要求擴展學生思維，讓學生在日常生活中注重生活的細節，以及不同學科的學科特點等。

2.學生互動教學

課上采用老師講授以及學生展示的方式，相對于教師單方面輸出知識來說，這種方式更有助于學生對知識的理解，并且能夠培養學生表達能力以及團隊協作精神。學生可以通過結合自己擅長的領域來分析產品造型應如何設計，比如有同學熱愛籃球，那么結合籃球館的特點照明產品該如何設計；又有同學喜歡圖書館讀書，那么就要進行圖書館照明產品的調研和設計。通過結合學生擅長的領域開展主題匯報，與不同學科進行交叉融合的同時也培養了學生的發散思維。

3.多媒體課件與板書相結合

傳統的教學方式是通過教師板書的形式進行授課，但是多媒體課件無疑是增加了教學的效率，對于簡單的知識可以通過課件形式進行展示，而對于較難理解的部分可以通過板書，幫助學生理解。

（四） 多學科交叉融合環境的搭建

1. 根據教師的科研，建立不同專業背景的交流群組

作為有著光源與照明背景知識的同學來說，產品的設計與搭建確實會面臨一些技術上的問題，教師不妨根據自己的學科特點，促進不同學院學生的交流溝通，比如將照明專業的同學與藝術學院同學建立交流平臺，拓寬專業背景。

2.建立開放實驗室

根據教師的科研項目帶領不同專業背景下的同學跟進項目，建立開放性的實驗室，給學生提供研究場所和條件。

3.開展學科交流會

不同專業學科領域學生開展學科講學，將自己擅長的領域的基礎知識教授給其他學院學科的同學，讓學生通過這種方式了解到自己專業外的基礎知識，在日后對于本專業的學習上學生會更加注重學科的交叉和融合。

（五） 制定課程與項目模式混合的培養方案

在《照明產品造型設計》的課程中，對本科生制定課程與項目混合的培養方案，在完成基礎知識的教授之后，與藝術學院相關課程進行學科融合，把小課堂變成大課堂，鼓勵不同學科的同學組成小組，在課程結束之后完成一個照明產品的設計，從材料的選擇、燈具參數的設計、到外形的設計都需要學生組成小組的形式來進行設計，除此之外，因為產品的設計最終目標是為了銷售出去供給人們使用，還可以結合市場營銷專業的學生，從產品最初的外形開始到之后銷售的模型以及銷售模式都由學生經手，當小組完成一成套的工作之后，不僅僅對光源與照明的同學有了專業知識外的認識，還促進產品與市場營銷學科的交叉融合。

四 多學科交叉融合的工程人才培養模式實踐效果

教學效果主要體現在以下幾個方面。

（1）提高人才質量。21 世紀是一個知識爆炸的時代，新的理論和技術的發展日新月異。以信息技術為代表的各種新技術、新發明迅猛發展、層出不窮，滲透到人類生活的各個領域，改變著人們的思維方式和學習方式，空洞的課堂教學在說服和影響學生行動上變得無力[5]。通過多學科交叉融合，不斷深入學生思想，培養學生愛國精神、價值觀、人生觀以及世界觀，為學生成人做出了不可估量的貢獻，讓學生能夠成為德智體美全面發現的優秀青年。從高達95%的就業情況來看，光源與照明專業的畢業生普遍受到用人單位的不斷好評和歡迎，證明切實為國家光源與照明方向人才盡了綿薄之力。

除此之外，不少已畢業在工作的學生反映，工作時遇到的問題并不只是拘泥于自己學科領域，更多的是不同學科之間的碰撞與磨合，通過本科階段了解到的不同研究領域的知識切實為工作后提供更多的機會，也讓工作更加如魚得水。

（2）構建更加完整的學科體系。在教學中不斷摸索最適合的學科體系，通過每次教學結束后，對學生的展示環節進行評估，找到教學中需要改進的部分，不斷探索得到目前較為完善的教學體系，每次課程中不僅有對學生基礎知識掌握程度的要求，還有安排不同學科之間的交流互動，形成完整的學科體系。

（3）促進學科交叉的創新工作。課程內容安排上充分考慮光源與照明可以延伸到的學科，并對其進行案例引入的講解，使得學生具有一定的創新思想，開拓思維，為光源與照明行業提供更多發展可能。所以為了更好地實現學科之間的交叉融合就必須改變專業傳統的培養模式，加強改變專業課程內容，增加相關專業間老師的合作交流，構造和創新新的教學平臺，培養學生成為全方面人才[6]。

五 多學科交叉融合的工程人才培養模式今后努力方向

（1）推進智慧教育建設，從學生入學開始對其進行學情分析和過程跟蹤，對學生在校的每件事進行記錄和分析，比如有些學生善于表達，課程中喜歡思考和回答問題，那么就要通過智慧教育系統進行記錄，對學科當中感興趣的知識點或者難點疑惑點等進行跟蹤，除此之外的課外活動偏好等數據，等臨近畢業之后綜合大數據來進行分析，對學生進行評估，對其擅長的方面進行建議，為其提供更適合的工作內容建議。

（2）構建多學科交叉融合的實訓平臺。建立相對有趣的學科新聞知識普及系統，可以通過游戲的模式打造不同學科溝通平臺，把一些時事新聞或者學科前沿知識分享當平臺上，此外，還要建立實訓平臺，通過虛擬仿真等手段為學生提供相對完善的試驗系統，讓學生的想法得到的實現。通過網絡或面對面交流的方式讓他們努力思考創新，利用自己所學的專業知識進行設計，驗收他們的學習成果，使他們更好地學習一個照明產品的設計流程，鍛煉自己的構思方式，通過與其他專業同學交流合作使他們之間也可以更好的了解以及學習對方的設計思維，更有助于課程的多學科交叉方式的教學[7]。

六 結語

“創新”是新工科人才培養的集成模式與新工科人才特征的第三個契合之處。新工科人才培養的集成模式，摒棄了傳統工程技術人才培養千人一面的機械性，而代之以新工科創新型人才培養的復合型和多樣性[8]。本專業要抓住照明行業未來發展的趨勢，廣泛加強中外合作，培養學生的國際化意識，為國家輸出全面發展的人才，進一步提高了人才培養質量，不僅要求具有豐富的專業知識，還要是能夠報效國家的全面復合型人才，由此可見，多學科交叉教學模式尤為重要。