“雙碳”背景下的“電氣照明”課程改革探索

摘要：碳達峰碳中和是世界各國共同關注的熱點議題，照明是工業與民用建筑等眾多領域電能消耗的重要組成部分，在總體電能損耗中占比較大，其碳排放量對整體碳中和碳達峰目標的實現具有重要影響?！半姎庹彰鳌笔墙ㄖ姎饧爸悄芑瘜I的主干課程，是學生走向工作崗位廣泛應用的一門課程，對“電氣照明”課程進行改革，在培養學生的綠色照明和環境保護意識等方面意義重大。本文從碳達峰碳中和的背景出發，探討電氣照明課程改革的必要性，并提出一些課程改革探索思路與方案。

關鍵詞：電氣照明；碳中和；碳達峰；教學改革

碳達峰是指溫室氣體排放量在特定時期內達到最高點后開始減少。碳中和是指在一定的時間范圍內，單位或個體的碳排放量等于其吸收的碳量，使凈碳排放為零。碳達峰碳中和是全球各國共同努力的目標，對于減緩氣候變化至關重要，可減少溫室氣體排放和增加碳吸收，可以降低全球平均溫度上升，保護生態環境，減少極端天氣事件的發生。世界各國都在努力制定并實施碳達峰碳中和的計劃，通過推動清潔能源、能效提升、森林保護等措施，為未來的氣候穩定和可持續發展做出貢獻。

2020年9月，我國提出了“2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和”的重大戰略目標，并將實現“碳達峰”“碳中和”作為國家未來長期的工作重點。2021年7月，教育部印發《高等學校碳中和科技創新行動計劃》，明確要充分發揮高?；A研究深厚和學科交叉融合的優勢，加快構建高校碳中和科技創新體系和人才培養體系。

照明是工業與民用建筑等眾多領域電能消耗的重要組成部分，在總體電能損耗中占比很大，照明節電對碳中和、碳達峰目標的實現具有重要影響?！半姎庹彰鳌笔墙ㄖ姎饧爸悄芑瘜I的主干專業課程，是學生走向工作崗位廣泛應用的一門課程，在學生的專業框架和知識體系中具有重要作用。在“雙碳”背景下進行“電氣照明”的課程改革，密切貼合現實背景需求，可使學生有效掌握相關專業知識，為高質量完成“雙碳”目標提供強大的人才支撐。

1“雙碳”背景下“電氣照明”教學的問題

目前“電氣照明”教學上存在教材少、教材陳舊、教學形式單一等諸多問題，而進入21世紀以來，新型光源和燈具不斷涌現，照明控制方式日新月異，同時照明相關的國家規范和標準也不斷更新，現有的教學條件和教學方式已不能滿足時代發展對專業人才培養的需求。課堂教學與課程設計等實踐教學環節脫節，導致學生獲取的知識缺乏系統性，學生的專業知識綜合應用能力差、實踐能力薄弱；此外，教學過程中，教學形式較單一，教學方法較為陳舊，偏重于理論教學，以講授式授課為主，教師講、學生聽的傳統教學方法使得學生的主觀能動性受到限制，不利于培養學生的創新能力。同時未設置實驗課，缺乏相關的實驗支撐，學生不能從實驗中得出節能數據對比，對于正確選擇光源、燈具和控制方式缺乏系統的概念。

開展“雙碳”目標下“電氣照明”的課程改革研究，對課程的教學內容進行合理優化、教學方法進行系統改革、考核模式進行綜合評價，充分激發學生的學習興趣，在培養專業技能的同時，深度挖掘提煉專業課程知識體系中蘊含的思想價值和精神內涵，探索和實踐“知識傳授與價值引領”有效融合，讓學生豐富學識、增長見識、塑造品格，激發家國情懷和使命擔當，主動對接國家經濟社會發展和企業技術創新對應用型創新人才的需求，為培育滿足“雙碳”戰略發展的人才奠定基礎。

2“雙碳”背景下“電氣照明”教學改革策略

為順應形勢發展需要，切實解決課程教學中存在的問題，我們從教學目標、教學內容和教學方式等方面進行了認真探討，將“碳達峰”“碳中和”理念融入教學中，使學生深入理解“碳達峰”“碳中和”，培養學生“碳達峰”“碳中和”理念的科學素養、實踐能力和知識水平，實現“碳達峰”“碳中和”背景下的人才培養目標。

2.1教學內容改革

在“碳達峰”“碳中和”的背景下，“電氣照明”課程教學內容需要緊跟技術發展的步伐，按照新工科建設要求，緊緊圍繞應用型人才培養目標，準確把握電氣照明在課程體系中的定位和專業培養目標中的支撐作用，將“碳達峰”“碳中和”教育貫穿課程教學全過程，結合社會需求、學科前沿，將新知識、新技術、新理論充實到教學內容中，在注重電氣照明基礎理論知識的基礎上，及時引入節能新產品和新技術，牢固樹立節能理念。

目前教學中“電氣照明”課程教材可選擇余地小，使用較多的是同濟大學俞麗華教師編著的《電氣照明》，該教材是國內第一部專門講授電氣照明的系統教材，內容全面，經過2014年第四版修訂，仍是當前教學較為合適的選擇，但該版教材是基于《建筑照明設計標準》GB500342013修訂的，至今已有10年，當時的LED光源和燈具尚不成熟，近年來LED光源和燈具高速發展，智能燈具和照明控制方式不斷更新，同時近年來隨著國家通用規范的頒布和公共建筑節能設計標準、綠色建筑設計標準等的修訂也對照明節能等提出了更高的要求，現有教材難以實時同步更新，針對這些問題，需要教師在教學中及時調整和補充相關內容，教學中我們對于白熾燈、熒光燈、HID燈等傳統光源側重于介紹傳統光源的發展歷史和應用演變過程，及時補充LED光源的技術參數及優勢；同時由于傳統光源的更新迭代，相應燈具也逐漸被LED燈具所替代，我們從LED燈具的技術參數和特點綜合比較LED燈具和傳統燈具的差別，推動LED燈具的廣泛應用；我們積極引導學生通過中國照明學會官網、照明企業官網等多種渠道收集光源和燈具資料，并從光源的光效參數和燈具的效率（效能）等方面作對比，針對各類不同場合對照明的需求選用合適的光源和燈具。

同時隨著近年來智能照明控制技術和智能照明燈具的不斷涌現和更新，傳統照明控制已不能順應時代發展的需求，我們在教學中及時補充相關內容并做出對比分析，以教室、圖書館、商業等建筑為例，分析不同建筑、不同場所的典型工程應用，綜合分析智能照明控制系統的結構特征，針對不同工程的需求，分析智能照明控制系統的優缺點及適用性，并在實踐中嘗試應用，并通過調研綜合比較節能效果，提高了學生的工程應用能力。

2.2教學方式改革

2.2.1改變教學方式

改變簡單課堂講授形式，將學生作為知識傳授過程中的主體，培養學生自主學習、終身學習的能力，在突出課堂教學的同時，創新教學方法，采用互動式、研討式、對比式等多種教學方法，開展線上線下混合式教學，合理應用現代化教學手段，煥發課堂生機活力，并結合知識點適時補充規范解讀及相應工程案例等教學手段，充分調動學生學習和參與的積極性。引導學生在手機上安裝照度檢測APP軟件，通過改變開燈方案、窗簾開關等多種狀態檢測不同場所、不同部位、不同場合的照度值，并結合國家規范的照度標準值，建立不同場合照明的基本要求和照明節能的思想意識；引導學生以實際行動加入“地球一小時”活動，深入了解“地球一小時”活動的積極意義，并貫徹到日常生活中；組織學生開展社會調研，提升學生的學習興趣，培養學生的綜合素質。從不同角度加深專業認知，提高專業認可。在課堂上為學生展示豐富的影音資料，分享先進產品資料，充分發揮互聯網的優勢，引導學生通過網絡、設計手冊、產品資料等多種渠道收集光源和燈具信息，對光源的光效參數和燈具的效率（效能）等方面作對比，利用周末和假期進行社會調研，發現和分析實際照明工程應用中存在的問題和改進措施，針對各類不同場合對照明的需求選用合適的光源和燈具；針對智能照明控制、智能照明燈具，要求學生收集相關資料，有條件的購買相關產品并在家庭等場所作照明技術改造，對比傳統照明控制和智能照明控制的優缺點并探索相關場合的應用。

注重電氣照明工程應用，教學中我們著力培養學生綜合應用能力，立足照明節能目標，從光源、燈具、配電、控制等各個環節入手，分組開展電氣照明工程的應用探索，從光源、燈具選擇入手，對比不同設備選擇下照度和LPD設計值，得出最優照明設計方案；進而從照明控制策略和方式上對比，得出照明節能控制方案；最后再分析電能運行參數，綜合不同場所電氣照明節能的優化方案。

2.2.2改革考核方式

在課程考核上，結合國家注冊電氣工程師的考試特點及卓越工程師的培養需求，建立全過程學業評價方式，增加過程考核的占比，加強對學生課堂內外學習的過程考核。課程采用期末開卷考試成績，試題緊扣國家規范標準，注重案例分析和實際工程應用，為學生走上工作崗位和今后參加注冊電氣工程師考試做好鋪墊；加大平時成績的占比，改變平時成績的考核方式，把教材外教學內容補充部分的完成質量作為一項重要的成績組成，另外要求學生結合“地球一小時”活動寫一篇相關或者照明節能的文章，培養學生科技論文的撰寫能力、加深對照明節能和“雙碳”概念的理解。期末考試和平時成績在最終成績的比重各占50%，真正鍛煉了他們的文獻檢索、信息獲取、資源整合等綜合能力，真正理解照明節能和“雙碳”概念，進而培養學生成為“雙碳”領域復合型高端人才。

2.3教學實踐改革

由于課程未設置實驗環節，只有一周課程設計實踐環節，因而缺乏從數據上直接比較照明節能的效果，所以我們在教學過程中加大了平時成績的占比，要求學生在課外展開調研活動，比如調研不同光源的應用場合和LED燈具的使用狀況，同時調研相關單位或場合光源更新換代情況及電費、照明效果的變化，結合我校教學樓教室燈具的更換前后的照度、用電量等數據對比，從這些數據中理解照明節能和“雙碳”概念，引導學生舉一反三，對課本理論知識融會貫通，并實現具體的實踐應用，在課程設計中針對不同的課題選擇最優的照明方案。近年來積極組織學生參與大學生節能減排社會實踐與科技競賽，讓學生通過競賽深入體會和理解“碳達峰”“碳中和”的意義，并取得了一定的成績，同時鍛煉了學生的綜合應用能力。

近年來智能照明控制系統日益普及，新型照明控制方案日新月異，一些互聯網企業也加入照明控制領域，教學中我們鼓勵學生積bc2f73c41fea7ef50fa5b128d243103e極了解最新的照明控制策略和相關產品，引導學生針對新型光源和燈具、智能照明燈具、智能照明控制，綜合分析其優缺點并探索工程項目的實際應用，在實驗室和家庭等場所開展照明技術改造，分析對比傳統照明控制和智能照明控制的差別，并在課程設計課題中予以應用，在節能性能和智能化等方面探索新光源、智能照明控制技術的應用。

2.4強化師資隊伍建設

“電氣照明”課程具有非常強的應用性特征，照本宣科的教學不能實現培養目標，要求任課教師具備一定的理論和實踐能力，我們選擇具有長期工程設計經驗的教師任課，并注重師資隊伍建設，讓任課教師到我校工程設計研究院參與工程設計工作，將工程實踐經驗轉化到教學中，組織學生到工地現場考察實踐，并將具體工程應用到課程設計中。

3“電氣照明”教學中的“課程思政”

高校立身之本在于立德樹人，我們在教學中認真理解和落實“培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人”，著力培養“德才兼備、領袖氣質、家國情懷”的環境工程卓越人才，我們從課程特點、課程內容出發開展課程思政教學，讓學生牢固樹立“綠水青山就是金山銀山”的意識，培養學生勇擔重任，將照明節能、綠色照明落實在身邊的每時每刻，以實際行動推動綠色發展轉型。

我們從身邊入手，杜絕長明燈，養成隨手關燈的良好習慣，積極推行節能光源和燈具，推廣智能照明控制技術，結合課程特點將專業知識和課程思政相融合，挖掘教學內容中潛在的思想政治內容，在傳授知識的過程中培養學生的愛國情懷，提升學生的精神境界，發揮專業知識和課程思政的協同效應。

課堂教學中，依托專業知識和相匹配的思政知識進行有機結合，開展課程思政，讓學生充分理解照明節能和“雙碳”的關系，牢固樹立節能、環保的思想理念，深刻理解“綠水青山就是金山銀山”和我國設立“雙碳”目標的意義，強調我國的大國形象和責任擔當，教導學生志存高遠，關注國家和人民重大需求，培養學生的擔當和責任意識。鼓勵學生積極參加調查研究，理論聯系實際，積極推廣照明節能新產品和新技術，培養合格的社會需求人才。

結語

圍繞國家“雙碳”重大戰略，優化“電氣照明”課程設置和教學，對于培養照明節能人才意義重大。教學實踐表明，將“雙碳”目標融入電氣照明專業知識教授中，提升了學生的學習興趣，調動了學生的學習積極性，培養學生責任和擔當意識，引導學生將個人興趣、專業學習、職業發展和國家需求有機結合，積極開展課程思政，在完成“電氣照明”專業知識講授的同時，培養學生的環境意識和可持續發展意識，更新電氣照明領域的知識和技術，為實現“雙碳”目標做出貢獻。

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基金項目：揚州市綠色建筑專項引導基金（揚建科〔2022〕693）

作者簡介：李新兵（1969—），男，漢族，江蘇揚州人，碩士，高級工程師，主要研究方向：供配電、建筑電氣及智能化。