“创新型”人才培养前提下的《光电显示技术》课程教学实践

马云峰 徐家跃

【摘 要】光电显示是信息化、智能化时代我国战略性新兴产业重点发展方向之一，对创新型人才的需求日益紧迫。我们重新审视《光电显示技术》课程教学，考虑到学生的专业知识背景和国内外技术发展格局，对教学内容进行调整，对教学方法进行改进，与时俱进，砥砺知行，力求培养学习能力突出的“创新型”人才。

【关键词】光电显示技术;创新型;教学;学习能力

光电显示技术是将电子设备输出的电信号转换成视觉可见的图像、图形、数码以及字符等光信号的一门技术。上海应用技术大学为材料物理专业开设《光电显示技术》专业选修课，目的是培养学生跟踪和掌握国内外的光电显示技术的能力，为将来毕业从事相关领域的研发提前进行必要知识储备和学习能力储备。

当前，多种显示技术创新涌现，如有机发光二级管（OLED）显示、量子点（QD）显示、Micro-LED 显示[1]、激光显示（LD）[2]等，推动着显示技术朝着高清化、全色化、大屏化、柔性化、绿色化方向发展。光学、半导体、材料、视频、信息等技术的相互融合进一步提升了光电显示产品的竞争力、创新力和对终端消费者的吸引力。国内新型显示产业政策环境不断优化，产业规模处于领先，技术创新能力持续增强，新型显示材料获得创新应用，我国光电显示关键材料对外依存度高，超过70%的相关材料依靠进口[3]。

材料物理专业学生在学这门课的时候，了解光电显示领域的新旧理论、新旧技术的同时，还需了解光电显示技术相关材料的研究和开发。以前的教学注重光电显示技术的技术细节，如器件的结构和工作原理的详细介绍，不注重光电显示技术相关材料的研究概况介绍。以前的教学方法单一，主要采用讲授方式，不注重根据教学内容采用其他教学方式，导致学生学习的积极性不高。因此，有必要针对教学内容及教学方式进行改进。

1、教学内容的改进

光电显示技术涉及到的器件门类繁多，比如：阴极射线管、液晶显示器、发光二极管、等离子体显示器件、激光显示技术、大屏幕显示技术以及上文提到的近年来发展起来的诸多新型显示技术。在32学时的限制下，这就涉及到“教什么、学什么”才能满足行业需求。

1.1教案内容科普化

以前的教案经常采用器件结构-工作原理-特点-性能指标-应用这种内容框架，教学效果不好，学生知其然，不知其所以然，学习的是一个又一个器件结构，一个又一个工作原理，不知道这种光电显示器件发展成当今这样，学术界和产业界都经历了怎样的认知革命和技术革命。缺失这一教学内容，对创新型学生的培养不利。因此，笔者将教案内容科普化，通过查阅文献资料，总结提炼，将每一种光电显示技术的技术产生的过程呈现给同学们，比如科研人员和工程师在此过程中做出了什么贡献，经历了怎样的竞争过程，发生了什么奇闻轶事，等等。同学们的学习兴趣因此被大大激发起来，器件的结构、原理和性能等知识学起来也不会那么枯燥乏味。

1.2光电显示相关材料教学

材料物理专业学生的知识储备主要侧重新材料的制备与性能研究，而不是器件设计与制造，所以结合材料物理专业学生的学力水平，突显光电显示相关材料介绍，国内、国外新型显示关键材料的发展现状，从政策环境、产业规模、技术创新能力、应用阶段等方面详细介绍。从产业发展目标，发展思路，重点发展方向对未来进行展望。

2、教学方法的改进

通过对教学内容的改进，解决了“教什么、学什么”的问题，“怎么教，怎么学”的问题，涉及到学生学习能力和创新能力的培养，成为光电显示技术课程教学需要重点关注的问题。

2.1 翻转课堂教学

近几年，出现了几种新的光电显示技术或关键材料，比如：（1）印刷显示及其关键材料;（2）蒸镀OLED显示材料;（3）激光显示及其关键材料;（4）Mini-/Micro-LED显示及其关键材料;（5）量子点显示及其关键材料;（6）反射式显示及其关键材料;（7）液晶显示关键材料;（8）柔性显示及关键材料，等等。

在课堂教学中，增加“新型光电显示技术及相关材料”专题，进行翻转课堂教学，老师提供选题，学生根据学习兴趣确定选题，学生对新型光电技术及相关材料进行调研，学生要重点关注新型光电显示技术的由来及发展现状及未来前景，及相关材料的研发概况，学生 PPT汇报完成后，老师一一点评，全体学生投票选出四名表现最优秀的同学，任小组长，每组八人，自由组合，小组成员确认后，通过互相协作，互相讨论，对该选题进行更细致更系统的调研，第二次调研结束后，四名小组长各自汇报一次PPT，老师进行一一点评。老师在学生PPT的基础上，将内容科普化，重点突出光电显示技术相关材料的研究概况，完成一次课堂教学。

2.2课程思政元素融入教学

我国光电显示产业虽然已有规模优势，但在全产业链发展不均衡，关键材料与装备对外依存度较高，利润率整体偏低，产业发展存在隐患，国内产业技术积累与国外企业尚存在较大差距，关键材料更是 “卡脖子”。光电显示技术领域，是大国博弈的主战场，有非常多的思政元素，比如：中国人如何突破国外的技术封锁走出产业发展的困局，中国人几十年如一日，艰苦卓绝赶超世界先进国家技术水平，等等。课程思政元素融入教学，学生的使命感、家国情怀、奋斗意识等等被激发出来，学习变得更有意义，更容易将来融入学习型社会，迎接知识经济时代，为中华民族的伟大复兴事业贡献力量。

结语

光電显示技术已经成为当今社会竞争最为激烈的领域，其人才需求日益增加，对人才的专业素养要求越来越高，只有不断更新课程内容，采用更加开放、多元的教学方式，才能紧跟光电显示技术发展的潮流，为国家多培养出创新型、学习型人才。

参考文献：

[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]许祖彦，毕勇，张文平. 激光显示是我国新型显示技术发展主流[J]. 电子科学技术，2019（1）：53–61.

[3]高伟男，毕勇，刘新厚，许祖彦. 我国新型显示关键材料发展战略研究[J]. 中国工程科学，2020：1-158.

作者简介：

马云峰（1985-），男，汉族，博士，材料学院讲师，研究方向为：晶体生长技术及应用。

基金资助信息：

上海高校青年教师培养资助计划（编号：ZZyyx19001）、国家自然科学基金青年项目（编号：51802196）的资助