智能照明课程在应用型本科培养中的作用及教学实践

王宁 杨广华 王巍

摘要：天津工业大学光源与照明专业成为天津市“十三五”综合投资应用型专业建设项目。智能照明课程是光源与照明专业的专业实践课，课程采取“案例驱动”教学法，努力实现嵌入式系统、传感器检测、照明控制、网络通信等技术的融合，突出嵌入式系统知识在实际光源与照明专业中的应用性与实践性，提高分析和解决光源与照明专业领域中复杂工程问题的能力。

关键词：光源与照明；应用型专业；智能照明

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）36-0134-02

一、引言

2014年3月中国教育部改革方向已经明确：全国普通本科高等院校1200所学校中，将有600多所逐步向应用技术型大学转变，转型的大学本科院校正好占高校总数的50%。应用型本科教育对于满足中国经济社会发展，对高层次应用型人才需要以及推进中国高等教育大众化进程起到了积极的促进作用[1]。2017年3月，为推进天津市普通高等学校专业结构调整，构建适应我市经济社会发展对人才需求的学科专业体系，进一步提高高等学校对天津经济建设、社会发展的贡献力，根据《天津市教委 天津市财政局关于印发天津市高等学校“十三五”综合投资规划实施方案的通知》精神，启动天津市普通高校“十三五”综合投资规划项目中优势特色专业和应用型专业建设项目。8月，天津工业大学光源与照明专业获批天津市普通高等学校应用型专业建设项目[2]。

二、智能照明教学现状分析

智能照明是光源与照明本科生的专业课，是《电气照明技术》、《单片机原理及应用》等课程的后续课程，学生能够了解和掌握照明控制的基本原理和设计方法，为今后参加相关科研和生产工作打下基础。目前，全国开设光源与照明专业的本科院校共8所，其中天津工业大学[3]、安徽工业大学[4]、皖西学院[5]、大连工业大学[6]开设智能照明课程。我校是国内首家开办光源与照明专业的，以我校为例，智能照明课程的变革过程如表1所示。

由表1可知，智能照明课程的学时由30学时，增加到45学时，但仍是以课堂教学为主，实验教学为辅。造成这一现状的原因是，市场没有适合实验教学的实验、实训装置。

三、智能照明教学模式的改革

1.课程教学资源建设。智能照明技术飞速发展，但是教材更新速度较慢，难以展示智能照明的最新研究成果。通过掌握智能照明技术的最新内容，跟踪智能照明的发展趋势，建设智能照明课程的教学资源。（1）电子教案的开发：在教学大纲和教材的基础之上，引进智能照明技术最新内容，适应智能照明技术的发展趋势。利用多媒体技术，丰富教学内容，提高教学效率。（2）教学资料库建设：资料库包含教学大纲或教材之外的智能照明最新技术、最新产品或研究成果，供学生自学或课外阅读，使学生了解智能照明的最新进展，提高学生的学习兴趣。（3）案例库的开发：案例库题型丰富，包含基础知识题目和应用设计题目，用于课堂作业、学生练习以及考试题库等。

2.网络课程平台建设。为了适应MOOCs时代的教育发展趋势和信息时代的学习特点，利用网络教学平台，实现传统课堂和网络教学平台的优势互补，提高教学质量和管理水平。以天津工业大学“课程中心”为平台，进行智能照明的网络课程平台建设。课程平台包括课程内容、实验案例、技术交流等几个功能模块，利用该平台，教师和学生可以共享电子教学资源、布置作业、加强线上交流。此外，学生可以利用网络课程平台的教学资源自主学习，教师可以对部分自主学习内容的学习效果进行考核，作为学生平时成绩的组成部分。

3.探索开放式课堂教学模式。（1）引入工程案例，扩大课堂外延。注重将工程实例引入课堂教学中，带领学生分析案例采用的关键技术，通过课程实践消化理解；再将所有实践内容融合，真实再现工程案例的应用效果，进而引导学生主动探究、培养学生实践能力和创新精神。（2）分组学习，互促互进。在课程进行两周后，按照平时成绩高低将学生穿插组成每3人1组，3人的课堂成绩、作业成绩和习题课成绩取平均值为3人的平时成绩，激励学生互帮互助、互相监督，共同学习，共同进步。（3）智能照明实验教学改革。加强实验课程的比重，剔除智能照明实验教学内容中的陈旧部分，引入综合性实验，提高学生的系统设计能力和创新能力。实验项目是基于作者课程组开发的“智能照明技术开发平台”，采用模块化设计思想，以功能实现为导向。实验平台配置模块化的智能网关（主控器）、智能终端（中控器）和传感器。每个模块均具有良好的兼容性和扩展性。通过配置，可以随意组合实现多种功能、多种网络、不同复杂程度的通信和控制系统，便于发挥学生的主观能动性。实验教学采用层次化教学，实验内容分为“必做”和“选做”两部分，学生根据自身兴趣和自身的能力选择不同难度的实验项目，保证基础差的同学能够掌握智能照明基本技能，而学有余力的同学有更大的发展空间。设计演示性实验，使学生了解智能照明技术的最新发展和应用领域，培养学生深入学习的兴趣。

四、结束语

智能照明设计实践课程教学的任务是运用案例驱动教学法，努力实现嵌入式系统、传感器检测、照明控制、网络通信等技术的融合，突出嵌入式系统知识在实际光源与照明专业中的应用性与实践性。教学过程中，培养学生形象思维、逻辑推理、观察综合、实践创新的能力；提高分析和解决光源与照明专业领域中复杂工程问题的能力。

参考文献：

[1]教育部，国家发展改革委，财政部.关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A03/_1892/moe_630/201511/.

[2]天津市教育委员会.市教委关于批准天津市普通高等学校优势特色专业和应用型专业建设项目的通知.http：//www.tjmec.gov.cn/show1.jsp？informationid=201708251433126499&classid;=201308121547140462.

[3]杨广华，牛萍娟，李玉兰，等.基于半导体照明新兴产业人才培养的本科工程教育研究[J].照明工程学报，2014，25（1）：21-25.

[4]刘义，唐绪兵，光明，等.光源与照明专业人才培养定位及课程体系研究[J].安徽工业大学学报：社会科学版，2014，31（1）：112-113.

[5]吳克跃，吴兴举，晁晓琪，等.基于“光源工程师和照明设计师”光源与照明人才培养的探索与实践[J].科技创新导报，2017，（22）：196-197.

[6]曹冠英，李萍，张云翠，等.基于产学研合作的光源与照明专业人才培养的探索与实践[J].教育教学论坛，2017，（42）：173-175.