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本科毕业论文 (设计) 中科研反哺教学研究

作者:完美论文网  来源:www.wmlunwen.com  发布时间:2017/12/25 16:52:17  

摘    要:提高本科毕业论文的质量可谓是一个“老调常谈, 常谈常新”的话题, 教学和科研“双丰收”是高校老师孜孜不倦的追求。本文以本科毕业论文为切入点, 将自己的科研课题融入本科毕业论文的经历和感悟, 探索科研和教学的有机融合, 相辅相成。

关键词:毕业论文; 教学和科研; 相辅相成; 双赢;

毕业论文 (设计) 既是本科教学的最后一个环节, 也是学生应用大学所学知识分析解决问题的一次锻炼, 旨在培养大学生获取、加工信息以及创新实践能力。近年来, 本科毕业论文的质量呈现逐年下滑趋势, 这受到诸多因素的影响。学生方面, 如就业、升学与毕业论文时间冲突, 积极性不高, 缺乏主观能动性;指导教师方面, 如师生比例失衡, 有些老师还要承担繁重的教学、科研、学生管理任务, 精力有限, 疲于应付。同时还有学院对毕业论文的经费投入短缺等问题。盐城师范学院暂时还没有硕士点, 有些教师尽管有很好的课题方案,但感觉日不暇给, 力不从心。那么是否有一种两全其美的方法, 实现“双赢”?即学生的毕业论文能高质量完成, 且在完成过程中既学习到科学的思维方法, 又培养了科学的创新能力。与此同时, 教师的科研项目借助学生参与, 较快较好推进。这是一个值得我们深思的问题。

关于科研与学生论文相结合的讨论, 国内也呈现出了百家争鸣的局面,本文结合笔者自己和同院几位老师的经历、经验, 谈谈自己的体会。

一、师生双向选择

笔者所在院校实行学生和指导老师双向选择制度。每个指导老师在论文管理系统中, 给出自己的课题, 介绍课题研究的内容、意义, 需要具备哪些基础知识、技能等。比如笔者布置与“冷极性分子静电操控”相关课题时, 会在课题介绍里先介绍冷极性分子的概念, 并指出课题主要是围绕用非均匀的电场去操控具有固有电偶极矩的冷分子的运动, 主要是理论模拟。学生需要具有一定的原子物理、电磁学、电动力学基础, 需要学习一些冷原子、冷分子的相关知识, 学习掌握一些软件, 如有限元软件 (Ansoft) 、数据处理软件 (or⁃igin) 、绘图软件 (CAD、Coreldraw等) 、编程软件 (如C或C++等) 等。然后学生根据自己的兴趣偏好, 以及自己的实际情况进行选择,避免学生选题的盲目性、被动性。接着指导老师约谈选题学生, 了解每个学生的具体情况,从中选择专业知识扎实, 有钻研、创新精神的同学, 布置自己的科研子课题。

二、选题

在选择科研课题时, 一定要仔细斟酌。首先, 课题的可行性论证。比如, 在给学生布置一个冷极性分子的囚禁方案之前, 笔者一定先论证该方案确实能实现对冷极性分子的有效囚禁, 不可布置一个无解的题目。其次, 要考虑到本科生的实际情况。他们毕竟只有一个学期的时间投入到论文中, 不像研究生或者博士生有大量的时间从事科学研究, 所以切不可好高骛远给他们一个探索性太强的、无把握的课题。否则不仅会让学生有挫败感, 锻炼能力无从谈起, 甚至影响学生正常毕业。如果一个科研课题难度、工作量太大, 应该尝试将其分解为若干个小的子课题, 找多个学生共同完成, 或者找几届学生接力完成。比如,我国自然科学基金“冷极性分子静电操控的理论和实验研究”这里面单就理论部分就包含了诸多子课题, 比如冷极性分子的静电囚禁、分束、减速、反射等。可以把这些一个个的小课题酌情布置给学生, 一个个“星星之火”最后也可以形成“燎原之势”。同学们在完成自己相应的子课题过程中, 彼此之间也可以相互探讨、学习,不仅拓展了知识, 同时也培养了他们的团队合作精神。

三、给予一定的资源和经费支持

学生学过“文献检索”这门课, 所以要启发其充分利用图书馆的电子资源。如果是实验课题, 可以将实验室对学生开放。如学院刘卫卫老师, 利用大学物理实验室的“塞曼效应”实验装置, 启发学生利用智能手机对塞曼效应图谱进行拍摄, 并用Coreldraw软件对图像进行处理, 计算电子的荷质比, 为测量电子荷质比提供了一种简便的方法。此外如果学生需要购买相关书籍、文献资料、实验器材等均可以从项目经费里支出, 并根据学生完成情况给予一定的劳务费补贴, 甚至可以在学生之间引入适当的竞争机制, 对勤奋好学、取得突破性进展的学生进行公开表扬和额外奖励。这样可以充分利用学生争强好胜的心理, 你追我赶, 营造一个浓郁的科研气氛, 激励学生全身心投入到课题研究中。

四、循循善诱, 层层深入

如何引导学生尽快走上课题研究的正轨呢?下面谈谈笔者的一些认识。首先,让学生先把与课题相关的知识温固一下。如布置“一种针对弱场搜寻态的冷极性分子的空间静电囚禁方案的电场计算”课题前, 让学生先把电磁学、电动力学里的相关知识, 如电势、高斯定理、镜像法、叠加法等先复习下。然后给学生一些相关文献, 告知其哪些泛读即可, 哪些需要精读, 在此课题中, 对于需要精读的文献, 让学生把文献中公式推导部分重复出来。这期间指导学生学会两个软件, 编程软件mathematica和数据处理软件Origin。待学生重复出来之后, 启发学生思考此方案的不足之处是什么?从而认识到了这个方案的缺点: (1) 效率较低。 (2) 只能形成静电单阱。于是建立了自己的物理模型, 先用有限元软件验证了其可行性。然后让学生用所学镜像法和电势叠加原理推导公式, 计算出空间的电场分布;然后教学生学习有限元软件 (Maxwell) , 把有限元软件得到的数值解和电磁学推导出的解析解比对, 发现结果吻合很好。至此, 利用大学知识和一些软件做了一些事情, 那么得到了空间电场分布最弱的区域, 这时就需要“升华”, 把这些较基础的和前沿的原子分子光学领域——冷极性分子的静电操控联系起来, 即我们可以用它来囚禁冷极性分子!

五、举一反三

之前的方案还有一个弊端, 就是如果考虑分子装载, 那么光学通道开放的优势势必受到破坏。而这个方案由于加入了偏置电场, 也带来了这个缺点。那么是否有新的方案可以加以改进呢?于是可以将这个问题留给下一届的学生, 这次不加偏置电场, 也实现了冷极性分子的有效囚禁。这个方案延伸性好, 还可以用于静电晶格的研究。这样就实现了课题的继承性和延续性, 而且之前的程序只要结合模型适当修改就可以, 提高了效率。

六、总结

教学和科研是高校教师的两个重要任务, 如何把两者有机结合起来,互相促进, 相辅相成, 是教师追求的目标。通过探索科研在本科毕业论文 (设计) 中的反哺作用发现, 这是一个既能让学生完成较高质量的毕业论文, 又能让教师加快科研进程的“双赢”方法。笔者会不断总结成功经验和失败教训, 一步一个脚印地在这条路上继续探索下去。

参考文献

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