“大工程觀”背景下《光電子材料與器件》課程實踐教學(xué)改革的探索

唐斌

摘要：在實踐探索的基礎(chǔ)上，建立一種完整的、切實可行的《光電子材料與器件》課程實踐教學(xué)模式，通過優(yōu)化實踐教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容，開辟了實踐教學(xué)形式多元化的途徑，以期解決專業(yè)技術(shù)人才短缺難題，切實落實“大工程觀”的教育理念。

關(guān)鍵詞：大工程觀；人才培養(yǎng)；實踐教學(xué)；課程改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）46-0120-02

一、引言

所謂“大工程觀”是上世紀(jì)90年代以來美國工程教育界提出和掀起的“回歸工程”的教育理念，該理念在本質(zhì)上就是將科學(xué)、技術(shù)和非技術(shù)要素、工程實踐融為一體，形成具有創(chuàng)新性的“工程模式”教育體系，得到了全世界眾多從事工程教育工作人員的高度認(rèn)可和廣泛實踐。近年來，我國的工程教育改革對課程的架構(gòu)體系也提出了“大工程觀、大系統(tǒng)觀”的指導(dǎo)意見。常州大學(xué)作為一所中央與地方共建的高等院校，依托石油化工行業(yè)和地方支柱產(chǎn)業(yè)，秉承“大工程觀”的高等工程教育理念，為社會培養(yǎng)了大量的工程應(yīng)用型人才。本文將結(jié)合常州大學(xué)辦學(xué)特色，對我校電子科學(xué)與技術(shù)、光電信息等專業(yè)開設(shè)的《光電子材料與器件》課程實踐教學(xué)進(jìn)行以下幾方面的改革探索。

二、實踐教學(xué)模式改革

實踐教學(xué)是高等院校教學(xué)體系的重要組成部分，對于大學(xué)生各項能力的培養(yǎng)起關(guān)鍵作用，在整個高等教育體系中占有十分重要的地位，是其他教學(xué)環(huán)節(jié)無法替代的。近年來興起的光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)，作為一項新興的高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊。在當(dāng)前背景下，企業(yè)對光電子專業(yè)技術(shù)人才的需求凸顯急迫。近年來，中國光電技術(shù)產(chǎn)品市場始終保持在兩位數(shù)的高速增長，各類光電應(yīng)用如光通信、光照明、光顯示、太陽能光伏等形成了一個巨大光電產(chǎn)業(yè)?；诖?，國內(nèi)許多高校針對光電信息類的課程教學(xué)也作了大量的探索和實踐?！豆怆娮硬牧吓c器件》是電子科學(xué)與技術(shù)和光電信息類等專業(yè)必修的一門專業(yè)課程，該課程在培養(yǎng)學(xué)生熟悉光電子技術(shù)、光電子材料與器件、電子信息技術(shù)等方面發(fā)揮著重要的作用。因此，在教學(xué)活動中有必要增加一些綜合設(shè)計性的實驗和課程設(shè)計等試驗環(huán)節(jié)，在此教學(xué)過程中，學(xué)校應(yīng)盡量保證試驗教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)時間的開放，鼓勵學(xué)生利用大學(xué)生科技與藝術(shù)創(chuàng)新中心，以全開放的教學(xué)模式讓學(xué)生自主完成試驗，這樣能夠極大增強(qiáng)學(xué)生的動手能力。同時，《光電子材料與器件》也是一門理論嚴(yán)謹(jǐn)、技術(shù)性和實踐性非常強(qiáng)的專業(yè)課程，在課程教學(xué)過程中，應(yīng)突破傳統(tǒng)以課堂為中心的教學(xué)模式，將教學(xué)與科研相結(jié)合，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)間接知識與企業(yè)實踐操作并重，將科研訓(xùn)練、社會實踐等引入教學(xué)過程，充分發(fā)揮師生的積極性和創(chuàng)造性，加大實踐教學(xué)的力度。

為加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，教學(xué)實踐基地平臺的建設(shè)至關(guān)重要。為創(chuàng)造良好的實踐教學(xué)條件，學(xué)院現(xiàn)在已經(jīng)建成多種光學(xué)與光電子技術(shù)實驗室，包括光電材料實驗室、光電成像技術(shù)實驗室等，并已準(zhǔn)備籌建顯示器件特性測試實驗室、紅外圖像處理實驗室等。除此之外，利用我校的地緣優(yōu)勢，目前常州大學(xué)數(shù)理學(xué)院已經(jīng)與長三角地區(qū)多家光電企業(yè)和研究所建立了良好的合作關(guān)系，共建了多個教學(xué)實踐基地，如常州銀河電器有限公司、常州華誠常半微電子有限公司（原常州半導(dǎo)體廠）等，將他們的實驗室、生產(chǎn)車間、工藝現(xiàn)場作為畢業(yè)生的實習(xí)基地。通過教學(xué)實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)，學(xué)生可以了解企業(yè)，企業(yè)也可以了解學(xué)生，為學(xué)生畢業(yè)后的自主擇業(yè)和就業(yè)打造良好的基礎(chǔ)。另外，考慮到我校從事光電子技術(shù)類教育的大部分教師由于不是來自生產(chǎn)第一線，因而缺乏一定的實際經(jīng)驗，因此通過建立校外教學(xué)基地，讓學(xué)生在實驗室、生產(chǎn)車間的生產(chǎn)實踐中真刀實槍地學(xué)習(xí)，真正做到理論聯(lián)系實際，在實踐中將所學(xué)的知識應(yīng)用于實際的科學(xué)問題。

三、實踐教學(xué)內(nèi)容的改革

光電子材料和器件是光電子技術(shù)的關(guān)鍵和核心內(nèi)容。為了跟上時代發(fā)展的步伐，應(yīng)對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)合理的安排，做到基礎(chǔ)性和先進(jìn)性二者兼顧。因此，有必要在《光電子材料與器件》課程中，適當(dāng)加入一些相關(guān)領(lǐng)域近年來的最新研究進(jìn)展和應(yīng)用成果的內(nèi)容。

根據(jù)電子科學(xué)與光電信息類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)及社會發(fā)展對新型光電技術(shù)類人才的需求，為增強(qiáng)學(xué)生的動手能力，很多高校都開設(shè)了實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，實踐教學(xué)分為基本實驗、綜合設(shè)計實驗、課程設(shè)計等多個層次?；诖?，在試驗教學(xué)中，可采用基礎(chǔ)性實驗和設(shè)計性、綜合性實驗相結(jié)合、研究性實驗與創(chuàng)新實驗相結(jié)合的方式，著重培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗技能和實踐能力。同時，還要使學(xué)生掌握基本的實驗方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和學(xué)習(xí)興趣，對實驗內(nèi)容的選擇應(yīng)循序漸進(jìn)，對教學(xué)中傳統(tǒng)的理論知識進(jìn)行簡化，突出難點和重點，并通過研究與創(chuàng)新實驗使學(xué)生獲得科學(xué)完整的系統(tǒng)訓(xùn)練。此外，為適應(yīng)企業(yè)的技術(shù)發(fā)展，還需不斷將新技術(shù)、新方法引入到《光電子材料與器件》課程的教學(xué)內(nèi)容中來。通過校企合作、工學(xué)結(jié)合等形式，及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和課程設(shè)置，突出本專業(yè)領(lǐng)域的新知識、新技術(shù)、新工藝和新方法，剔除專業(yè)教學(xué)內(nèi)容中陳舊過時、與培養(yǎng)目標(biāo)無關(guān)或關(guān)系不大的實驗內(nèi)容，同時，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，滿足實驗教學(xué)內(nèi)容的統(tǒng)一性和多樣性要求，可在新的實驗教學(xué)內(nèi)容體系中設(shè)立必開實驗項目和選開實驗項目，實現(xiàn)實驗教學(xué)內(nèi)容體系的整體優(yōu)化，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。

四、實踐教學(xué)方法手段的創(chuàng)新

實踐教學(xué)方法改革。在“大工程觀”背景下，為確保《光電子材料與器件》課程教學(xué)改革順利進(jìn)行，除了更新課程教學(xué)內(nèi)容之外，建立與實踐教學(xué)內(nèi)容改革相適應(yīng)的實踐教學(xué)方法和手段體系也顯得尤為重要。在實踐中，實驗教學(xué)方法可由以教師為中心的教學(xué)模式向以學(xué)生為主體、師生共同探索的模式轉(zhuǎn)變。在實際教學(xué)過程中，以學(xué)生為主體，體現(xiàn)教學(xué)組織的科學(xué)性和靈活性。充分考慮學(xué)生的認(rèn)知水平和已有知識和興趣，力求在學(xué)習(xí)內(nèi)容、教學(xué)組織等方面給教師和學(xué)生提供選擇和創(chuàng)新的空間，構(gòu)建開放式的課程體系，適應(yīng)學(xué)生個性化發(fā)展的需要。比如，在實驗教學(xué)課程中，教師的任務(wù)是提出要求，給學(xué)生提出可供選擇的方案及擬定方案的原則，而實驗方案和實驗步驟的擬定等工作則由學(xué)生自主選擇決定。教師在實驗前需對學(xué)生擬定方案存在的問題作必要的評價，方案的修改仍由學(xué)生自行完成。通過一段時間的學(xué)習(xí)與實踐，學(xué)生逐漸掌握了主動權(quán)從而成為學(xué)習(xí)的主體，有助于培養(yǎng)學(xué)生主動參與和思考的習(xí)慣；同時，還有助于教師在實踐教學(xué)中引入探究式教學(xué)、問題教學(xué)法等多種教學(xué)方法，實現(xiàn)由以實驗室為中心、以實驗項目為中心向以問題為中心的轉(zhuǎn)變。

實踐教學(xué)手段改革。根據(jù)《光電子材料與器件》課程教學(xué)特點及我院的歷史和現(xiàn)狀，需要在以下兩個方面進(jìn)行改革。其一，鼓勵教師在實驗教學(xué)中，根據(jù)實驗課程的特點和實驗材料的性質(zhì)，引入現(xiàn)代教育技術(shù)，把傳統(tǒng)實踐教學(xué)與現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)結(jié)合起來，利用幻燈、圖片、投影、多媒體等先進(jìn)的教學(xué)手段，加深學(xué)生對實踐教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握，可以大大提高教學(xué)效率。其二，及時補(bǔ)充和更新實驗儀器，使實踐教學(xué)內(nèi)容具有先進(jìn)的時代特色，以更好地適應(yīng)新世紀(jì)創(chuàng)新光電技術(shù)人才培養(yǎng)需要。

五、結(jié)語

在“大工程觀”的背景下，通過實踐探索建立了一種完整的、切實可行的《光電子材料與器件》課程實踐教學(xué)模式，通過實踐教學(xué)體系和內(nèi)容的優(yōu)化，開辟了實踐教學(xué)形式的多元化?？茖W(xué)系統(tǒng)地培養(yǎng)了學(xué)生獨立分析問題和解決問題能力，學(xué)生創(chuàng)新意識明顯增強(qiáng)，適應(yīng)社會的能力顯著提高，畢業(yè)后能勝任電子科學(xué)和光電信息技術(shù)專業(yè)領(lǐng)域的研究、設(shè)計和制造及相關(guān)工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝笑珍.“大工程觀”的涵義、本質(zhì)特征探析[J].高等工程教育研究，2008，（3）：35-38.

[2]候宏錄.光電子材料與器件[M].北京：國防工業(yè)出版社，2012.

[3]薛巧巧，吳援明.光電信息類專業(yè)實踐教學(xué)改革的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2008，27（8）：101-10.

[4]林逸群.光電信息工程專業(yè)實習(xí)新模式探索和實踐[J].光學(xué)技術(shù)，2008，34（Z1）：307-308.

[5]劉志敏，于運(yùn)飛，徐雪萌.“大交通”背景下光電信息科學(xué)與工程專業(yè)建設(shè)改革探索[J].教育教學(xué)論壇，2016，（22）：108-109.