基于《照明产品造型设计》课程下的多学科交叉的工程类人才培养模式的探索与实践

王志胜，邹念育，贺晓阳，杨轶

（大连工业大学 信息科学与工程学院，辽宁 大连）

一 引言

光，一直是人类伴随历史的进程而不断追随的事物，从古人勤奋学习的“囊萤映雪”到战乱时期的“烽火戏诸侯”，这一桩桩，一件件的典故都离不开照明。在电灯被发明之前，用火来照明在历史上持续很长一段时间，火在照明的发展进程中，起到了无可替代的作用。光是环境、空间中一切活动存在与进行的先决条件，没有光，空间将无法被感知或存在，光也是环境塑造空间处理不可缺少的重要因素。正如路易斯·康曾说：“设计空间就是设计光”。[1]史书记载，古人只有官宦商贾人家才能用得起蜡烛油灯，所以在人类文明的发展史上，日出而作，日落而息的生活习惯在人类历史上持续很长一段时间，直至七十年代电灯还没有普及的时候，还是保持着这个习惯。

电灯的发明，无疑是让暗淡无光的夜晚变得丰富多彩，打破了大自然对人类在黑暗世界下的束缚，实现在暗室作业的禁锢，甚至给人类探索海底提供了可能，给人类世界增添了无数可能的未来。光源与照明专业作为一个较为新型的交叉学科，虽然仅有十几年的历史，但却在不仅是过去还是未来都有着无限的价值。光源不仅在日常生活中有着不可匹敌的作用，其在医疗、养殖业等方面也有着重要作用，然而，在飞速发展的时代，虽然照明有着非常重要的积极作用，但他也存在一些危害，例如光污染；如此看来，对照明行业进行专业化的人才培养，就是非常重要的一件事情，光源与照明专业的开设就尤为重要。

《照明产品造型设计专业》课程作为光源与照明专业的一个重要学科，在提供给学生基础的专业知识外，还要格外注意学科与学科之间的交叉，这不仅是为了培养学生创新能力提供新的平台，更是不拘泥于眼前的知识，培养其发散思维，切实为国家今后的基础建设输送人才。

二 现状

早在20 世纪90 年代，美国就掀起了“回归工程”的浪潮，提出建立“大工程观”，如果想在大工程观上实现创新，就必须要抓住对高校学生的培养，突破学科中间的限制，实现学科与学科之间的跨界交流。

2017 年4 月，教育部在天津大学召开“新工科”建设研讨会，60 余所高校共商“新工科”建设的愿景与行动[2]。会上一致认为我国目前的当务之急是培养多样化、创新型卓越工程科技人才，这要求学生要具有家国情怀、正确的三观、法制生态意识、创新设计等思维，不仅要掌握本学科的基础知识，还要成为多样化人才。

目前，多学科交融引起了不少高校的关注，有的学者研究如何进行学科融合，有的学校开始鼓励教师进行不同学科的学习，扩展自己的学科知识范围，为学生带来更加多样的课堂，有的已经开始从培养方案研究，改变自己学校的培养方案，增加实践学分比重，引起学生重视。这些都值得我们借鉴和学习，让我们不断完善光源与照明专业学生的培养方案。

再者，不同学科之间的交叉融合不是简单的叠加与拼凑，也不是停留在简单的学科跨越上或者是个别理论、原理或方法的相互引用上，而是基于社会、经济、产业和技术发展的当前和未来需要，在这些学科之间出现前所未有的内在的逻辑关系，促使这些学科在知识、理论、方法、技术和手段等方面相互渗透、有机结合和相互融合，进而形成满足当前和未来需要的新的综合学科。因此，新经济背景下的多学科交叉融合的教育形式已成为全球高等教育发展的必然趋势。工程类学科的交叉融合将进一步加快高等教育的飞速发展[3]。

三 多学科交叉融合的工程人才培养模式设计

（一） 师资队伍建设

教师是学科的领头羊，要做到光源与照明课程优秀，首先要做到师资团队优秀；要通过引进有行业经验的教师、青年教师培训、聘请企业兼职教师等方式不断优化教学团队，提升专业团队的教学与科研水平[4]。而且聘请海外知名学者指导学习，力求与国际接轨，培养具有先进学习理念以及国际接轨思想的人才。

在人才引进方面，不仅聘请具有丰富教学经验的优秀教师，还应引进企业中拥有专业实践能力的优秀人才，加强理论与实践相结合是我们对人才培养的追求；我们都知道理论知识重要，却经常忽略实践能力，在过去的初高中学习中，学生的实践能力可能都稍有欠缺，所以学校在大学学习中不断追求理论与实践相结合，培养学生动手能力，了解行业的发展动态，具有危机意识，了解社会需要具有什么能力的人才，在大学期间找到职业目标，并且在大学期间不断丰富自己，提供能力，成为优秀的社会青年。在兼职教师聘请方面，可以主要聘用来自照明企业的技术骨干为兼职教师，保证每年到校工作时间，进行人才培养工作，此外还聘请高水平教授来校讲学，加盟教学研讨工作。

（二） 教学内容设计与组织

本课程安排在大二下学期进行学习，此时学生已经具备一定的基础知识，为光源与照明的课程打下一定的基础，并且为未来更加有难度的学科做好一定的铺垫；在人才培养中，力求做到学生对光源与照明领域所需专业知识有全面的了解和把握。并且要结合课程思政，介绍光源与照明的中外发展史和典型科学家，培养爱国主义情怀和科学精神。课程借助双语教学的形式，围绕光源与灯具、照明设计与照明工程及光的非视觉应用等方面介绍专业内涵。通过分析光源与照明专业的培养方案和相应知识体系，使学生理解和把握光源与照明多学科交叉融合的专业特点，为后续专业课程的深入学习、毕业设计以及将来的专业发展打下基础。

《照明产品造型设计》要求学生在掌握基础的照明相关的理论知识之后，能够通过自己的想法和思维对照明产品的外表进行优化，这不仅仅需要学生具有严谨的理性思维，比如考虑产品的照度、色温等，还需要具有一定的审美要求，比如根据适合的场所进行造型的设计，在造型设计中并不是只考虑美观就可以，还需要进行科学的考察和衡量，判断最佳参数等，这些都需要各个学科之间的相互交叉融合。

在教学过程中，可以安排一些相关的参观展览活动，培养工程人才的审美也是学科型人才需要具备的重要才能。其次，可以举办一些交叉性活动，促进不同学院的学生进行交流，组队共同完成比赛项目等，通过学生之间的交流来促进学科之间的交楼，“实践出真知”这样的教学模式比起传统的教学模式来说，学生吸收掌握知识的效果会更好。

每个专业课程的学习都是为了为社会提供优秀的人才，主要就是为了在以后的工作中可以更好地解决实际问题，创造出更多对社会有帮助的东西，受教于学校，服务于社会。从光源与照明专业的整体课程体系和社会需要来看，其关联到的专业知识范围面较广，但是目前学生的专业能力并不是很强[4]，动手设计操作的训练机会还不够。并且学生对于实习或自己动脑创造想法的积极性不高，所以一方面要增加学生校外实习的机会，同时在课程教学过程出可以增加一些他们实际参与设计的训练和作业。光源与照明专业的学科之间的交流还是相对较少，在实习和就业时存在着虽然对其他相关学科只是具有一定基础的了解，但是并不精晓的情况。对于人才创新能力的培养还需要进一步加强，面对实际问题并不能很好地解决。

（三） 教学方法与教学手段的更新

1. 案例教学法

在介绍照明设计流程及基本内容、光在医疗、农业、通信等方面的课程上，可以采用案例教学，给学生介绍相关案例，让学生学以致用。同时按照场所的不同，分析不同照明产品的优缺点，比如教室和手术室照明产品更倾向于产品实用性，照度和强度都要高；家里的卧室的照明产品除了注重实用性外，更需要让产品的外形舒适、放松；通过不同场所、不同产品的要求扩展学生思维，让学生在日常生活中注重生活的细节，以及不同学科的学科特点等。

2.学生互动教学

课上采用老师讲授以及学生展示的方式，相对于教师单方面输出知识来说，这种方式更有助于学生对知识的理解，并且能够培养学生表达能力以及团队协作精神。学生可以通过结合自己擅长的领域来分析产品造型应如何设计，比如有同学热爱篮球，那么结合篮球馆的特点照明产品该如何设计；又有同学喜欢图书馆读书，那么就要进行图书馆照明产品的调研和设计。通过结合学生擅长的领域开展主题汇报，与不同学科进行交叉融合的同时也培养了学生的发散思维。

3.多媒体课件与板书相结合

传统的教学方式是通过教师板书的形式进行授课，但是多媒体课件无疑是增加了教学的效率，对于简单的知识可以通过课件形式进行展示，而对于较难理解的部分可以通过板书，帮助学生理解。

（四） 多学科交叉融合环境的搭建

1. 根据教师的科研，建立不同专业背景的交流群组

作为有着光源与照明背景知识的同学来说，产品的设计与搭建确实会面临一些技术上的问题，教师不妨根据自己的学科特点，促进不同学院学生的交流沟通，比如将照明专业的同学与艺术学院同学建立交流平台，拓宽专业背景。

2.建立开放实验室

根据教师的科研项目带领不同专业背景下的同学跟进项目，建立开放性的实验室，给学生提供研究场所和条件。

3.开展学科交流会

不同专业学科领域学生开展学科讲学，将自己擅长的领域的基础知识教授给其他学院学科的同学，让学生通过这种方式了解到自己专业外的基础知识，在日后对于本专业的学习上学生会更加注重学科的交叉和融合。

（五） 制定课程与项目模式混合的培养方案

在《照明产品造型设计》的课程中，对本科生制定课程与项目混合的培养方案，在完成基础知识的教授之后，与艺术学院相关课程进行学科融合，把小课堂变成大课堂，鼓励不同学科的同学组成小组，在课程结束之后完成一个照明产品的设计，从材料的选择、灯具参数的设计、到外形的设计都需要学生组成小组的形式来进行设计，除此之外，因为产品的设计最终目标是为了销售出去供给人们使用，还可以结合市场营销专业的学生，从产品最初的外形开始到之后销售的模型以及销售模式都由学生经手，当小组完成一成套的工作之后，不仅仅对光源与照明的同学有了专业知识外的认识，还促进产品与市场营销学科的交叉融合。

四 多学科交叉融合的工程人才培养模式实践效果

教学效果主要体现在以下几个方面。

（1）提高人才质量。21 世纪是一个知识爆炸的时代，新的理论和技术的发展日新月异。以信息技术为代表的各种新技术、新发明迅猛发展、层出不穷，渗透到人类生活的各个领域，改变着人们的思维方式和学习方式，空洞的课堂教学在说服和影响学生行动上变得无力[5]。通过多学科交叉融合，不断深入学生思想，培养学生爱国精神、价值观、人生观以及世界观，为学生成人做出了不可估量的贡献，让学生能够成为德智体美全面发现的优秀青年。从高达95%的就业情况来看，光源与照明专业的毕业生普遍受到用人单位的不断好评和欢迎，证明切实为国家光源与照明方向人才尽了绵薄之力。

除此之外，不少已毕业在工作的学生反映，工作时遇到的问题并不只是拘泥于自己学科领域，更多的是不同学科之间的碰撞与磨合，通过本科阶段了解到的不同研究领域的知识切实为工作后提供更多的机会，也让工作更加如鱼得水。

（2）构建更加完整的学科体系。在教学中不断摸索最适合的学科体系，通过每次教学结束后，对学生的展示环节进行评估，找到教学中需要改进的部分，不断探索得到目前较为完善的教学体系，每次课程中不仅有对学生基础知识掌握程度的要求，还有安排不同学科之间的交流互动，形成完整的学科体系。

（3）促进学科交叉的创新工作。课程内容安排上充分考虑光源与照明可以延伸到的学科，并对其进行案例引入的讲解，使得学生具有一定的创新思想，开拓思维，为光源与照明行业提供更多发展可能。所以为了更好地实现学科之间的交叉融合就必须改变专业传统的培养模式，加强改变专业课程内容，增加相关专业间老师的合作交流，构造和创新新的教学平台，培养学生成为全方面人才[6]。

五 多学科交叉融合的工程人才培养模式今后努力方向

（1）推进智慧教育建设，从学生入学开始对其进行学情分析和过程跟踪，对学生在校的每件事进行记录和分析，比如有些学生善于表达，课程中喜欢思考和回答问题，那么就要通过智慧教育系统进行记录，对学科当中感兴趣的知识点或者难点疑惑点等进行跟踪，除此之外的课外活动偏好等数据，等临近毕业之后综合大数据来进行分析，对学生进行评估，对其擅长的方面进行建议，为其提供更适合的工作内容建议。

（2）构建多学科交叉融合的实训平台。建立相对有趣的学科新闻知识普及系统，可以通过游戏的模式打造不同学科沟通平台，把一些时事新闻或者学科前沿知识分享当平台上，此外，还要建立实训平台，通过虚拟仿真等手段为学生提供相对完善的试验系统，让学生的想法得到的实现。通过网络或面对面交流的方式让他们努力思考创新，利用自己所学的专业知识进行设计，验收他们的学习成果，使他们更好地学习一个照明产品的设计流程，锻炼自己的构思方式，通过与其他专业同学交流合作使他们之间也可以更好的了解以及学习对方的设计思维，更有助于课程的多学科交叉方式的教学[7]。

六 结语

“创新”是新工科人才培养的集成模式与新工科人才特征的第三个契合之处。新工科人才培养的集成模式，摒弃了传统工程技术人才培养千人一面的机械性，而代之以新工科创新型人才培养的复合型和多样性[8]。本专业要抓住照明行业未来发展的趋势，广泛加强中外合作，培养学生的国际化意识，为国家输出全面发展的人才，进一步提高了人才培养质量，不仅要求具有丰富的专业知识，还要是能够报效国家的全面复合型人才，由此可见，多学科交叉教学模式尤为重要。