应用技术背景下的光电材料实验改革思路探讨

刘志福+储耀卿+李杨

摘 要：为适应应用技术背景下的大学转型，培养学生的实践、创新、创业能力，构建实践教学驱动的人才培养模式已成为当务之急。该文通过分析该校现行实践教学存在的理论教学比例偏高、实践教学内容和方法陈旧和双师型师资队伍缺乏等问题及其成因，提出了以校企协同创新作为切入口，重构理论和实验教学，建设双师型实验教学团队，探索该平台的有效方法和评价体系，激发学生参与学习的兴趣和发挥主观能动性，有效提高实践教学效果，提升学生的就业竞争力，同时为双证融通背景下的工科实践教学提供借鉴。

关键词：光电材料实验 教学改革 双师型团队

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）09（a）-0081-02

“光电材料实验”是材料物理和光电材料专业的实践教学课程，也是一门实用性强、动手能力高的课程。该课程主要培养学生掌握专业实验相关的基本技术和方法、性能检测的方法和标准，培养学生的实际动手能力，以及培养学生严谨的科学作风[1-2]。通过实验加深学生对所学课程的理解，以及分析问题和解决问题的能力，巩固和加强对有关专业理论的理解，使理论教学与实践教学有机地结合。在以往的教学中，由于该实验涉及的光电器件原理较难，如LED、人工晶体、太阳能电池等，要求学生在掌握理论的基础上再动手操作，造成理论教学时间长、实验操作时间短的特点，导致学生对该课程兴趣点降低，教学效果低下。笔者从近年的教学实践中深刻体会到，增加学生的兴趣点、把专业的知识深入浅出，分享自己的科研实践经验，促进学生主动学习，向往进步，体会到该门课程的重要性，从而激发学生的主观能动性，培养学生的动手能力、思考能力及创新意识。鉴于此，笔者认为从以下几个方面对光电实验课程进行改革能有效提高教学质量：（1）课程架构联系生活，提高学生兴趣，乐于思考，学以致用；（2）实验内容联系科研，聚焦实验过程，崇尚科学，深化知识；（3）引进“双师型”团队参与教学，适应新常态，弥补教学短板。

1 教学方法改革

1.1 课程联系生活

知识源于生活，科技源于自然。感悟蕴含的规律，培养学生观察和思考的能力。如翠鸟与子弹头列车，鲨鱼皮和减阻涂层，壁虎足与攀爬技术，植物光合作用与CO2环保等，每当我们留意生活，原来专业学习与之密切相关。看到路灯，原来供电系统竟然是深蓝色的太阳能电池板，灯泡变成了新型LED，这些其实就是光电材料实验所设计的课程内容，每当给学生介绍课程时，笔者都会联系生活来增加学生的兴趣，从而激发学生动手的动力——原来自己也能做出专业的器件。课程中涉及器件的基本原理和构造部分，笔者会演示PPT和实物，其实生活中已经见过，复杂的基本原理往往被拆解成几个部分来讲解，这样深入浅出，学生更愿意接受知识[3]。如对于LED的制备环节，笔者会将一个灯泡拆成两个大部分——芯片和荧光粉，而每一个部分都是不同的物理原理，电致发光的芯片是发射蓝光的，光致发光的荧光粉是发射白光的，整个器件的封装将会用到点胶机，这样的环节更加生动，也更容易掌握。

1.2 鼓励组团实验

实验课的一个显著特点是以学生为主体，学生自始至终处于主动地位[4-5]，而团队的相互学习和督促显得尤为重要，为此，该课程主要采用的是4人一组，协作完成各自的任务。但是，每个人的实验内容是不同的，环环相扣，这样可充分培养学生的独立动手和团结协作的能力，共同完成实验内容。如在太阳能电池的制作环节，实验内容包括4个步骤：二氧化钛粉体的预处理；二氧化碳浆料的刮涂；电池的封装及光电性能测试。分别由4名同学分别完成，但最终器件的性能优良和每个人都分不开。实践表明，这种分组教学模式，既充分培养了学生个人的动手能力，又能较好地激发学生的学习热情，并且组员之间分工协作、互学互助，学生的沟通能力得到很大的提升。

1.3 科技前沿促进实验

应用是教学之本，在应用技术转型的大背景下，笔者学校拟将学生培养成具有实用性的应用技术人才[6]。同时应加强前沿学术和课程实验的匹配度，让学生了解科技前沿，掌握科技知识，用科技手段服务企业[7-8]。笔者对每一个实验的设定都是理论联系实际的，不仅将前沿的进展进行展示、分析，还将个人的专业技能予以分享，让学生了解科研和技术的协同性。该课程实验建立从材料制备到器件制作的过程，注重实验过程，去繁就简，让学生真正掌握知识，提高个人竞争力。如在指导制备LED器件实验时，不仅要介绍光电二极管的鼻祖是诺贝尔奖获得者中村修二，还要教会学生去查阅最新文献，了解LED的发展趋势，指导学生未来的就业选择。

2 教学手段改革

建设双师型团队，将实际问题转化为研究项目，与企业紧密结合实施校企协同创新，服务本土，开创校企合作培养学生创新能力新途径。实验教学团队是为了共同的人才培养目标和实验教学任务组合的教学群体，是教学的实施者，也是质量的保证者。在实验教学队伍建设上，按照“用好现有的人，引进急需的人”的建设思路[9]，坚持专职与兼职相结合，学校与企业相结合，通过各种途径提高教师的实践能力和教学水平，将企业技术人员引入学校担任兼职教师。在课程建设上，采用双导师制，项目面向校内和企业，使学校与企业实现实质性融合，构建了科学的双师型师资队伍培养机制。同时修订了《应用型本科材料物理专业转型发展方案》，为培养应用型人才，提高学生的实践能力，奠定良好基础。

3 结语

光电产业是21世纪最具发展前景的朝阳产业之一，光电材料研发与制造则是整个光电产业的基础和先导。高校亟需向这些企业输送大量熟悉光电材料的一线工程师人才，而该课程则是培育光电材料人才的重点课程之一。让学生成为专业人才，还有很长的路要走，但通过课程改革可以促进专业发展，让学生养成勤思考、勤动手的好习惯，为将来的就业做好良好的基础。笔者愿不断探索教学改革，积极发挥实验教学对高素质、创新人才培养的作用。

参考文献

[1] 肖雪春，王毓德.材料类无机及分析化学实验教学改革实践 [J].实验科学技术，2016，14（1）：153-157.

[2] 张士磊，孟昕元.创新实践型人才培养的实验教学改革与探索[J].实验科学技术，2014，12（1）：149-152.

[3] 金双玲，张睿，金鸣林.复合材料原理课程教学改革思路探讨 [J].科技资讯，2015（24）：149-150.

[4] 卢秀霞.高校人才培养模式与实验教学改革的探索[J].科教文汇，2015（302）：40-42.

[5] 夏静萍，王瑛.工程专业认证背景下的自动控制原理实验教学改革与实践[J].实验技术与管理，2016，33（2）：159-161.

[6] 高来勖，付丽，艾春鹏，等.光电专业实验教学改革研究[J].黑龙江教育理论与实践，2015（3）：71-72.

[7] 刘宏达，马忠丽，路勇，等.将科研成果引入本科教学实践环节的探索[J].实验技术与管理，2016，33（7）：14-19.

[8] 张扬.实验教学中引入“慕课”教学方式改革的SWOT分析[J].实验室科学，2016，19（1）：122-124.

[9] 欧阳玉祝，蒋剑波，王广成.协同创新背景下的实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2016，35（1）：173-175.