基于《液晶原理及技術》課程的教學改革探索
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摘 要：在《液晶原理及技術》的教學過程中，探究了多樣化教材選擇、理論與實踐相結合以及復合教學模式等對學生學習該門課程的積極作用。通過將抽象的理論知識與生活中的實際產品、實驗室里的研究工作相結合，引導學生更為積極主動地學習與挖掘顯示技術中的理論知識。在課堂上通過多種途徑強化師生互動，將傳統的教與學的授課方式改變為互動式的新型授課模式，在實際的教學過程中產生了良好的效果。
關鍵詞：液晶原理及技術 授課模式 主動學習意識
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）03（b）-0156-02
作為信息產業的重要組成部分，顯示器件正在加速推進其平板化進程。在當前的信息革命時代，顯示技術及顯示器件在信息技術的發展過程中扮演著十分重要的角色。包括電視、電腦、手機等便攜式設備以及各類儀器儀表上的顯示屏幕都為人們的日常生活和工作提供了大量的數據與信息。隨著液晶顯示行業以及相關學科的不斷發展，許多高校紛紛開設了與顯示技術相關的專業課程，從而達到為國家和社會培養和輸送大批高質量專業人才的目的[1]。
為此筆者學校材料科學與工程學院針對材料物理與材料化學專業的高年級本科生開設了《液晶原理及技術》作為專業選修課程，該課程共設32學時2學分。該課程要求學生在掌握基本的物理、化學、材料等相關的理論知識的基礎上，逐漸向應用性較強的專業技術完成過渡。在《液晶原理及技術》的授課過程中，如何將偏理論的液晶原理知識與偏應用的液晶顯示技術有機地結合起來，同時最大限度地調動學生的學習興趣，這是該課程重點考慮的問題。下面我們將對該課程教學過程中遇到的問題以及經驗作如下總結。
1 《液晶原理及技術》教學中存在的問題
《液晶原理及技術》作為一門專業課程，要求學生具有一定的理論知識。該課程的授課內容大致可以分為兩個部分：第一部分是對光電顯示技術的理論知識進行深入講解;第二部分則是結合工程實踐講授光電顯示技術的應用。前者要求授課教師對學生基礎知識的掌握情況有一個基本了解，后者則要求授課教師時刻緊跟當前的最前沿技術，唯有理論與實踐同步抓起，才能達到較為理想的授課效果。
在光電顯示技術的理論知識的授課部分，課程涉及到較多有機電致發光器件以及場效應晶體管器件的光電理論知識。盡管高年級學生在前期已經學習了相關的理論課程，但每個學生的掌握情況不一，如何使絕大多數學生在學習該課程的過程中能夠將已有的理論知識順暢地遷移至該課程的學習中，這是授課教師需要在理論授課過程中仔細考慮的問題。
而在光電顯示技術的應用環節，盡管該課程具有較強的應用課程的屬性，但受限于時間、空間，沒有辦法讓學生親身體驗到顯示面板如何從一塊空白玻璃基板轉化為我們生活中的精密電子設備。如何在有限的教學資源條件下，讓學生真切體會到面板技術為人們的日常生活帶來的變革，這是授課教師需要在顯示技術的應用環節考慮的另一個問題。
2 教學改革實踐
針對上述問題，該課程從教材、課件、教授方式等進行了嘗試與改革，通過多種方式多種途徑加強師生互動，將當下最為前沿性的研究成果融入到理論教學當中，最大限度地引導學生學會理性地思考問題，并能夠用科學的方式、方法解決問題。
2.1 豐富授課內容，既要因材施教又要與時俱進
《液晶原理及技術》課程緊密圍繞當前最為主流的液晶顯示技術，授課教師要力求在有限的授課時間內傳授盡可能豐富的課程內容。針對該課程的內容，目前市面上相關的高校專業教材非常豐富。為了盡可能兼顧不同學生的學習興趣，該課程選擇了一本內容上既涵蓋液晶理論知識同時又包含顯示器件設計的實踐內容的教材作為主要參考教材，即馬群剛老師的《TFT-LCD原理與設計》（電子工業出版社）[2]。與此同時，還向學生們推薦了各有偏重的參考書目作為輔助教材。孫士祥老師主編的《液晶顯示技術》（化學工業出版社）[1]較為偏重顯示器件的工藝制造過程，而黃子強老師編著的《液晶顯示原理》（國防工業出版社）[3]則較為偏重液晶材料以及顯示器件的基礎原理。學生可以根據個人的興趣，在課余時間進一步加深對該課程的理解與認識。
作為一門應用性較強且發展迅速的學科，書本只能將最基本的理論知識傳授給學生。授課教師還要隨時關注顯示領域的最新研究成果以及顯示行業的發展現狀，并將最前沿的應用知識與學生分享，讓學生懂得學以致用。例如2019年2月24日華為公司發布了一款5G“折疊屏”手機Mate X，這一驚艷的產品代表了新一代OLED面板的最新成果。再比如，汽車界新勢力拜騰汽車在去年發布了一款配備48寸液晶屏的概念車，這一大膽創新的應用為人們勾畫出了由液晶顯示技術所引領的未來生活藍圖。通過將上述最前沿的產品與技術作為此門課程的授課素材，既可以極大地調動學生的學習興趣，同時還能夠讓學生更為真切地感受到液晶顯示技術與OLED顯示技術各自的技術特點，讓學生有意識地從書本走入生活，再從生活回歸書本。
2.2 緊密聯系科研工作，培養學生的科研興趣
該門課程還可以與筆者學校材料科學與工程學院內有機光電材料與器件的優勢學科相互結合，在講授理論知識的基礎上，鼓勵學生參與到與該課程密切相關的科研項目研究中，例如有機場效應晶體管、有機發光二極管、光場成像等技術。通過讓學生走進實驗室的方式，對該課程中所涉及的材料技術、工藝技術等形成更為形象化的認識。例如在顯示技術中所涉及的顯示電極氧化銦錫常常作為透明電極材料被用于各類有機光電器件，新一代的OLED顯示技術與實驗室開展的相關研究工作具有完全相同的工作原理。該課程期待在向學生傳授與顯示技術相關的理論知識的同時，讓學生有機會接觸到相關的科研工作，培養學生思考問題、分析問題以及解決問題的科研素養，形成初步的科研思路。 2.3 多樣化的授課方法，培養學生自主學習能力
傳統的教學模式下，教師往往較為注重課本理論知識的傳遞，而學生也只是機械地記憶，以便應付期末考試。這一方法顯然已經無法適應現代信息社會對于人才的需求[4]。因此，在《液晶原理及技術》的授課過程中，我們在教學上進行了多樣化的教學嘗試。除了傳統的幻燈片放映方式，我們還結合了視頻教學，將一些原理性的抽象知識通過一種更為形象生動的方式呈現出來。例如，當講授顯示技術的發展給人們的生活帶來的變化時，我們通過展示一段京東方科技集團的科技宣傳片，展望顯示技術為人類文明創造的未來生活。此外，實物展示也是一種非常直觀的授課方式。例如，通過展示一臺筆記本電腦屏幕在受力情況下的顯示圖像的變化，可以非常清楚地為學生展示軟屏與硬屏的結構差異。課后通過讓學生自主調研實際生活中的顯示技術的應用及其使用原理，可以進一步激發學生的主動學習意識，同時也能夠加深對課堂上理論知識的理解。
3 結語
在《液晶原理及技術》的教學過程中，針對學生的理論知識學習的差異、應用技術的形象化以及提高學生積極性等幾個問題，我們嘗試從多種教材選擇、理論與實踐相結合、多樣化授課嘗試等方面不斷優化課堂授課，通過鼓勵學生從課堂到生活、從課堂到實驗室的方式培養學生的科研興趣，有意培養學生的自主學習意識。通過將上述若干方法相結合，師生互動程度顯著增強，學生學習主動性也顯著提高，在實際教學中取得了較好的效果。
參考文獻
[1] 孫士祥，王永，陳羽.液晶顯示技術[M].北京：化學工業出版社，2013.
[2] 馬群剛.TFT-LCD原理與設計[M].北京：電子工業出版社，2011.
[3] 黃子強.液晶顯示原理[M].北京：國防工業出版社，2013.
[4] 張薇.光電子發光與顯示技術課程教學改革的探索與實踐[J].科技創新導報，2013（16）：156-157.
?、倩痦椖浚航K省高等學校自然科學研究面上項目（項目編號：17KJB480008）;江蘇省南京郵電大學引進人才科研啟動（項目編號NY217141）。
作者簡介：李明光（1987—），男，漢族，山東濟寧人，博士，講師，研究方向：有機電致發光器件與光伏器件。
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