

[摘 要]一流本科課程建設是深化教育教學改革、提升人才培養質量的重要舉措。課程組從課程改革目標、改革方向出發,闡述了閩南科技學院半導體照明技術課程教學資源、產教融合平臺、依托平臺等建設情況,論述了課程改革的方法與特色,提出了梳理課程知識體系、面向地方特色產業、培養交叉學科意識等有機結合的課程建設方法。該課程教學改革的成效和經驗,為新工科背景下一流本科課程建設提供了參考。
[關鍵詞]半導體照明技術;一流本科課程;教學改革;課程改革;創新創業
[中圖分類號]G642.0 [文獻標識碼]A [文章編號]2095-3437(2024)19-0011-05
2019年,《教育部關于一流本科課程建設的實施意見》指出要開展一流本科課程建設,樹立課程建設新理念,推進課程改革創新,進而提高本科課程的高階性、創新性和挑戰度[1]。一流本科課程的建設水平、質量和成果是衡量高校教學質量和辦學水平的重要標志。在建設一流本科課程過程中,高校要基于立德樹人、課程思政、課程體系、產教融合等,在教學資源和教學方法上不斷創新與改革,以推進應用型高級產業人才培養。
一、一流本科課程半導體照明技術的改革思路
(一)改革目標
半導體照明技術課程以培養具有半導體照明理論及其應用技術、光色度學基本技能和實踐能力的本科高級應用型光電人才為改革目標。半導體照明技術課程是閩南科技學院光電信息科學與工程專業的必修課程。2008年,作為福建師范大學獨立學院的閩南科技學院開設了光電信息科學與工程專業。2010年,在中國半導體照明技術快速發展的風口期,閩南科技學院引進了“雙師型”教師,并開設了半導體照明技術課程。
(二)改革方向
1.與時俱進,推進課程思政。通過講授半導體照明技術發展歷史、半導體科學家的自主創新精神以及半導體技術對節能和經濟發展的重要作用等,激發學生學習課程的興趣以及投身國家建設的熱情。例如,從講授光色電參數隨LED正向電流的變化規律對調光調色技術的重要性,到論述基于智能調光技術的路燈技術及產品對中國現代化城市建設的重要性。此外,還通過愛國主義教育協同推進課程思政建設和人格教育[2]。例如,講授林蘭英院士的科學精神、王啟明院士對國家半導體照明工程的推動等,讓學生了解他們對科技發展的作用,使學生意識到自己肩負的責任,自覺樹立正確的價值取向。
2.面向產業,產教融合教學。2017年,《國務院辦公廳關于深化產教融合的若干意見》提出要深化產教融合、校企合作。要以培養學生實踐創新能力為重要目標,深入開展產學研合作[3]。閩南科技學院一流本科課程建設面向半導體照明產業以及廈門市、泉州市、漳州市半導體照明產業群,與龍頭企業如三安光電股份有限公司、廈門乾照光電股份有限公司、福建天電光電有限公司、福建世光新能源股份有限公司等建立了深度合作關系。
3.雙師雙能,深化教學實踐。閩南科技學院的“雙師型”教師林介本承擔半導體照明技術課程教學任務,其既具備電子工程師(中級)、輸變電及其自動化工程師(中級)、高級碳排放管理師(高級)等行業技能證書以及教師資格證書,又具有良好的職業素養、扎實的知識儲備、較強的專業技能,在教學中能做到將書本理論知識與工程實際相結合。
4.專業實訓,提升專業技能。為有效提升學生的專業技能和實踐能力,閩南科技學院開設了LED與太陽能應用實訓課程,引導學生在校企合作光電實訓基地完成實訓項目,該實訓基地共建設了2條企業標準生產線。
(三)考核評價
1.課程考核評價。以期末考試、日常考勤、課堂檢測為主,有效考查學生的學習狀況。通過課程論文撰寫和舉辦討論會來促進學生思考,使其了解半導體照明技術對產業和社會的意義。同時輔以校內學生問卷調查、畢業學生企業走訪的形式,逐步提升課程思政和教學服務質量等。
2.校內外同行和學生評價。聽課學生對課程進行評價,認為本課程結合教材與企業實訓內容,應用性強,能與半導體技術及產業發展相接軌。相關企業對課程進行評價,認為通過課程學習,能使學生具有良好的創新能力和職業勝任力。產學研合作基地、教學實踐基地等對學生進行評價,認為通過對本課程的學習,能使學生具有較強的專業性、良好的專業素養和社會責任感。
二、一流本科課程半導體照明技術建設
(一)教學資源建設
為了使理論教學和實踐教學有機融合,課程組主要從以下三個方面進行了教學資源建設。
1.半導體照明技術課程采用陳宇編著的《LED制造技術與應用》、方志烈編著的《半導體照明技術》等作為教材或參考書,并通過學院自編的講義《半導體照明技術》進行知識點和產業鏈結構梳理。
2.引入企業技術培訓課件。引進“雙師型”教師,采用產教合作等方式開展教學,將有關企業技術的內容融入教學課件,如大功率LED Molding封裝工藝、芯片級(CSP)LED封裝工藝等。
3.建設線上資源和視頻資源。一方面根據教材和產業新技術建設自有的線上資源與短視頻資源,另一方面通過MOOC等在線開放課程資源實現課程資源的多元化。
(二)產教融合平臺建設
推動產教融合平臺服務于一流本科課程建設,使課程教學與光電產業實際需求緊密結合,培養學生解決半導體照明領域相關問題的能力和創新能力。目前,閩南科技學院依托企業實踐教學基地、卓越工程師培養基地、校企合作光電實訓基地等平臺開展教學,使學生在專業實踐中培養專業素養和職業情感。
1.企業實踐教學基地。結合企業實踐教學基地開展教學,有助于學生了解光電企業產業化的新技術、新工藝,將專業課程理論知識與生產實際相結合,進而提升學生的綜合素質和能力。目前,閩南科技學院光電信息科學與工程專業跟陽光中科(福建)能源股份有限公司、深圳市萊特斯光電科技有限公司等15家企業建立了企業實踐教學基地。
2.卓越工程師培養基地。為了提升畢業生的實踐能力和創新能力,高質量培養卓越工程師,滿足半導體照明技術及其應用領域對人才的需求,閩南科技學院與冠捷顯示科技(廈門)有限公司等企業建立了卓越工程師培養基地,結合企業提供的工程化科研項目實踐崗位、實習崗位等,同時采用“雙導師”制,培養了具有扎實照明技術知識和較強創新能力的工程師隊伍。
3.校企合作光電實訓基地。為了進一步增強學生的實踐能力,閩南科技學院與福建世光新能源股份有限公司共同成立了閩南科技學院校企合作光電實訓基地,在實踐課程項目、人才培養、實習就業等方面展開了深入的合作。目前,已開設的LED與太陽能應用實訓課程包括半導體器件光色電特性測試與分析、鋰電池充放電特性分析、LED驅動電源輸入輸出特性分析等實踐項目。
(三)依托平臺建設
1.設立省級一流本科專業建設點。2019年,閩南科技學院光電信息科學與工程專業入選福建省一流本科專業建設點名單。
2.獲批泛家居智能照明福建省高校工程研究中心。2018年,閩南科技學院面向南安市泛家居千億產業集群成立了泛家居智能照明福建省高校工程研究中心,并獲得福建省教育廳立項(閩教科〔2018〕89號)。2023年,閩南科技學院新增投入設備經費200萬元,該中心成為教師科研能力和學生創新能力培養基地。
3.獲批福建省泛家居智能照明公共實訓基地。2023年,福建省泛家居智能照明公共實訓基地入選福建省高校新工科共建共享實踐平臺,進一步提升了高等教育服務創新與發展能力。
4.建設泉州芯谷半導體現代產業學院[4]。該產業學院主要面向半導體集成電路、半導體太陽能電池、半導體照明技術三大領域,由高校、產業園區和企業合作共建,推動應用型人才培養目標重塑和培養標準重構。
(四)特色與創新
1.知識、技能與思政相結合,實現教學與育人的有機協同。 通過理論教學、技能培訓以及課外基于泛家居照明實訓基地的多樣化實踐,改變了傳統教學中教師重知識灌輸輕思政育人和能力培養的弊端。結合系統化的知識結構和思政元素開展教學,激發了學生學習的主動性。
2.以產業鏈為主線,推動產教融合育人實踐并獲得實效。 以產業鏈為主線,引導學生在理解上下游技術和產品關系的基礎上,了解中國各個區域在半導體照明產業上的布局特征,并對未來可能就業的產業有一定的認識,將產業融入課程教學,使學生能學以致用并在畢業后對口就業,激發學生主動學習的積極性。
3.以“LED+”推動課程思政改革,使學生從學習者轉變為創新者。在講授半導體照明技術知識基礎上,側重講授“LED+”的交叉應用領域,如植物生長、光醫療、光固化等,使學生能夠從課程學習轉變為技術探索。
三、一流本科課程半導體照明技術教學改革的方法
(一)梳理課程知識體系,培養產業鏈意識
對于政府而言,抓產業重點就是抓產業鏈[5]。對于面向產業的專業課程半導體照明技術而言,要培養學生對專業知識和產業應用的興趣,就需要重點梳理課程知識體系,并逐步培養學生的產業鏈意識。
引進“雙師型”教師,有助于促進學生了解產業知識結構以及企業對工程技術人員(如電子工程師、光學工程師、結構工程師、散熱工程師等)的實際需求。因此,在課程講授過程中,教師需要梳理半導體照明技術課程的知識體系(見圖1)。
產業鏈是指產業上下游之間基于一定的技術經濟聯系、時空布局關系而客觀形成的鏈條式關聯形態,通常包含價值鏈、企業鏈、供需鏈和空間鏈等四個維度。在課程改革中,加強對學生產業鏈意識的培養,有助于學生理解半導體照明產業的完整性、層次性、指向性,有助于引導學生結合閩南地區產業特征,培養專業興趣,并逐步明確自身職業定位。半導體照明產業鏈結構如圖2所示。
(二)服務區域經濟,面向地方特色產業
1.鞏固理論教學+實驗教學+企業實踐的產教融合教學模式。進一步推進產教融合教學模式更新,加大力度建設晶安光電、乾照光電、世光新能源等教學實踐基地,引導學生將理論與實踐相結合。
2.融入泛家居照明新知識。結合南安市千億產業集群泛家居產業,以光電技術服務泛家居產業為目標,重點針對光譜構造技術、UV 固化技術、光催化技術等進行研究性教學,培養學生的創新意識。
3.引入產業前沿非視覺LED照明中的創新技術知識,激發學生對新產業、新科技的學習興趣。
(三)培養交叉學科意識,提升創新創業能力
半導體照明技術中普通白光LED照明技術與產品日趨成熟,企業對普通應用型人才的需求降低。而新興的特種照明,如植物照明、固化照明、健康照明、教育照明等是LED產業的新熱點。半導體照明技術課程基于教材但不局限于教材和參考書,結合最新的產業技術和改革方向,引導學生主動學習新知識,融入產業發展,了解細分后的高新技術領域。
為此,本課程引入“LED+健康”“LED+醫療”“LED+工業應用”等新技術、新趨勢,幫助學生了解國際趨勢和領先技術,將他們培養成為具有國際視野的應用型人才。
四、半導體照明技術課程教學改革成效與經驗
(一)引進專家對課程建設與教學改革進行指導
為提高科研水平和辦學能力,加快構建高水平人才培養體系,助力產業轉型升級,泉州市于2009年開始實施“桐江學者獎勵計劃”。2022年11月,閩南科技學院光電信息科學與工程專業引進廈門大學張保平教授為桐江學者講座教授。張保平教授是半導體照明技術領域的知名專家,具有豐富的科研、教改工作經驗,他指導學院成立了半導體照明與光伏應用創新團隊,組織團隊成員修訂了人才培養計劃,這對一流本科課程建設具有重要的意義。
(二)應用型本科高校的“金課”教改
2019年,半導體照明技術課程獲得閩南科技學院“金課”教改項目立項。在“金課”教改的推動下,課程組優化教學設計,增加教學資源,創新教學模式,融入課程思政,提高教學質量。在實施校級“金課”教改的基礎上,半導體照明技術課程建設得以強化,并獲得福建省線下一流本科課程立項。2021年11月,半導體照明技術課程教師獲得閩南科技學院第九屆青年教師教學競賽首屆課程思政教學技能大賽二等獎。
(三)一流課程建設背景下的人才培養模式
近年來,閩南科技學院光電信息科學與工程專業的人才培養模式為在理論教學基礎上加強實驗、實訓教學;組織學生到產教合作企業進行參觀、見習;由校內導師和企業導師指導學生完成畢業論文,并引導學生完成畢業實習,推動學生在產教合作企業就業。例如,學院2015屆一名光電信息科學與工程專業畢業生,在福建世光新能源股份有限公司完成畢業論文和實習工作后,留在該企業擔任照明燈具研發工程師,目前已工作8年。
(四)課程教學改革融合創新創業教育
2015年,國務院辦公廳《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》指出,要促進專業教育與創新創業教育有機融合,調整專業課程設置,挖掘和充實各類專業課程的創新創業教育資源,在傳授專業知識過程中加強創新創業教育[6]。
半導體照明技術課程將教學案例帶入光電創新實驗室,并積極鼓勵學生將創新技術與產業結合,相關研究成果獲得國家專利2項。引導學生參加競賽,學生獲第十四屆“挑戰杯”福建省大學生課外學術科技作品競賽二等獎1項,南安市泛家居創新創業大賽金獎1項、銅獎1項。2022年3月,半導體照明技術課程教學團隊實施的“產業引領、多維一線、產教協同”——應用型半導體專業人才創新創業教育改革項目獲閩南科技學院教學成果一等獎。
五、結語
課程組針對一流本科課程半導體照明技術的教學資源、教改方法等進行了研究與實踐,通過引導“雙師型”教師提升教學水平,優化理論與實踐教學體系。半導體照明技術“金課”教改中,通過教學資源與平臺建設、優化教學方法等,縮短了教學與產業之間的距離,使專業教育面向產業需求,提高了學生創新創業思維能力。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 中華人民共和國教育部.教育部關于一流本科課程建設的實施意見[EB/OL].(2019-10-31)[2023-01-31].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201910/t20191031_406269.html.
[2] 金鑫,鄭臻榮.新工科專業頂尖緊缺人才培養模式的探索:以光電信息科學與工程專業為例[J].教育教學論壇,2022(37):9-12.
[3] 高玉梅,沈慧,遲鋒,等.應用型地方高校校外實踐基地建設的探索:以光電信息科學與工程為例[J].科技視界,2022(20):94-96.
[4] 郭震寧,林介本.面向泉州芯谷的半導體現代產業學院建設模式研究[J].教育科學(全文版),2023(6):172-175.
[5] 張漢鵬.數字經濟背景下的產業鏈發展與治理[J].福建師范大學學報(哲學社會科學版),2022(2):78-83.
[6] 國務院辦公廳.國務院辦公廳關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見[EB/OL].(2015-05-04)[2024-03-03].https://www.gov.cn/gongbao/content/2015/content_2868465.htm.
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