光电技术课程思政教学研究*

陆益敏 王海

安徽工程大学机械工程学院 安徽芜湖 241000

0 引言

光电效应是贯穿于光电技术课程的主线和基本理论依据，其中涉及光波粒二象性、光子假说、热辐射理论及半导体物理等知识点[1]。这些理论从最初建立到中期完善，基本在20 世纪的欧洲完成，艾尔伯特·爱因斯坦、马克斯·普朗克、玛丽亚·居里、马克斯·玻恩、尼尔斯·波尔等相关理论提出者或实验验证者都是欧洲的科学家。学生时常会提出这样的疑问：“中国在光电领域有哪些科学家”“中国在光电领域有哪些成就”。这些看似学生的好奇行为，实际上是一种对中国科技向高水平发展的向往，学生内心充满对肯定回答的渴望，是发自内心的、最朴实的民族自尊心的体现[2-3]。

为满足学生的期待、激发学生的爱国情怀与担当意识，更为贯彻习近平总书记关于“要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全过程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面”[4-5]的重要指示，光电技术课程梳理新中国建立以来光电领域的科技、设备、应用发展状况及具有国际先进性和国内领先性的案例，整理出在光电领域中发挥重大作用的学术大家、优秀机构/团队及默默贡献的平凡个人，紧密围绕“光电”这个主题，并在光电技术课程相关章节讲授中自然切入，杜绝为思政而思政的“两张皮”[6-7]。

1 光电技术课程概况

光电技术课程共32 学时，为满足教学大纲要求，从多年的教学经验考虑，学院近年来采用由天津大学王庆有教授主编、电子工业出版社出版的《光电技术》（第4 版）。该教材主要侧重于半导体光电效应基础知识、光电转换基本电路及光电技术应用[8]，能够很好地适应教师的备课和讲授；同时，经过多位授课教师和专业负责人的共同研讨，弱化其中部分章节，引导学生自学。该教材深入浅出，能被大多学生接受。

2 光电技术课程思政教学方案

课程思政教学改革的目的在于向学生传递知识、讲授技能的同时，将塑造和引领学生的价值观与知识传授有机结合，关注“学生怎么样了”“学生有什么收获”[7,9]。

2.1 认清教育形势，调整育人策略

光电技术课程思政教学目标为：1）培养爱国主义，教育学生热爱和拥护中国共产党，不忘初心、牢记使命，立志扎根人民、奉献国家，将专业所学实践于国家建设中；2）树立坚定理想，引导学生树立远大理想和中国特色社会主义共同理想，增强中国特色社会主义道路自信、理论自信、制度自信、文化自信，立志肩负起民族复兴的时代重任；3）锤炼品德修为，突出诚信引导，培养学生道德素养，让学生明白诚信是大学生基本学术诚信的最根本要求；4）激发奋斗精神，激励学生树立高远志向，敢于担当，具有勇于奋斗的精神状态、乐观向上的人生态度，做到刚健有为、自强不息。

2.2 贯彻“四有”原则

“四有”原则是指光电技术课程思政力求有高度、有深度、有广度、有热度[10]。有高度，即立足于国家建设、社会需求和学校定位的角度看课程教学，高屋建瓴地理解专业人才培养的重要意义，拓展课程教学的时空和学生学习的高度；有深度，即把握专业培养目标对课程教学的要求，结合专业要求，遵循课程的知识体系，将思政元素融入课程中；有广度，既培养求真务实、实践创新、精益求精的工匠精神，又培养踏实严谨、耐心专注、吃苦耐劳、追求卓越、诚信为本的优良品质；有热度，贴近时代、贴近实践、贴近学生，结合热点话题、热门事件，引导学生用自己的理解看世界，体会国家的发展，从而提高学生学习的积极性，增强“四个自信”“四个认同”。

2.3 研究并实践光电技术课程思政教学

深入开发光电技术课程的教学资源，更有效地将专业课程与思政教育有机融合，结合教师自身经历和教学经验，密切联系学生的专业、发展及后期可能的工作领域，紧跟时事，让思政与时代热点相扣、与学生未来工作岗位相连、与学生的人生成长相关[11]。光电技术课程资源深入开发着力于两个方面：一是讲解知识点时，将相关的社会主义核心价值观、工匠精神、团队精神、担当意识等方面的思政元素自然渗透于教学过程，培养学生精益求精的大国工匠精神；二是结合每章学习内容，向学生介绍光学、光电子领域的人和事，讲述名人大家“饮水思源”、为国奋斗的故事，融入当代平凡岗位铸就不平凡事业的时代楷模和平凡人物，让学生切切实实地感受与专业知识点有关联的思政元素，并在潜移默化中欣然接受。光电技术课程思政教学方案如表1 所示。

表1 光电技术课程思政教学方案

每章知识点及思政要素如下。

第1 章 光电技术基础

知识点：掌握光辐射的度量、光谱辐射分布与量子流速率、物体热辐射以及辐射度参数与光度参数的关系，了解半导体对光的吸收和光电效应。

思政要素：饮水思源。王大珩，男，1915 年2月出生，原籍江苏吴县（今苏州市），中国两院院士，中国近代光学工程的重要学术奠基人、开拓者和组织领导者，“两弹一星功勋奖章”获得者，杰出的战略科学家、教育家。虽然出生于日本东京，但从不忘记自己是中国人，克服重重困难学成归国，为中国光学事业的起步、发展奠定极其重要的基础，被称为中国“光学之父”。部分教学课件如图1所示。

图1 光电人物：“光学之父”王大珩

第2 章 光电导器件

知识点：了解光敏电阻的原理与结构，掌握光敏电阻的基本特征、光敏电阻的变换电路及光敏电阻的应用实例。

思政要素：志存千里、高瞻远瞩。“不要再讲科学仪器重要不重要的问题了，国家要富强，必须发展国产科学仪器。”这是中国工程院院士金国藩的呼吁。从对光电器件、仪器的选择需要有高瞻远瞩的意识和志存高远的胸怀，才能够得到令人信服的科学结论。引导学生在解决问题、分析问题时，善于思考、勤于思考。

第3 章 光生伏特器件

知识点：掌握光电二极管、其他光生伏特器件及伏特器件的偏置电路，了解体光电器件的特性参数与选择。

思政要素：不忘初心，牢记使命。介绍中国信息光电子事业主要开拓者、光电子学家、中国科学院院士王启明。瞄准中国光电领域与国外差距，立志发展中国的信息光电子事业，在20 世纪70 年代的特殊时期临危受命，主持研制我国第一台室温连续波运作10 万小时的半导体GaAs 激光器，在多个光电子理论与技术方面实现零的突破。启发学生做人做事首先要以大局为重，站在人民事业的肩膀上，无往而不胜。

第4 章 光电发射器件

知识点：了解电发射阴极，掌握光电管与光电倍增管的工作原理、倍增管的基本特性和倍增管的供电电路，了解倍增管的典型应用。

思政要素：平凡岗位造就不平凡事业。引入国防科技大学年轻的副教授侯静，她虽然是一名普通的军校教员，但她勇于担当、坚持不懈和不断创新，攻克了高能激光武器中的一个个难题，成为中国人心中的“激光女神”。

第5 章 发光器件与光电耦合器件

知识点：掌握二极管的基本工作原理与特性，了解二极管的应用与半导体激光器；掌握耦合器件及其应用。

思政元素：创新精神和工匠精神。特立独行的陆军工程大学程勇教授，瞄准战场恶劣环境对激光器的苛刻要求，打破思维定式，用亘古不变的创新精神和坚持不懈的工匠精神，发明了免调试固体激光器，创造出经得起战场环境考验的克敌利器。

第6 章 几何方法的光电信息变换

知识点：掌握变换电路的分类，了解基于几何光学方法的光电信息变换及其电路。

思政要素：团队精神。每年各省市都举行光电技术方面的技能大赛，促进光电事业的发展和创新，需要通力合作的团队精神；全国大学生光电设计大赛顺利举办十届，旨在提高团队成员紧密合作、精诚团结，发挥光电技术及其应用的精髓。

第7 章 物理方法的光电信息变换

知识点：掌握相干光（激光）的干涉与衍射原理，了解基于物理光学方法的光电信息变换及其电路。

思政要素：传承精神与担当意识。中国科学院长光所、安光所、上光所、西光所的建立和发展体现出中国光电科学技术的传承，是一部中国发展史的缩影；同时，需要更多的年轻人投身光电科技的发展，勇于担当、敢于创新才能有更加辉煌的成就。

第8 章 图像信息的光电变换

知识点：了解传感器简介、成像原理与电视制式，掌握耦合器件和CMOS 图像传感器；了解热成像和图像的增强与变像。

思政要素：民族自豪感、自信心。展示中国的光电成就：1）领先国际的氟代硼铍酸钾（KBBF）晶体，唯一能实际输出深紫外激光的非线性光学晶体，2009 年开始禁止对外出口，可见其战略价值，部分教学课件如图2 所示；2）军事光电技术新宠新型低层防空武器——“低空卫士”和“沉默猎手”，对低小慢目标实施无附带损伤的打击，建立区域防空安全。展现中国光电事业发展成绩，激发学生树立民族自信心和自豪感。

图2 光电成就：“卡美国脖子”的KBBF 晶体

3 相关配套措施

光电技术课程思政不是简单地植入概念，而是要将思政元素融入课程中，让学生受到感染，激发学生的爱国主义情怀，培养学生良好的科学态度、工匠精神，帮助学生树立正确的人生观、价值观和世界观，需要建设光电技术思政教学案例库、建立育人效果考核评价机制和强化课程全面育人理解等。相关配套措施体现在四个方面：1）根据光电技术知识体系的主要内容分割知识点，组织教师编写思想政治教育案例，结合网上案例库，根据实际授课的效果及最新的发展趋势不断调整；2）建立课程思政评价和反馈机制，建立光电技术课程育人功能的评价体系和反馈渠道，力求客观、全面；3）定期组织教学团队成员讨论课堂教学和课后作业效果，要求专业及同行对课程思政育人效果的评价，通过问卷、访谈、座谈等形式了解学生的学习效果；4）根据评价结果分析不足，不断改进并完善课程思政体系，实现课程育人、反馈、改进的良好循环，进一步提升课程思政的育人功能。

4 结束语

课程思政不是将思政元素强行插入课程教学、相互割裂，而是联系课程过程中的知识点有机融入相关具有正能量的人、事、物，引导学生增强爱国情操、民族情怀和团队情感，不断地激励他们的创新精神和担当意识。光电技术课程通过融入中国光电领域的研究大家和平凡人物，引导学生积极进取的学习和工作热情；通过讲述中国光电领域的研究机构发展和成就，激励学生的民族自信心、自尊心和自豪感；宣传历届大学生光电竞赛，鼓励学生参加相关赛事，用实际行动来增强学生对团队精神的理解、感悟和实践。近一年，两个专业的光电技术课程教学显示，该课程思政取得了良好的效果。