材料物理專業畢業設計改革探索

摘要：材料物理專業畢業設計面臨著質量下滑的諸多問題，如模式化、套路化、同質化等。作為一名多年來從事物理專業教學和科研并指導本科畢業設計的教師，在研究性教學理論的指導下，通過對這些問題的反思，深入挖掘畢業設計質量低下的深層原因，嘗試性地提出了一些可以提升畢業設計質量的途徑。

關鍵詞：材料物理專業；畢業設計；質量下滑；問題成因；提升途徑

作者簡介：李濤（1977-），男，河南淮陽人，鄭州輕工業學院技術物理系，講師；劉德偉（1979-），男，河南濮陽人，鄭州輕工業學院技術物理系，講師。（河南 鄭州 450002）

中圖分類號：G642.477 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）19-0160-02

本科畢業設計是我國高校本科課程設置的一個重要、必備環節，頗受教育界的重視和關注，因為它是對教師和學生四年來教育、學習成果的總結與綜合檢驗，旨在初步鍛煉和培養本科生進行科學研究的思考、分析、解決問題的能力并激發他們的創新意識。這一實踐雖在我國高校持續了數載，但其仍存在很多亟待解決和改革的問題，如選題陳舊、立意淺薄、抄襲與拼貼嚴重，甚至還有論文代寫。這都極大地違背了畢業設計的宗旨，消弱了畢業設計的意義。面對本科生畢業論文質量下滑的普遍現象，很多高校教師和教育界人士都對該問題進行了有效的反思并提出了自己改革、探索的一些獨到見解。作為一名多年來從事物理專業教學和科研并指導本科畢業設計的教師，面對學生畢業設計模式化、套路化、同質化等問題，廣泛閱讀高校教學改革的一些成果，包括書籍和論文，努力總結這一現象和成因并嘗試性地進行了一些改革實踐。本文就是筆者對材料物理專業畢業設計改革的一種嘗試性的探索。在研究性教學理論的指導下，通過挖掘高校本科生畢業設計質量低下的深層原因，探索出了一些可行性的改革方案和提升畢業設計質量的途徑，并對高校本科生解決問題能力和創新能力的培養提供了可供參考的模式。

一、材料物理專業畢業設計存在問題的成因

1.學生在思想上不夠重視

目前在高等教育大眾化背景下，大學生面臨著前所未有的就業壓力，絕大部分學生從大四開始就奔波于聯系就業單位。材料物理專業由于專業冷僻，對口專業的就業崗位稀少，為此他們有的從大四開始，甚至有的從大三開始就在本地的一些企業和工廠做兼職，想通過此途徑在就業上尋求突破；還有一部分學生致力于考研，把大部分時間都用在復習、初試和復試上。就業和考研被視為本科學習的最終任務，因此他們很少在本專業的畢業設計上投入足夠的時間和精力，只是視畢業設計為必須完成的一種程式，消極地等待指導教師選題、實驗和數據分析的指導，格式上仿效別人的設計套路，只要能草草過關，順利通過答辯和拿到畢業證就行，他們無法達到培養計劃對本科畢業設計的質量要求。

2.學生在專業知識水平上能力不足

材料物理專業畢業設計撰寫質量是與本專業學生的專業理論知識、分析能力和綜合運用知識的能力密切相關的。從多年來筆者對本專業畢業設計的指導來看，一些學生專業理論知識薄弱，對實驗數據的分析缺乏宏觀系統的理論框架，不能打破原有的、別人的分析模式，不能做到知識間的鏈接和貫通，更不用說理論結合實際的創新精神。因此，面對這一不得不完成的任務，因其平時缺乏對專業論文寫作的練習，缺乏相應的文獻檢索、分析和應用能力和數據的處理、分析和應用能力，他們就只能絞盡腦汁，生搬硬套或盲目抄襲，應付了之，無法達到畢業設計作為最后的、重要的一次綜合實踐教學環節的要求，背離了高校通過畢業設計從而提高學生科研意識和創新意識的初衷。

3.教師投入精力不足和責任心不強

在高等教育大眾化背景下，我國高校從1997年后普遍加大擴招步伐，導致普通高校在校生人數急劇增加、教師教學任務量普遍增大。加之近年來一般的普通本科學校為了升大學、拼名氣，過度看重教師的科研能力，把能否發表SCI/EI或申請課題經費當做年終考核和獎懲的重要尺度，教師的科研任務也隨之快速增加。學校即使能保證師資上的數量，但也無法保證畢業設計指導教師充沛的精力投入。另外，也有少數指導教師責任心不強，出現了教師對學生疏于指導、要求不嚴，對學生畢業設計內容沒有進行嚴格把關，對個別論文的抄襲現象不能及時制止和整改等現象。

4.學校投入經費不足和監控措施不力

鄭州輕工業學院與材料物理相關的教學和實驗室（如材料物理專業實驗室）設備數量不足且比較陳舊，無法保證每個材料物理專業的學生都能充分地應用現有的儀器設備。如果需要到別的學校或科研機構去做實驗或檢測數據，學校又不能提供充足的經費支持。因此，材料物理專業的畢業生只能充分利用現有的學校資源，結合以往的畢業設計寫作范式，盡可能地完成畢業設計，這樣他們就無法顧及在畢業設計環節中的創新。另外，普通本科學校名義上對畢業設計過程建立了嚴格的監控環節和較為完善的工作規范，但卻沒有嚴格地、具體地加以實施，材料物理專業畢業設計也是如此。因為學校監控不力且工作規范執行不到位，畢業設計質量難以保證。

二、研究性教學理論指導下的材料物理專業畢業設計改革途徑

經濟的發展、社會的變革和科技的創新都對我國教育，尤其是我國高等教育提出了巨大的挑戰，要求其所培養的人才不僅能適應時代的變遷，還要能夠不斷地吸收與創造新知識。哈佛大學校長陸登庭說道：“最佳教育不僅應有助于我們在專業領域內更有創造性，它還應使我們更善于深思熟慮，更有追求理想和洞察力，成為更完善、更成功的人。”[1]造就這樣的人的關鍵在于對其創造力的培養。因此，轉變傳統的教育觀念、革新教學方法與培養模式成為了我國教育界及全社會關注的焦點。研究性教學在我國課程改革不絕于耳的呼喊中被發現并迅速地引入，朱桂琴認為“研究性教學其基本范式可以分為引導、準備、指導—實施和展示—評價三個階段。”[2] 陳小鴻認為“研究性教學的內涵體現在教學方法上就是以問題為載體，以培養學生的問題意識為主要目標，在多種教學方法的綜合運用過程中培養學生獲得知識的自主性和研究性。”[3]總之，以設計問題為引導讓學生通過自發探究進行學習及以培養學生創新能力為核心的研究性教學為我國普通高校本科畢業設計這一實踐教學環節的改革起到了重大啟示作用。

1.構建優良的師資隊伍，調動學生積極性，讓學生自發地參與畢業設計

學生的積極主動性是完成和保證畢業設計質量的首要因素。要調動學生的積極性，讓學生自發地參與畢業設計就需要有高度人格魅力和卓越專業知識的師資隊伍。要培養學生的畢業設計創新能力，指導教師本身必須具備很強的專業技能和一定的創新意識與能力。因此，首先指導教師要不斷地豐富自己的專業知識，改進自己的教學方法，讓學生養成探究學習的習慣。其次指導教師要不斷提高自身的科研能力，只有具備了較強的科研能力才能把本學科領域的前沿知識和問題介紹給學生，引導學生通過正確的科研方法或手段與指導教師共同探討問題、尋找答案。最后指導教師要不斷地完善自我，提高自身的人格魅力，始終用勝不驕敗不餒的形象去感召學生追求卓越，在潛移默化中影響學生創造性人格的塑造。

2.深化課程體系改革，革新教學形式，提高學生寫作能力

“材料物理”是涵蓋面比較廣泛且涉及抽象理論知識的一門課程，它綜合了數學、物理學、材料學和結晶學等方面的內容，涉及如材料的鐵電壓電性能理論知識都是較難掌握的，從而造成了該學科的課堂教學和實驗實踐教學難度都非常大。因此，首先要深化材料物理專業課程體系的改革，在堅持該課程設置的內容上，應結合材料科學技術最新發展動態，兼顧無機非金屬材料物理性能的共性，不斷地拓寬專業面和更新講授的內容，充分體現新時代材料的新知識與新理論。其次要不斷探索研究性教學的內涵和外延，在理論的指導下結合本課程的難點改變傳統的理論講授教學法，充分利用多媒體教學法將原本抽象的物理概念和晶體結構形象化地呈現出來以便于學生的理解與掌握。在學生對基本理論掌握系統化的基礎上，教師要精心設計一些有針對性和前沿性的問題，有序地組織學生查閱資料、進行小組討論并匯報總結，在教師耐心指導下培養學生獲得知識的自主性和研究性。這樣學生不僅獲取了專業知識和技能，也培養了良好的思維品質和綜合運用學科相關知識的能力，從根本上提高了撰寫科技論文的寫作能力，保證了畢業設計的質量。

3.加大畢業設計經費投入力度和加強畢業設計寫作過程各個環節的監督與管理

“材料物理”課程是一門理論性和實驗性都很強的專業課程。不僅需要教師由淺入深地講授理論知識，還需要校方加大經費的投入力度。一方面，要適度增加本課程的綜合實驗內容，循序漸進地給學生提供一些自主設計實驗的機會，自己操作、自己分析和自己總結。這樣學生在進行綜合實驗設計和分析過程中不僅能將所掌握的專業知識和實際運用相結合，還能增強他們對理論知識學習的熱情，從而培養學生綜合運用知識的能力。另一方面，學校應及時修繕、更新已有的實驗設備，增設新的實驗設備，包括材料力學測試設備、電學性能測試設備、材料磁學測試設備等，除此之外還要加強實驗室建設以完善相關的實驗研究條件。這不僅有利于對基礎理論知識的掌握，還可以提高學生的參與度，訓練學生提出問題和解決問題的能力與綜合利用多學科交叉的相關知識的能力，進而培養學生的創新意識和創新能力，這一切將為保證本專業畢業設計的質量提供技術和智力支持。

要想保證畢業設計工作的順利開展和進行，學校還需要制定完善的、針對不同學科不同的管理規章制度，加強對畢業設計寫作過程中各個環節的監督，其中也包括對教師的監督。首先，要從選題上進行把關，結合學生的專業和興趣，通過教師的指導和參與實施雙向選題與開放式選題的模式，開展三級審核機制（指導教師—小組—院系專家）。其次，加強對畢業設計寫作全過程的檢查、監督。一方面在學生撰寫畢業設計的過程中，教師要確定答疑解惑的時間和定期與學生會面共同討論、解決遇到的問題，并以書面形式記錄下來。另一方面指導教師要求學生合理地規劃好時間，包括面試、考研復試及外出找工作的時間，以保證畢業設計有相對充足的時間。再次，要求學生定期向指導教師匯報實驗數據處理情況、文獻利用情況和畢業設計撰寫的進度。同時，指導教師對畢業設計的細節包括格式、行距、圖表、參考文獻的數量和格式與畢業設計正文的字數也要認真監管，以保證畢業設計的質量。最后，指導教師對學生的論文答辯活動也要進行嚴格監控，規定答辯的方式和時間，認真記錄學生的答辯內容，給出合理的分值。總之，通過教師對學生的監督與管理、校方對教師的監督與管理雙層管理模式可以保證畢業設計工作的順利開展，為保證畢業設計的質量提供了制度支持。

參考文獻：

[1]溫紅彥.外國校長眼里的中國大學[N].人民日報，2002-08-05.

[2]朱桂琴.研究性教學及其基本范式[J].教育探索，2003，（7）：38.

[3]陳小鴻.高校研究性教學的內涵、評價與管理[J].高教與經濟，2008，（9）：7-8.

（責任編輯：孫晴）