美丽成电

　　【编者按】进入新时代，学校承担着“双一流”建设的历史使命。在全体教职工的共同努力下，学校始终保持着良好的发展势头，各项事业继续高位求进。2019年9月10日，学校举行2019年教师节表彰大会，隆重表彰过去一年在教学、思政、科研、人才工作、国际交流、校友工作、管理服务等方面取得突出业绩、作出重要贡献的集体和个人。新闻中心采访报道了部分获奖个人和集体，分享他们为“成电梦”“中国梦”努力奋斗的故事。本期分享的是荣获“成电创新教学示范奖”的光电科学与工程学院刘爽教授创新教学的做法和经验。

　　新学期开始了，光电科学与工程学院2019级新生在新生研讨课《光的世界：从无处不在到无所不能》中，逐步开启了对光学的探秘之旅。讲台上，刘爽教授从光学发展的历史讲起，引入中国人在世界科学中的贡献，既让学生循序渐进地体会到人类对光的认识有一个漫长的过程，也增强了学生的专业认知和家国情怀。

　　从教以来，刘爽先后讲授过《固体电子学》《半导体物理》《红外技术》《光电器件物理》《传感技术》等光学工程领域相关专业研究生、本科生基础课程。今年，她主要为本科生讲授《光的世界：从无处不在到无所不能》和《固体与半导体物理》两门课程，前者是“入门必备”，后者是核心基础，也是学校新工科教改的教学方法改革标杆课程之一。

　　“课堂灵动，学生心动。”在学校第二届本科教学改革与创新论坛（I）暨2018年度本科教学工作总结会上，刘爽在分享她的教学方法和心得时表示，“我们对课程效果的期望是要用心对待每一堂课、用情对待每一位学生，成为学生心中的好老师”。

紧贴学生特点，让教学接地气

　　工科专业的专业基础理论课，其教学目的是使学生牢固掌握本专业工程技术中所必需的专业基础知识、基本理论和基本方法。它是普通基础课和专业课之间的纽带，也是学生毕业后从事专业技术工作的基础。其作用是帮助学生建立起本领域的框架，通过分析和综合，形成概念和原则，提出新的想法和意见，甚至还要预测未来发展方向。

　　但是，要上好这类课程并不容易。刘爽说，这类课程体系完整、理论严密、内容抽象、高度概括，上课容易出现枯燥无味、学生参与度低等问题，而《固体与半导体物理》就是这样一门课程。

　　它是光电信息科学与工程、电子科学与技术等多个专业的专业基础课，其中，固体物理部分主要内容包括晶体结构、晶格振动、电子能量状态等。对于不同晶体结构中原子的占位，特别是较为复杂的晶体结构，如果仅靠PPT文字和图片让学生通过空间想象去学习，大多数学生会感到困惑，因而参与度不高，课堂氛围往往会比较沉闷。

　　为了让课程更“接地气”，每学期上课前，刘爽都会走访相关的老师，了解前序课程的学习情况，以决定在该课程中是“继续补”还是“直接用”；同时，要了解学生的出勤、作业、互动、课堂表现等情况并采取针对性的措施，“如果太飘，就压一压；如果太闷，就抬一抬；如果太实，就拔一拔。”

　　她也会和学生零距离接触，深入了解学生在选课前对课程到底有哪些疑惑、顾虑或者期望，并考察学生对作业的认识、作业的实际作用、完成状况等，进而摸清学生怎么想、喜欢什么样的交流方式。

引入课程设计，让课堂更活跃

　　经过多年来对该课程教学与专业结合的积累与思考，刘爽在教学内容及教学方法上做了一系列的动态调整，以适应专业领域和前沿科学方面不断的发展与更新。其中，在教学内容方面，进一步夯实了重要的物理基础，让学生在“接受原理-熟练细节-深入思考”三步递进的模式下，完成对重要物理原理的学习。同时，充分考虑了课程本身与专业应用和后续课程的结合，跳出传统基础物理教学的思维模式，引导并延伸学生的教学思考，强化学生的专业认知和工程意识。

　　另外，该课程还注重课程本身与专业前沿的结合，通过课堂内容的更新、小班研讨和课程设计等，调动各种教学模式、调整教学内容，使之与学科前沿的物理机制衔接。例如，把石墨烯、三五族半导体等光电材料引入实际教学内容，既巩固学生的物理基础，也启发其学术思维。

　　在第一堂课，她会引导学生概览整个学科的知识谱系，并介绍该课程在这个谱系中的角色和地位。然后，向学生分述各章节的内容及其关系，并详细说明教材、参考书、作业要求，以及小组讨论的时间、内容、形式等，以便让学生带着问题进入理论学习当中。

创新方式方法，让学生更主动

　　讨论课的设计是该课程的“点睛”之笔。它把传统教学中“教师讲，学生听”的模式转变为“学生讲，学生听，教师引导”的模式，通过学生之间的争论引起他们思想上的碰撞，激发对有争议问题的进一步思考，调动学习积极性和主动性。

　　在讨论课的题目设置上，课程组引入了光电信息领域的部分重要材料和器件，或者是学生容易感兴趣的一些光电前沿热点，以促进学生把固体物理的相关知识点与实际材料联系起来，加深对理论知识的理解。

　　通过资料收集，学生还可以对比不同概念，思考各个知识点之间的关联，实现对课程的整体把握；课程引入3DMAX等动画制作软件，不仅可以加深学生对原子占位及晶体结构的理解，而且对学生今后的科研和工作也大有裨益。

　　光电学院2016级雷傲同学说，“上这门挑战性课程之前，第一章作业是百度搜索‘手把手’教我写的；交了作业后，发现老师居然特别认真地做了作业报告，让我为自己草率的作业感到愧疚；一学期过后，我就彻底与那个不爱学习、不善学习的自己诀别了。”

让学生多动手，使作业更出彩

　　该课程共拟定了4次研讨，其中，第二次研讨的内容是，结合课程相关内容，分别讨论黑硅、石墨烯、黑磷、光子晶体和碳纳米管材料的基本特性、研究进展及优缺点。为了让学生更直观形象地理解晶体的结构，课程还要求学生利用任意一款软件（比如3DMAX）设计晶体结构动画，最终要提交所设计的动画作品和设计报告。

　　学生分成小组，分别制作出了晶体结构动画，直观展现各结构特点，以便更好理解课本上的内容，加强记忆，为以后学习打下坚实基础，也进一步培养了学生自学、构思、设计等能力，帮助学生对课程建立兴趣。

　　从第2周各组长将组员和分工情况报助教，到第12周上交成熟的作业设计，该课程对学生作业进行了严格的过程把控，完全按照相关环节和时间节点跟踪推进作业进展。学生的表现也十分给力。

　　有的学生设计出了NaCl结构动画，有的学生设计了铅锌矿结构动画，有的甚至完成了相对难以理解的“布里渊区”的动画设计。由于有内容分数的引导，部分学生还能结合热点材料自学并进行设计，如石墨烯的结构动画。对于学生的这些实实在在的成长和收获，刘爽看在眼里、乐在心里。“让学生在课堂上有收获，为将来脱颖而出奠定基础，我们感到很欣慰。”刘爽说。

　　刘爽多次获评学校优秀主讲教师、青年教师优秀教学奖、校教学成果奖等，但她认为，“教学无止境，创新永远在路上。我们将根据课堂实际，动态调整教学方法，不断创新，把最精彩的课程奉献给同学们！”