《光電顯示技術》通識課的探索與實踐

周 楠，謝 涌，李曉波，劉金妹

（西安電子科技大學，陜西 西安 710126）

科技和經濟的快速發展要求高校培養的人才既精又寬，通識教育順勢成為高等教育中專業教育的重要補充，并得到快速發展。作為一種全新的教育理念和人才培養模式，通識教育在經歷了推廣普及、建設完善兩個階段之后，進入了第三個階段——教學質量提升階段。教育部門開始全面關注“教學質量和教學效果”，旨在實現培養創新人才的目標。就目前的實施現狀來說，學生的滿意度較低，通識教育的教學質量還有待進一步提升。通識教育不同于專業教育，其學習過程并非是一個個知識點的理解，具有知識交叉和融合等特點；學習方法強調開闊思維、主動思考、和融會貫通等；學習效果也很難用一次試卷測試來檢測。因此，通識課的講授老師必須在課程定位、內容設置、教學實施及效果評估等方面不斷的探索和實踐，深入剖析教學實踐中的問題，并針對相應的問題提出有效的改革措施，才能實現較理想的教學目標。

本文以自己主講的《光電顯示技術》通識課為例，從課程定位、內容設置、教學實踐存在的問題、教學改革策略初探等方面進行了思考和總結，期待文中所述能為其他通識課和專業課的建設提供一定的參考。

1 課程定位

本課程是材料、光電等工科專業的基礎課程，其性質是屬于導論課程；同時，這也是一門關于光電顯示的科普課程。本課程將系統地介紹光電顯示技術的概況、發展歷程及其技術基礎，涉及薄膜晶體管、觸摸屏技術、液晶顯示技術及其他新型顯示技術等。通過本課程的學習，學生將對市場上主流的顯示技術和較為前沿的顯示技術有較為全面的了解，為后續專業基礎課、專業課的學習及研究生階段的科研打下堅實的基礎。此外，本課程的特色在于內容全面新穎，通過生動的方式、簡單的案例和淺顯易懂的表達，勾勒出不同的顯示技術在學生腦海中的知識框架，讓他們領略到高新科技的魅力，還融入了一系列的思政元素，以實現全面育人和立德樹人的育人目標。

2 內容設置

通識課程旨在“提升學生的融會貫通能力和創新意識，培養學生的人文素養和科學素養”。[1]我們開設的《光電顯示技術》通識教育課，主要是針對材料、光電、微電子及相關專業的理工科學生，目的是讓學生了解光電顯示技術的發展歷程、主流光電顯示技術的原理及應用，拓寬學生的專業視野并陶冶學生的科學情趣，提升學生的創新思維。

通識課程的宗旨決定了其教學內容有別于專業課程，講授過程中應特別注意強調知識的交叉融合性和趣味性，以達到“拓展課程的廣度、深度和溫度”的目的。因此，在教學內容的選擇上，我們要注重強調知識的基礎性和邏輯性，注重前沿交叉科技的引入。本課程的講授內容重點涉及以下幾個方面的內容：

（1）了解光電顯示的定義、光電顯示技術的種類、發展史及未來展望。熟悉光電顯示技術基礎，包含色度學基礎、顯示器的主要技術指標。

（2）平板顯示器具有高分辨率、寬色域、大面積顯示等優點，而有源矩陣顯示驅動的薄膜晶體管器件的發展，是平板顯示廣泛應用的重要保證。因此，學生有必要了解薄膜晶體管的種類、原理、制備工藝及其應用。

（3）背光源作為液晶顯示器的光源，是照明技術中重要的組成部分。學生需要了解背光源技術的發展歷程、分類、組件和關鍵技術及對顯示效果的影響。

（4）隨著科技的進步，觸摸屏成為一種便捷的人機交互技術，用來取代鍵盤和鼠標，以實現對電子產品操作的部件；液晶顯示技術成為智能手機等設備的主流顯示技術。因此，學生需要了解觸摸屏材料的選擇和觸摸屏技術的原理、液晶顯示技術的原理及發展趨勢。

（5）激光顯示技術作為第四代顯示技術，可以實現更大色域的圖像再現；有機發光二極管因自發光、廣視角等特點，成為下一代的“明星平板顯示技術”。因此，學生有必要了解激光顯示技術和有機發光二極管技術的發展史、關鍵技術、顯示特點及產業化等。

（6）最后介紹其他新型的顯示技術，涉及數字影院、巨幕電影、發光二極管等顯示技術的系統組成、工作原理等。

作為一門導學類的、跨學科的基礎課程，在教學內容組織時除了要注意內容的基礎性、與社會生活的貼合性、與學校教育的相適性、內容的邏輯性和系統性等方面，[2]還要注意知識深度的把握和課程思政的融入，以提升課程的深度和思想的溫度。為此，在近兩年的教學改革和實踐中，本課程還重點關注了以下兩個方面內容的引入：

（1）提升教學的深度，拒絕“水課”。通識教育課程的目標是實現“思想啟迪、價值引領、能力塑造和素質提升”。[3]然而，目前，學生對通識課“枯燥無味”的評價卻普遍存在，距離上述目標的實現較遠。因此，本人在該通識課的講授中，注重使用啟發式教學，每節課適量引入了有質量的問題和有碰撞的討論，以鼓勵學生獨立思考，培養其解決問題的能力，以達到知識體系和學科思維融會貫通的目的。

（2）適量引入課程思政，提升思想的溫度。思政教育是國家倡導的育人思想，也是傳承中華民族優秀品德和社會主義核心價值觀的重要手段。通識教育是高等教育的重要組成部分，而課堂是傳授知識和引導思想教育的主要場所，作為高校老師，需要在通識課堂上，及時尋找思政教育的時機，肩負起傳承文化內涵和人文精神的重任，將課程思政和通識教育有機結合，以實現立德樹人的教育目標，讓學生樹立正確的思想道德，達到知識和思想的統一。

3 教學實踐問題剖析

《光電顯示技術》通識課程已經進行了兩年的教學改革和實踐。本門課程每年有近百人選修，包括材料、光電工程、機電等專業的學生。從學生的出勤率、回答問題的積極性及課程論文成績來看，學生對本門課的教學過程是相對滿意的。但是仍不排除存在少量問題，經過深刻的思考和總結，上述問題概括為以下幾個方面：

3.1 內容設置偏重知識化、專業化和應用化，與高中知識銜接程度不夠

目前，該門通識課內容設置較貼近生活實際，也含有一些深度的硬核知識。但是，筆者在認真思考之后，認為仍存在以下兩個問題，一是內容設置偏向知識化、專業化和應用化，和專業課的內容設置較為相似，這種現象也許是國內高校通識課的通病和教師的思維定式，在一定程度上違背了通識課的設置初衷，該課程的設置沒有充分發揮通識教育的機能。二是光電顯示技術涵蓋的知識點（半導體器件及原理等）和高中知識有脫節現象，未進行充分的光電顯示基礎知識講授，導致學生產生“晦澀難懂、原理深奧”的感覺，出現知識理解障礙的現象。這些都不利于實現“全面育人”的教學目標。

3.2 教學方式相對單一

通識課旨在培養學生的創新思維，其教學方法顯然也不應該局限于講授，應該依教學內容靈活設置。目前，本門通識課穿插了影視資源教學，以調節學生的上課情緒；同時，還設置了兩個學時的小組討論課，每組同學在文獻調研之后，分別以PPT的形式簡單介紹主流光電顯示技術的最新進展和發展方向，并將該評定成績作為平時作業成績之一，擬在考核學生的文獻調研能力和分析問題能力。盡管如此，本門通識課的教學方式仍相對單一，并未讓學生真正感覺到通識課與其他專業課程的不同，也未真正起到開拓學生思維、提升創新能力的作用。

3.3 考核缺乏科學性

目前，該門通識課的考核方式相對簡單，僅包含平時作業成績和課程論文成績。平時作業成績占比60%，三次作業各占20%，主要考核學生的文獻調研能力；課程論文成績占比40%，學生自擬題目撰寫本課程相關的大論文，主要考核發現、分析和解決問題的能力以及文字表達能力。這種教學效果評價雖然相對開放，但是仍然存在“重結果、輕過程”的考核方式，忽視了對學生課堂表現及思想提升的檢查，不太有利于調動學生的積極主動性。

4 教學改革策略初探

基于本課程在實踐過程中存在的上述問題，我們擬進行教學改革和創新，擬采取的策略涉及以下幾個方面：

4.1 注重教學內容的選取，拓展學生的知識

通識教育的倡導源于對高等教育偏向專業化的糾正。其根本目標在于培養“全面發展的人”。因此，通識課教學內容的設置原則不同于專業課程。在教學內容的選取上，考慮到不同專業、不同年級之間的差別，其內容應遵循科學性、實用性、趣味性相結合的原則，內容應該注重強調普遍性和入門性，主要介紹光電顯示技術的概況、發展歷程及技術原理、存在問題及未來的發展方向。此外，通識教育的教育理念和教學目標遠高于專業教育，需要在學生內心感悟、能力提升、發展潛力提升方面發揮潛移默化的作用。因此，內容設置上可嘗試融入開放性的問題和知識，采用時事中鮮活的案例，注重學科的交叉融合，重視若干學科之間的聯系，提升學生對該領域的興趣，為學生提供分享自己想法的平臺。[4]在充分了解通識課設置初衷的基礎上，認真選取教學內容，做好通識教育。

4.2 豐富教學方法，開拓學生思維

優秀的通識課是為了“打開學生思想的大門，孕育新的思維方式，培養學生的創新精神和人文精神”，將對學生的成長和發展產生深遠的影響。當通識課的講授可以讓學生內心受到洗禮的時候，說明通識教育起到了“全面育人”的作用。因此，通識課的講授方法非常重要。因此，在現有的拓展教學方式的基礎上，我們可以嘗試采用非課堂講授的教學方式，提升學生的學習興趣；也可以嘗試融入有趣的、和生活相關的光電顯示技術的討論課程，激發學生的學習興趣；此外，要充分發揮學生在通識課教學中的主角的地位，讓他們積極參加到課堂教學中，給學生更多的關注和贊美，以使課堂形成“期待-現實”的良性循環。[5]

4.3 改革考核方式，公平公正的考核學生的素質及學習效果

學生對通識課的輕視一定程度上取決于考核的不嚴格和不科學、及對教學課堂秩序管理不嚴格。為了提升教學效果，應該采用相對科學的評估方式，例如，適當引入課堂成績、獎勵回答問題的學生，有效干預學生在課堂的不良行為，規范課程論文成績的打分標準，公平公正的考核學生的能力、素質及學習效果。

4.4 實施研究性教學，并引用科學探索實例，提升學生的科研素養

研究性教學是指在教師的幫助下按照科學研究的模式來使學生獲取知識并完成教學目標。[6]在通識課《光電顯示技術》的課堂教學中，可嘗試在章節結課末尾，讓學生簡述某一種光電技術的原理、優缺點等，并給出自認為可行的發展方向。這種研究性教學的引入，不僅提升了學生分析問題的能力，培養了他們的團隊精神，而且有助于激發學生的求知欲，提高他們主動探究的科研能力。

科技的進步都是一個長期的、漸進的、復雜的過程，向學生灌輸光電科技的發展史，可以讓學生感知科學家的發展思路和對科技的執著認識態度，從而掌握科學思維能力和創新能力。例如，在講授發光二極管（LED）發展時，可以嘗試引入介紹美國伊利諾伊大學香檳分校教授 Nick Holonyak，他孜孜以求不斷創新，終于在全球首個實現了實用的可見光譜LED，這一技術被廣泛應用于世界各地的燈泡、設備顯示器和激光器等；此外，他還發明了閘流管，實現了直流電和交流電的相互轉換能力，終生獲取了四十多項專利和眾多獎項，被人們稱為“LED之父”。通過引入科學家的探索事例，讓學生了解到科技的進步不是一蹴而就的過程，需要經過長期的、深入的學習和探究，從而培養學生的科學精神和學習興趣。

5 總結

綜上所述，作者認為，面向材料、光電、微電子等理工科專業本科生開設通識課程《光電顯示技術》對于光電等專業的本科生來講是非常有必要的。通過教學實踐的探索，如合適的課程定位、精心設置課程內容、深入剖析教學實踐中存在的問題、探索教學改革和創新策略等，全面提升該通識課的教學質量和教學效果，達到拓寬學生的知識面、提升學生科學素質和理性邏輯思維能力的目的，對其他相關課程的改革和實踐也具有一定的參考意義。