基礎學科本科畢業設計的質量提升分析

摘要：以物理學專業為例，本文分析了基礎學科本科畢業設計的特點，并且針對本科畢業設計指導與考核過程中存在的問題，提出了選題前開設針對性強的橋梁課程、指導教師聽取學生的階段性成果匯報，以及多專家評定以嚴格把關畢業設計質量的新舉措，以實現基礎學科本科畢業設計質量的提升。

關鍵詞：本科畢業設計；基礎學科；物理學

一、概述

加強高校基礎學科建設、培養創新型人才是推動國家發展和進步的不竭動力。“錢學森之問”［1］的提出、教育部基礎學科拔尖人才培養平臺的建設［23］，以及國家自然科學基金、各省部級基金等重視基礎研究的導向，都說明了基礎學科建設和基礎研究的重要性。在國家大力推進基礎學科研究和教育發展的背景下，高校作為人才選拔和培養的搖籃，肩負著重要的歷史使命。如何貫徹落實高校的基礎學科人才培養，以及如何提升基礎學科人才培養質量是現階段亟待解決的兩大難題。

本科畢業設計作為大學生培養最后階段的必修環節，起著承前啟后的重要作用，尤其對于基礎學科來說尤為重要，因為基礎學科具有顯著的延續性和長期性特點。本科畢業設計既包含了對學生思維能力、科研能力、解決問題能力的培養，又包含了對大學期間學習成效的檢驗，是一個不可忽視的重要環節。提高基礎學科的本科畢業設計質量，有助于提升本科畢業生的科研素養，促進創新型人才的培養。目前，關于如何提升本科畢業設計質量的創新性報道較多、覆蓋面廣，包括校企合作背景下的畢業設計［4］、新工科背景下的畢業設計［5］、指導模式創新［6］、畢業設計信息化管理系統創新［7］等，為不同學校不同學科專業的本科畢業設計提供了一定的改革途徑和提升方法。然而，關于基礎學科本科畢業設計的相關報道相對缺失。基礎學科本科畢業設計的完成狀況和質量水平的決定因素尚不清楚，相關指導和考核中存在的問題及應對舉措有待分析和探索。因此，有必要研究基礎學科本科畢業設計中指導與考核的創新性方法，以提高畢業設計的質量，從而促進學生思維能力、科研能力、解決問題能力的提升，為我國的科技發展提供智力儲備。

本文以提升基礎學科本科設計質量為目標，以物理學專業為例，通過分析研究物理學專業本科畢業設計的主要特點和物理學專業畢業設計的傳統指導和考核方式，指出了物理學專業本科畢業設計中現存的主要問題，提出了選題前開設針對性強的橋梁課程、指導教師聽取學生的階段性成果匯報，以及多專家評定以嚴格把關畢業設計質量的新舉措，以實現基礎學科本科畢業設計質量的提升。

二、基礎學科本科畢業設計的特點及問題

（一）物理學專業本科畢業設計的主要特點

基礎學科一般是指不以實用為目的的學科，旨在探索自然和人類社會普遍知識和規律［8］。物理學是典型的基礎學科，其構成了眾多基礎應用和應用學科、交叉學科的理論基礎。在大學階段，物理學主要具有三大特點。第一，物理學涵蓋范圍廣，從微觀粒子到宏觀星體都存在物理學知識，用于解釋自然界的物理現象、物質結構、物質相互作用、物質運動規律等。經典物理學、量子物理和相對論都屬于物理學的范疇，而這三個不同的方面又分別覆蓋了極大的范圍。第二，物理學不是一成不變的，隨著人類科學和文明的發展進步，物理學一直處于動態發展的狀態，物理學越來越向更微小和更遠大兩個不同方向發展，除了單一模型的聲、光、熱、電、力之外，還出現了量子糾纏［9］、表面等離激元［10］等新概念。第三，物理學對學生的前期學習基礎要求較高。物理學中許多概念和模型比較抽象，公式復雜，如果學生的數學物理基礎不扎實，容易出現學習脫節、學習困難，甚至厭學的問題，那么就難以培養出基礎學科拔尖人才。

物理學專業本科畢業設計相應地具有以下特點。第一，物理學專業畢業設計選題范圍廣。因為物理學涵蓋范圍廣，所以物理學專業的教師研究方向往往各不相同，而高校本科畢業設計的選題通常由相關專業的導師提供，這就導致了最終呈現給學生的可選題目分散并且范圍廣。第二，物理學專業畢業設計的基礎性和前沿性并存，物理學的基礎性決定了本科畢業設計的基礎性，而物理學又是動態發展的，因此，物理學專業本科畢業設計通常又具有前沿性。前沿性雖然在某種程度上意味著先進，但是又因為太過超前往往技術不夠成熟，不利于實際應用，一般需要幾十年甚至更長時間的發展才能投入實際應用中，而短時期內很難顯現出其經濟價值。第三，物理學專業畢業設計需要學生投入大量時間和精力。物理學常常伴隨著復雜的數學運算和抽象的物理模型，只有投入大量時間和精力進行學習、分析、推導、重復實驗，才能真正把本科畢業設計的任務完成。

（二）物理學專業畢業設計的傳統指導和考核方式

物理學專業畢業設計的傳統指導模式為“一對多”模式，即一名指導教師通常會根據課題組內運行情況發布多個題目供學生選擇，所以一般會有多個學生的本科畢業設計導師是同一位教師。在“一對多”模式下，通常由導師進行高階指導，主要包括指明方向、開拓思路、點撥方法、糾正漏洞，同時指導教師會指派課題組里相關方向的研究生進行具體的軟件和儀器的操作培訓，通過“老帶新”的方式傳承發展。這種導師指導、學長輔導的模式，可以讓畢業設計學生有大量的空間自己去學習和探索，有利于培養學生思考問題、解決問題的能力。此外，高校對本科畢業設計的考核主要包括中期考核和終期考核，一般會吸取包括指導教師在內的多位專家的評價意見。中期考核通常采取書面報告的形式，這樣，導師了解學生前半學期進展，并對后半學期工作進行指導，此形式簡潔、效率比較高。終期考核則結合了書面版的畢業論文考查及口頭報告和答辯，由多名專家分別給出評價意見，考查比較全面。面向為期大約六個月的本科畢業設計，這樣的中期和終期考核方式在時間把控和質量考查方面具有一定的優勢。

物理學專業畢業設計的傳統指導和考核方式具有促進創新思維培養、效率高，以及有益于時間把控和質量考查的優點，但是仍存在一些問題。第一，傳統指導中缺乏對畢業設計選題的指導。通常物理學專業的畢業設計題目包括基礎型和基礎應用型，其中基礎型偏重理論和方法研究，基礎應用型更偏重技術研究，相較于基礎型的題目更貼近應用。傳統的指導模式下，學生對可選題目的了解僅限于題目和摘要，缺乏深入了解，通常很難準確地選擇適合自己的或者自己感興趣的題目。不感興趣就會導致學生主動性和認真程度降低，投入時間減少，最后呈現的畢業設計質量差。第二，部分指導教師的精力和時間投入不足。目前在高校中的教師，尤其對于基礎學科的教師，通常既承擔了全校本科生相關基礎學科以及本專業研究生的教學任務，又承擔了科研任務，責任大、任務重導致在本科畢業生的畢業設計指導方面投入的時間相對較少。第三，傳統方式中考核要求太過寬松，容易導致畢業設計水平參差不齊。傳統畢業設計的考核包括中期考核和終期考核，但是考核要求并不嚴格。在這種寬松的考核要求下，本科畢業設計的質量很大程度上取決于學生的自覺性，因此，畢業設計水平通常參差不齊。

基于上述物理學專業本科畢業設計的特點，以及傳統指導和考核方式存在的問題，再加上物理學專業學生本科畢業后的選擇多樣性（如去企業工作、跨專業考研、考公務員、繼續本專業讀研等），學生們做畢業設計的主動性、認真程度以及投入時間大不相同，從而導致物理學專業本科畢業設計的總體水平不高。因此，指導教師需要進行指導與考核模式的創新，以提升物理學專業本科畢業設計的質量。

三、基礎學科本科畢業設計的指導與考核模式創新

（一）選題前開設針對性強的橋梁課程

針對上述傳統指導中缺乏選題指導的問題，建議借鑒國外高校畢業設計的指導經驗［11］，開設橋梁課程，并結合本校基礎學科學情，對如何選題、如何檢索文獻，以及如何閱讀英文文獻進行基礎技能培訓。

1.如何選題

開設“如何選題”主題的培訓，有助于學生對畢業設計題目的類型和含義具有更準確的理解，優化畢業設計題目選擇方案。一方面，以學生畢業后的發展方向為導向指導選題。在“如何選題”專題課程中，由任課教師介紹分類信息、難度等級、建議選題人群的意義，結合學生的實際情況如前期學習基礎、是否需要花時間找工作等，幫助學生分析何種分類、難度下的題目是更合適的。另一方面，以學生的研究興趣為導向指導選題。在“如何選題”專題課程中，由任課教師介紹畢業設計題目所屬領域的基本情況，幫助學生根據介紹的情況找到自己的興趣，進而根據興趣選題。值得注意的是，可能一部分學生更愿意選擇適合自己發展的題目，而某些學生根據自己的興趣選擇題目，抑或是有的同學有其他的選擇依據，任何選擇都值得被尊重，“如何選題”主題培訓教師的職責在于提供建議和答疑解惑，而不是提供所謂的唯一正確的答案。

2.如何檢索文獻

如前文所述，基礎學科的涵蓋范圍廣，并且是動態發展的，因此要想做好畢業設計，就需要站在巨人的肩膀上，即需要了解本課題相關的研究背景和發展現狀。學會檢索文獻是了解本課題相關的研究背景和發展現狀的前提，是本科畢業設計需要培養的一項重要技能。首先，指導學生了解常用的數據庫。以物理學專業為例，常用的數據庫包括一系列中文數據庫和外文數據庫。一般來說，高校圖書館的電子資源都囊括了所述的數據庫資源，學生通過校園圖書館電子資源的途徑就能鏈接到常用的數據庫。其次，指導學生如何“查全、查準”。查全往往意味著多而雜，查準則往往意味著少而精，查全是查準的基礎，兩者矛盾而統一。查全、查準需要檢索技術作為基礎，包括布爾邏輯算符“非”“與”“或”的含義和優先級，如何選取關鍵詞，如何利用數據庫平臺功能對檢索結果進行分組精練等。

3.如何閱讀英文文獻

基礎學科的參考文獻既包括中文文獻，又包括外文文獻。學生閱讀中文文獻相對容易，但對英文文獻的閱讀和理解難度相對較大，因此，有必要開設“如何閱讀英文文獻”專題培訓課程，培養學生閱讀英文文獻的能力。一方面，幫助學生克服英文文獻閱讀的畏難心理。以物理學專業為例，物理學相關的英文文獻專業詞匯多，并且存在中文釋義多樣的情況。通常翻譯軟件直譯的結果通常與專業釋義相差甚遠，導致學生讀不通、看不懂，并且產生畏難心理。因此，有必要采取多鼓勵、重嘉獎的方式，幫助學生克服畏難心理。另一方面，介紹實用的英文文獻閱讀的方法。以物理學為例，對于關鍵專業詞匯，可以請教本科畢業設計的指導教師或者協助指導的學長。對于物理量、參數等通用性表達，可以結合翻譯軟件的結果和相關中文文獻中的描述方法進行描述，這也要求學生閱讀積累一定量的中文文獻。此外，還可以通過閱讀綜述類文獻，學習某個詞匯或者物理現象的英文釋義，進而促進對某個詞語或句子的理解。

（二）指導教師聽取學生的階段性成果匯報

針對部分指導教師的精力和時間投入不足的問題，采取指導教師定期或者不定期聽取學生階段性成果匯報的方式，在指導教師督促學生的畢業設計進度的同時，保證指導教師對本科畢業設計的精力和時間投入。以物理學專業為例，在階段性成果匯報中要對實驗/計算結果、實驗/計算方法和條件等原始數據進行考查，根據時間把握進展、指出問題，并進一步討論安排下一步工作。

（三）多專家評定以嚴格把關畢業設計質量

針對傳統考核中要求太過寬松的問題，采取多名專家評定的方式嚴格把關畢業設計質量。以物理學專業為例，由于物理學專業具有涵蓋范圍廣、動態變化，以及基礎理論要求高的特點，宜采取專業相同或相近的教師評定的方式，而不是跨學科教師評定的方式。對于畢業設計論文的評定，應加強本科畢業設計的校內外雙盲送審機制。除了導師評價，還要由多名專業相同或相近的教師進行評閱，以公平、公正為原則給出中肯的評閱意見，嚴格把關論文質量，對于不合格的論文給出修改意見并退回修改。

結語

本科畢業設計作為大學生培養最后階段的必修環節，起著承前啟后的重要作用。本文以物理學專業為例，分析了物理學專業的特點以及物理學專業本科畢業設計的特點。其中，物理學的特點包括涵蓋范圍廣、動態發展、對學生的前期學習基礎要求較高，物理學專業本科畢業設計的特點包括選題范圍廣、基礎性和前沿性并存、需要學生投入大量時間、精力。針對本科畢業設計中存在的傳統指導缺乏對畢業設計選題的指導、部分指導教師的精力和時間投入不足，以及考核要求相對寬松的問題，本文提出了選題前開設針對性強的橋梁課程、指導教師聽取學生的階段性成果匯報，以及多專家評定以嚴格把關畢業設計質量的新舉措，以期提升基礎學科本科畢業設計質量，促進基礎學科和基礎研究發展。

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［11］張莉，張麗，劉飛陽，等.提升電子科學與技術專業本科畢業設計（論文）質量探究［J］.實驗室研究與探索，2020，39（1）：253255.

*通訊作者：劉旻（1993—），女，漢族，湖南常德人，博士研究生，講師，研究方向：微納光子學；郜鵬（1983—），男，漢族，河南新鄉人，博士研究生，教授，研究方向：信息光學。