智能照明課程在應(yīng)用型本科培養(yǎng)中的作用及教學(xué)實(shí)踐

王寧 楊廣華 王巍

摘要：天津工業(yè)大學(xué)光源與照明專業(yè)成為天津市“十三五”綜合投資應(yīng)用型專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目。智能照明課程是光源與照明專業(yè)的專業(yè)實(shí)踐課，課程采取“案例驅(qū)動”教學(xué)法，努力實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)、傳感器檢測、照明控制、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)的融合，突出嵌入式系統(tǒng)知識在實(shí)際光源與照明專業(yè)中的應(yīng)用性與實(shí)踐性，提高分析和解決光源與照明專業(yè)領(lǐng)域中復(fù)雜工程問題的能力。

關(guān)鍵詞：光源與照明；應(yīng)用型專業(yè)；智能照明

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)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(jīng)明確：全國普通本科高等院校1200所學(xué)校中，將有600多所逐步向應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)型的大學(xué)本科院校正好占高?？倲?shù)的50%。應(yīng)用型本科教育對于滿足中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，對高層次應(yīng)用型人才需要以及推進(jìn)中國高等教育大眾化進(jìn)程起到了積極的促進(jìn)作用[1]。2017年3月，為推進(jìn)天津市普通高等學(xué)校專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，構(gòu)建適應(yīng)我市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對人才需求的學(xué)科專業(yè)體系，進(jìn)一步提高高等學(xué)校對天津經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會發(fā)展的貢獻(xiàn)力，根據(jù)《天津市教委 天津市財(cái)政局關(guān)于印發(fā)天津市高等學(xué)?！笆濉本C合投資規(guī)劃實(shí)施方案的通知》精神，啟動天津市普通高?！笆濉本C合投資規(guī)劃項(xiàng)目中優(yōu)勢特色專業(yè)和應(yīng)用型專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目。8月，天津工業(yè)大學(xué)光源與照明專業(yè)獲批天津市普通高等學(xué)校應(yīng)用型專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目[2]。

二、智能照明教學(xué)現(xiàn)狀分析

智能照明是光源與照明本科生的專業(yè)課，是《電氣照明技術(shù)》、《單片機(jī)原理及應(yīng)用》等課程的后續(xù)課程，學(xué)生能夠了解和掌握照明控制的基本原理和設(shè)計(jì)方法，為今后參加相關(guān)科研和生產(chǎn)工作打下基礎(chǔ)。目前，全國開設(shè)光源與照明專業(yè)的本科院校共8所，其中天津工業(yè)大學(xué)[3]、安徽工業(yè)大學(xué)[4]、皖西學(xué)院[5]、大連工業(yè)大學(xué)[6]開設(shè)智能照明課程。我校是國內(nèi)首家開辦光源與照明專業(yè)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(xué)時(shí)由30學(xué)時(shí)，增加到45學(xué)時(shí)，但仍是以課堂教學(xué)為主，實(shí)驗(yàn)教學(xué)為輔。造成這一現(xiàn)狀的原因是，市場沒有適合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)裝置。

三、智能照明教學(xué)模式的改革

1.課程教學(xué)資源建設(shè)。智能照明技術(shù)飛速發(fā)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(shù)的最新內(nèi)容，跟蹤智能照明的發(fā)展趨勢，建設(shè)智能照明課程的教學(xué)資源。（1）電子教案的開發(fā)：在教學(xué)大綱和教材的基礎(chǔ)之上，引進(jìn)智能照明技術(shù)最新內(nèi)容，適應(yīng)智能照明技術(shù)的發(fā)展趨勢。利用多媒體技術(shù)，豐富教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效率。（2）教學(xué)資料庫建設(shè)：資料庫包含教學(xué)大綱或教材之外的智能照明最新技術(shù)、最新產(chǎn)品或研究成果，供學(xué)生自學(xué)或課外閱讀，使學(xué)生了解智能照明的最新進(jìn)展，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。（3）案例庫的開發(fā)：案例庫題型豐富，包含基礎(chǔ)知識題目和應(yīng)用設(shè)計(jì)題目，用于課堂作業(yè)、學(xué)生練習(xí)以及考試題庫等。

2.網(wǎng)絡(luò)課程平臺建設(shè)。為了適應(yīng)MOOCs時(shí)代的教育發(fā)展趨勢和信息時(shí)代的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)課堂和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的優(yōu)勢互補(bǔ)，提高教學(xué)質(zhì)量和管理水平。以天津工業(yè)大學(xué)“課程中心”為平臺，進(jìn)行智能照明的網(wǎng)絡(luò)課程平臺建設(shè)。課程平臺包括課程內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)案例、技術(shù)交流等幾個(gè)功能模塊，利用該平臺，教師和學(xué)生可以共享電子教學(xué)資源、布置作業(yè)、加強(qiáng)線上交流。此外，學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)課程平臺的教學(xué)資源自主學(xué)習(xí)，教師可以對部分自主學(xué)習(xí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行考核，作為學(xué)生平時(shí)成績的組成部分。

3.探索開放式課堂教學(xué)模式。（1）引入工程案例，擴(kuò)大課堂外延。注重將工程實(shí)例引入課堂教學(xué)中，帶領(lǐng)學(xué)生分析案例采用的關(guān)鍵技術(shù)，通過課程實(shí)踐消化理解；再將所有實(shí)踐內(nèi)容融合，真實(shí)再現(xiàn)工程案例的應(yīng)用效果，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生主動探究、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。（2）分組學(xué)習(xí)，互促互進(jìn)。在課程進(jìn)行兩周后，按照平時(shí)成績高低將學(xué)生穿插組成每3人1組，3人的課堂成績、作業(yè)成績和習(xí)題課成績?nèi)∑骄禐?人的平時(shí)成績，激勵學(xué)生互幫互助、互相監(jiān)督，共同學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步。（3）智能照明實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課程的比重，剔除智能照明實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中的陳舊部分，引入綜合性實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是基于作者課程組開發(fā)的“智能照明技術(shù)開發(fā)平臺”，采用模塊化設(shè)計(jì)思想，以功能實(shí)現(xiàn)為導(dǎo)向。實(shí)驗(yàn)平臺配置模塊化的智能網(wǎng)關(guān)（主控器）、智能終端（中控器）和傳感器。每個(gè)模塊均具有良好的兼容性和擴(kuò)展性。通過配置，可以隨意組合實(shí)現(xiàn)多種功能、多種網(wǎng)絡(luò)、不同復(fù)雜程度的通信和控制系統(tǒng)，便于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用層次化教學(xué)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為“必做”和“選做”兩部分，學(xué)生根據(jù)自身興趣和自身的能力選擇不同難度的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，保證基礎(chǔ)差的同學(xué)能夠掌握智能照明基本技能，而學(xué)有余力的同學(xué)有更大的發(fā)展空間。設(shè)計(jì)演示性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生了解智能照明技術(shù)的最新發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域，培養(yǎng)學(xué)生深入學(xué)習(xí)的興趣。

四、結(jié)束語

智能照明設(shè)計(jì)實(shí)踐課程教學(xué)的任務(wù)是運(yùn)用案例驅(qū)動教學(xué)法，努力實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)、傳感器檢測、照明控制、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)的融合，突出嵌入式系統(tǒng)知識在實(shí)際光源與照明專業(yè)中的應(yīng)用性與實(shí)踐性。教學(xué)過程中，培養(yǎng)學(xué)生形象思維、邏輯推理、觀察綜合、實(shí)踐創(chuàng)新的能力；提高分析和解決光源與照明專業(yè)領(lǐng)域中復(fù)雜工程問題的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]教育部，國家發(fā)展改革委，財(cái)政部.關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)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(guān)于批準(zhǔn)天津市普通高等學(xué)校優(yōu)勢特色專業(yè)和應(yīng)用型專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目的通知.http：//www.tjmec.gov.cn/show1.jsp？informationid=201708251433126499&classid;=201308121547140462.

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