《應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)學(xué)生應(yīng)選擇數(shù)值計算類畢業(yè)論文題目》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)學(xué)生應(yīng)選擇數(shù)值計算類畢業(yè)論文題目（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)學(xué)生應(yīng)選擇數(shù)值計算類畢業(yè)論文題目 　　應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)是高等教育中的重要專業(yè)之一，目標(biāo)是培養(yǎng)掌握物理學(xué)基本理論與方法，下面是小編搜集整理的一篇相關(guān)論文范文，供大家閱讀借鑒。 　　高等學(xué)校的畢業(yè)論文是本科人才培養(yǎng)中十分重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，畢業(yè)論文的完成過程包括畢業(yè)論文選題、文獻查閱、方案設(shè)計、實驗研究、數(shù)據(jù)分析與處理、畢業(yè)論文撰寫等多個階段。其中，選題是畢業(yè)論文教學(xué)的起點，也是決定畢業(yè)論文框架、論文主要內(nèi)容和論文質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，合理選擇和確定畢業(yè)論文的課題對保證畢業(yè)論文工作的順利開展和完成有重要推動作用[1-2].

2、 　　應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)是高等教育中的重要專業(yè)之一，目標(biāo)是培養(yǎng)掌握物理學(xué)基本理論與方法，具有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和基本實驗技能，掌握電子技術(shù)、計算機技術(shù)、光纖通信技術(shù)等方面的應(yīng)用基礎(chǔ)知識和技術(shù)，能在物理學(xué)、計算機技術(shù)及應(yīng)用、光電子技術(shù)等相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域從事科研、教學(xué)、技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用、管理等工作的高級專門人才。本文針對應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)特點，分析了目前應(yīng)用物理專業(yè)學(xué)生畢業(yè)論文選題存在的問題，認為在選擇合適的計算軟件基礎(chǔ)上，數(shù)值計算類畢業(yè)論文適合本專業(yè)學(xué)生的實際情況，能有效避免空洞的概述類論文，提高學(xué)生的數(shù)值計算能力和分析問題能力，能為學(xué)生將來進行科學(xué)研究和工程設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。 　　1 明確應(yīng)用物理學(xué)

3、專業(yè)論文選題存在的問題 　　在應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)計劃中，畢業(yè)論文一般是作為學(xué)生在校的最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)安排在第四學(xué)年進行，完成畢業(yè)論文的時間在不同的學(xué)校間也有較大差異，一般在十幾周到二十幾周不等[3].下面從教師和學(xué)生兩方面分析目前應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)畢業(yè)論文選題中存在的問題： 　　1.1 對教師而言，指導(dǎo)學(xué)生人數(shù)多 　　指導(dǎo)教師是影響畢業(yè)論文質(zhì)量的重要因素，教師的時間、精力投入影響畢業(yè)論文指導(dǎo)的質(zhì)量。由于近幾年的連續(xù)擴招，學(xué)生人數(shù)不斷增加，造成指導(dǎo)教師資源相對緊缺，對應(yīng)的每個教師指導(dǎo)的學(xué)生數(shù)量相對增加，有的教師指導(dǎo)十幾甚至幾十個學(xué)生;另一方面，多數(shù)本科高等院校畢業(yè)論文

4、采用/一人一題0的方式，而且為了避免學(xué)生抄襲，要求教師所出的論文題目幾年內(nèi)不能重復(fù)，這就要求教師要出非常多的題目，這往往會超出教師自身研究方向的范圍。因此為了完成任務(wù)，且滿足學(xué)校要求，很多教師出的論文題目都是綜述性的或者概述性的，這類題目很容易導(dǎo)致學(xué)生在畢業(yè)論文環(huán)節(jié)上投入的時間、精力不足，畢業(yè)論文質(zhì)量難以得到保障。 　　1.2 對學(xué)生而言，難以將精力集中在論文寫作上 　　準(zhǔn)備找工作的學(xué)生，面臨較大的就業(yè)壓力，往往提早擇業(yè)時間，導(dǎo)致就業(yè)與畢業(yè)論文工作發(fā)生較大沖突。就業(yè)壓力使學(xué)生不得不把主要精力放在解決就業(yè)問題上，對畢業(yè)論文只好匆忙應(yīng)付，畢業(yè)論文的質(zhì)量自然難以保證。還有一些學(xué)生

5、則在畢業(yè)論文尚未完成之時就已與用人單位簽好了合同，在他們看來，畢業(yè)論文的成績與就業(yè)沒有直接關(guān)系，畢業(yè)論文質(zhì)量的好差不會影響其就業(yè)。有些用人單位要求簽約學(xué)生提前上崗，致使這些學(xué)生無暇顧及畢業(yè)論文。在這些功利之心的支配下，不少學(xué)生采取消極應(yīng)付的態(tài)度對待畢業(yè)論文，必然會影響畢業(yè)論文的質(zhì)量[4]. 　　準(zhǔn)備考研的學(xué)生要拿出大量精力準(zhǔn)備研究生的初試和復(fù)試，即使復(fù)試通過了，有了大量時間，也會覺得已經(jīng)考取了研究生，畢業(yè)論文只需要隨便應(yīng)付就可以，甚至出現(xiàn)過有些學(xué)生請求老師更換論文題目，減少論文撰寫工作量的情況。 　　目前大部分學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計選題時顯得十分被動，傾向于隨意選一些驗證性的、總結(jié)

6、性的或概況性的題目，希望能減少論文的寫作工作量，這類論文寫作的隨意性比較大，而且也沒有非常明確的量化考核標(biāo)準(zhǔn)，既缺乏創(chuàng)新性，又缺乏理論價值和應(yīng)用背景。 　　2 結(jié)合應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)特點，選擇數(shù)值計算類論文題目 　　隨著計算機技術(shù)的發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的進步，計算機的應(yīng)用范圍已擴大到許多學(xué)科領(lǐng)域，數(shù)值計算已成為人類進行科學(xué)活動的一個重要途徑。應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)強調(diào)物理學(xué)在國民工業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用，近年來應(yīng)用物理專業(yè)又大力加強了電子技術(shù)和計算機技術(shù)方面的基礎(chǔ)研究。因此，應(yīng)用物理專業(yè)的學(xué)生應(yīng)該發(fā)揮自身理工結(jié)合的特點，注重學(xué)習(xí)計算機知識，有意識地培養(yǎng)自己的數(shù)值計算能力，并能夠熟練地利用計算機輔助自己

7、的工作和學(xué)習(xí)，這樣才能更加發(fā)揮應(yīng)用物理專業(yè)人才的優(yōu)勢[5-6]. 　　選擇數(shù)值計算類的論文題目，將計算機的應(yīng)用和學(xué)生的論文寫作結(jié)合在一起，有助于應(yīng)用物理專業(yè)學(xué)生進一步學(xué)習(xí)計算機的應(yīng)用，有利于學(xué)生熟悉相關(guān)的計算軟件，熟悉數(shù)值計算的一般方法和過程，對以后的工作或?qū)W習(xí)都會有很好的幫助。 　　2.1 與專業(yè)特點相結(jié)合，更好地培養(yǎng)學(xué)生的計算機應(yīng)用能力 　　應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)學(xué)生本身具有較好的計算機應(yīng)用能力，通過掌握數(shù)值計算的方法，可以進一步解決一些復(fù)雜的、原先無法求解或深入探討的問題，這種解決問題過程的訓(xùn)練，能幫助學(xué)生清晰、明確地理解物理規(guī)律，提高分析問題、解決問題的能力，使他

8、們在探索用計算機解決物理問題時，模擬計算能力及創(chuàng)新能力得以提高。 　　2.2 論文任務(wù)明確，有效避免空洞的綜述類論文 　　綜述類的論文，雖然看似也可以嚴格要求，但是很難歸納出定量的寫作要求，也沒有明確的衡量標(biāo)準(zhǔn)，因此學(xué)生在寫作過程中隨意性比較大，即使資料查找得不完備也很難體現(xiàn)出來，這種論文缺乏理論價值和應(yīng)用背景。數(shù)值計算類的論文，首先具有非常明確的研究內(nèi)容，要求學(xué)生用某一種軟件，進行某一方面的數(shù)值計算，能夠讓學(xué)生很短時間內(nèi)集中精力專心解決具體問題，能提高學(xué)生寫作的成就感和興趣，有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主能力和科學(xué)探索精神。 　　2.3 合理選擇計算軟件，能夠節(jié)省論文寫作

9、時間 　　好的數(shù)值計算軟件，具有良好的人機交互性能，大學(xué)低年級的學(xué)生和非計算專業(yè)的學(xué)生只要經(jīng)過數(shù)小時的學(xué)習(xí)就可以入門，經(jīng)過數(shù)十小時的使用就可基本掌握，節(jié)省大量的學(xué)習(xí)程序的時間。 　　2.4 更容易提高論文的創(chuàng)新性 　　數(shù)值計算類論文的寫作過程為查資料、模擬計算、分析討論、歸納總結(jié)以及撰寫論文。利用數(shù)值計算，可以在分析中隨時改動參數(shù)值，便于發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，更深刻地理解物理現(xiàn)象。有助于學(xué)生分析問題、解決問題能力的提高，培養(yǎng)他們的科學(xué)探索精神。與實驗研究和理論研究相比較，數(shù)值計算更容易有創(chuàng)新。 　　2.5 有利于學(xué)生畢業(yè)后的進一步發(fā)展 　　應(yīng)用物理學(xué)專

10、業(yè)畢業(yè)后參加工作的學(xué)生，大多在物理學(xué)或相關(guān)的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域從事技術(shù)類工作。在工程技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域中，人們經(jīng)常需要對研究對象進行數(shù)值模擬計算：首先建立模型，用計算機程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的運行過程和得到運算結(jié)果，尋找出最優(yōu)方案，然后再予以物理實現(xiàn)。因此，選擇模擬計算類的畢業(yè)論文，初步掌握模擬計算方法，有利于學(xué)生在以后工作中的發(fā)展。 　　本專業(yè)考取研究生的學(xué)生，主要在物理學(xué)或相關(guān)的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中從事科研工作。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，模擬計算已成為人類進行科研工作的一個重要途徑，從事科研工作已經(jīng)離不開數(shù)值計算。數(shù)值計算類的論文有利于這些學(xué)生掌握基本的數(shù)值計算研究方法，培養(yǎng)運用計算機解決復(fù)雜、抽象問題的能力，

11、初步形成科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。在掌握了這種新的解決物理問題的工具的情況下，學(xué)生科學(xué)研究的興趣和積極性必然會有所提高，也可以加強他們對現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的熱愛，培養(yǎng)學(xué)生鉆研問題的習(xí)慣，這些科學(xué)素養(yǎng)的形成也為他們將來進入研究生階段更好地深造打下了基礎(chǔ)。 　　3 數(shù)值計算軟件的選擇 　　通常程序的編制過程是比較繁瑣的，它不僅要求我們熟練掌握所使用的計算機語言，深刻了解所要求解的問題以找到一個可靠性較好的算法，還必須考慮各種可能的條件。選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)值計算軟件，是非計算機專業(yè)學(xué)生和教師充分利用計算機的有效途徑，優(yōu)秀的數(shù)值計算軟件可以為使用者節(jié)省大量學(xué)習(xí)程序的時間，擺脫傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計語言

12、的編輯模式，避免資源浪費，提高工作效率，起到事半功倍的效果。對于非計算機專業(yè)的學(xué)生和教學(xué)人員，常用的數(shù)值計算軟件有Matlab、Mathematica和Maple,它們共同的優(yōu)點是： 　　具有良好的人機交互能力，功能強大，簡單易學(xué)，可以節(jié)省大量的學(xué)習(xí)程序的時間;使用方便、輸入便捷、運算功能齊全，并且?guī)в写罅康暮瘮?shù)庫可供使用;用它來編寫程序，不需要大量繁瑣的編程過程，只需以數(shù)學(xué)方式表達和描述，因此特別適合數(shù)值計算和工程計算。 　　4 數(shù)值計算類論文寫作的實踐 　　學(xué)生選擇數(shù)值計算類論文后，會有非常明確的任務(wù)，首先要根據(jù)自身情況合理選擇一種數(shù)值計算軟件，應(yīng)用物理專業(yè)的

13、學(xué)生在大學(xué)期間都會接觸到計算機程序的設(shè)計，或多或少都會接觸到以上三個軟件中的一種或幾種，這是進行數(shù)值計算的一個很大的優(yōu)點;明確需要通過數(shù)值計算軟件計算的內(nèi)容;在理論上對研究內(nèi)容有透徹的了解;進行程序設(shè)計;調(diào)試程序;程序確定。 　　4.1 Maple的應(yīng)用---混沌系統(tǒng)中龐加萊截面的數(shù)值計算 　　量子混沌是相對比較復(fù)雜的理論，由于缺少處理手段應(yīng)用物理專業(yè)學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)階段沒有學(xué)習(xí)。作為數(shù)值計算應(yīng)用的嘗試，我們從量子混沌理論中選取了一部分內(nèi)容，讓學(xué)生進行數(shù)值計算。實踐表明，通過數(shù)值計算這一有利的工具，即使是本科生在短時間里也能對量子混沌有非常形象的了解。 　　龐加萊截

14、面是研究量子混沌問題經(jīng)常采用的模型，也是反映經(jīng)典系統(tǒng)是否達到混沌的有力手段。龐加萊截面的計算比較復(fù)雜，通常沒有解析解，而數(shù)值計算提供了一種有效的求解途徑。圖1所示是在Maple中計算的著名的Henon-Heiles系統(tǒng)在不同能量下的龐加萊截面。可以看到，隨著能量增大，系統(tǒng)由可積，到出現(xiàn)被KAM分割的混沌區(qū)域，到KAM環(huán)面破裂，混沌區(qū)域連成整體的詳細過程。利用數(shù)值計算的優(yōu)勢，在Maple中依次改變參量，就能形象地觀察到混沌形成的過程，非常利于對復(fù)雜問題的演示和理解。 　　4.2 Matlab的應(yīng)用---聯(lián)合變換相關(guān)圖像識別 　　聯(lián)合變換相關(guān)是光學(xué)圖像識別的一種重要技術(shù)，最早是

15、在1966年由Weaver和Goodman以及Rau等提出。 　　這是光電信息處理方面非常重要的內(nèi)容，但是相關(guān)這方面的儀器設(shè)備針對性較強、價格較貴，因此一般學(xué)校不會選購。通過數(shù)值計算軟件Matlab可以很方便地進行編程，模擬實現(xiàn)這一復(fù)雜的識別過程，編程得到的程序甚至可以打包生成能夠脫離Matlab環(huán)境的EXE文件。圖2是利用Matlab編程得到的圖形用戶界面的聯(lián)合相關(guān)變換程序。圖3是數(shù)值計算結(jié)果：其中圖a、d是輸入的作相關(guān)運算的物體;圖b、d和圖c、f是對應(yīng)輸入的相關(guān)峰的二維和三維顯示，通過相關(guān)峰的分析，我們就可以判斷待識別圖像和參考圖像之間的關(guān)系及相關(guān)程度。 　　5 總結(jié)

16、 　　通過近幾年的實踐可以發(fā)現(xiàn)，基本上所有選擇數(shù)值計算類畢業(yè)論文的學(xué)生，都能夠在規(guī)定的時間內(nèi)完成論文的任務(wù)安排，說明對于應(yīng)用物理專業(yè)的學(xué)生，依據(jù)自身較好的計算機應(yīng)用能力，在較短時間內(nèi)學(xué)習(xí)和初步掌握新的數(shù)值計算軟件，并應(yīng)用數(shù)值計算軟件進行較復(fù)雜問題的計算是完全可行的。此外，由于數(shù)值計算類論文的任務(wù)非常具體，學(xué)生可以較快地將注意力集中在論文寫作中。實踐表明，專注于論文內(nèi)容寫作的學(xué)生，由于對研究問題明確、熟悉，總是能夠在后期程序調(diào)制過程中產(chǎn)生很多創(chuàng)新的想法，例如通過參數(shù)的設(shè)置，研究某些極值問題，或是最佳值問題，產(chǎn)生創(chuàng)新性的結(jié)論。同時，這類論文也為學(xué)生將來利用物理學(xué)知識進行科學(xué)研究和工程設(shè)計

17、打下良好的基礎(chǔ)。 　　參考文獻： 　　[1]詹華偉，張瑜.電子信息工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計選題的質(zhì)量控制[J].理工高教研究，2010(1)：74-77. 　　[2]李欣.當(dāng)前本科畢業(yè)設(shè)計中存在的主要問題與對策探討[J].教育教學(xué)論壇，2011(17)：26-28. 　　[3]柳巧玲，米天勝.高校本科畢業(yè)設(shè)計(論文)教學(xué)質(zhì)量綜合評價研究[J].南京審計學(xué)院學(xué)報，2010(3)：100-104. 　　[4]胡小燕.本科畢業(yè)論文(設(shè)計)質(zhì)量滑坡原因分析及對策[J].科技廣場，2005(11)：113-114. 　　[5]張明，李良榮.計算機仿真技術(shù)在實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].長春師范學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2010(6)：117-119. 　　[6]王嵐，王聽忠.信息技術(shù)教育下學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)[J].長春師范學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2007(3)：101-103.