《光电显示技术》通识课的探索与实践

周 楠，谢 涌，李晓波，刘金妹

（西安电子科技大学，陕西 西安 710126）

科技和经济的快速发展要求高校培养的人才既精又宽，通识教育顺势成为高等教育中专业教育的重要补充，并得到快速发展。作为一种全新的教育理念和人才培养模式，通识教育在经历了推广普及、建设完善两个阶段之后，进入了第三个阶段——教学质量提升阶段。教育部门开始全面关注“教学质量和教学效果”，旨在实现培养创新人才的目标。就目前的实施现状来说，学生的满意度较低，通识教育的教学质量还有待进一步提升。通识教育不同于专业教育，其学习过程并非是一个个知识点的理解，具有知识交叉和融合等特点；学习方法强调开阔思维、主动思考、和融会贯通等；学习效果也很难用一次试卷测试来检测。因此，通识课的讲授老师必须在课程定位、内容设置、教学实施及效果评估等方面不断的探索和实践，深入剖析教学实践中的问题，并针对相应的问题提出有效的改革措施，才能实现较理想的教学目标。

本文以自己主讲的《光电显示技术》通识课为例，从课程定位、内容设置、教学实践存在的问题、教学改革策略初探等方面进行了思考和总结，期待文中所述能为其他通识课和专业课的建设提供一定的参考。

1 课程定位

本课程是材料、光电等工科专业的基础课程，其性质是属于导论课程；同时，这也是一门关于光电显示的科普课程。本课程将系统地介绍光电显示技术的概况、发展历程及其技术基础，涉及薄膜晶体管、触摸屏技术、液晶显示技术及其他新型显示技术等。通过本课程的学习，学生将对市场上主流的显示技术和较为前沿的显示技术有较为全面的了解，为后续专业基础课、专业课的学习及研究生阶段的科研打下坚实的基础。此外，本课程的特色在于内容全面新颖，通过生动的方式、简单的案例和浅显易懂的表达，勾勒出不同的显示技术在学生脑海中的知识框架，让他们领略到高新科技的魅力，还融入了一系列的思政元素，以实现全面育人和立德树人的育人目标。

2 内容设置

通识课程旨在“提升学生的融会贯通能力和创新意识，培养学生的人文素养和科学素养”。[1]我们开设的《光电显示技术》通识教育课，主要是针对材料、光电、微电子及相关专业的理工科学生，目的是让学生了解光电显示技术的发展历程、主流光电显示技术的原理及应用，拓宽学生的专业视野并陶冶学生的科学情趣，提升学生的创新思维。

通识课程的宗旨决定了其教学内容有别于专业课程，讲授过程中应特别注意强调知识的交叉融合性和趣味性，以达到“拓展课程的广度、深度和温度”的目的。因此，在教学内容的选择上，我们要注重强调知识的基础性和逻辑性，注重前沿交叉科技的引入。本课程的讲授内容重点涉及以下几个方面的内容：

（1）了解光电显示的定义、光电显示技术的种类、发展史及未来展望。熟悉光电显示技术基础，包含色度学基础、显示器的主要技术指标。

（2）平板显示器具有高分辨率、宽色域、大面积显示等优点，而有源矩阵显示驱动的薄膜晶体管器件的发展，是平板显示广泛应用的重要保证。因此，学生有必要了解薄膜晶体管的种类、原理、制备工艺及其应用。

（3）背光源作为液晶显示器的光源，是照明技术中重要的组成部分。学生需要了解背光源技术的发展历程、分类、组件和关键技术及对显示效果的影响。

（4）随着科技的进步，触摸屏成为一种便捷的人机交互技术，用来取代键盘和鼠标，以实现对电子产品操作的部件；液晶显示技术成为智能手机等设备的主流显示技术。因此，学生需要了解触摸屏材料的选择和触摸屏技术的原理、液晶显示技术的原理及发展趋势。

（5）激光显示技术作为第四代显示技术，可以实现更大色域的图像再现；有机发光二极管因自发光、广视角等特点，成为下一代的“明星平板显示技术”。因此，学生有必要了解激光显示技术和有机发光二极管技术的发展史、关键技术、显示特点及产业化等。

（6）最后介绍其他新型的显示技术，涉及数字影院、巨幕电影、发光二极管等显示技术的系统组成、工作原理等。

作为一门导学类的、跨学科的基础课程，在教学内容组织时除了要注意内容的基础性、与社会生活的贴合性、与学校教育的相适性、内容的逻辑性和系统性等方面，[2]还要注意知识深度的把握和课程思政的融入，以提升课程的深度和思想的温度。为此，在近两年的教学改革和实践中，本课程还重点关注了以下两个方面内容的引入：

（1）提升教学的深度，拒绝“水课”。通识教育课程的目标是实现“思想启迪、价值引领、能力塑造和素质提升”。[3]然而，目前，学生对通识课“枯燥无味”的评价却普遍存在，距离上述目标的实现较远。因此，本人在该通识课的讲授中，注重使用启发式教学，每节课适量引入了有质量的问题和有碰撞的讨论，以鼓励学生独立思考，培养其解决问题的能力，以达到知识体系和学科思维融会贯通的目的。

（2）适量引入课程思政，提升思想的温度。思政教育是国家倡导的育人思想，也是传承中华民族优秀品德和社会主义核心价值观的重要手段。通识教育是高等教育的重要组成部分，而课堂是传授知识和引导思想教育的主要场所，作为高校老师，需要在通识课堂上，及时寻找思政教育的时机，肩负起传承文化内涵和人文精神的重任，将课程思政和通识教育有机结合，以实现立德树人的教育目标，让学生树立正确的思想道德，达到知识和思想的统一。

3 教学实践问题剖析

《光电显示技术》通识课程已经进行了两年的教学改革和实践。本门课程每年有近百人选修，包括材料、光电工程、机电等专业的学生。从学生的出勤率、回答问题的积极性及课程论文成绩来看，学生对本门课的教学过程是相对满意的。但是仍不排除存在少量问题，经过深刻的思考和总结，上述问题概括为以下几个方面：

3.1 内容设置偏重知识化、专业化和应用化，与高中知识衔接程度不够

目前，该门通识课内容设置较贴近生活实际，也含有一些深度的硬核知识。但是，笔者在认真思考之后，认为仍存在以下两个问题，一是内容设置偏向知识化、专业化和应用化，和专业课的内容设置较为相似，这种现象也许是国内高校通识课的通病和教师的思维定式，在一定程度上违背了通识课的设置初衷，该课程的设置没有充分发挥通识教育的机能。二是光电显示技术涵盖的知识点（半导体器件及原理等）和高中知识有脱节现象，未进行充分的光电显示基础知识讲授，导致学生产生“晦涩难懂、原理深奥”的感觉，出现知识理解障碍的现象。这些都不利于实现“全面育人”的教学目标。

3.2 教学方式相对单一

通识课旨在培养学生的创新思维，其教学方法显然也不应该局限于讲授，应该依教学内容灵活设置。目前，本门通识课穿插了影视资源教学，以调节学生的上课情绪；同时，还设置了两个学时的小组讨论课，每组同学在文献调研之后，分别以PPT的形式简单介绍主流光电显示技术的最新进展和发展方向，并将该评定成绩作为平时作业成绩之一，拟在考核学生的文献调研能力和分析问题能力。尽管如此，本门通识课的教学方式仍相对单一，并未让学生真正感觉到通识课与其他专业课程的不同，也未真正起到开拓学生思维、提升创新能力的作用。

3.3 考核缺乏科学性

目前，该门通识课的考核方式相对简单，仅包含平时作业成绩和课程论文成绩。平时作业成绩占比60%，三次作业各占20%，主要考核学生的文献调研能力；课程论文成绩占比40%，学生自拟题目撰写本课程相关的大论文，主要考核发现、分析和解决问题的能力以及文字表达能力。这种教学效果评价虽然相对开放，但是仍然存在“重结果、轻过程”的考核方式，忽视了对学生课堂表现及思想提升的检查，不太有利于调动学生的积极主动性。

4 教学改革策略初探

基于本课程在实践过程中存在的上述问题，我们拟进行教学改革和创新，拟采取的策略涉及以下几个方面：

4.1 注重教学内容的选取，拓展学生的知识

通识教育的倡导源于对高等教育偏向专业化的纠正。其根本目标在于培养“全面发展的人”。因此，通识课教学内容的设置原则不同于专业课程。在教学内容的选取上，考虑到不同专业、不同年级之间的差别，其内容应遵循科学性、实用性、趣味性相结合的原则，内容应该注重强调普遍性和入门性，主要介绍光电显示技术的概况、发展历程及技术原理、存在问题及未来的发展方向。此外，通识教育的教育理念和教学目标远高于专业教育，需要在学生内心感悟、能力提升、发展潜力提升方面发挥潜移默化的作用。因此，内容设置上可尝试融入开放性的问题和知识，采用时事中鲜活的案例，注重学科的交叉融合，重视若干学科之间的联系，提升学生对该领域的兴趣，为学生提供分享自己想法的平台。[4]在充分了解通识课设置初衷的基础上，认真选取教学内容，做好通识教育。

4.2 丰富教学方法，开拓学生思维

优秀的通识课是为了“打开学生思想的大门，孕育新的思维方式，培养学生的创新精神和人文精神”，将对学生的成长和发展产生深远的影响。当通识课的讲授可以让学生内心受到洗礼的时候，说明通识教育起到了“全面育人”的作用。因此，通识课的讲授方法非常重要。因此，在现有的拓展教学方式的基础上，我们可以尝试采用非课堂讲授的教学方式，提升学生的学习兴趣；也可以尝试融入有趣的、和生活相关的光电显示技术的讨论课程，激发学生的学习兴趣；此外，要充分发挥学生在通识课教学中的主角的地位，让他们积极参加到课堂教学中，给学生更多的关注和赞美，以使课堂形成“期待-现实”的良性循环。[5]

4.3 改革考核方式，公平公正的考核学生的素质及学习效果

学生对通识课的轻视一定程度上取决于考核的不严格和不科学、及对教学课堂秩序管理不严格。为了提升教学效果，应该采用相对科学的评估方式，例如，适当引入课堂成绩、奖励回答问题的学生，有效干预学生在课堂的不良行为，规范课程论文成绩的打分标准，公平公正的考核学生的能力、素质及学习效果。

4.4 实施研究性教学，并引用科学探索实例，提升学生的科研素养

研究性教学是指在教师的帮助下按照科学研究的模式来使学生获取知识并完成教学目标。[6]在通识课《光电显示技术》的课堂教学中，可尝试在章节结课末尾，让学生简述某一种光电技术的原理、优缺点等，并给出自认为可行的发展方向。这种研究性教学的引入，不仅提升了学生分析问题的能力，培养了他们的团队精神，而且有助于激发学生的求知欲，提高他们主动探究的科研能力。

科技的进步都是一个长期的、渐进的、复杂的过程，向学生灌输光电科技的发展史，可以让学生感知科学家的发展思路和对科技的执着认识态度，从而掌握科学思维能力和创新能力。例如，在讲授发光二极管（LED）发展时，可以尝试引入介绍美国伊利诺伊大学香槟分校教授 Nick Holonyak，他孜孜以求不断创新，终于在全球首个实现了实用的可见光谱LED，这一技术被广泛应用于世界各地的灯泡、设备显示器和激光器等；此外，他还发明了闸流管，实现了直流电和交流电的相互转换能力，终生获取了四十多项专利和众多奖项，被人们称为“LED之父”。通过引入科学家的探索事例，让学生了解到科技的进步不是一蹴而就的过程，需要经过长期的、深入的学习和探究，从而培养学生的科学精神和学习兴趣。

5 总结

综上所述，作者认为，面向材料、光电、微电子等理工科专业本科生开设通识课程《光电显示技术》对于光电等专业的本科生来讲是非常有必要的。通过教学实践的探索，如合适的课程定位、精心设置课程内容、深入剖析教学实践中存在的问题、探索教学改革和创新策略等，全面提升该通识课的教学质量和教学效果，达到拓宽学生的知识面、提升学生科学素质和理性逻辑思维能力的目的，对其他相关课程的改革和实践也具有一定的参考意义。