高校物理论文范文精选

1应用物理专业本科毕业设计现状

应用物理学是以物理学基础理论及其工程应用基础为研究对象的理科类专业。旨在培养学生扎实的物理学基础和相关应用领域的专门知识，具备较强的电子技术和计算机应用能力，并受到必需的工程技术基本训练，具有较强的实践能力和创新意识，能够在应用物理学或相关科技领域，如光电材料与器件、光学工程、应用光学等领域从事教学研究、科学研究、产品设计、技术开发与管理工作的应用型高级专门人才。毕业设计是大学本科教学中必不可少的最后一个环节，也是应用物理学的培养计划中非常重要的实践教学，是实现培养目标的重要教学环节。通过这个实践过程，可以使学生将大学所学的基础、专业知识和实验技能进行系统的把握，并综合运用这些知识和能力来分析和解决物理类相关的科学和技术问题，学生的创新能力、实践能力和综合素质可得到很大程度的培养和提升。随着高校教学改革的深化和社会的不断发展,影响毕业设计教学质量的因素越来越多，也越来越复杂。

我国高等教育近年来实现了跨越式发展，各高等院校办学规模不断扩大，大学本科生的人数随着扩招在逐年增加。然而很多高校的软硬件设施的建设跟不上大学生的增长速度，因此大学的教学资源紧张、实验仪器缺乏等现象在全国高校中普遍存在。除此之外，高校扩招导致的应届毕业生就业难已经成为一个社会性的突出问题，大多数高校的人才培养都是将毕业设计安排在大四的最后一学期，此时正值学生择业的高峰，毕业生为了一份满意的工作而四处奔波，无暇顾及自己的毕业设计。由于就业单位对员工工作经验有需求，有不少学生找到了工作但由于就业单位要求提前到公司报道，参加公司培训、实习，学生害怕失去工作机会而只有减少对毕业设计的投入。同时有不少大学生对自己的课题不感兴趣，所以缺乏积极性而影响毕业设计。在毕业设计指导环节中体现的师资不足，一个教师指导好几个甚至十几个学生的毕业设计，这些问题极大地影响了本科毕业设计的质量，使得大学的毕业设计环节流于形式，而没有真正起到培养学生实践创新能力和综合素质的作用。

因此如何保障毕业生毕业设计的质量从而达到预期培养目标，培养出高素质的创新型人才是我们大学的专业指导老师应该考虑的问题，关于高校毕业设计已进行了相关的研究和改革。笔者通过近年来应用物理专业本科学生的专业课程教学和毕业设计指导的经历，从毕业设计选题和指导模式方面对提高应用物理专业毕业设计的质量进行探讨。

2关于毕业设计选题的探讨

目前，包括重庆理工大学应用物理专业在内的本科毕业设计仍然实行指导老师出题供学生选择的约束性选题方式，由此会使得一部分学生对自己课题的研究目的、内容和方向没有正确的把握，因此表现出对毕业设计兴趣缺缺，不能积极主动地投入其中，毕业设计的质量必然会下滑。因此选择适合本科毕业设计的研究课题是我们指导老师需要思考的问题。

一、高校工科类毕业设计特征及问题分析

1.工科类毕业设计的特征一般来说，工科学生的毕业作业偏重于解决工程技术问题，而被称作毕业设计，其实质是一个模拟现实工程的过程。高等教育人才培养中工科毕业设计的目的主要有以下三项：第一，培养大学生严谨地进行科学实验研究的态度；第二，鼓励大学生积极投身科学实践研究，大胆运用所学知识科学的进行实践设计与研究，勇于实践、勇于探索；第三，培养运用所学知识的能力，做到学有所用，在毕业设计中要善于运用所学之知识解决遇到的实际问题，使学生在毕业设计中获得从事本专业工程技术人员必须的专业能力。毕业设计不同于毕业论文，一般包括毕业论文，还包括一些与课题相关的设计图纸，实验设计、实物制作、外文翻译、文献综述、开题报告等内容。以“机械类相关专业毕业设计”举例，2004年以前毕业设计内容一般为：设计图纸+说明书（即毕业论文）；2005年以后国家相关部门提出新的要求，结合生产实践需要加入了三维设计、模拟仿真及程序分析研究。其中包括：毕业设计图纸+开题报告+任务书+实习报告+说明书正文（即毕业论文）。从上述的培养目的和国家相关要求中不难看出工科类毕业设计必须具有实际性和可操作性，需要在前期做大量的实验来解决具体的问题，这就需要消耗相当长的时间和精力，并且要在整个过程中将所学知识融会贯通。

2.工科类毕业设计存在的问题当前大部分学校都把毕业设计放在第八学期进行，而此时正是大四学生找工作、参加企业面试，复习考研的阶段，在现今的就业压力下，学生一定不会将大部分的精力放在毕业设计的完成上，用人单位为了考察所招聘学生的个人素质和能力，一般都会要求签约学生提前到单位实习，实习时间一般都会与毕业设计时间相冲突。但是要正常毕业拿到文凭又必须拿到该项学分，这就使得学生大部分只进行简单的实验甚至根本不进行实验直接采取复制、粘贴，东拼西凑的方式仅完成一篇毕业论文应付了事。另外，随着高等院校的大幅扩招导致学生数量剧增，造成了师资力量的严重不足，出现了一个指导教师指导数名毕业生的情况，这就使得指导教师选题时需要提出多个毕业设计题目，导致题目与实际脱离，超出专业要求范围等问题。表1，表2分别是某高校安全工程专业五年内的毕业设计题目性质和题目来源统计表。从表中统计数据也可以看出，虽然每年都会有一部分与科研和生产实际相结合的工程设计类、技术科学研究和工程技术研究类、软件开发类的毕业论文（设计）题目，但是理论研究类题目的数量依然占据较大的比重，在毕业论文（设计）选题方面存在着与生产实践脱节，创新能力不足等诸多问题。

二、高校工科类毕业设计质量关口前移管理方式

基于质量管理八项原则对高校毕业设计（论文）管理探讨，提出了以学生为关注焦点，关口前移，提出提高题目质量和指导水平的新方式；基于事实决策，持续改进，完善现有质量监控体系；全过程质量管理，预防为主，构建毕业设计质量保障体系三种管理方式，本研究即是对第一种管理方式的进一步拓展和实践应用，包括毕业设计时间前移及毕业设计形式多样两方面展开具体讨论。

1.毕业设计时间前移本科生毕业设计时间前移是指在完成基础课程和相关专业课程的基础上，利用学校及学院的实验和科研条件，让本科生提前进入实验室，由学生本人主导并依据自己兴趣在相关指导教师的指导下直接参与科研项目及各种科研活动，并提出毕业设计的整体思路和题目。这种方式不仅体现了“以学生的关注为焦点”的基本原则，还在很大程度上避免了在第七学期末由指导教师集中出题所出现的题目质量不高，题目与科研脱离的问题。毕业设计提前的时间不宜过早，过早会导致学生没有足够的基础知识储备，难以完成相对复杂的实验和实践过程。经过对某高校安全工程专业教学大纲及专业课程体系的研究，本科生提前进行毕业设计的时间宜从大三结束的暑假开始。在大三年级结束时，安全工程专业的学生已经完成了高等数学、线性代数、普通物理、物理实验、大学英语、大学计算机基础等公共基础课的学习，大部分学生已经通过了计算机等级考试和英语的等级考试，已经具备了初步的理论知识、计算机能力和英文水平；完成了组织行为学、系统分析与安全系统工程、质量安全管理与ISO9000族标准、职业健康与环境管理体系、安全风险管理原理等学科基础与专业基础课的学习，具备了安全工程专业所要求的基本的理论知识；完成了安全心理学及测试实验、安全管理学及实验、认知实习和金工实习等实践实习科目的学习，具备了安全工程专业所要求的基本的实验技能。在具备这些基本的知识技能后，本科生已经拥有初步的论文写作的能力。在此时尽早的进行毕业设计的相关工作，可以使传统上一个学期就要完成的工作扩展到包含有寒暑假的一年之内，时间上有了充分的保证。另外，在第七学期的专业课选课及学习过程中也会更加有针对性，学生可以带着相关课题进行课程的学习，提高学习效率，加深对课程的理解。另外由于提前进行毕业设计，指导教师与学生接触交流的机会增多，指导教师可以更系统全面的掌握学生毕业设计的总体情况，更有效的对症下药指导学生完成毕业设计。这样，通过半年的工作和学习，在最后一个学期前，包括文献查阅、实验、调研等毕业设计的大部分工作已经完成，在第八学期，毕业生只需要对前期的工作进行总结就可以顺利的完成论文的撰写工作，参加毕业答辩，有效地缓解找工作与论文撰写的时间冲突的问题，顺利毕业进入工作岗位。

本科毕业论文是教育部对高等学校进行本科教学质量评估和审核评估一个非常重要的考核点，本科毕业论文也是教学计划中的一个重要教学环节，本科毕业论文的质量能够反映高等学校的教学质量，能够客观评价教与学，体现学生的创新创业能力，是学生毕业取得学位资格认定的重要依据。可以说本科毕业论文对于高等学校本科教育具有重要意义，但是本科毕业论文在管理系统[1]、质量评估[2]、档案管理[2]、重复率检测[3]、质量监管[2,4,5]、写作方法[6,7]等方面还存在各种不完善，从而导致本科毕业论文质量得不到保障。体现本科毕业论文的核心是本科毕业论文的内容，学生能否独立查阅论文，并对获取的信息进行正确的分类、归纳、总结和应用，并应用所学习的专业知识提出问题，并找到问题的切入点，应用科学的计算方法解决问题，使研究内容具有一定的创新型。计算机仿真是科学的计算方法之一，如何有效学习和利用计算机仿真方法决定着毕业论文的内容和质量。本论文以理工科毕业论文中计算机仿真的应用进行探索和研究。

一计算机仿真的必要性

计算机仿真在理工科本科毕业论文中的应用是必要的，是由理工科的学科特点决定的。理工科知识的学习以高等数学、专业英语和基本的计算机语言等专业知识为基础，专业知识根据理工科学科特点的不同而有所不同，课本知识都有一个共同点，那就是理论性都比较强，以电磁场理论这门课程为例，课程的基础课程是高等数学、大学物理学，学完这两门课程，打下一个基础才能学习电磁场理论这门课程，电磁场理论也是基于数学理论知识开始学习的，在课程的第一章一般要介绍一些数学基本知识梯度、散度和旋度的基本概念，有了这些概念为基础，将电磁学知识按照数学思路进行展开，研究电场、磁场的梯度、散度和旋度，以及所表现出来的各种电磁特性，学生在学习的过程中，如果数学知识打得不是很牢固，那么学习电磁场理论这门课程就比较困难，如何破解这个难题，将计算机仿真应用其中是将抽象的理论课程变成可视化过程的方法之一。理工课程的这一特点也直接反映到本科生毕业论文上面，本科毕业论文就是在所学习基本知识基础上开展科学研究的，而计算机仿真能够很好地拓展现有基本知识，并且可以验证你手工完成的计算结果，为你提供了一个后台检查工具，同时可将抽象的难懂的物理概念变得可视化，也可将无法实现的动态物理现象展现出来，因此计算机仿真在本科毕业论文的应用就有一定的必要性。

二几种典型的计算机仿真软件

以电子信息、光学工程和通讯工程为例介绍几种典型的计算机仿真软件。

（一）MATLAB语言编程。MATLAB语言是科学工程中一个广泛使用的计算工具，是理工科学生应用最为广泛的计算机编程语言。MATLAB是MatrixLaboratory(矩阵实验室）的缩写，20世纪80年代初，MATLAB的创始人CleveMoler博士在美国NewMexico大学讲授线性代数时，发现采用高级编程语言编写程序很不方便，为了减轻学生编程的负担，他构思开发了MATLAB软件[8]，经过不断发展，MATLAB已经成为国际上最流行的编程软件之一。MATLAB语言以数学矩阵为基本编程单元，编程语言简单，具有强大的图形表达功能，还可以提供许多面向应用问题求解的工具箱函数，并且具有强有力的系统仿真功能，MATLAB还可以与其他计算软件进行很好的兼容。根据中国知网统计数据，以MATLAB与主题关键词的有2976篇，以MATLAB仿真为主题关键词的有1756篇，以MATLAB/Simulink为主题关键词的有749篇。上面是在文章题目中含有MATLAB字句的检索结果，还有论文中应用MATLAB编程的没有统计在内，可见用MATLAB语言编程进行论文写作是大家常采用的一种科研方法。

1减少理论课程数量

传统的电气工程及其自动化专业的理论课程主要包括电工技术、自动控制原理、电机与拖动基础、控制电机、运动控制系统、过程控制系统、可编程控制器、电力电子技术、传感器与检测技术、现场总线技术、电工电子技术、电气工程、专业英语等四十余门课程。在传统的理论教学中，存在着课程数目多，面比较广，不深入、难度大等缺陷。学生进入大二之后，常常要在一周面临着上28课时至32课时的情况，这对一本学生无可厚非。而独立院校的学生由于普遍基础较差，接受能力有限，从而造成了学生的负担过重，教学效果不好，造成了老师与学生互相埋怨。仔细一想，很多理论课程都是有调整的空间的。在信息爆炸的今天，一些课程的设置就没有太大的必要，甚至完全可以取消。以传感器与检测技术这门课程为例，这门课程多是介绍性的内容，没有任何公式推导以及分析计算，学生在工作遇到相应的传感器通过网上查阅资料即可。但是在理论教学过程中，不能一味地减少课程，要有保有压。在教学过程中必须突出核心课程，进行大量的训练。例如，单片机这门课程，就需要大大增强，很多高新企业招聘学生的过程中，常常要考查单片机的相关知识，但是在很多独立院校中，单片机的课时得到不断的压缩，得不到相应的重视。

2改善实践教学

2.1减少验证性实验内容

增加设计性实验内容传统的实验教学大多数是验证性的，主要让学生通过实验验证某一物理定律和物理现象。这种教学方式学生没有任何的主观能动性，只是按照老师所给的图纸进行接线、通电，最后得出实验结果。这种实验教学的缺陷在于结论已知，没有任何神秘感。很多学生在没有做出实验结果的情况下，编造或者抄袭数据，造成老师无法判断学生成绩的混乱境地。在教学过程应该逐步用一些设计性、综合性的实验项目取代简单验证性实验。这些设计性、综合性的实验由于实验结果未知，会增加学生的兴趣，提高了学生自身分析问题、解决问题的能力，使学生的创新能力得到充分的发挥。

2.2用仿真实验来代替现实实验

1减少理论课程数量传统的电气工程及其自动化

专业的理论课程主要包括电工技术、自动控制原理、电机与拖动基础、控制电机、运动控制系统、过程控制系统、可编程控制器、电力电子技术、传感器与检测技术、现场总线技术、电工电子技术、电气工程、专业英语等四十余门课程。在传统的理论教学中，存在着课程数目多，面比较广，不深入、难度大等缺陷。学生进入大二之后，常常要在一周面临着上28课时至32课时的情况，这对一本学生无可厚非。而独立院校的学生由于普遍基础较差，接受能力有限，从而造成了学生的负担过重，教学效果不好，造成了老师与学生互相埋怨。仔细一想，很多理论课程都是有调整的空间的。在信息爆炸的今天，一些课程的设置就没有太大的必要，甚至完全可以取消。以传感器与检测技术这门课程为例，这门课程多是介绍性的内容，没有任何公式推导以及分析计算，学生在工作遇到相应的传感器通过网上查阅资料即可。但是在理论教学过程中，不能一味地减少课程，要有保有压。在教学过程中必须突出核心课程，进行大量的训练。例如，单片机这门课程，就需要大大增强，很多高新企业招聘学生的过程中，常常要考查单片机的相关知识，但是在很多独立院校中，单片机的课时得到不断的压缩，得不到相应的重视。

2改善实践教学

2.1减少验证性实验内容

增加设计性实验内容传统的实验教学大多数是验证性的，主要让学生通过实验验证某一物理定律和物理现象。这种教学方式学生没有任何的主观能动性，只是按照老师所给的图纸进行接线、通电，最后得出实验结果。这种实验教学的缺陷在于结论已知，没有任何神秘感。很多学生在没有做出实验结果的情况下，编造或者抄袭数据，造成老师无法判断学生成绩的混乱境地。在教学过程应该逐步用一些设计性、综合性的实验项目取代简单验证性实验。这些设计性、综合性的实验由于实验结果未知，会增加学生的兴趣，提高了学生自身分析问题、解决问题的能力，使学生的创新能力得到充分的发挥。

2.2用仿真实验来代替