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应用物理学专业学生应选择数值计算类毕业论文题目 应用物理学专业是高等教育中的重要专业之一目标是培养掌握物理学基本理论与方法下面是小编搜集整理的一篇相关论文范文供大家阅读借鉴 高等学校的毕业论文是本科人才培养中十分重要的实践性教学环节毕业论文的完成过程包括毕业论文选题、文献查阅、方案设计、实验研究、数据分析与处理、毕业论文撰写等多个阶段其中选题是毕业论文教学的起点也是决定毕业论文框架、论文主要内容和论文质量的关键因素之一合理选择和确定毕业论文的课题对保证毕业论文工作的顺利开展和完成有重要推动作用12. 应用物理学专业是高等教育中的重要专业之一目标是培养掌握物理学基本理论与方法具有良好的数学基础和基本实验技能掌握电子技术、计算机技术、光纤通信技术等方面的应用基础知识和技术能在物理学、计算机技术及应用、光电子技术等相关技术领域从事科研、教学、技术开发与应用、管理等工作的高级专门人才本文针对应用物理学专业特点分析了目前应用物理专业学生毕业论文选题存在的问题认为在选择合适的计算软件基础上数值计算类毕业论文适合本专业学生的实际情况能有效避免空洞的概述类论文提高学生的数值计算能力和分析问题能力能为学生将来进行科学研究和工程设计打下良好的基础 1明确应用物理学专业论文选题存在的问题 在应用物理学专业的培养计划中毕业论文一般是作为学生在校的最后一个教学环节安排在第四学年进行完成毕业论文的时间在不同的学校间也有较大差异一般在十几周到二十几周不等3.下面从教师和学生两方面分析目前应用物理学专业毕业论文选题中存在的问题： 1.1对教师而言指导学生人数多 指导教师是影响毕业论文质量的重要因素教师的时间、精力投入影响毕业论文指导的质量由于近几年的连续扩招学生人数不断增加造成指导教师资源相对紧缺对应的每个教师指导的学生数量相对增加有的教师指导十几甚至几十个学生;另一方面多数本科高等院校毕业论文采用/一人一题0的方式而且为了避免学生抄袭要求教师所出的论文题目几年内不能重复这就要求教师要出非常多的题目这往往会超出教师自身研究方向的范围因此为了完成任务且满足学校要求很多教师出的论文题目都是综述性的或者概述性的这类题目很容易导致学生在毕业论文环节上投入的时间、精力不足毕业论文质量难以得到保障 1.2对学生而言难以将精力集中在论文写作上 准备找工作的学生面临较大的就业压力往往提早择业时间导致就业与毕业论文工作发生较大冲突就业压力使学生不得不把主要精力放在解决就业问题上对毕业论文只好匆忙应付毕业论文的质量自然难以保证还有一些学生则在毕业论文尚未完成之时就已与用人单位签好了合同在他们看来毕业论文的成绩与就业没有直接关系毕业论文质量的好差不会影响其就业有些用人单位要求签约学生提前上岗致使这些学生无暇顾及毕业论文在这些功利之心的支配下不少学生采取消极应付的态度对待毕业论文必然会影响毕业论文的质量4. 准备考研的学生要拿出大量精力准备研究生的初试和复试即使复试通过了有了大量时间也会觉得已经考取了研究生毕业论文只需要随便应付就可以甚至出现过有些学生请求老师更换论文题目减少论文撰写工作量的情况 目前大部分学生在毕业设计选题时显得十分被动倾向于随意选一些验证性的、总结性的或概况性的题目希望能减少论文的写作工作量这类论文写作的随意性比较大而且也没有非常明确的量化考核标准既缺乏创新性又缺乏理论价值和应用背景 2结合应用物理学专业特点选择数值计算类论文题目 随着计算机技术的发展、科学技术的进步计算机的应用范围已扩大到许多学科领域数值计算已成为人类进行科学活动的一个重要途径应用物理学专业强调物理学在国民工业当中的应用近年来应用物理专业又大力加强了电子技术和计算机技术方面的基础研究因此应用物理专业的学生应该发挥自身理工结合的特点注重学习计算机知识有意识地培养自己的数值计算能力并能够熟练地利用计算机辅助自己的工作和学习这样才能更加发挥应用物理专业人才的优势56. 选择数值计算类的论文题目将计算机的应用和学生的论文写作结合在一起有助于应用物理专业学生进一步学习计算机的应用有利于学生熟悉相关的计算软件熟悉数值计算的一般方法和过程对以后的工作或学习都会有很好的帮助 2.1与专业特点相结合更好地培养学生的计算机应用能力 应用物理学专业学生本身具有较好的计算机应用能力通过掌握数值计算的方法可以进一步解决一些复杂的、原先无法求解或深入探讨的问题这种解决问题过程的训练能帮助学生清晰、明确地理解物理规律提高分析问题、解决问题的能力使他们在探索用计算机解决物理问题时模拟计算能力及创新能力得以提高 2.2论文任务明确有效避免空洞的综述类论文 综述类的论文虽然看似也可以严格要求但是很难归纳出定量的写作要求也没有明确的衡量标准因此学生在写作过程中随意性比较大即使资料查找得不完备也很难体现出来这种论文缺乏理论价值和应用背景数值计算类的论文首先具有非常明确的研究内容要求学生用某一种软件进行某一方面的数值计算能够让学生很短时间内集中精力专心解决具体问题能提高学生写作的成就感和兴趣有利于培养学生的自主能力和科学探索精神 2.3合理选择计算软件能够节省论文写作时间 好的数值计算软件具有良好的人机交互性能大学低年级的学生和非计算专业的学生只要经过数小时的学习就可以入门经过数十小时的使用就可基本掌握节省大量的学习程序的时间 2.4更容易提高论文的创新性 数值计算类论文的写作过程为查资料、模拟计算、分析讨论、归纳总结以及撰写论文利用数值计算可以在分析中随时改动参数值便于发现物理规律更深刻地理解物理现象有助于学生分析问题、解决问题能力的提高培养他们的科学探索精神与实验研究和理论研究相比较数值计算更容易有创新 2.5有利于学生毕业后的进一步发展 应用物理学专业毕业后参加工作的学生大多在物理学或相关的科学技术领域从事技术类工作在工程技术开发领域中人们经常需要对研究对象进行数值模拟计算：首先建立模型用计算机程序实现系统的运行过程和得到运算结果寻找出最优方案然后再予以物理实现因此选择模拟计算类的毕业论文初步掌握模拟计算方法有利于学生在以后工作中的发展 本专业考取研究生的学生主要在物理学或相关的科学技术领域中从事科研工作随着计算机技术的发展模拟计算已成为人类进行科研工作的一个重要途径从事科研工作已经离不开数值计算数值计算类的论文有利于这些学生掌握基本的数值计算研究方法培养运用计算机解决复杂、抽象问题的能力初步形成科学精神和科学态度在掌握了这种新的解决物理问题的工具的情况下学生科学研究的兴趣和积极性必然会有所提高也可以加强他们对现代科学技术的热爱培养学生钻研问题的习惯这些科学素养的形成也为他们将来进入研究生阶段更好地深造打下了基础 3数值计算软件的选择 通常程序的编制过程是比较繁琐的它不仅要求我们熟练掌握所使用的计算机语言深刻了解所要求解的问题以找到一个可靠性较好的算法还必须考虑各种可能的条件选择恰当的数值计算软件是非计算机专业学生和教师充分利用计算机的有效途径优秀的数值计算软件可以为使用者节省大量学习程序的时间摆脱传统非交互式程序设计语言的编辑模式避免资源浪费提高工作效率起到事半功倍的效果对于非计算机专业的学生和教学人员常用的数值计算软件有Matlab、Mathematica和Maple,它们共同的优点是： 具有良好的人机交互能力功能强大简单易学可以节省大量的学习程序的时间;使用方便、输入便捷、运算功能齐全并且带有大量的函数库可供使用;用它来编写程序不需要大量繁琐的编程过程只需以数学方式表达和描述因此特别适合数值计算和工程计算 4数值计算类论文写作的实践 学生选择数值计算类论文后会有非常明确的任务首先要根据自身情况合理选择一种数值计算软件应用物理专业的学生在大学期间都会接触到计算机程序的设计或多或少都会接触到以上三个软件中的一种或几种这是进行数值计算的一个很大的优点;明确需要通过数值计算软件计算的内容;在理论上对研究内容有透彻的了解;进行程序设计;调试程序;程序确定 4.1Maple的应用混沌系统中庞加莱截面的数值计算 量子混沌是相对比较复杂的理论由于缺少处理手段应用物理专业学生在专业学习阶段没有学习作为数值计算应用的尝试我们从量子混沌理论中选取了一部分内容让学生进行数值计算实践表明通过数值计算这一有利的工具即使是本科生在短时间里也能对量子混沌有非常形象的了解 庞加莱截面是研究量子混沌问题经常采用的模型也是反映经典系统是否达到混沌的有力手段庞加莱截面的计算比较复杂通常没有解析解而数值计算提供了一种有效的求解途径图1所示是在Maple中计算的着名的HenonHeiles系统在不同能量下的庞加莱截面可以看到随着能量增大系统由可积到出现被KAM分割的混沌区域到KAM环面破裂混沌区域连成整体的详细过程利用数值计算的优势在Maple中依次改变参量就能形象地观察到混沌形成的过程非常利于对复杂问题的演示和理解 4.2Matlab的应用联合变换相关图像识别 联合变换相关是光学图像识别的一种重要技术最早是在1966年由Weaver和Goodman以及Rau等提出 这是光电信息处理方面非常重要的内容但是相关这方面的仪器设备针对性较强、价格较贵因此一般学校不会选购通过数值计算软件Matlab可以很方便地进行编程模拟实现这一复杂的识别过程编程得到的程序甚至可以打包生成能够脱离Matlab环境的EXE文件图2是利用Matlab编程得到的图形用户界面的联合相关变换程序图3是数值计算结果：其中图a、d是输入的作相关运算的物体;图b、d和图c、f是对应输入的相关峰的二维和三维显示通过相关峰的分析我们就可以判断待识别图像和参考图像之间的关系及相关程度 5总结 通过近几年的实践可以发现基本上所有选择数值计算类毕业论文的学生都能够在规定的时间内完成论文的任务安排说明对于应用物理专业的学生依据自身较好的计算机应用能力在较短时间内学习和初步掌握新的数值计算软件并应用数值计算软件进行较复杂问题的计算是完全可行的此外由于数值计算类论文的任务非常具体学生可以较快地将注意力集中在论文写作中实践表明专注于论文内容写作的学生由于对研究问题明确、熟悉总是能够在后期程序调制过程中产生很多创新的想法例如通过参数的设置研究某些极值问题或是最佳值问题产生创新性的结论同时这类论文也为学生将来利用物理学知识进行科学研究和工程设计打下良好的基础 参考文献： 1詹华伟张瑜.电子信息工程专业毕业设计选题的质量控制J.理工高教研究(1)：7477. 2李欣.当前本科毕业设计中存在的