基于《液晶原理及技術(shù)》課程的教學(xué)改革探索

摘? 要：在《液晶原理及技術(shù)》的教學(xué)過程中，探究了多樣化教材選擇、理論與實踐相結(jié)合以及復(fù)合教學(xué)模式等對學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程的積極作用。通過將抽象的理論知識與生活中的實際產(chǎn)品、實驗室里的研究工作相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生更為積極主動地學(xué)習(xí)與挖掘顯示技術(shù)中的理論知識。在課堂上通過多種途徑強化師生互動，將傳統(tǒng)的教與學(xué)的授課方式改變?yōu)榛邮降男滦褪谡n模式，在實際的教學(xué)過程中產(chǎn)生了良好的效果。

關(guān)鍵詞：液晶原理及技術(shù)? 授課模式? 主動學(xué)習(xí)意識

中圖分類號：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1672-3791（2019）03（b）-0156-02

作為信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，顯示器件正在加速推進其平板化進程。在當前的信息革命時代，顯示技術(shù)及顯示器件在信息技術(shù)的發(fā)展過程中扮演著十分重要的角色。包括電視、電腦、手機等便攜式設(shè)備以及各類儀器儀表上的顯示屏幕都為人們的日常生活和工作提供了大量的數(shù)據(jù)與信息。隨著液晶顯示行業(yè)以及相關(guān)學(xué)科的不斷發(fā)展，許多高校紛紛開設(shè)了與顯示技術(shù)相關(guān)的專業(yè)課程，從而達到為國家和社會培養(yǎng)和輸送大批高質(zhì)量專業(yè)人才的目的[1]。

為此筆者學(xué)校材料科學(xué)與工程學(xué)院針對材料物理與材料化學(xué)專業(yè)的高年級本科生開設(shè)了《液晶原理及技術(shù)》作為專業(yè)選修課程，該課程共設(shè)32學(xué)時2學(xué)分。該課程要求學(xué)生在掌握基本的物理、化學(xué)、材料等相關(guān)的理論知識的基礎(chǔ)上，逐漸向應(yīng)用性較強的專業(yè)技術(shù)完成過渡。在《液晶原理及技術(shù)》的授課過程中，如何將偏理論的液晶原理知識與偏應(yīng)用的液晶顯示技術(shù)有機地結(jié)合起來，同時最大限度地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這是該課程重點考慮的問題。下面我們將對該課程教學(xué)過程中遇到的問題以及經(jīng)驗作如下總結(jié)。

1? 《液晶原理及技術(shù)》教學(xué)中存在的問題

《液晶原理及技術(shù)》作為一門專業(yè)課程，要求學(xué)生具有一定的理論知識。該課程的授課內(nèi)容大致可以分為兩個部分：第一部分是對光電顯示技術(shù)的理論知識進行深入講解;第二部分則是結(jié)合工程實踐講授光電顯示技術(shù)的應(yīng)用。前者要求授課教師對學(xué)生基礎(chǔ)知識的掌握情況有一個基本了解，后者則要求授課教師時刻緊跟當前的最前沿技術(shù)，唯有理論與實踐同步抓起，才能達到較為理想的授課效果。

在光電顯示技術(shù)的理論知識的授課部分，課程涉及到較多有機電致發(fā)光器件以及場效應(yīng)晶體管器件的光電理論知識。盡管高年級學(xué)生在前期已經(jīng)學(xué)習(xí)了相關(guān)的理論課程，但每個學(xué)生的掌握情況不一，如何使絕大多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程的過程中能夠?qū)⒁延械睦碚撝R順暢地遷移至該課程的學(xué)習(xí)中，這是授課教師需要在理論授課過程中仔細考慮的問題。

而在光電顯示技術(shù)的應(yīng)用環(huán)節(jié)，盡管該課程具有較強的應(yīng)用課程的屬性，但受限于時間、空間，沒有辦法讓學(xué)生親身體驗到顯示面板如何從一塊空白玻璃基板轉(zhuǎn)化為我們生活中的精密電子設(shè)備。如何在有限的教學(xué)資源條件下，讓學(xué)生真切體會到面板技術(shù)為人們的日常生活帶來的變革，這是授課教師需要在顯示技術(shù)的應(yīng)用環(huán)節(jié)考慮的另一個問題。

2? 教學(xué)改革實踐

針對上述問題，該課程從教材、課件、教授方式等進行了嘗試與改革，通過多種方式多種途徑加強師生互動，將當下最為前沿性的研究成果融入到理論教學(xué)當中，最大限度地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會理性地思考問題，并能夠用科學(xué)的方式、方法解決問題。

2.1 豐富授課內(nèi)容，既要因材施教又要與時俱進

《液晶原理及技術(shù)》課程緊密圍繞當前最為主流的液晶顯示技術(shù)，授課教師要力求在有限的授課時間內(nèi)傳授盡可能豐富的課程內(nèi)容。針對該課程的內(nèi)容，目前市面上相關(guān)的高校專業(yè)教材非常豐富。為了盡可能兼顧不同學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，該課程選擇了一本內(nèi)容上既涵蓋液晶理論知識同時又包含顯示器件設(shè)計的實踐內(nèi)容的教材作為主要參考教材，即馬群剛老師的《TFT-LCD原理與設(shè)計》（電子工業(yè)出版社）[2]。與此同時，還向?qū)W生們推薦了各有偏重的參考書目作為輔助教材。孫士祥老師主編的《液晶顯示技術(shù)》（化學(xué)工業(yè)出版社）[1]較為偏重顯示器件的工藝制造過程，而黃子強老師編著的《液晶顯示原理》（國防工業(yè)出版社）[3]則較為偏重液晶材料以及顯示器件的基礎(chǔ)原理。學(xué)生可以根據(jù)個人的興趣，在課余時間進一步加深對該課程的理解與認識。

作為一門應(yīng)用性較強且發(fā)展迅速的學(xué)科，書本只能將最基本的理論知識傳授給學(xué)生。授課教師還要隨時關(guān)注顯示領(lǐng)域的最新研究成果以及顯示行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，并將最前沿的應(yīng)用知識與學(xué)生分享，讓學(xué)生懂得學(xué)以致用。例如2019年2月24日華為公司發(fā)布了一款5G“折疊屏”手機Mate X，這一驚艷的產(chǎn)品代表了新一代OLED面板的最新成果。再比如，汽車界新勢力拜騰汽車在去年發(fā)布了一款配備48寸液晶屏的概念車，這一大膽創(chuàng)新的應(yīng)用為人們勾畫出了由液晶顯示技術(shù)所引領(lǐng)的未來生活藍圖。通過將上述最前沿的產(chǎn)品與技術(shù)作為此門課程的授課素材，既可以極大地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時還能夠讓學(xué)生更為真切地感受到液晶顯示技術(shù)與OLED顯示技術(shù)各自的技術(shù)特點，讓學(xué)生有意識地從書本走入生活，再從生活回歸書本。

2.2 緊密聯(lián)系科研工作，培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣

該門課程還可以與筆者學(xué)校材料科學(xué)與工程學(xué)院內(nèi)有機光電材料與器件的優(yōu)勢學(xué)科相互結(jié)合，在講授理論知識的基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生參與到與該課程密切相關(guān)的科研項目研究中，例如有機場效應(yīng)晶體管、有機發(fā)光二極管、光場成像等技術(shù)。通過讓學(xué)生走進實驗室的方式，對該課程中所涉及的材料技術(shù)、工藝技術(shù)等形成更為形象化的認識。例如在顯示技術(shù)中所涉及的顯示電極氧化銦錫常常作為透明電極材料被用于各類有機光電器件，新一代的OLED顯示技術(shù)與實驗室開展的相關(guān)研究工作具有完全相同的工作原理。該課程期待在向?qū)W生傳授與顯示技術(shù)相關(guān)的理論知識的同時，讓學(xué)生有機會接觸到相關(guān)的科研工作，培養(yǎng)學(xué)生思考問題、分析問題以及解決問題的科研素養(yǎng)，形成初步的科研思路。

2.3 多樣化的授課方法，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，教師往往較為注重課本理論知識的傳遞，而學(xué)生也只是機械地記憶，以便應(yīng)付期末考試。這一方法顯然已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)代信息社會對于人才的需求[4]。因此，在《液晶原理及技術(shù)》的授課過程中，我們在教學(xué)上進行了多樣化的教學(xué)嘗試。除了傳統(tǒng)的幻燈片放映方式，我們還結(jié)合了視頻教學(xué)，將一些原理性的抽象知識通過一種更為形象生動的方式呈現(xiàn)出來。例如，當講授顯示技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來的變化時，我們通過展示一段京東方科技集團的科技宣傳片，展望顯示技術(shù)為人類文明創(chuàng)造的未來生活。此外，實物展示也是一種非常直觀的授課方式。例如，通過展示一臺筆記本電腦屏幕在受力情況下的顯示圖像的變化，可以非常清楚地為學(xué)生展示軟屏與硬屏的結(jié)構(gòu)差異。課后通過讓學(xué)生自主調(diào)研實際生活中的顯示技術(shù)的應(yīng)用及其使用原理，可以進一步激發(fā)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)意識，同時也能夠加深對課堂上理論知識的理解。

3? 結(jié)語

在《液晶原理及技術(shù)》的教學(xué)過程中，針對學(xué)生的理論知識學(xué)習(xí)的差異、應(yīng)用技術(shù)的形象化以及提高學(xué)生積極性等幾個問題，我們嘗試從多種教材選擇、理論與實踐相結(jié)合、多樣化授課嘗試等方面不斷優(yōu)化課堂授課，通過鼓勵學(xué)生從課堂到生活、從課堂到實驗室的方式培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣，有意培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識。通過將上述若干方法相結(jié)合，師生互動程度顯著增強，學(xué)生學(xué)習(xí)主動性也顯著提高，在實際教學(xué)中取得了較好的效果。

參考文獻

[1] 孫士祥，王永，陳羽.液晶顯示技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013.

[2] 馬群剛.TFT-LCD原理與設(shè)計[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[3] 黃子強.液晶顯示原理[M].北京：國防工業(yè)出版社，2013.

[4] 張薇.光電子發(fā)光與顯示技術(shù)課程教學(xué)改革的探索與實踐[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2013（16）：156-157.

①基金項目：江蘇省高等學(xué)校自然科學(xué)研究面上項目（項目編號：17KJB480008）;江蘇省南京郵電大學(xué)引進人才科研啟動（項目編號NY217141）。

作者簡介：李明光（1987—），男，漢族，山東濟寧人，博士，講師，研究方向：有機電致發(fā)光器件與光伏器件。