文尚勝,姚日暉,彭俊彪,曾幸榮,余其俊
(華南理工大學 材料科學與工程學院,廣東 廣州 510640)
目前,我國高等教育是按專業來培養人才的,專業是大學學術組織存在的本質特征。高校專業建設是高校教學基本建設的核心,建設一流大學的關鍵,在于建立一批高水平的、有特色的專業。
“特色”就意味著“與眾不同”,專業特色指的是專業的特別或出色之處。大學的生命力在于專業水平的高低,而專業的生命力則在于專業特色是否鮮明。
華南理工大學是立足于華南面向全國建設的一所以工科為主的國家重點大學。在國家大力發展新型顯示產業、半導體照明產業、太陽能電池產業等戰略新興產業的背景下,主動適應國內外高新技術產業發展、滿足社會經濟建設的急需,我校結合自身光電學科的優勢,于2007年向教育部申請,開始建設“信息顯示與光電技術”本科專業。經過近5年的規劃和建設,該專業教師隊伍建設、實驗室建設、專業教材建設、學生課外社會實踐、課外科研活動等方面,取得了一些長足的進步。于2011年獲批成為廣東省“戰略性新興產業特色專業”、國家“戰略性新興產業特色專業”。目前,該專業已經成為一個師資隊伍充滿活力、專業特色鮮明、廣受學生歡迎的國家級特色專業。
信息顯示與光電產業是一項新興的高科技產業,有“朝陽產業”之稱,有著巨大的潛力和廣闊發展前景。根據世界知名調研公司Standford Research的報道,信息顯示與光電技術在全球已形成了年產值愈1000多億美元的龐大產業群[1]。我國是一個信息顯示與光電技術產業大國,近年來相關產業和新技術發展迅速,并已將其列為國家支柱產業和新的經濟增長點。廣東省作為我國信息顯示與光電技術產業最大的省份,更是明確在“廣東省戰略性新興產業發展十二五規劃”中將“高端新型電子信息、新能源汽車、半導體照明”確立為三大率先突破的產業。在這三大產業中,“高端新型電子信息、半導體照明”這兩個產業是與信息顯示與光電技術密切相關的。
在高端新型電子信息產業中,其重點之一是發展新型顯示技術產業。新型的液晶平板顯示產業,近年來已成為全球彩電、手機、電腦等顯示器產業最為關注的產業經濟領域。全球主要面板廠商普遍看好液晶電視市場的巨大商機,并將此作為大尺寸TFT-LCD產業的下一個爆炸性增長契機。另外,作為下一代顯示技術AM-OLED顯示也開始受到人們的關注。廣東省作為全國最大的彩電生產基地,擁有一批諸如創維、康佳、TCL等知名電視生產廠商,其電視產量約占到中國電視總產量的60%,在信息顯示技術領域具有深厚的技術及產業基礎。目前已建成及在建的大型新型顯示器件(TFT-LCD,AM-OLED)項目超過十個,其中包括深圳華星光電的8.5代液晶面板生產線、廣東中顯科技有限公司的OLED研發和產業化項目、彩虹集團的OLED生產項目等等。
半導體照明由于具有節能、環保、壽命長等優點,受到了全世界的關注。我國面對世界照明產業的重大轉型和LED的興起,2003年底緊急啟動“半導體(LED)照明產業化技術開發重大項目”,并從2009年開始通過“十城萬盞”等示范工程,使得我國LED照明產業發展迅速。其中,廣東省在半導體照明產業的發展更是引人注目,2011年廣東省LED產業總產值突破1500億元,連續三年實現翻番增長。企業3000多家,從業人員55萬人,帶動就業220萬人,產值和規模繼續位居全國首位。
在目前信息顯示與光電技術產業背景下,必然引發企業對專業技術人才的高度需求。遺憾的是,在相關技術領域,國內企業中掌握核心技術的本地化人才很少,國內企業的核心技術部門大多被外籍工程師控制,國內相關技術人才的培養體系不足以支撐國內信息顯示與光電技術產業的人才需求,這成為阻礙國內信息顯示與光電技術產業發展的重要因素。為了給我國尤其是廣東省的信息顯示與光電技術產業培養更多的專業技術人才,我校于2007年成立了“信息顯示與光電技術”專業,是廣東省第一個針對信息顯示與光電技術產業的本科專業。
華南理工大學“信息顯示與光電技術”專業,是依托材料學院發光材料與器件國家重點實驗室建設的國家戰略新興產業特色專業。發光材料與器件國家重點實驗室聚集了一批高水平的科研人員,包括中國科學院院士以及諾貝爾獎金獲得者,在新型發光材料的設計與合成、稀土離子發光、發光薄膜制備及結構調控、發光器件物理機制等方面開展了大量原始創新的工作,取得了國際領先水平的研究成果,是國際知名的光電領域專業研究機構。
專業只有辦出特色,才能有牢固的立足之地和廣闊的發展空間。為此,我們根據依托單位的科研優勢凝練和培育專業特色,提出了以“材料與器件為基礎,突出信息顯示、半導體照明和太陽能電池三大應用技術”為特色建設“信息顯示與光電技術”專業。雄厚的師資力量、一流的科研設備資源,為建設特色專業奠定了堅實的基礎;有鮮明科研特色的本科畢業生,又為科研工作輸送優質的研究生源。專業建設與科研工作的互動效應十分明顯。
有深厚基礎知識的學生,未來將具有深遠的發展潛力;有寬泛學科知識的學生,未來將具有強大的適應能力;培養具有更強大適應能力、更深遠發展潛力的學生,是重點高校的辦學宗旨[2-3]。本專業按照厚基礎、寬口徑的指導思想來設計課程體系,培養基礎扎實能力突出的新型工科人才。
信息顯示與光電技術專業,是材料學、光學、電學、信息工程等多學科交叉的專業。在專業教學計劃方面,設置了基礎課程、專業基礎課程、專業課程等三個層次的課程,各層次的課程又開設了必修課和選修課兩類課程。在專業選修課設置上,根據專業特色,按照跟蹤學科前沿、掌握先進技術的原則設置一定學時的選修課,增加教學計劃的柔性,拓寬學生的知識面。對不同專業方向感興趣的學生,所學習的必修課相同,差異僅體現在選修課上。這樣的課程設置,體現了強化學科基礎、淡化專業方向,可提高畢業學生的綜合適應能力。
在基礎課程方面,開設了大學物理、大學化學、量子力學、固體物理等理論性較強的基礎課程,夯實學科基礎,使畢業學生將來具備自行擴展光電知識和技能的能力。
在專業基礎課程方面,除了開設一些必修基礎課程外,還開設了材料科學導論、有機電子學基礎、光度學、發光學與發光材料、激光技術、光電子器件與工藝、半導體材料與器件、平板顯示技術和現代薄膜技術等專業基礎課程。
在專業課程方面,主要圍繞平板顯示、半導體照明和太陽能電池三個方向,開設液晶材料與顯示技術、有機半導體材料、TFT技術及其應用、半導體照明技術、LED光學設計技術、LED驅動設計技術、LED散熱設計技術、太陽能電池技術、顯示器件驅動技術等課程。堅持基礎性和先進性相結合的原則,將經典與現代有機結合,及時將科研成果引入課程教學;堅持分析與綜合并重、經典與現代并重、軟件實現與硬件實現并重的原則,合理分配學時和內容。
新材料是新器件的基礎,新器件是新技術的基礎,我們開設的基礎性、專業基礎性以及專業性等三個層次的課程,都是圍繞著材料、器件和技術等三個方面來安排的。優化專業課程體系模塊,厚基礎寬口徑設置教學計劃,將為培養基礎扎實、能力突出的新型工科人才奠定堅實的基礎和保障。
西雙和羅衫急忙跑過去,扶起跪倒的老人,老人卻掙扎著,再一次跪下來。醫生已經走開,她沖著的,其實只是一面沾滿鞋印的白色墻壁。
師資人才隊伍是學科建設的基礎。建設一支年齡、職稱、學歷、學科結構合理,學術水平高,發展潛力大的師資隊伍,是“信息顯示與光電技術”國家特色專業建設成敗的關鍵。經過近五年的發展,本專業已形成了以著名高分子光電材料專家曹鏞院士、彭俊彪教授等為核心的高水平教學團隊。
育人為本,以學生為主體,全面推進素質教育,以提高教學質量為核心;注重因材施教,以培養創新人才為重點,努力提高學生的創新精神和創新能力;強化實踐教學,進一步加強實踐教學環節,推進教育教學與生產勞動和社會實踐的緊密結合,切實提高學生的實踐能力;加快教學過程中信息技術的應用,推進教學方法改革,促進高等教育優質教學資源的建設與共享;把教師作為辦學的主體,建立有效的團隊合作機制,加強青年教師培養,激勵教師積極投身教學工作[4]。
在師資隊伍建設中,提出“人事相宜、和諧發展”的隊伍建設理念,從師資培養、崗位設置、激勵措施等方面進行改革,建立有效的隊伍建設機制,體現教師成長和事業發展的和諧促進。
在教學團隊建設過程中,學校各級管理部門積極為教學團隊提供多種服務、指導和支持,確立教學團隊的學術主導地位,將教學團隊的管理權力進一步下放,擴大團隊的管理自主權,積極整合教師資源,為教學團隊的組建和發展構建堅實的平臺。在團隊內部管理方面,實行專業總負責人、專業方向負責人、團隊成員三級管理機制。專業總負責人提出總體建設目標,分解到專業方向負責人和團隊成員,做到五個有:有明確的建設目標,有具體的推進措施,有合理的工作授權,有全程的檢查督促,有良好的思想溝通。
圍繞專業核心課程,依據專業方向,建設教學團隊。實施崗位責任制,分為信息顯示技術、半導體照明技術、太陽能電池技術三個專業方向。每個專業方向有帶頭人,負責相關課程群(包括教學人員的安排、課堂教學、課程建設、教材建設、實驗體系建設等),并依托相關的科研平臺組建教學小組。注重理論教學與實踐教學相結合,科學研究與教學研究相結合,課程建設與學科建設相結合。
實行“傳、幫、帶”的培訓體系。對新入職教師進行正規的培訓,參加學校組織的教師崗前培訓班,取得國家頒發的教師資格證才能加入教學團隊;注重中青年教師能力的提升,定期參加教育部高校師資培訓交流中心等國內權威培訓機構組織的培訓學習;加強和企事業單位的合作,鼓勵教師參加企事業單位中組織的工程技術類培訓,及時更新對光電產業的了解;由專人整理優秀老教師的寶貴經驗,作為培訓教材;加強雙語教學課程的建設,由英語表達流利、具有國外學習和進修的教師擔任雙語課程的教學,教學成績突出的教師還可選派出國研修以拓展視野。
教材是體現教學內容和教學方法的載體,是教學工作的基本要素,是保障和提高教學質量的重要基礎。戰略性新興產業,由于屬于高新技術產業,沒有或者很少有傳統的、經典的教材和講義可供借鑒和使用。為了提高課堂教學質量,我們在積極引進兄弟院校優秀教材和講義的基礎上,成立專業主干教材編寫組,著手編寫切合新專業實際、切合我校課程體系實際的“信息顯示與光電技術”系列教材。包括《有機半導體電子學》、《TFT技術及應用》、《半導體照明技術》、《平板顯示器驅動技術》、《太陽能電池技術》等。同時,還采取一些激勵措施,鼓勵專業教師根據專業特點,緊密結合科研實際,編寫高水平的選修課程教材,加快新辦專業教材體系建設和完善。在努力保持教學內容的基礎性、先進性和前沿性前提下,在教材內容的取舍和教材編寫風格上下功夫,力爭將學生從教材繁復的公式推導迷魂陣中解放出來。形成文字教材、電子教材、輔助教材和參考資料相配套的系列教學用書和教學軟件,適應多樣化的教學需要。
為了體現“新材料”特色,我們開設了有機發光材料合成、液晶材料綜合性能測試、有機材料熱性能測試、薄膜材料形貌觀測與分析、有機發光材料分子量測量等相關的專業實驗課程。
為了體現“新器件”特色,我們開設了發光器件阻抗測試、發光器件EL測試、發光器件PL測試、發光器件吸收光譜測試、發光器件加速老化壽命測試、發光器件載流子遷移率測試、發光器件顯色指數測試、發光器件發光效率測試等專業實驗課程。
為了體現“新技術”特色,我們開設了太陽能電池綜合性能測試、平板顯示器驅動電路編程實驗、發光二極管光電綜合性能測試、OLED顯示屏綜合性能測試、OLED顯示屏激光修復實驗、激光器功率測試、LED配光設計實驗等專業實驗課程。
我們遵循“實踐性、開放性、自主性和創新性”(四性)和“教學與科研、理論與實踐、經典與現代、虛擬與實訓”(四結合)來精心選擇專業實驗內容,通過基本實驗、綜合性實驗、設計性實驗、科學小實踐等來組成四級實驗教學體系。在實驗教學中,充分應用各種最新的硬件和仿真軟件,能硬則硬,能軟則軟,或軟硬結合。另外,我們還注意淡化理論教學與實驗教學的界限,將理論教學與實驗教學有機結合,實驗教學作為理論教學的延伸。
通過近五年的努力,我們初步構建起了比較完善的實驗教學體系。充分發揮了專業實驗在專業課程教學中的作用,激發了學生的學習興趣,豐富了學生的感性認識,加深了學生對基本概念、定理和定律的理解,降低了學習過程中的難度,培養了學生的觀察能力、思維能力、動手操作能力、分析歸納能力以及創新能力,有力地保障了專業培養計劃的順利實施。
“信息顯示與光電技術”國家特色專業,所依托的高分子光電材料與器件研究所,擁有“發光材料與器件國家重點實驗室”、“發光材料與器件國家引智基地”、“特種功能材料教育部重點實驗室”等三個國家級科研平臺和多個省級、校級科研平臺。本學科擁有雄厚的科研實力,為了將其轉化為優質的本科教學資源,我們遵循“寓教于研,教學科研相長、學科專業并進、教師學生共贏”的理念,采取多項舉措來建設國家特色新專業。
鼓勵教師結合自己的科研課題,提煉可供大學生參與的研究題目,積極指導學生參與華南理工大學SRP(大學生研究計劃)、華南理工大學攀登計劃以及省級、國家級大學生創新實驗計劃等項目[5],使特色專業的學生在四年的大學學習期間,人人有機會參與學生科研項目,使學生的動手能力和科研創新意識得到提高。
對有繼續讀研深造的優秀本科生,在大學三年級開始實行導師制。多個國家級的科研平臺,提供了本科生大量從事輔助研究的機會。教師是學生創新實踐的領路人,學生是教師科學研究的好幫手。在教師眼里學生不再是累贅和負擔,在學生眼里教師永遠嚴謹慈祥。本科生導師制作為一種積極的教育輔助機制,讓本科生直接參與到導師的科研項目中,在實踐中進行鍛煉,幫助學生從以學習知識為主的本科階段,順利過渡到以知識創新為主的研究生階段,可進一步提高學生的科研創新能力。
鼓勵教師結合自己的科研課題,精選適合本科生實際能力的題目,指導本科生的畢業設計。這種基于教師科研實際的題目,使學生的畢業設計不會流于形式走過場,有助于培養學生運用知識的創新能力,培養學生嚴謹的科學精神和務實的工作作風。
華南理工大學是華南地區最具影響力的國家重點工科大學,建校60年來,為國家特別是華南地區培養了大量的工程型技術人才,素有工程師搖籃之美譽。華南地區是我國最大的電子信息產業基地、最大的光電產業基地。據權威部門統計,廣東省的信息顯示產業、半導體照明產業占全國百分之五十以上的市場份額。巨大的產業市場、廣泛的產業界校友人脈資源,為“信息顯示與光電技術”專業的“產業化”辦學理念提供了得天獨厚的條件。
我們聘請校外企業家擔任專業兼職教授,多人次不定期來校進行專題產業技術講座,拉近學生與知名企業家的距離,近距離感受企業家的人格魅力和榜樣的力量。帶領大一新生在開學之初期,到知名企業參觀學習,進行專業認知教育,認識、感知新專業,明確大學期間的學習目標。組織學生每個寒暑假到企業去實習,走進車間走進生產線,融入產業工人角色,培養學生的動手能力和產業意識。
四年來,我們跟TCL集團、創維集團、康佳集團等電子信息龍頭企業,以及大族激光、國星光電、鴻利光電、木林森、雷曼光電、勤上光電等光電產業上市公司,建立了各種形式的產學研合作關系,為培養研究應用型人才做了大量有益的嘗試。
本專業依托單位是2006年教育部與國家外國專家局聯合,在全國首次設立的“111計劃”50個引智基地之一,聘請了包括美國加州大學教授、2000年諾貝爾化學獎獲得者A.J.Heeger教授在內的十多位海外著名學者為客座教授,每年來學校進行學術講座、研究與交流,讓普通的本科大學生近距離感受到國際學術大師的魅力。
華南理工大學地處珠江三角洲,處于改革開放的前沿陣地,與海外與港臺有悠久的、廣泛的歷史淵源。本專業借助于地緣優勢以及本單位的海外學術交流優勢,與澳大利亞新南威爾士大學、美國加州大學、香港科技大學、新加坡國立大學等多所海外高校建立了科研合作以及學生互換計劃。基于科研合作基礎上的海外交流,使本專業與海外友好學校的關系更密切,有助于互相借鑒建設經驗,積極發揮專業品牌的輻射作用,有利于培養具有國際化視野的開放性的新一代大學生。
專業建設旨在培養滿足社會需要、受社會歡迎的高質量的人才,專業的特色尤為重要。我們根據戰略新興產業對人才需求的形勢,結合本單位的學科優勢,凝練“信息顯示與光電技術”專業的特色為“以材料與器件為基礎,突出信息顯示、半導體照明與太陽能電池三大技術”的專業特色,培養“科研化、國際化、產業化”的工科人才。
專業建設是一項長期的系統工程,為了探索國家特色新專業的建設經驗,我們還將繼續加強與國內外高校與企業界的聯系,不斷優化專業建設理念,努力使專業建設工作再上一個新臺階。
[1] 童林夙.2012年后的平板顯示世界[J].現代顯示,2007,(77):6-16.
[2] 牛大偉.應用型本科人才培養模式的創新與實踐[J].實驗科學與技術,2012,(10):153-154.
[3] 林健.高校工程人才培養的定位研究[J].高等工程教育研究,2009,(5):11-17.
[4] 崔博.育人為本:教育思想理念的重大創新[J].教育研究,2011,(372):8-14.
[5] 楊麗,何春熊.“本-碩-博”連讀人才培養模式初探[J].華南理工大學學報(社會科學版),2010,(12):100-104.