工程教育背景下“環(huán)境照明設(shè)計”課程實驗優(yōu)化探索

梁立君 田會娟 王佳樂 田欽顏

摘要：針對“環(huán)境照明設(shè)計”課程教學(xué)過程中實驗內(nèi)容與工程實際聯(lián)系不緊密、對學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力培養(yǎng)不足等問題，結(jié)合工程教育理念優(yōu)化設(shè)計了實驗教學(xué)內(nèi)容。以實際照明工程項目為基礎(chǔ)，設(shè)計利于強化學(xué)生解決工程問題能力訓(xùn)練的教學(xué)案例，組建實驗教學(xué)案例庫，培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)與能力水平，探索應(yīng)用型專業(yè)建設(shè)的實驗教學(xué)設(shè)計與方法。

關(guān)鍵詞：環(huán)境照明設(shè)計；工程教育；實驗教學(xué)

中圖分類號：G642.423；TM923.01 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）24-0251-04

工程教育的核心內(nèi)涵就是要構(gòu)建“產(chǎn)出（成果）導(dǎo)向”（OBE，Outcome Based Education）的人才培養(yǎng)體系并持續(xù)改進(jìn)之，工程教育在對12條畢業(yè)要求中，定義了工程教育本科人才培養(yǎng)的能力層次要求，即解決專業(yè)領(lǐng)域的“復(fù)雜工程問題”能力[1-9]。2010年9月，我校開設(shè)了國內(nèi)首個“光源與照明”應(yīng)用型專業(yè)，它是天津市特色專業(yè)，是一門為人們提供光明的邊緣交叉學(xué)科，在國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域都有著其特殊和重要的地位。本文以工程教育為指導(dǎo)思想，以培養(yǎng)具有綜合工程素養(yǎng)與創(chuàng)新能力的人才為目的，結(jié)合工程教育對本科人才培養(yǎng)的能力層次要求設(shè)計以借鑒學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)產(chǎn)出為主導(dǎo)的實驗教學(xué)內(nèi)容，對于加強學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力訓(xùn)練，發(fā)揮學(xué)生的主體性，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，提高學(xué)生獲取、消化新知識的能力具有現(xiàn)實意義。

一、“環(huán)境照明設(shè)計”課程的背景與定位

隨著2020年全面建成小康社會戰(zhàn)略構(gòu)想的提出，城市的快速發(fā)展和人們美好生活品質(zhì)需求的不斷提高，越來越多的人更加注重光的照明品質(zhì)，而且人們的日常生活已經(jīng)離不開光，無論是自然光還是人工光它們在室內(nèi)外空間的應(yīng)用非常廣泛。與此同時，當(dāng)今中國經(jīng)濟的快速發(fā)展促使社會單位對照明設(shè)計行業(yè)人才的需求較為迫切，照明設(shè)計是環(huán)境設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)，也是保證環(huán)境設(shè)計質(zhì)量和設(shè)計構(gòu)想最終實施的重要手段[10-11]。因此，環(huán)境照明設(shè)計的教學(xué)是光源與照明專業(yè)不可或缺的課程之一，同時在工程教育背景下如何提高學(xué)生解決工程問題的能力，滿足社會用人單位的實際需求顯得尤為重要。“環(huán)境照明設(shè)計”課程是一門專業(yè)必修課，涉及的知識領(lǐng)域非常廣，由于課程課時有限，且課程內(nèi)容要求學(xué)生有一定的藝術(shù)感和審美性，所以在實施教學(xué)活動過程時必須要有所側(cè)重，把握特色。課程在充分調(diào)研畢業(yè)生就業(yè)、現(xiàn)階段社會實際需求的情況下，結(jié)合光源與照明專業(yè)學(xué)生自身實際情況，確定課程內(nèi)容更側(cè)重于照明設(shè)計，更注重培養(yǎng)學(xué)生照明設(shè)計的能力水平。

二、環(huán)境照明設(shè)計實驗教學(xué)的優(yōu)化

以往實驗教學(xué)設(shè)計多是以驗證性、設(shè)計性實驗為主，顯著問題是實驗內(nèi)容與工程實際問題貼合不夠緊密、契合度不高，對學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力強化訓(xùn)練較少，實驗設(shè)計要求低。基于上述問題并結(jié)合工程教育對學(xué)生的能力層次要求，課程組將課程實驗內(nèi)容進(jìn)行整合設(shè)計，提高其完整性，增加其工程性，同時組建課程的案例庫。案例的設(shè)計將注重培養(yǎng)學(xué)生解決本專業(yè)領(lǐng)域工程問題的能力，而非單向的灌輸，注重培養(yǎng)學(xué)生獲取、發(fā)現(xiàn)、探索知識的能力。

（一）合理組建實驗教學(xué)案例設(shè)計庫

以教師的橫向科研項目為依托，結(jié)合對口企業(yè)單位對人才的實際能力需求，提取設(shè)計適用于實際教學(xué)情況的環(huán)境照明設(shè)計案例，并組建課程的案例庫。目前本課程已完成的教學(xué)案例涵蓋室內(nèi)和室外照明領(lǐng)域，包括酒店大堂照明設(shè)計、計算機機房照明節(jié)能改造設(shè)計、高校教室照明情況調(diào)研、住宅照明設(shè)計、博物館藏品展示照明設(shè)計、建筑外立面亮化設(shè)計、道路照明情況調(diào)研與設(shè)計、地鐵照明情況調(diào)研與設(shè)計、跨河大橋景觀照明設(shè)計等。案例庫包含項目設(shè)計與案例分析，實驗內(nèi)容的工程性更強，設(shè)計要求充分體現(xiàn)解決工程問題，重點培養(yǎng)學(xué)生利用基本理論解決復(fù)雜照明設(shè)計問題的思維和初步的方案設(shè)計能力、創(chuàng)新思維能力，使學(xué)生對環(huán)境照明設(shè)計有一個全面系統(tǒng)的認(rèn)識，為以后從事照明設(shè)計與照明工程領(lǐng)域的相關(guān)工作打下堅實基礎(chǔ)。

（二）實驗教學(xué)案例的設(shè)計

1.住宅照明設(shè)計。設(shè)計內(nèi)容與要求：提供某商品房圖紙，學(xué)生以小組（2—3人）形式完成該空間的照明方案設(shè)計。要求能夠清晰系統(tǒng)地闡述設(shè)計原則，能夠把控整個空間并對各功能區(qū)域進(jìn)行有效的照明分析，能夠運用基本理論表達(dá)自己的設(shè)計思想；依據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)完成燈具選型；輸出照明效果設(shè)計圖、CAD照明設(shè)計圖紙等。

教學(xué)效果分析：案例是住宅空間照明設(shè)計，它是室內(nèi)照明設(shè)計比較常見的類型，功能空間相對較多，以小組形式完成大空間照明設(shè)計，可以提高團隊協(xié)作溝通解決復(fù)雜問題的能力；案例與學(xué)生實際生活聯(lián)系緊密，能夠讓學(xué)生切實體會到各個功能區(qū)應(yīng)如何進(jìn)行設(shè)計規(guī)劃，利于學(xué)生將理論知識應(yīng)用到實際項目設(shè)計中來；住宅照明設(shè)計有相應(yīng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，但使用者的主觀感受往往占有決定性作用，如何平衡這兩者的關(guān)系是設(shè)計者應(yīng)充分考慮的；通過完成住宅照明設(shè)計，可以強化學(xué)生依據(jù)國標(biāo)進(jìn)行照明設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)意識，提高作為設(shè)計者設(shè)計思想的表達(dá)能力，同時需要學(xué)生展現(xiàn)個人創(chuàng)新設(shè)計能力。如圖1—3所示為部分優(yōu)秀學(xué)生作品。

2.地鐵照明現(xiàn)狀調(diào)研與設(shè)計。設(shè)計內(nèi)容與要求：調(diào)研天津市運行地鐵車廂內(nèi)的照明情況，要求測試車廂內(nèi)的照度水平、燈具信息等，結(jié)合測試數(shù)據(jù)分析照明方法，評價照明效果；結(jié)合自己的理解重新完成地鐵車廂內(nèi)的照明設(shè)計，給出整體照明方案，建立列車仿真模型，完成燈具選型及照明效果模擬，并能夠?qū)碚撆c實際照明效果之間產(chǎn)生的差異進(jìn)行合理的分析。

教學(xué)效果分析：以調(diào)研形式完成天津地鐵照明現(xiàn)狀的測試分析，可以提高學(xué)生對開展項目前實地調(diào)研重要性的認(rèn)識，增強學(xué)生現(xiàn)場動手實踐能力，加深學(xué)生對通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)問題的理解，深化學(xué)生的借鑒學(xué)習(xí)意識。學(xué)生在評價照明效果時，能夠?qū)φn程中講授的照明設(shè)計理論知識進(jìn)行充分的回饋，提高對課上知識的消化理解。通過對現(xiàn)有空間照明設(shè)計方法的借鑒學(xué)習(xí)發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力，結(jié)合測試數(shù)據(jù)建立列車模型，提高空間建模、模擬仿真和空間照明改造能力。如圖4—6所示為部分優(yōu)秀學(xué)生作品。

三、優(yōu)化課程考核

基于工程教育模式，課程在學(xué)習(xí)產(chǎn)出的考核上制定了切實可行的策略，將原來的理論考核占80%，實驗占20%，更改為理論占50%，實驗占50%，提高實驗實踐設(shè)計所占比重，經(jīng)過兩年多的實踐證明，學(xué)生的參與度、重視度明顯提高。實驗設(shè)計要求學(xué)生提交完整的實驗設(shè)計作品或照明工程設(shè)計解決方案，并在實驗結(jié)束后開展互動式教學(xué)，課上學(xué)生對自己設(shè)計的作品或方案進(jìn)行答辯論述，教師依據(jù)學(xué)生答辯情況給出考核成績并記入課程最終成績。通過互相交流設(shè)計經(jīng)驗取長補短，充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，為其創(chuàng)造一個可參與、可體驗的學(xué)習(xí)空間，鍛煉學(xué)生分析問題和表達(dá)問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[12-13]。

四、結(jié)束語

結(jié)合工程教育的理念，課程案例設(shè)計更接近學(xué)生的實際生活，注重學(xué)生解決工程問題的能力培養(yǎng)，學(xué)生能夠表達(dá)自己的設(shè)計想法并真切地體會理論應(yīng)用到實際的過程，學(xué)習(xí)產(chǎn)出成果考核指標(biāo)更趨于合理化，充分調(diào)動了學(xué)生的主觀能動性，學(xué)生獲取、消化新知識的能力明顯提高，發(fā)揮了學(xué)生的主體性，教學(xué)效果有了明顯的改善。

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