《發(fā)光材料》課程思政建設(shè)的探索與思考

申 慧，馬云峰，陳媛芝，張 彥

（上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，上海 201418）

0 引言

發(fā)光材料是指能夠以某種方式吸收能量，將其轉(zhuǎn)化成光輻射的物質(zhì)。發(fā)光材料應(yīng)用廣泛，在照明、顯示、醫(yī)學(xué)成像、熒光免疫檢測(cè)、暗物質(zhì)探測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。同時(shí)發(fā)光材料種類(lèi)豐富，從組成上來(lái)看，無(wú)機(jī)和有機(jī)材料都可以實(shí)現(xiàn)發(fā)光。從材料形態(tài)來(lái)看，粉體、單晶、薄膜或非晶體等形態(tài)都可以被用作發(fā)光材料。發(fā)光材料正發(fā)生著日新月異的變化，是光電信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，也是我校材料學(xué)科的重點(diǎn)發(fā)展方向。

《發(fā)光材料》不僅是本科生的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，同時(shí)是相關(guān)專(zhuān)業(yè)研究生的專(zhuān)業(yè)選修課，目前已經(jīng)開(kāi)設(shè)5屆，每屆授課人數(shù)約80人。相比于本科階段，研究生階段的課程具有更強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性和實(shí)踐性，且學(xué)生也具有更強(qiáng)的獨(dú)立意識(shí)以及成熟穩(wěn)定的價(jià)值觀和世界觀。因此，開(kāi)展研究生課程思政建設(shè)，既是培養(yǎng)全面發(fā)展的研究生的基本途徑，也是當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的迫切需求。

“課程思政”建設(shè)是新時(shí)期加強(qiáng)高校人才培養(yǎng)工作的新要求、新舉措和新方向，特別是研究生培養(yǎng)過(guò)程中的課程思政建設(shè)，目前還處于探索階段。結(jié)合我校學(xué)生的特點(diǎn)，持續(xù)改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和方式，使優(yōu)化知識(shí)體系，同時(shí)將思政元素以潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的方式導(dǎo)入到專(zhuān)業(yè)教學(xué)中，通過(guò)案例分析、主題調(diào)研等，分析國(guó)內(nèi)外相關(guān)創(chuàng)新案例、特別是我國(guó)科學(xué)家的自主創(chuàng)新案例，使學(xué)生不僅能掌握相關(guān)基本知識(shí)，增加對(duì)專(zhuān)業(yè)的興趣，同時(shí)培養(yǎng)民族自豪感，成為具有創(chuàng)新精神的新一代。

1 教學(xué)方案設(shè)計(jì)

按照“價(jià)值引領(lǐng)、能力達(dá)成、知識(shí)傳授”的總體要求，將立德樹(shù)人根本任務(wù)融入課程教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)“隨風(fēng)潛入夜，潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的教與學(xué)的互相適宜。在知識(shí)傳授方面，使學(xué)生掌握扎實(shí)的發(fā)光材料基本理論知識(shí)，掌握典型發(fā)光材料的發(fā)光原理，能夠設(shè)計(jì)新型發(fā)光材料，為開(kāi)展科學(xué)研究以及從事相關(guān)行業(yè)工作打下基礎(chǔ)。在能力培養(yǎng)方面，發(fā)揮老師的導(dǎo)向作用，突出學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，通過(guò)課程內(nèi)容重構(gòu)、問(wèn)題驅(qū)動(dòng)思考、案例拓展思維等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析解決問(wèn)題、團(tuán)隊(duì)合作能力。在價(jià)值塑造方面，培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷、理想信念、創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)探索精神和社會(huì)責(zé)任意識(shí)等。注重將國(guó)內(nèi)外創(chuàng)新案例、我國(guó)科學(xué)家的典型成果案例融入教學(xué)環(huán)節(jié)。

教學(xué)團(tuán)隊(duì)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，形成新的教學(xué)方案，包括理論教學(xué)、分組調(diào)研、分組匯報(bào)和課堂討論的設(shè)計(jì)和實(shí)施；系統(tǒng)梳理每個(gè)章節(jié)對(duì)應(yīng)的課程思政元素，補(bǔ)充最新案例分析和融入課程思政案例，修訂教學(xué)課件等；結(jié)合課程思政元素，設(shè)計(jì)典型的調(diào)研主題，由學(xué)生完成相關(guān)資料調(diào)研和案例講解，并開(kāi)展集體討論。在授課過(guò)程中，結(jié)合學(xué)生的反饋，進(jìn)一步優(yōu)化授課內(nèi)容，不僅使課程內(nèi)涵豐富，易于理解，提升學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同時(shí)，提高綜合能力，培養(yǎng)具有扎實(shí)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)、愛(ài)國(guó)情懷、創(chuàng)新意識(shí)和開(kāi)拓進(jìn)取精神的高素質(zhì)人才。

2 優(yōu)化課程體系和授課方式

發(fā)光材料發(fā)展迅速，從傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)材料到優(yōu)異無(wú)機(jī)雜化材料，從塊體材料到納米材料，新材料體系、新的發(fā)光機(jī)理和新成果不斷涌現(xiàn)，在授課過(guò)程中，特別注重知識(shí)體系的不斷更新，將經(jīng)典的發(fā)光材料理論與新型發(fā)光材料體系結(jié)合，使學(xué)生對(duì)發(fā)光材料的知識(shí)體系有全面深入的學(xué)習(xí)。例如，新興的量子點(diǎn)發(fā)光以及發(fā)光材料在生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用不斷被開(kāi)拓，因此，我們將授課內(nèi)容主要分成以下章節(jié)：發(fā)光機(jī)制，稀土發(fā)光原理，半導(dǎo)體發(fā)光材料，閃爍發(fā)光材料，上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，長(zhǎng)余輝發(fā)光材料，LED發(fā)光材料和量子點(diǎn)發(fā)光等，并使學(xué)生能夠掌握主要發(fā)光材料的制備和分析測(cè)試方法。

本課程利用線上線下結(jié)合進(jìn)行授課，但在疫情等特殊時(shí)間段，主要利用線上形式進(jìn)行。教師團(tuán)隊(duì)利用超星等線上平臺(tái)建立了內(nèi)容完善的學(xué)習(xí)網(wǎng)站，所有的課程資料、主題討論環(huán)節(jié)、作業(yè)和練習(xí)、拓展的視頻資料等都放在線上。學(xué)生不僅可以在規(guī)定的上課時(shí)間學(xué)習(xí)，也可以利用課下時(shí)間進(jìn)行復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)，強(qiáng)化和培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和積極性。在授課過(guò)程中，特別注重結(jié)合典型應(yīng)用案例和最新研究進(jìn)展案例。定期邀請(qǐng)相關(guān)企業(yè)和行業(yè)的專(zhuān)家來(lái)授課，通過(guò)生動(dòng)的典型案例豐富教學(xué)內(nèi)容，融入行業(yè)先進(jìn)工藝，使學(xué)生了解發(fā)光材料及器件相關(guān)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)革新和制備工藝。

3 增加專(zhuān)題調(diào)研和討論環(huán)節(jié)，提升學(xué)生綜合素質(zhì)

將學(xué)生進(jìn)行分組，由教師設(shè)計(jì)相關(guān)主題討論課題，由學(xué)生開(kāi)展系統(tǒng)的主題調(diào)研，將相關(guān)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展、知名科學(xué)家的研究成果在課堂上進(jìn)行匯報(bào)，然后全體同學(xué)再開(kāi)展討論。分組匯報(bào)納入課程的綜合評(píng)價(jià)體系，一方面鍛煉學(xué)生查閱文獻(xiàn)、歸納文獻(xiàn)和語(yǔ)言表達(dá)能力，同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生的責(zé)任擔(dān)當(dāng)，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。例如，引導(dǎo)學(xué)生調(diào)研與發(fā)光相關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng)，通過(guò)專(zhuān)題調(diào)研，同學(xué)們分別調(diào)研了關(guān)于藍(lán)色發(fā)光二極管2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)和關(guān)于激光物理的2018年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。經(jīng)過(guò)近年來(lái)的實(shí)踐，學(xué)生們的文獻(xiàn)歸納和分析問(wèn)題等方面的綜合能力得到顯著提高。

4 全方位開(kāi)展課程思政建設(shè)

課程思政建設(shè)，思政要素的發(fā)掘和融入是關(guān)鍵，本課程在授課過(guò)程中，深入挖掘課程中蘊(yùn)含的思政元素，并將其融入教學(xué)各環(huán)節(jié)、全過(guò)程。通過(guò)線上線下結(jié)合的多種授課方式，不僅傳授學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)，同時(shí)使學(xué)生深切感悟中華民族的力量和中國(guó)企業(yè)的擔(dān)當(dāng)。在做教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)假設(shè)我是學(xué)生，我希望我的老師怎么呈現(xiàn)這堂課？從這個(gè)角度選取課程情境素材。一個(gè)與知識(shí)內(nèi)容相關(guān)的新聞、史實(shí)甚至一句俗語(yǔ)，都可能是很好的情境素材。

在發(fā)光機(jī)制部分，在講解發(fā)光機(jī)理時(shí)，介紹我國(guó)著名固體物理學(xué)家黃昆先生在我國(guó)固體物理學(xué)科建設(shè)等方面做出的突出貢獻(xiàn)。樹(shù)立積極正向的愛(ài)國(guó)榜樣，鼓勵(lì)同學(xué)們不忘初心，矢志奮斗的決心和勇氣。在稀土發(fā)光部分，分析我國(guó)稀土資源現(xiàn)狀分析，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展高附加值稀土材料研發(fā)的思考。在激光材料部分，我國(guó)科學(xué)家打破國(guó)外技術(shù)封鎖，取得大尺寸激光釹玻璃批量制造關(guān)鍵技術(shù)的突破，自主發(fā)明并建成具有中國(guó)特色的首條大尺寸激光釹玻璃連續(xù)熔煉線。部分指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，滿(mǎn)足了我國(guó)激光聚變研究的重大戰(zhàn)略需求。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神和創(chuàng)新意識(shí)，敢于拼搏、敢為人先、敢于超越的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)的斗志與勇氣。在閃爍發(fā)光材料部分，我國(guó)科學(xué)家研發(fā)的鍺酸鉍、鎢酸鉛等閃爍晶體參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，被成功用于歐洲核子研究中心的大型電磁量能器和 GE公司PET設(shè)備；被用于悟空號(hào)深空探測(cè)器，成功實(shí)現(xiàn)暗物質(zhì)探測(cè)，應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外大科學(xué)裝置。激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和奮發(fā)進(jìn)取心；要勇?lián)鷷r(shí)代使命，學(xué)好專(zhuān)業(yè)知識(shí)，提升綜合素養(yǎng)。在半導(dǎo)體發(fā)光材料章節(jié)，以2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者中村修二為例，介紹他從不知名的企業(yè)研究人員，到實(shí)現(xiàn)氮化鎵半導(dǎo)體材料和器件突破，并最終榮獲諾貝爾獎(jiǎng)的歷程。激發(fā)學(xué)生的不服輸?shù)木?，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。在有機(jī)發(fā)光材料章節(jié)，京東方作為我國(guó)液晶顯示產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè)，打破了韓國(guó)巨頭三星電子在柔性屏生產(chǎn)領(lǐng)域的壟斷。2020年，京東方手機(jī)面板出貨量歷史上首次超越三星，它的崛起，終于讓中國(guó)結(jié)束了液晶面板受制于人的局面。結(jié)合京東方的成長(zhǎng)案例，使同學(xué)們深入理解民族企業(yè)的使命與社會(huì)責(zé)任感，以及科技強(qiáng)則國(guó)家強(qiáng)的愛(ài)國(guó)主義情操。

5 結(jié)語(yǔ)

在課程評(píng)價(jià)體系方面，我們開(kāi)展多元化的評(píng)價(jià)體系，通過(guò)課堂討論、主題調(diào)研等形式進(jìn)行直接闡述評(píng)價(jià)。課程結(jié)束，借助調(diào)查問(wèn)卷和課程總結(jié)，了解課程思政對(duì)學(xué)生價(jià)值取向的影響。本課程授課方式多樣化，受到同學(xué)們的普遍歡迎；授課內(nèi)容和教師授課的條理性進(jìn)一步得到優(yōu)化，學(xué)生到課率提高、師生交流明顯增加，學(xué)生對(duì)典型案例，特別是我國(guó)科學(xué)家的愛(ài)國(guó)情懷、科學(xué)探索精神有強(qiáng)烈的共鳴與認(rèn)同感；從主題調(diào)研、課堂討論可發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)發(fā)光材料在科技進(jìn)步、國(guó)家強(qiáng)盛等方面發(fā)揮的作用有更深的體會(huì)，引導(dǎo)學(xué)生更寬闊的視野思考和專(zhuān)業(yè)問(wèn)題分析。