金属敏感质料、陶瓷敏感质料、半导体质料、高分子敏感质料、新型红外传感器、新型气体传感器、电子聚合物基湿度传感器……在光电科学与工程学院谢光忠教授的课堂上，每节课都充满了真“材”实“料”。
这门研究生课程名为《敏感质料与传感器》，是学院的学位课，也是特色课。在谢光忠教授的生动讲述下，这些敏感质料的神奇特性逐一精彩泛起，让学生对种种敏感质料及传感器有了深刻理解，引发了好奇心和求知欲，并通过大量科研实例培养学生的创新能力。
講透基礎看法，夯實理論基礎
传感器是信息社会的重要基础，更是“网联万物”的要害。传感器技术与通信技术、盘算机技术并称为信息社会的三大技术支柱，被广泛应用于家电、医疗、安保、情况监测、资源探测、海洋开发、智慧制造、现代农业、航空航天等与国计民生密切相关的领域。
传感器技术的多学科交织特点和应有尽有的内容，为学懂弄通它带来了巨大的挑战。它汇聚了物理、化学、质料、器件、机械、电子、生物工程等诸多学科，而且可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器等大类，每个大类又包罗几万个小类。
面对交织、复合、点多、面广的富厚内容，如何构筑清晰的主线，并讲清讲透基础看法、基本原理，让学生在有限的学时里深刻理解、系统掌握，对于教学来说是一浩劫点。谢光忠教授说：“任何一小我私家都不行能把所有的传感器都搞懂，所以，上课必须抓基础、抓要害。”
经过多年教学实践，这门课程最终凝练出了九章内容。谢光忠教授认为，这门课的重点是陶瓷质料和半导体质料以及红外传感器和气体传感器，陶瓷质料又是重中之重。他强调说：“弄通陶瓷质料，对其他章节的学习都大有裨益。”
谢光忠教授上课不求大而全，而是抓住重点，力求简练，让学生在掌握重点知识内容的历程中，从理解基础看法、基本原理做起，并掌握自学的要领。他把所有的课件提前共享给学生，引导和督促学生提前自学。
在课堂上，他常用一条线串起许多点、牵出一个面，引导学生循序渐进、逐步深入。在讲“非制冷红外焦平面阵列”时，他首先讲“红外”“焦平面”的看法，再分析“热成像”的方式，并以生活中常见的“红外热像仪”为例解说“热成像”的基本原理。接着，他引导各人更深入思考“为什么‘非制冷’做的是‘微桥结构’？”“在做超大规模红外焦平面时，可否把几个焦平面拼接起来？”等一系列问题。
为了让内容更易懂，他在解说较为抽象的知识时，常用类比的要领资助学生加深理解。例如，怎么样判断一个传感器系统动态特性的优劣呢？由于无法给系统中所有的信号进行激励并评估其动态响应，通常的做法是：给系统一个正弦激励信号，研究其频率响应；再给系统一个脉冲信号，研究其时间响应。他形象地告诉学生：“这就像用考试来评价各人的学习成效一样，不用把所有的知识点考一遍，而是可以选择重点的内容进行测试。”
“谢老师授课滑稽诙谐，让我们能在愉快的气氛中掌握理论知识，这也反映出谢老师深厚的学术功底，只有真正明白它的人才气深入浅出地讲透它。”光电学院2021级研究生陆水师体现，“在这门课程中，我学习了敏感质料和传感器的富厚知识，也学到了科研的要领，收获很大。”
掌握基础知识是学习的第一步，提升创新能力才是课程的焦点目的。谢光忠教授体现，“希望通过这门课程提升学生对传感器的基本原理、工艺和应用等方面的认知，进而形成从事科学研究的系统性思维方式。”
在授课时，谢光忠教授很注重启发学生思考，引导学生沿着一个问题不停追问，发现新的现象、探索新的问题、获得新的知识。
在第四章解说半导体的基础物性时，他先介绍“能带”“禁带”“价带”“导带”等基本看法，随后话锋一转，引导同学们思考：在理论上，“禁带”是指“带隙不存在电子的能级”，但实际上，半导体质料可能存在杂质或缺陷，这对半导体质料的“能带”会发生什么影响？“能带”变化后的半导体质料，又如何对他们归类区分呢？……一系列“延伸性”问题层层递进，引发了学生的求知欲。
他甚至把哲学思维融入课堂，引导学生辩证地看待事物。
红外辐射在大气中流传时，由于大气中的气体分子、水蒸汽以及固体微粒、灰尘等物质的吸收和散射作用，会使辐射能量在传输历程中逐渐衰减。其中，红外辐射在通过大气层时“透过率”比力高的三个波段，即2-2.6μm、3-5μm和8-14μm，被称为三个“大气窗口”。
这三个“大气窗口”对红外技术应用特别重要，因为一般红外探测仪器都事情在这三个波段之内。然而，真正的问题来了！谢光忠教授启发学生：这三个“大气窗口”之外的波段，为什么“透过率”很低呢？肯定是红外能量被吸收掉了，那么，是被空气中的什么身分吸收的呢？空气中的每种身分，吸收红外的能力有多强？
讲到红外能量被吸收的问题时，他启发学生，同学们只体贴红外的“透过率”，就会觉得“被吸收”是一件“坏事”。为什么我们倒霉用这种“被吸收”的现象呢？各人知道二氧化碳会吸收红外，那么，它到底对什么波长的红外吸收率最高呢？我们知道二氧化碳的浓度越大，吸收得红外就越多，输出的光强就越小，那么，可不行以用红外来测二氧化碳的浓度呢？
正所谓“祸兮福之所倚，福兮祸之所伏”，“失败”也可以转化为“乐成之母”。谢光忠教授启发学生，无论是做学术研究，照旧走人生门路，都要有唯物辩证法的哲学看法，即便遇到挫折，也不要立即定性它就是失败，如果换一种视角，我们就可以反向利用、变废为宝。
謝光忠教授講課時，常基于教材但逾越教材。他會在教學過程中引入大量的科研案例，培養學生的科研思維和創新能力。這些案例包罗他所在的教研室所做的最新研究结果，以及國內外的前言研究，讓學生擴展學術視野。爲了讓學生更好地感受學術研究、掌握研究要领，他還會引用碩士、博士所做的項目，讓學生體會怎麽做選題、怎麽設計實現方案。
深化科研育人，提升創新能力
把科研与教学结合起来，是提升研究生创新能力的重要途径。谢光忠教授指出，通过系统性地对相关传感器的国家需求、技术瓶颈、研究思路、要害技术及研究结果等进行剖析，可以弥补课堂教学知识教授形式的理论和实践脱节等不足，提升研究生认知水平和思考能力，以及从事科学研究及未来肩负科研项目的技术。
谢光忠教授恒久从事光电薄膜与敏感电子学领域，尤其是敏感薄膜与传感器技术偏向的科研事情，入选教育部新世纪优秀人才计划、四川省学术和技术带头人后备人选及第九批成都市有突出孝敬的专家，作为主研或卖力人加入研项目20余项，作为主研获国家技术发现二等奖1项、国家科技进步二等奖1项，省部级项9项，发表高水平科研论文100余篇。
他所在课题组面向国家宁静和社会民生领域需求，肩负了多项科技部重大专项、国家自然科学基金项目以及诸多面上项目，设计碳氮、有毒有害气体传感器以及红外、光电等传感器等研究领域。这些都是开展“科研育人”的良好载体和富厚素材。
在他的課程中，學生根據自己的興趣，深入研究國家重大工程中具有特定領域或用途的傳感器，並總結該類型傳感器的技術瓶頸，分析目前國內外的解決方案，繼而凝練方案中存在的問題，提出解決方案及有望達到的效果。
整个教学历程丝丝相扣，既提升了学生的兴趣，也培养了科研能力，还潜移默化地引领学生服务国家重大战略需求，为国家和社会作出自己的孝敬。由于“科研育人”部门在课程的后半段，学生在这之前已经学习了相关的基础知识和理论，因此导入“科研育人”并没有让学生感应学习困难。
例如，在课堂上，谢光忠教授结合国家海洋战略等时事热点，引导学生从水声探测所需的压电传感器等方面切入，进行系统性调研和分析，并进行课程设计，从理论过渡到实践，进而启发学生让电子信息技术不仅“上天”“入地”还要“入海”，积极服务国家海洋事业。
对于“科研育人”的经验，他归纳综合为三个方面：首先要引发学生的创新意识、培养创新思维，其次要站在“巨人”的肩膀上，引导学生通过调研对从事的课题有全方位的认知，最后要引导学生进行实践，通过课程设计将研究方案落地，并对整个历程进行迭代优化。
強化課程思政，努力鑄魂育人
“課程思政”內涵十分豐富，包罗培養學生的家國情懷、文化自信、法制意識、社會責任、工程倫理、工匠精神等等，是引領學生樹立正確的世界觀、價值觀和人生觀的重要旗幟。在講課中，謝光忠會有機融入“課程思政”元素，引導學生傳承科學精神、涵養家國情懷。
在講解傳感器在手機、汽車、潛艇、航天等方面的應用時，他結合中國航空航天事業的輝煌發展曆程，介紹了相關傳感器在“大國重器”中發揮的重要作用，讓同學們既爲我國科技事業的巨大進步感应自豪，也讓同學們對傳感器技術的重要性有了更深的體會。
在講到“超導质料”時，他講述了1911年荷蘭物理學家昂內斯在4.19K溫度下偶然發現汞的電阻幾乎爲零的現象，並最終獲得諾貝爾物理學獎的故事，告訴同學們如何對待研究過程中的各種“反常”現象甚至是各種挫折和失敗，並提醒同學們，“對于研究中的新現象，即便各人現階段無法解釋，也不要漠然視之，更不能削足適履地修改實驗數據或刻意擬合理論計算，而是要去深入思考這種反常現象背後的基础原因。”
在講紅外傳感器時，他介紹了課程組研究的非制冷紅外焦平面技術，詳細講述課程組如何從质料研究開始，結合器件設計仿真、電路設計、MEMS工藝突破、後端電路及系統研究，讓學生體會科技事情者“十年磨劍”的執著與堅守，引導學生形成正確的事情態度以及責任感。
他還以大連理工大學唐祯安教授團隊的研究结果爲例，講述該團隊在制備氣體傳感器的過程，如何打破思維定式，反其道而行之，將“微加熱板”用于紅外成像，讓學生從中體會創新的精神和美妙。
光電學院2019級研究生劉巍体现，“謝老師結合具體的科研項目生動授課，激發了我對傳感器的濃厚興趣，使傳感器不再是一個個名詞，而是成爲了可以幫助我們感知世界的工具，成爲了科技報國的重要路徑！”
