Algunos intentos de orientar el proyecto de graduación de estudiantes de física

Guo Liping y Liu Chuansheng

(Escuela de Ciencias Físicas y Tecnología, Universidad de Wuhan, Wuhan, Hubei 430072)

Resumen: Introducción Este artículo describe algunas de las ideas e intentos del autor para guiar a los estudiantes de física en la realización de sus proyectos de graduación. De acuerdo con el destino de graduación y los intereses personales de los diferentes estudiantes, combinados con las necesidades de investigación científica del autor, se propone la selección del tema del proyecto de graduación, los objetivos de la investigación y las tareas básicas a completar. Combine el contenido del proyecto de graduación con la continuación de estudios de posgrado después de graduarse, con estudios en el extranjero y con la naturaleza profesional del trabajo, de modo que los estudiantes puedan obtener la mayor investigación científica básica y capacitación técnica posible, y prepararse para una transición fluida al empleo lo antes posible después de la graduación. Sentar las bases para el empleo.

[Palabras clave] Proyecto de graduación; investigación académica; estudios de posgrado; desarrollo profesional;

[Número de clasificación de la biblioteca china] G642.477

[ Identificación del documento código] A

[Número de artículo] 1005-4634 (2012) 06-0049-03

0Introducción

Proyecto de graduación como último paso en la docencia universitaria A El vínculo integral es un proceso de aprendizaje y formación extremadamente importante para los estudiantes. El propósito del proyecto de graduación es cultivar la capacidad de los estudiantes para aplicar de manera integral los conocimientos adquiridos para resolver problemas prácticos. Para los estudiantes de ciencias e ingeniería, mejorar la calidad de los proyectos de graduación es un paso importante para que los estudiantes mejoren sus habilidades y adquieran capacidades preliminares de investigación científica. Los problemas prácticos que diferentes estudiantes enfrentarán en el futuro pueden ser muy diferentes. Según las estadísticas, en los últimos cinco años, alrededor del 65% de los estudiantes universitarios con especialización en física en la Facultad de Ciencias Físicas y Tecnología de la Universidad de Wuhan continuaron cursando estudios de posgrado después de graduarse, el 20% de los cuales estudió en el extranjero y otros estudiantes Fui a estudiar al extranjero. Para estos estudiantes que desean trabajar en otros lugares después de graduarse, es muy significativo realizar investigaciones científicas específicas y capacitación técnica tanto como sea posible durante la etapa de diseño de graduación para que los estudiantes puedan hacer la transición al trabajo lo antes posible después de graduarse. El autor * * * guió a 23 estudiantes de posgrado en física en proyectos de graduación de 2008 a 2012. Todos los proyectos de graduación se derivaron de los proyectos de investigación científica que llevaron a cabo, requiriendo que los estudiantes participaran en una determinada parte o vínculo del proyecto de investigación científica. Este artículo presenta algunos de los pensamientos, intentos y efectos del autor al guiar a los estudiantes de física en sus proyectos de graduación.

1 Combinación de contenido del proyecto de graduación y estudios en el extranjero

Entre los estudiantes universitarios guiados por el autor, muchos han sido admitidos en universidades extranjeras para continuar sus estudios, como Xu Shuigang, un estudiante de la promoción de 2009, y Xu Shuigang, estudiante de la promoción de 2012. El estudiante Zhou fue admitido en la Universidad Stony Brook en los Estados Unidos. En términos relativos, los estudiantes universitarios de los colegios y universidades nacionales tienen un estudio relativamente sistemático y profundo del conocimiento teórico, pero el cultivo de la capacidad práctica es relativamente débil. Tienen una comprensión sólida del conocimiento tradicional, pero no saben mucho sobre lo último; tendencias en la frontera temática, y su conocimiento profesional y visión temática no son lo suficientemente amplios. Para estos estudiantes que están a punto de ir al extranjero para realizar más estudios, estudiar en el extranjero no es difícil, pero la falta de capacidad de investigación es aún más difícil, por lo que es urgente hacer la transición y adaptarse al trabajo de investigación en universidades extranjeras lo antes posible. Al guiar estos proyectos de graduación de pregrado, se presta especial atención al cultivo de capacidades de investigación literaria y habilidades prácticas.

En términos de investigación de literatura, los estudiantes deben realizar búsquedas sistemáticas y profundas de literatura nacional y extranjera, y búsquedas completas de artículos en inglés incluidos en las bases de datos internacionales autorizadas SCI y EI, especialmente las principales internacionales y nacionales. revistas profesionales y revistas internacionales autorizadas en esta disciplina. Búsqueda de artículos para obtener la literatura más reciente y autorizada sobre el tema de investigación, así como literatura clave y literatura básica temprana en el proceso de desarrollo. Sobre la base de dominar completamente la literatura, primero lea la literatura china, luego lea la literatura inglesa, haga un informe de lectura de literatura y discuta la literatura en el grupo para ayudar a los estudiantes a comprender el contenido de la literatura. Sobre esta base, escriba un informe de investigación y haga un informe de revisión de la literatura en el grupo. A través de una investigación literaria completa, una lectura extensa de la literatura, una discusión bibliográfica en profundidad y una revisión sistemática de la literatura, los estudiantes no solo amplían enormemente sus horizontes, sino que, lo que es más importante, mejoran en gran medida su capacidad para adquirir conocimientos, sentando una buena base para adaptarse rápidamente a la vida como estudiante de posgrado en el extranjero en el futuro.

Por ejemplo, el título del proyecto de graduación de Zhou, un estudiante de 2012 de la Universidad de Wuhan, es "Dispositivo en línea de pistola de iones y microscopio electrónico de la Universidad de Wuhan". El dispositivo en estudio es el único en el país y actualmente hay menos de diez dispositivos similares en funcionamiento en el mundo. Este dispositivo se puede utilizar para estudiar el proceso de cambio microestructural de materiales in situ en el lugar de inyección de radiación iónica. Es un dispositivo poco común con características únicas para estudiar la interacción entre haces de iones y sustancias. El estudiante no solo realizó un estudio exhaustivo de los dispositivos existentes en el mundo, sino que también examinó los casi 50 años desde que Pashley y Presland informaron por primera vez sobre la observación in situ del daño de la irradiación de un haz de electrones al Au utilizando un microscopio electrónico de transmisión de 80 kV en 1961. Todos similares dispositivos. A través de una inspección completa del proceso de desarrollo de este tipo de dispositivo, tendremos una comprensión integral y profunda de las características técnicas, tecnologías clave, dificultades técnicas, principales aplicaciones y tendencias de desarrollo futuro de este tipo de dispositivo, y mejoraremos nuestra Habilidades de investigación literaria, lectura y resúmenes.

A menudo existe un malentendido acerca del cultivo de la capacidad práctica, que consiste en cultivar la capacidad de los estudiantes para operar instrumentos y equipos. El autor cree que no basta con poder operar. Se debe prestar más atención a la capacitación en la estructura del equipo, el procesamiento de componentes, la perfección funcional, la resolución de problemas y otros aspectos. Por ejemplo, la tarea del proyecto de graduación de Zhou fue dibujar diagramas de trabajo, aumentar el vacío, ajustar la trayectoria del haz de iones y medir la corriente del haz de iones.

En primer lugar, se requiere que los estudiantes hagan dibujos de ingeniería de dispositivos. Esto es difícil para un estudiante de física que nunca ha estado expuesto a dibujos de ingeniería, pero su dirección de investigación para estudios de posgrado en los Estados Unidos a menudo implica cuestiones de dibujo. (Proyecto de Graduación) Reconociendo la importancia del dibujo de ingeniería para su futuro trabajo de investigación, el estudiante estudió activamente por su cuenta, dominó la tecnología básica de dibujo por computadora en un mes y dibujó dibujos que cumplían con los requisitos básicos, incluidos los componentes principales del dispositivo. Dibujos: dibujos completos de la fuente de iones, la lente de enfoque, la placa de doble desviación, la ranura de cuatro cuchillas, la apertura, la interfaz entre el haz de iones y el microscopio electrónico, la interfaz de vacío y el dispositivo ensamblado de acuerdo con el diseño geométrico real de la óptica de iones. transmisión por ruta. Durante el proceso de dibujo, aproveché la falla del equipo para desmontarlo y medir las dimensiones de cada componente. A través de este proceso, los estudiantes no solo desarrollaron sus habilidades de dibujo, sino que también obtuvieron una comprensión más intuitiva de los principios del dispositivo, sentando las bases para su posterior mejora y depuración. Por ejemplo, la placa de transición entre el condensador y el deflector se procesó y mejoró para mejorar el grado de vacío del dispositivo; el ajuste de la trayectoria óptica de transmisión de iones se completó mediante colimación láser. Al medir la corriente del haz, se encontró que el alto voltaje enfocado no se podía aplicar y se produjo la ignición. La prueba del agitador de alto voltaje encontró que la resistencia del cilindro central de la lente de enfoque a tierra era muy baja, por lo que se consideró que el cilindro central estaba defectuoso. Después de retirarlo, se descubrió que el cilindro efectivamente estaba roto y volvió a la normalidad después del tratamiento. Al participar en las pruebas de haces, se obtuvieron resultados de medición satisfactorios. A través de estos procesos de dibujo, procesamiento, mejora, desmontaje repetido, mediciones repetidas, resolución de problemas y depuración repetida. , se ejercitan las habilidades de los estudiantes y, al mismo tiempo, obtienen una verdadera comprensión de las cualidades esenciales como "meticulosidad, perseverancia e innovación" necesarias para la investigación física experimental en la investigación científica real.

2 Contenido del proyecto de graduación y obtención de títulos de posgrado nacionales

Entre los graduados universitarios guiados por el autor, algunos estudiantes han sido admitidos o recomendados para estudiar posgrados por universidades o investigaciones nacionales. instituciones, incluidas Ph.D. y M.Sc. Para este tipo de estudiantes, el autor vincula estrechamente el contenido de investigación de su proyecto de graduación con el contenido de investigación de sus próximos estudios de posgrado para ayudar a los estudiantes a ingresar a la etapa de posgrado lo antes posible. De hecho, debido a la gran carga de trabajo del primer año de un programa de posgrado, es difícil encontrar tiempo para investigar. La mayoría de los estudiantes sólo empiezan a tener tiempo para dedicarse a la investigación científica en su segundo año. Por tanto, hay un intervalo de un año y medio entre el cuarto año de la universidad y el segundo año de la escuela de posgrado. Pero si puede obtener una buena formación en investigación científica durante su proyecto de graduación, es posible realizar algunos trabajos de investigación mientras estudia cursos en el primer año de la escuela de posgrado. Siguiendo esta idea, se ha brindado formación en investigación científica a graduados de pregrado que se preparan para continuar cursando estudios de posgrado, y se han obtenido buenos resultados. Por ejemplo, Li Tie, un estudiante universitario de 2008, fue admitido en el programa de doctorado del autor. Sus intereses de investigación están en la aplicación de la tecnología nuclear en la ciencia de materiales, incluida la radiación sincrotrón y la implantación de iones. Por lo tanto, el tema del proyecto de graduación de pregrado asignado a este estudiante es "Investigación sobre la radiación sincrotrón de semiconductores magnéticos diluidos Si1-xMnx". La tarea consiste en utilizar la espectroscopía de estructura fina de rayos X con radiación sincrotrón (XAFS) para analizar las propiedades magnéticas de los semiconductores magnéticos. preparado por iones de metales de transición dopados con Mn. La base académica es que los semiconductores magnéticos diluidos tienen propiedades ferromagnéticas y semiconductoras y son materiales clave para la espintrónica del futuro. La inyección de Mn con una concentración máxima de aproximadamente el 1% en materiales como el monocristal de silicio puede producir ferromagnetismo, por lo que una pequeña cantidad de átomos de Mn dopados juega un papel decisivo en la generación de magnetismo. Como todas las demás propiedades físicas, este magnetismo resulta de cambios en su estructura. Por lo tanto, estudiar la estructura local alrededor de los átomos de Mn puede proporcionar información clave para comprender el mecanismo ferromagnético, y el método XAFS es una tecnología única para estudiar la estructura local. El estudiante había estudiado sistemáticamente el método XAFS durante su período universitario, pero no había utilizado este método para estudiar problemas prácticos. Durante mi proyecto de graduación, aprendí y dominé los métodos de procesamiento de datos y el software de XAFS a través de aplicaciones prácticas en semiconductores magnéticos. A través del procesamiento y análisis de datos reales, no solo obtuve los resultados de la estructura local de los átomos dopados en varias muestras, sino que también expliqué razonablemente el origen de su microestructura magnética, lo que profundizó mi comprensión de este experimento único. Después de ingresar a la escuela de posgrado, fui inmediatamente a Shanghai Light Source y Beijing Synchrotron Radiation Facility para realizar mediciones experimentales XAFS para familiarizarme con las técnicas experimentales y obtener nuevos datos experimentales. Después de resumir la tesis de pregrado y el trabajo complementario durante el período de posgrado, el estudiante publicó un artículo SCI en la revista profesional internacional "Vacuum", logrando establecer la conexión orgánica entre el proyecto de graduación de pregrado y el trabajo de investigación de posgrado.

3 El contenido del proyecto de graduación debe combinarse con el trabajo.

Algunos graduados, bajo la dirección del autor, se incorporan directamente al trabajo. Su principal destino después de graduarse son los empleadores corporativos, y se dedicarán principalmente a trabajos técnicos combinados con prácticas de producción, en lugar de investigaciones básicas en el laboratorio. . Para estos estudiantes, cómo pasar de los cursos universitarios al trabajo práctico lo antes posible también es una cuestión en la que vale la pena pensar. El autor organiza el contenido y las tareas del proyecto de graduación de manera específica en función de la naturaleza real del trabajo después de la graduación. Al mismo tiempo, como estudiante de física en una universidad integral, también es indispensable la formación más básica en investigación científica. Por ejemplo, Zhou Guoqin, graduado en 2008, trabajará en desarrollo de software en Huawei después de graduarse. El título del proyecto de graduación que le dio el autor es "Investigación sobre el espectro Mössbauer del acero de baja activación". La tarea principal es utilizar el software profesional MOSFUN y MBT para ajustar y analizar el espectro Mössbauer. Al mismo tiempo, es necesario completar la preparación de muestras con un espesor inferior a 30 micrones, la medición del espectro Mössbauer y el análisis físico de los resultados del ajuste.

A través del proyecto de graduación, el estudiante dominó los métodos de procesamiento de datos de la espectroscopia de Mössbauer y el uso de software profesional, y obtuvo una comprensión más profunda de los algoritmos utilizados en el software. Esta formación será beneficiosa para su futuro desarrollo de software.

4 Conclusión

Este artículo presenta algunos de los pensamientos e intentos del autor para guiar la tesis de graduación de pregrado en física. Principalmente organiza el contenido y las tareas de manera específica de acuerdo con el destino de los estudiantes después de la graduación, mejora la capacidad de investigación literaria, la capacidad práctica, la capacidad de procesamiento de datos, la capacidad analítica y la capacidad de redacción de trabajos de investigación científica de los estudiantes, y sienta las bases para una experiencia fluida. transición al trabajo de posgrado lo antes posible. A través del proyecto de graduación, algunos estudiantes universitarios publicaron artículos de SCI en revistas profesionales internacionales como primeros autores, y algunos estudiantes universitarios obtuvieron patentes de modelos de utilidad autorizadas como primeros autores. Se puede ver que estos intentos han logrado buenos resultados. Para los graduados universitarios, aunque el proyecto de graduación sólo dura más de tres meses y sólo representa una pequeña parte de los cuatro años de estudio universitario, es el último trabajo de los estudios universitarios y también proporciona cierta investigación científica básica y formación técnica. Es una buena oportunidad que merece reflexión, exploración y mejora continua, y es el último paso para mejorar la calidad científica y tecnológica de los estudiantes.