本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的科學(xué)選題探討

陳 曦，劉昕雨，傅 光

(西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院，陜西西安 710071)

0 引言

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是高校培養(yǎng)學(xué)生的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，其本質(zhì)上是一種初級(jí)的、基礎(chǔ)的科學(xué)研究活動(dòng)，也是連接專(zhuān)業(yè)知識(shí)和科學(xué)研究的重要紐帶［1，2］。研究和探討適應(yīng)當(dāng)前發(fā)展形勢(shì)的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)選題方法是一個(gè)值得深入思考的問(wèn)題。本文結(jié)合當(dāng)前理工科院校的發(fā)展特點(diǎn)，以筆者自身的經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)為基礎(chǔ)，就本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的科學(xué)選題方法進(jìn)行初步的研究和探討。

1 為什么要提科學(xué)選題方法

高校的畢業(yè)設(shè)計(jì)就像是一道命題作文，指導(dǎo)教師擬定題目，學(xué)生在題目的約束和范疇內(nèi)進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究，最后完成答辯。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，這屬于一種被動(dòng)式研究，教師選題的質(zhì)量會(huì)直接影響到學(xué)生的興趣點(diǎn)、教師指導(dǎo)的流暢性、以及畢業(yè)設(shè)計(jì)最終的答辯效果［3］。

1.1 當(dāng)前選題的一些問(wèn)題

當(dāng)前，畢業(yè)設(shè)計(jì)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)畢設(shè))題目的數(shù)量和類(lèi)型都在不斷增加，按照一名擁有中級(jí)以上職稱(chēng)的教師可以提供5個(gè)題目來(lái)算，現(xiàn)在的畢設(shè)題目的數(shù)量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)前幾年。此外，本科學(xué)生的人數(shù)也較幾年前增招了30%～50%，對(duì)于教師提供的如此大量的畢設(shè)題目，還存在著一些值得關(guān)注的問(wèn)題［4，5］。這些問(wèn)題往往會(huì)導(dǎo)致學(xué)生既使認(rèn)真完成也難以取得滿(mǎn)意的實(shí)踐效果，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

(1)題目陳舊。有些教師自身知識(shí)更新較慢，在畢設(shè)選題時(shí)又沒(méi)能及時(shí)補(bǔ)充本專(zhuān)業(yè)前沿知識(shí)，因此導(dǎo)致提供的題目較陳舊，無(wú)法結(jié)合當(dāng)下專(zhuān)業(yè)技術(shù)的發(fā)展需求，自然學(xué)生很難產(chǎn)生興趣。如題目“短波天線(xiàn)匹配網(wǎng)絡(luò)研究”，早在20年前就已列題研究，當(dāng)然短波天線(xiàn)一直都是一種重要的天線(xiàn)形式，現(xiàn)在依然在軍事和民用通信領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。但近幾年隨著電子新技術(shù)的發(fā)展，短波天線(xiàn)出現(xiàn)了不少新的研究課題，如短波自適應(yīng)陣列天線(xiàn)技術(shù)、短波天線(xiàn)負(fù)阻匹配技術(shù)等，呈現(xiàn)出老樹(shù)開(kāi)新花的態(tài)勢(shì)，因此選題應(yīng)該結(jié)合這些新的發(fā)展，比如題目改為“短波天線(xiàn)負(fù)阻匹配網(wǎng)絡(luò)研究”會(huì)更合適一些。

(2)題目范疇太大。有些畢設(shè)題目很泛化，包含的內(nèi)容很多。比如“衛(wèi)星通信圓極化天線(xiàn)設(shè)計(jì)”，可用于衛(wèi)星通信的圓極化天線(xiàn)種類(lèi)繁多，如微帶天線(xiàn)、螺旋天線(xiàn)和十字交叉天線(xiàn)等，在這幾類(lèi)天線(xiàn)之下還可以再分出很多小類(lèi)以及具體的天線(xiàn)形式。按這個(gè)題目的表述，應(yīng)該把這些天線(xiàn)門(mén)類(lèi)全都研究一遍并整理成文，這樣的工作量對(duì)于本科生來(lái)說(shuō)顯然不合適，如改為“應(yīng)用于衛(wèi)星通信的圓極化微帶天線(xiàn)設(shè)計(jì)”則更好。本科生畢設(shè)題目涉及的研究工作應(yīng)該具體一些、細(xì)致一些，不宜過(guò)泛，以掌握研究方法、培養(yǎng)研究興趣為主要目標(biāo)。

(3)題目過(guò)于基礎(chǔ)。有些題目，基本就是教科書(shū)上的內(nèi)容，作為畢設(shè)題目，顯然缺少了綜合和擴(kuò)延的內(nèi)涵。類(lèi)似“低副瓣陣列天線(xiàn)方向圖綜合研究”這樣的題目，對(duì)鍛煉學(xué)生專(zhuān)業(yè)基本功非常好，其中涉及大量的公式計(jì)算和推導(dǎo)，學(xué)生如能親自動(dòng)手編寫(xiě)程序進(jìn)行仿真計(jì)算，對(duì)理解陣列天線(xiàn)理論有很大幫助，但通常教科書(shū)上都有詳細(xì)講解，學(xué)生如果不能在研究的完整性和嚴(yán)謹(jǐn)性上有所作為，畢設(shè)的效果就不能達(dá)到。

(4)題目理論性太強(qiáng)。本科生僅初步具備了相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還沒(méi)有掌握從事復(fù)雜研究的工作方法，題目應(yīng)以設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)為主，理論性太強(qiáng)的題目不適合在時(shí)間有限的畢設(shè)內(nèi)完成。

1.2 選題對(duì)開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的影響

教師選題方向上的偏差會(huì)導(dǎo)致后續(xù)工作不易開(kāi)展。本科生初步從事科研活動(dòng)，查找、閱讀文獻(xiàn)的能力都較低，需要教師提供明確的、在限定時(shí)間內(nèi)可完成的研究?jī)?nèi)容，并為學(xué)生描繪出研究框架，使學(xué)生理清研究思路;況且，本科生水平不一，適合每個(gè)個(gè)體的選題實(shí)在是件難事。在畢設(shè)指導(dǎo)過(guò)程中，如果因選題不合適，指導(dǎo)教師需要重新梳理研究思路、調(diào)整研究?jī)?nèi)容，容易使學(xué)生感覺(jué)混亂，難以應(yīng)付，而打擊其持續(xù)工作的積極性;在最終答辯中，學(xué)生也不易取得好成績(jī)，有些學(xué)生也許一直認(rèn)真踏實(shí)的進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)研究，可能就是因?yàn)轭}目不合適，結(jié)果事與愿違，無(wú)法獲得很好的評(píng)價(jià)。反而其他學(xué)生由于題目新穎，容易獲得較高評(píng)價(jià)，結(jié)果會(huì)挫傷前者的積極性。在未來(lái)的研究工作中，學(xué)生會(huì)逐漸認(rèn)識(shí)到對(duì)于一項(xiàng)好的科學(xué)研究，好的選題和好的研究過(guò)程同等重要，但此時(shí)，這一半的重量就掌握在指導(dǎo)教師的手里。

由于畢設(shè)選題基本上取決于教師，什么樣的題目才是好題目?不同類(lèi)型院校的不同專(zhuān)業(yè)都可以根據(jù)自身特點(diǎn)給出一些好題目的范例，它們各具特色，各有千秋，但筆者認(rèn)為，能夠與時(shí)代特征相結(jié)合，采用科學(xué)選題方法確定的畢設(shè)題目就是好題目。

2 什么是科學(xué)選題方法

科學(xué)選題方法，筆者認(rèn)為它是結(jié)合當(dāng)下學(xué)生、教師、學(xué)校和社會(huì)的需求進(jìn)行選題的方法，具體來(lái)說(shuō)，應(yīng)從如下四個(gè)方面進(jìn)行考量:①激發(fā)學(xué)生獲取新知識(shí)的需求;②滿(mǎn)足教師在指導(dǎo)中不斷完善知識(shí)體系的需求;③滿(mǎn)足學(xué)校對(duì)學(xué)生科研能力培養(yǎng)的需求;④滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)技術(shù)持續(xù)發(fā)展的需求。

當(dāng)前，本科畢設(shè)題目大多來(lái)源于教師平日里開(kāi)展的科研活動(dòng)，大都是當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展迫切需要的研究課題，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，這為畢設(shè)選題提供了良好的實(shí)踐基礎(chǔ)，但教師不能直接轉(zhuǎn)移照搬，而應(yīng)對(duì)這些研究?jī)?nèi)容重新進(jìn)行提煉和融合，以形成更加滿(mǎn)足多方面需求的畢設(shè)題目。

筆者曾經(jīng)指導(dǎo)過(guò)一個(gè)畢設(shè)題目為“寬頻帶高次模微帶天線(xiàn)研究”，該課題來(lái)源于筆者前期開(kāi)展的研究工作:“用于衛(wèi)星通信系統(tǒng)的移動(dòng)終端天線(xiàn)研制”，在整理此項(xiàng)研究工作的基礎(chǔ)上，提煉出來(lái)的題目，它是在考慮到學(xué)生已經(jīng)在課堂上學(xué)習(xí)過(guò)微帶天線(xiàn)的基本理論的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種新型的寬帶高次模微帶天線(xiàn)，學(xué)生了解了應(yīng)用背景后，對(duì)該題目的興趣很大，學(xué)習(xí)積極性很高。在開(kāi)展畢設(shè)的過(guò)程中，學(xué)生與筆者從多角度探討了相關(guān)問(wèn)題，對(duì)筆者完善自己研究課題也起到了一定的促進(jìn)作用，學(xué)生的畢設(shè)論文完成的細(xì)致扎實(shí)，并在最終答辯中獲得優(yōu)秀。

3 如何科學(xué)選題

如何才能做到科學(xué)選題呢?筆者根據(jù)自身淺薄的理論研究和指導(dǎo)實(shí)踐，總結(jié)出了一些理工科院校在本科畢設(shè)科學(xué)選題中應(yīng)遵循的幾個(gè)共性特征。

1)實(shí)踐性

在畢設(shè)之前，本科生基本上還沒(méi)有接觸過(guò)科研，因此畢設(shè)主要目的是使學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，將所學(xué)知識(shí)聯(lián)成體系，掌握研究方法，因此，畢設(shè)過(guò)程的實(shí)踐部分很重要。比如本專(zhuān)業(yè)畢設(shè)題目“用于射頻識(shí)別的小型化對(duì)數(shù)周期天線(xiàn)研究”，在該題目中包含了對(duì)應(yīng)用背景“射頻識(shí)別”的學(xué)習(xí)，要掌握天線(xiàn)在射頻識(shí)別領(lǐng)域的應(yīng)用情況，此外在本科課堂教學(xué)中，對(duì)數(shù)周期天線(xiàn)并不是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，因此要深入學(xué)習(xí)對(duì)數(shù)周期天線(xiàn)的工作原理及設(shè)計(jì)方法，在此基礎(chǔ)上要明確本設(shè)計(jì)所要解決的主要問(wèn)題，即對(duì)數(shù)周期天線(xiàn)的小型化研究，進(jìn)而對(duì)天線(xiàn)的小型化方法進(jìn)行學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)，然后通過(guò)計(jì)算和優(yōu)化得出設(shè)計(jì)結(jié)果并將設(shè)計(jì)結(jié)果制作實(shí)物，親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，最終評(píng)估實(shí)驗(yàn)效果，提出修改意見(jiàn)。

通過(guò)這樣完整的實(shí)踐過(guò)程，學(xué)生可以學(xué)會(huì)理論與實(shí)踐相結(jié)合的方法、邊研究邊學(xué)習(xí)的方法，以及實(shí)驗(yàn)的方法，這為學(xué)生今后從事科研活動(dòng)可打下良好的基礎(chǔ)。

2)時(shí)代性

當(dāng)今的科技發(fā)展非常迅速，在校大學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、多媒體等手段都可以隨時(shí)了解到世界上最新最前沿的科學(xué)技術(shù)，同時(shí)也激發(fā)著學(xué)生們探索世界的興趣。因此，能反映時(shí)代發(fā)展的選題，肯定是學(xué)生樂(lè)意接受的。如畢設(shè)選題“第四代手機(jī)及移動(dòng)終端天線(xiàn)研究”，這是個(gè)能比較好吸引學(xué)生的題目，因?yàn)閷W(xué)生們每天都在使用手機(jī)，而對(duì)這個(gè)輕盈精巧的裝置里面裝著什么充滿(mǎn)了好奇，更想知道在課堂上學(xué)習(xí)的天線(xiàn)在它里面是什么樣的，如何工作的。在畢設(shè)過(guò)程中，學(xué)生會(huì)學(xué)習(xí)到手機(jī)終端天線(xiàn)是如何一步一步發(fā)展至今的，當(dāng)前的第四代移動(dòng)通信又是怎樣的，有著怎樣的工作特性。如果學(xué)生興趣濃厚，教師更可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)當(dāng)前市面上的手機(jī)天線(xiàn)進(jìn)行綜述，尤其像流行的蘋(píng)果手機(jī)，它的天線(xiàn)設(shè)計(jì)有什么獨(dú)特之處，這一定可以激發(fā)學(xué)生不斷探索和創(chuàng)新的興趣。

3)新穎性

學(xué)生第一次從事科學(xué)研究，無(wú)論什么樣的題目對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)都是新課題，都需要付出幾個(gè)月的努力來(lái)完成，但對(duì)于指導(dǎo)和評(píng)審教師來(lái)說(shuō)，內(nèi)容相對(duì)新穎的課題才會(huì)引起他們的興趣，評(píng)價(jià)較高。2014年，筆者指導(dǎo)的一個(gè)畢設(shè)題目“小型寬帶偶極子天線(xiàn)研究”，其內(nèi)容是根據(jù)當(dāng)年發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊上的研究成果演變而來(lái)，筆者在指導(dǎo)過(guò)程中與學(xué)生探討技術(shù)的最新發(fā)展，體會(huì)到學(xué)生對(duì)自己所做的工作很有成就感，研究中一直態(tài)度積極，最終答辯中，評(píng)審教師對(duì)學(xué)生所做的研究很有興趣，對(duì)學(xué)生評(píng)價(jià)很高，學(xué)生也因此對(duì)未來(lái)工作充滿(mǎn)信心，主要就是因?yàn)閷W(xué)生所做的工作很新穎，教師還沒(méi)有接觸過(guò)類(lèi)似的研究。

4 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)當(dāng)前理工科院校的畢設(shè)選題中存在的問(wèn)題進(jìn)行了舉例和分析，并進(jìn)一步提出了科學(xué)選題方法，總結(jié)了滿(mǎn)足學(xué)生、教師、學(xué)校和社會(huì)四個(gè)需求的判斷標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合自身教學(xué)的實(shí)例進(jìn)行了說(shuō)明;最后，提出了畢業(yè)設(shè)計(jì)科學(xué)選題方法應(yīng)遵循的三個(gè)共性特征:實(shí)踐性、時(shí)代性和新穎性。望同行能有所借鑒。

［1］劉玉敏，孫永河.本科畢業(yè)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析與改革［J］.石家莊:價(jià)值工程，2012(31):157-168.

［2］廖志凌，劉賢興，楊澤斌等.影響本科畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的因素分析與對(duì)策思考［J］.南京:電氣與電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2005(1):110-113.

［3］毛小慶，韓力.大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量研究［J］.重慶:重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)，2006(12):133-136.

［4］李雨峰，王玫黎.本科畢業(yè)論文改革新思路［J］.合肥:科教文匯，2010(9):27-28.

［5］吳功德，王曉麗，郭瑞雪.本科畢業(yè)設(shè)計(jì)與科研項(xiàng)目結(jié)合的探討［J］.石家莊:價(jià)值工程，2012(31):253-254.