馬云峰 徐家躍

【摘 要】光電顯示是信息化、智能化時(shí)代我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向之一，對(duì)創(chuàng)新型人才的需求日益緊迫。我們重新審視《光電顯示技術(shù)》課程教學(xué)，考慮到學(xué)生的專業(yè)知識(shí)背景和國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展格局，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)，與時(shí)俱進(jìn)，砥礪知行，力求培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力突出的“創(chuàng)新型”人才。

【關(guān)鍵詞】光電顯示技術(shù);創(chuàng)新型;教學(xué);學(xué)習(xí)能力

光電顯示技術(shù)是將電子設(shè)備輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成視覺可見的圖像、圖形、數(shù)碼以及字符等光信號(hào)的一門技術(shù)。上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)為材料物理專業(yè)開設(shè)《光電顯示技術(shù)》專業(yè)選修課，目的是培養(yǎng)學(xué)生跟蹤和掌握國內(nèi)外的光電顯示技術(shù)的能力，為將來畢業(yè)從事相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)提前進(jìn)行必要知識(shí)儲(chǔ)備和學(xué)習(xí)能力儲(chǔ)備。

當(dāng)前，多種顯示技術(shù)創(chuàng)新涌現(xiàn)，如有機(jī)發(fā)光二級(jí)管（OLED）顯示、量子點(diǎn)（QD）顯示、Micro-LED 顯示[1]、激光顯示（LD）[2]等，推動(dòng)著顯示技術(shù)朝著高清化、全色化、大屏化、柔性化、綠色化方向發(fā)展。光學(xué)、半導(dǎo)體、材料、視頻、信息等技術(shù)的相互融合進(jìn)一步提升了光電顯示產(chǎn)品的競爭力、創(chuàng)新力和對(duì)終端消費(fèi)者的吸引力。國內(nèi)新型顯示產(chǎn)業(yè)政策環(huán)境不斷優(yōu)化，產(chǎn)業(yè)規(guī)模處于領(lǐng)先，技術(shù)創(chuàng)新能力持續(xù)增強(qiáng)，新型顯示材料獲得創(chuàng)新應(yīng)用，我國光電顯示關(guān)鍵材料對(duì)外依存度高，超過70%的相關(guān)材料依靠進(jìn)口[3]。

材料物理專業(yè)學(xué)生在學(xué)這門課的時(shí)候，了解光電顯示領(lǐng)域的新舊理論、新舊技術(shù)的同時(shí)，還需了解光電顯示技術(shù)相關(guān)材料的研究和開發(fā)。以前的教學(xué)注重光電顯示技術(shù)的技術(shù)細(xì)節(jié)，如器件的結(jié)構(gòu)和工作原理的詳細(xì)介紹，不注重光電顯示技術(shù)相關(guān)材料的研究概況介紹。以前的教學(xué)方法單一，主要采用講授方式，不注重根據(jù)教學(xué)內(nèi)容采用其他教學(xué)方式，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高。因此，有必要針對(duì)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方式進(jìn)行改進(jìn)。

1、教學(xué)內(nèi)容的改進(jìn)

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

1.1教案內(nèi)容科普化

以前的教案經(jīng)常采用器件結(jié)構(gòu)-工作原理-特點(diǎn)-性能指標(biāo)-應(yīng)用這種內(nèi)容框架，教學(xué)效果不好，學(xué)生知其然，不知其所以然，學(xué)習(xí)的是一個(gè)又一個(gè)器件結(jié)構(gòu)，一個(gè)又一個(gè)工作原理，不知道這種光電顯示器件發(fā)展成當(dāng)今這樣，學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界都經(jīng)歷了怎樣的認(rèn)知革命和技術(shù)革命。缺失這一教學(xué)內(nèi)容，對(duì)創(chuàng)新型學(xué)生的培養(yǎng)不利。因此，筆者將教案內(nèi)容科普化，通過查閱文獻(xiàn)資料，總結(jié)提煉，將每一種光電顯示技術(shù)的技術(shù)產(chǎn)生的過程呈現(xiàn)給同學(xué)們，比如科研人員和工程師在此過程中做出了什么貢獻(xiàn)，經(jīng)歷了怎樣的競爭過程，發(fā)生了什么奇聞?shì)W事，等等。同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣因此被大大激發(fā)起來，器件的結(jié)構(gòu)、原理和性能等知識(shí)學(xué)起來也不會(huì)那么枯燥乏味。

1.2光電顯示相關(guān)材料教學(xué)

材料物理專業(yè)學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備主要側(cè)重新材料的制備與性能研究，而不是器件設(shè)計(jì)與制造，所以結(jié)合材料物理專業(yè)學(xué)生的學(xué)力水平，突顯光電顯示相關(guān)材料介紹，國內(nèi)、國外新型顯示關(guān)鍵材料的發(fā)展現(xiàn)狀，從政策環(huán)境、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、技術(shù)創(chuàng)新能力、應(yīng)用階段等方面詳細(xì)介紹。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)，發(fā)展思路，重點(diǎn)發(fā)展方向?qū)ξ磥磉M(jìn)行展望。

2、教學(xué)方法的改進(jìn)

通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容的改進(jìn)，解決了“教什么、學(xué)什么”的問題，“怎么教，怎么學(xué)”的問題，涉及到學(xué)生學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，成為光電顯示技術(shù)課程教學(xué)需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。

2.1 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)

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

在課堂教學(xué)中，增加“新型光電顯示技術(shù)及相關(guān)材料”專題，進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，老師提供選題，學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)興趣確定選題，學(xué)生對(duì)新型光電技術(shù)及相關(guān)材料進(jìn)行調(diào)研，學(xué)生要重點(diǎn)關(guān)注新型光電顯示技術(shù)的由來及發(fā)展現(xiàn)狀及未來前景，及相關(guān)材料的研發(fā)概況，學(xué)生 PPT匯報(bào)完成后，老師一一點(diǎn)評(píng)，全體學(xué)生投票選出四名表現(xiàn)最優(yōu)秀的同學(xué)，任小組長，每組八人，自由組合，小組成員確認(rèn)后，通過互相協(xié)作，互相討論，對(duì)該選題進(jìn)行更細(xì)致更系統(tǒng)的調(diào)研，第二次調(diào)研結(jié)束后，四名小組長各自匯報(bào)一次PPT，老師進(jìn)行一一點(diǎn)評(píng)。老師在學(xué)生PPT的基礎(chǔ)上，將內(nèi)容科普化，重點(diǎn)突出光電顯示技術(shù)相關(guān)材料的研究概況，完成一次課堂教學(xué)。

2.2課程思政元素融入教學(xué)

我國光電顯示產(chǎn)業(yè)雖然已有規(guī)模優(yōu)勢(shì)，但在全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不均衡，關(guān)鍵材料與裝備對(duì)外依存度較高，利潤率整體偏低，產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在隱患，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)技術(shù)積累與國外企業(yè)尚存在較大差距，關(guān)鍵材料更是 “卡脖子”。光電顯示技術(shù)領(lǐng)域，是大國博弈的主戰(zhàn)場(chǎng)，有非常多的思政元素，比如：中國人如何突破國外的技術(shù)封鎖走出產(chǎn)業(yè)發(fā)展的困局，中國人幾十年如一日，艱苦卓絕趕超世界先進(jìn)國家技術(shù)水平，等等。課程思政元素融入教學(xué)，學(xué)生的使命感、家國情懷、奮斗意識(shí)等等被激發(fā)出來，學(xué)習(xí)變得更有意義，更容易將來融入學(xué)習(xí)型社會(huì)，迎接知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，為中華民族的偉大復(fù)興事業(yè)貢獻(xiàn)力量。

結(jié)語

光電顯示技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)競爭最為激烈的領(lǐng)域，其人才需求日益增加，對(duì)人才的專業(yè)素養(yǎng)要求越來越高，只有不斷更新課程內(nèi)容，采用更加開放、多元的教學(xué)方式，才能緊跟光電顯示技術(shù)發(fā)展的潮流，為國家多培養(yǎng)出創(chuàng)新型、學(xué)習(xí)型人才。

參考文獻(xiàn)：

[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(shù)發(fā)展主流[J]. 電子科學(xué)技術(shù)，2019（1）：53–61.

[3]高偉男，畢勇，劉新厚，許祖彥. 我國新型顯示關(guān)鍵材料發(fā)展戰(zhàn)略研究[J]. 中國工程科學(xué)，2020：1-158.

作者簡介：

馬云峰（1985-），男，漢族，博士，材料學(xué)院講師，研究方向?yàn)椋壕w生長技術(shù)及應(yīng)用。

基金資助信息：

上海高校青年教師培養(yǎng)資助計(jì)劃（編號(hào)：ZZyyx19001）、國家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目（編號(hào)：51802196）的資助