“創新型”人才培養前提下的《光電顯示技術》課程教學實踐

馬云峰 徐家躍

【摘 要】光電顯示是信息化、智能化時代我國戰略性新興產業重點發展方向之一，對創新型人才的需求日益緊迫。我們重新審視《光電顯示技術》課程教學，考慮到學生的專業知識背景和國內外技術發展格局，對教學內容進行調整，對教學方法進行改進，與時俱進，砥礪知行，力求培養學習能力突出的“創新型”人才。

【關鍵詞】光電顯示技術;創新型;教學;學習能力

光電顯示技術是將電子設備輸出的電信號轉換成視覺可見的圖像、圖形、數碼以及字符等光信號的一門技術。上海應用技術大學為材料物理專業開設《光電顯示技術》專業選修課，目的是培養學生跟蹤和掌握國內外的光電顯示技術的能力，為將來畢業從事相關領域的研發提前進行必要知識儲備和學習能力儲備。

當前，多種顯示技術創新涌現，如有機發光二級管（OLED）顯示、量子點（QD）顯示、Micro-LED 顯示[1]、激光顯示（LD）[2]等，推動著顯示技術朝著高清化、全色化、大屏化、柔性化、綠色化方向發展。光學、半導體、材料、視頻、信息等技術的相互融合進一步提升了光電顯示產品的競爭力、創新力和對終端消費者的吸引力。國內新型顯示產業政策環境不斷優化，產業規模處于領先，技術創新能力持續增強，新型顯示材料獲得創新應用，我國光電顯示關鍵材料對外依存度高，超過70%的相關材料依靠進口[3]。

材料物理專業學生在學這門課的時候，了解光電顯示領域的新舊理論、新舊技術的同時，還需了解光電顯示技術相關材料的研究和開發。以前的教學注重光電顯示技術的技術細節，如器件的結構和工作原理的詳細介紹，不注重光電顯示技術相關材料的研究概況介紹。以前的教學方法單一，主要采用講授方式，不注重根據教學內容采用其他教學方式，導致學生學習的積極性不高。因此，有必要針對教學內容及教學方式進行改進。

1、教學內容的改進

光電顯示技術涉及到的器件門類繁多，比如：陰極射線管、液晶顯示器、發光二極管、等離子體顯示器件、激光顯示技術、大屏幕顯示技術以及上文提到的近年來發展起來的諸多新型顯示技術。在32學時的限制下，這就涉及到“教什么、學什么”才能滿足行業需求。

1.1教案內容科普化

以前的教案經常采用器件結構-工作原理-特點-性能指標-應用這種內容框架，教學效果不好，學生知其然，不知其所以然，學習的是一個又一個器件結構，一個又一個工作原理，不知道這種光電顯示器件發展成當今這樣，學術界和產業界都經歷了怎樣的認知革命和技術革命。缺失這一教學內容，對創新型學生的培養不利。因此，筆者將教案內容科普化，通過查閱文獻資料，總結提煉，將每一種光電顯示技術的技術產生的過程呈現給同學們，比如科研人員和工程師在此過程中做出了什么貢獻，經歷了怎樣的競爭過程，發生了什么奇聞軼事，等等。同學們的學習興趣因此被大大激發起來，器件的結構、原理和性能等知識學起來也不會那么枯燥乏味。

1.2光電顯示相關材料教學

材料物理專業學生的知識儲備主要側重新材料的制備與性能研究，而不是器件設計與制造，所以結合材料物理專業學生的學力水平，突顯光電顯示相關材料介紹，國內、國外新型顯示關鍵材料的發展現狀，從政策環境、產業規模、技術創新能力、應用階段等方面詳細介紹。從產業發展目標，發展思路，重點發展方向對未來進行展望。

2、教學方法的改進

通過對教學內容的改進，解決了“教什么、學什么”的問題，“怎么教，怎么學”的問題，涉及到學生學習能力和創新能力的培養，成為光電顯示技術課程教學需要重點關注的問題。

2.1 翻轉課堂教學

近幾年，出現了幾種新的光電顯示技術或關鍵材料，比如：（1）印刷顯示及其關鍵材料;（2）蒸鍍OLED顯示材料;（3）激光顯示及其關鍵材料;（4）Mini-/Micro-LED顯示及其關鍵材料;（5）量子點顯示及其關鍵材料;（6）反射式顯示及其關鍵材料;（7）液晶顯示關鍵材料;（8）柔性顯示及關鍵材料，等等。

在課堂教學中，增加“新型光電顯示技術及相關材料”專題，進行翻轉課堂教學，老師提供選題，學生根據學習興趣確定選題，學生對新型光電技術及相關材料進行調研，學生要重點關注新型光電顯示技術的由來及發展現狀及未來前景，及相關材料的研發概況，學生 PPT匯報完成后，老師一一點評，全體學生投票選出四名表現最優秀的同學，任小組長，每組八人，自由組合，小組成員確認后，通過互相協作，互相討論，對該選題進行更細致更系統的調研，第二次調研結束后，四名小組長各自匯報一次PPT，老師進行一一點評。老師在學生PPT的基礎上，將內容科普化，重點突出光電顯示技術相關材料的研究概況，完成一次課堂教學。

2.2課程思政元素融入教學

我國光電顯示產業雖然已有規模優勢，但在全產業鏈發展不均衡，關鍵材料與裝備對外依存度較高，利潤率整體偏低，產業發展存在隱患，國內產業技術積累與國外企業尚存在較大差距，關鍵材料更是 “卡脖子”。光電顯示技術領域，是大國博弈的主戰場，有非常多的思政元素，比如：中國人如何突破國外的技術封鎖走出產業發展的困局，中國人幾十年如一日，艱苦卓絕趕超世界先進國家技術水平，等等。課程思政元素融入教學，學生的使命感、家國情懷、奮斗意識等等被激發出來，學習變得更有意義，更容易將來融入學習型社會，迎接知識經濟時代，為中華民族的偉大復興事業貢獻力量。

結語

光電顯示技術已經成為當今社會競爭最為激烈的領域，其人才需求日益增加，對人才的專業素養要求越來越高，只有不斷更新課程內容，采用更加開放、多元的教學方式，才能緊跟光電顯示技術發展的潮流，為國家多培養出創新型、學習型人才。

參考文獻：

[1]Huang Chen S，Huang Y M，Singh K J，et al. Full-color Mi-cro-LED display with high color stability using semipolar（20-21）InGaN LEDs and quantum-dot photoresist [J] . PhotonicsResearch，2020，8（5）：630–636.

[2]許祖彥，畢勇，張文平. 激光顯示是我國新型顯示技術發展主流[J]. 電子科學技術，2019（1）：53–61.

[3]高偉男，畢勇，劉新厚，許祖彥. 我國新型顯示關鍵材料發展戰略研究[J]. 中國工程科學，2020：1-158.

作者簡介：

馬云峰（1985-），男，漢族，博士，材料學院講師，研究方向為：晶體生長技術及應用。

基金資助信息：

上海高校青年教師培養資助計劃（編號：ZZyyx19001）、國家自然科學基金青年項目（編號：51802196）的資助