美国留学物理专业哪些学校可以选择？

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本文目录一览：

• 1、指导物理类本科生毕业设计的一些尝试
• 2、美国留学物理专业哪些学校可以选择？
• 3、物化地组合可以报考什么大学

指导物理类本科生毕业设计的一些尝试

指导物理类本科生毕业设计的一些尝试

郭立平　刘传胜

（武汉大学物理科学与技术学院，湖北武汉430072）

[摘要] 介绍了笔者在指导物理类大学本科生进行毕业设计工作中的一些思考和尝试。针对不同学生的毕业去向和个人兴趣，结合笔者的科研需要，提出毕业设计题目、研究目标和应当完成的基本任务。将毕业设计内容与毕业后继续攻读研究生学位相结合、与出国留学相结合、与参加工作的职业性质相结合，尽可能使学生获得基本的科研和技术训练，为毕业后尽快向所从事工作的顺利过渡打下基础。

[关键词] 毕业设计；学术研究；研究生学位；出国留学；职业发展

[中图分类号]G642.477

[文献标识码] A

[文章编号] 1005-4634 （2012） 06-0049-03

0 引言

作为大学教学的最后一个综合性环节，毕业设计是学生极为重要的一个学习和训练过程。毕业设计的目的是培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。对理工科学生而言，提高毕业设计的质量，是学生提高技术能力并获取初步科研能力的一个重要环节。不同的学生未来所面临的实际问题可能差别很大。据统计，近五年来，武汉大学物理科学与技术学院物理类专业的本科生毕业后约65%继续攻读研究生学位，20%的学生出国留学，其他学生参加工作。对这些毕业后不同去向的学生，在毕业设计阶段尽可能进行一些有针对性的科研和技术训练，对于学生毕业后尽快向工作过渡是很有意义的。笔者在2008年至2012年期间共指导了23名物理系本科毕业生作毕业设计，题目全部来自于所承担的科研项目，要求学生参加科研项目的某个部分或者环节。本文介绍了笔者在指导物理专业本科生进行毕业设计方面的一些思索、尝试和效果。

1 毕业设计内容与出国留学相结合

在笔者指导的本科生中，先后有多人被国外高校录取为研究生继续深造，如2009届学生徐水钢被香港科技大学录取，2012届学生周明亮被美国石溪大学录取。相对而言，国内高校的本科生在理论知识的学习上比较系统、深入，而动手能力的培养则比较薄弱；对传统知识的掌握比较牢固，而对学科前沿的最新动态则了解不多，专业知识面和学科视野不够宽广。对于这些即将出国深造的学生而言，国外的课程学习并不困难，比较困难的是研究能力的欠缺，因此尽快过渡并适应国外高校的研究工作显得比较迫切。在指导这些本科生毕业设计时，特别注意对文献调研能力和动手能力的锻炼。

在文献调研方面，要求学生做系统深入的国内外文献检索，完成对被国际权威数据库SCI和EI收录的英文论文的检索，特别是对本学科国际和国内主要专业期刊和国际顶级权威期刊的论文检索，获得所研究课题的最新文献和最权威文献，以及发展过程中的关键文献和早期的基础文献。在充分掌握文献的基础上，先阅读中文文献，后阅读英文文献，并在组内做文献阅读报告，进行文献讨论，帮助学生理解文献内容。在此基础上，撰写调研报告，并在组内做文献综述报告。通过完整的文献调研、大量的文献阅读、深入的文献讨论和系统的文献综述，学生不仅极大地开拓了视野，更重要的是大大提高了获取知识的能力，为日后快速适应国外研究生生活打下良好基础。

例如，2012届学生周明亮同学的毕业设计题目是《武汉大学离子枪一电镜联机装置》，所研究的装置是我国唯一的一台，目前国际上正在运行的类似装置总共只有不到十台。这种装置可以在离子辐照注入现场原位研究材料的微观结构变化过程，是研究离子束与物质相互的极富特色的稀有设备。该同学不仅对国际上现有装置进行了全面调研，而且调研了自1961年Pashley和Pre sland国际上首次报道利用80 kV透射电子显微镜原位观察Au的电子束辐照损伤以来至今50年来的全部类似装置。通过对该类装置发展历程的完整调研，对该类装置的技术特点、关键技术、技术难点、主要应用和未来发展趋势有了全面深入的了解，并提高了文献调研、阅读和综述能力。

对于动手能力的培养，往往有一个误区，就是培养学生仪器设备的操作能力。笔者认为，只会操作是不够的，而是更加强调对设备的结构、部件的加工、功能的改进、故障的排除等多方面的锻炼。例如，给周明亮同学的毕业设计任务是绘制工图、改进真空、调节离子光路、测量离子束流。首先要求该生对装置进行工程制图，这对一个从未接触过工程制图的学物理的学生来说有一定难度，但他去美国攻读研究生的研究方向会经常涉及制图问题。(毕业设计　 )由于了解工程制图对其未来研究工作的重要性，该生积极自学，在1个月时间内就掌握了基本的电脑制图技术，并绘制了满足基本要求的图纸，包括该装置的主要部件：离子源、聚焦透镜、双偏转板、四刀狭缝、光阑、离子束与电镜接口和真空接口的图纸，以及按离子光路传输的实际几何布局进行组装的完整装置图纸。在绘制图纸过程中，利用装置出现故障的机会，拆开了装置并测量其中各部件的尺寸。通过这一过程，该生既培养了绘图能力，又对装置的原理有了更直观的理解，并为后面的装置改进和调试打下了基础。例如，加工并改进了聚焦器与偏转器之间的过渡板，提高了装置的真空度；用激光准直完成了离子传输光路的调整。在测束流时发现聚焦高压加不上去，出现打火现象，高压摇表测试发现聚焦透镜的中间圆筒与地之间电阻很低，于是判断中间圆筒出现故障，取下后发现果然是圆筒被击穿，处理后恢复正常。通过参与束流测试工作，获得满意的测量结果。通过这些绘图、加工、改进、反复拆装、多次测量、故障排除、反复调试等过程，在使学生能力得到锻炼的同时，也对实际科研中的物理实验研究所需要的'细致、坚持、创新等必备品质有了真切的体会。

2 毕业设计内容与攻读国内研究生学位相结合

在笔者所指导的本科毕业生中，有的学生考上或被保送到国内高校或研究单位攻读研究生学位，包括在笔者的指导下攻读博士学位和硕士学位。对于这样的学生，笔者将其毕业设计的研究内容与即将开始攻读研究生学位期间的研究内容紧密衔接起来，以利于学生尽快进入研究生阶段的学习。实际上，由于研究生一年级学位课程学习任务很重，很难有时间从事研究工作，大多数学生是在研究生二年级才开始真正有时间投入到科研中。因此，从大学四年级上学期修完本科学分到研究生二年级，留下了一年半的空档期。但是，如果在毕业设计期间能受到良好的科研训练，那么就有可能在读研究生一年级时在课程学习的同时就能进行一部分研究工作。按照这个思路对准备继续攻读研究生学位的本科毕业生进行比较深入的科研训练，取得了较好效果。例如，2008届本科毕业生李铁成考上了笔者的博士研究生，博士论文的研究方向是核技术在材料科学中的应用，包括同步辐射和离子注入技术。为此，布置给该生的本科毕业设计题目是《Si1-xMnx稀磁半导体的同步辐射研究》，任务是应用同步辐射X射线精细结构谱学（XAFS）对过渡金属Mn离子参杂硅所制备的磁性半导体进行局域结构分析。其学术背景是，稀磁半导体同时兼有铁磁性和半导体性质，是未来自旋电子学的关键材料，在材料如硅单晶中注入峰值浓度约1%的Mn即可产生铁磁性，因此掺入的少量Mn原子对磁性的产生起着决定性作用。与所有其他物理性质一样，此磁性的产生也起源于其结构的变化，因此，研究Mn原子周围的局域结构，对于了解铁磁性的产生机理可以提供关键的信息，而XAFS方法则是研究局域结构的独特技术。该生在本科专业课学习期间曾系统地学习过XAFS方法，但没有用该方法研究过实际问题。毕业设计期间，通过在磁性半导体中的实际应用，学习并熟练掌握了XAFS数据处理方法和软件，并通过对实际数据的处理和分析，不但获得了多个样品的掺杂原子局域结构结果，合理解释了其磁性的微观结构起源，而且加深了对这种特色实验方法的理解。进入研究生学习后，立即先后赴上海光源和北京同步辐射装置做XAFS实验测量，进一步熟悉了实验技术，并获取了新的实验数据。该生将本科论文和研究生期间补充的工作进行总结后，在国际专业期刊《Vacuum》上发表SCI论文一篇，顺利实现了本科毕业设计与研究生阶段研究工作的有机衔接。

3 毕业设计内容与参加工作相结合

笔者指导的毕业生中有一部分直接参加工作，他们毕业的主要去向是企业类用人单位，将主要从事与生产实际相结合的技术工作，而不是实验室里的基础研究。对这部分学生，如何使其尽快从大学课程学习过渡到实际工作，也是值得思考的问题。笔者在指导其进行毕业设计时，根据其毕业后实际的工作性质，有针对性地安排毕业设计内容和任务。同时，作为综合性大学的物理系学生，最基本的科研训练也是不可缺少的。例如，2008届毕业生周国芹同学毕业后将去华为公司从事软件开发，笔者给他的毕业设计题目是《低活化钢的穆斯堡尔谱学研究》，主要任务是应用专业软件MOSFUN和MBT对穆斯堡尔谱进行拟合分析。同时，要求完成厚度小于30微米的样品制备、穆斯堡尔谱测量和拟合结果的物理分析。该同学通过毕业设计掌握了穆斯堡尔谱的数据处理方法和专业软件的使用，对软件所采取的算法也有了比较深入的了解，这种训练对于其日后从事软件开发是有益的。

4 结束语

本文介绍了笔者在指导物理系本科生毕业论文方面的一些思考和尝试。主要是根据学生毕业后的去向有针对性地布置内容和任务，提高学生的文献调研能力、动手能力、数据处理能力、分析能力和科研论文写作能力，为尽快向毕业后工作的顺利过渡打下基础。通过毕业设计，有本科生作为第一作者在国际专业期刊上发表了SCI论文，有本科生作为第一作者获得了授权的实用新型专利，表明这些尝试获得了良好的效果。对于本科毕业生而言，虽然毕业设计只有短短的三个多月的时间，只占四年的大学学习时间的一小部分，然而却是大学学习的收官之作，是进行一些最基本的科研和技术训练的良机，值得不断地思考、探索和改进，为提高学生的科学和技术素质把好最后一关。

美国留学物理专业哪些学校可以选择？

物理专业作为最基本的学科之一，对对人类的发展起了很大的作用，如果去美国学习物理专业有哪些学校可以选择呢？一起来看看有哪些院校推荐吧！

一、院校推荐

麻省理工学院

在过去的几年中，麻省理工学院已经连续创造了美国所有大学的物理毕业率和就业率的最好成绩。学校的物理系相当庞大，现有教职工近75人，本科生近300人，研究生300人。

斯坦福大学

斯坦福大学大约一半的本科生至少要修一门物理学课程作为学习的一部分。这些课程是科学和工程专业的重要培训。除了高度专业化的课程外，该系还开设针对非技术专业的入门课程。

加州理工学院

加州理工学院研究生申请统一通过Applyweb申请，申请材料、考试分数等需直接递往加州理工学院研究生办公室，不需要递交给所申请的系或项目。

哈佛大学

哈佛大学的物理系规模是比较大的。教授较多的方向有，生物物理，AMO（原子，分子及光物理），凝聚态物理，低温物理，介观物理。物理系出现过10位诺贝尔奖得主。

普林斯顿大学

据最新数据统计，70%的学院系主任会教授介绍性本科课程。通过新生研讨课，2/3的大一新生有机会与学校资深教授打交道。研讨课开设的课程种类多达65种，从物理到音乐均有涉及，引导学生探索宇宙万物。

加州大学伯克利分校

物理专业的设计是为了让学生对物理学的基本原理有一个全面而透彻的理解。因此，重点放在一般的理解上，而不是专业技能上，虽然有些专业课程是学生可以选择的课程之一。

康奈尔大学

康奈尔大学物理系研究生阶段开设的学位只有PhD。该专业要求申请者需熟悉分析力学、电子与磁场学、光学和波动、电子和原子物理、线性几何、微分方程和向量微积分、数学等专业知识。

二、申请要求

1、硕士申请

（1）硬件：对于申请前五十的学生，我们依然建议学生的硬件成绩达到：GPA：3.5+，TOEFL：100+，GRE：320+3；而对于前一百的学生，我们建议学生最低需要达到：GPA：3.0+，TOEFL：85+，GRE：315+3。

（2）软件：对于硕士申请，我们可以通过科研、实习、竞赛、志愿者活动、交流等丰富自己的背景。

2、博士申请

每一年，美国的物理博士申请的竞争都相当剧烈，除了要有优秀的GPA成绩和语言成绩，还要有能吸引各大教授的科研背景，一般来说，需要1-2年的准备时间，且需要到目标大学的网站上仔细了解招生的入学条件，并准备好相应的材料再通过一定的方式提交申请。

（1）硬件要求：

美国物理专业对一些国内顶尖大学的学生更为青睐，专业前50的学校通常要求：GPA起码要3.3（B+）；GRE V+Q>315，部分学校的物理系要求Physical Sub成绩，对于GRE学校更加注重Percentage而不单是分数；IBT>84。

（2）软性要求：

研究经历可以说是申请PhD必需的，也是对申请者来说最加分的一项。好的GT成绩+专业论文+计算机技术+结合了专业知识的PS与有针对性的推荐信等文书=更具有竞争力的申请背景=在理论物理方面更有竞争力的背景。

三、美国物理专业分支

1、astrophysics & cosmology 天体和宇宙物理方向：恒星系统；行星系统；整个宇宙。

2、atomic physics 原子物理方向：核物理和核电子等等。

3、condensed matter physics 凝聚态物理方向：纳米和薄膜等等。

4、biological physics 生物物理学：用物理学的概念和方法研究生物各层次结构与功能的关系、生命活动的物理、物理化学过程和物质在生命活动过程中表现的物理特性的生物学分支学科。生物物理学旨在阐明生物在一定的空间、时间内有关物质、能量与信息的运动规律。

5、computational physics 计算物理方向：计算物理学研究如何使用数值方法解决已经存在定量理论的物理问题。

6、general relativity 相对论：相对论是关于时空和引力的基本理论，主要由爱因斯坦创立，分为狭义相对论﹙特殊相对论﹚和广义相对论﹙一般相对论﹚。

7、microscopy 分子物理：分子物理学是研究分子的结构，分子的物理性质，分子间的相互作用；并以此为基础研究气体、液体、固体的物理性质，特别是与热现象有关的物理性质的一个物理学分支。

8、particle physics 粒子物理：研究比原子核更深层次的微观世界中物质的结构、性质，和在很高能量下这些物质相互转化及其产生原因和规律的物理学分支。又称高能物理学。

9、beam physics 光学：光谱、光信息、光存储等等。

物化地组合可以报考什么大学

瀚博招生网(https://www.hbzhaosheng.com)小编还为大家带来物化地组合可以报考什么大学的相关内容。

其他信息：

物化地组合可以报考吉林大学、同济大学、北京航空航天大学、北京师范大学、厦门大学、西北工业大学、中南大学、东北大学、大连理工大学、湖南大学、华南理工大学、北京理工大学等。下面整理了相关内容，来看一看！ 物化地组合可以报考的大学 1.北京航天航空大学，有控制科学与工程、航空航宇科学与技术等7个双一流学科。 2.华中科技大学，有电气工程、光学工程等8个双一流学科。其电气工程学科在第四轮学科评估中全国排行第四。 物化地组合第一优先级：工学、理学，与物理、化学直接对应的。代表专业：计算机类、机械设计制造及其自动化，第二优先级：地理类、经济学、管理学，与地理直接对应的和文理兼收类型的。代表专业：测绘工程、地质工程、工商管理、会计学。 物化地组合可以报考的高校专业是非常多的。其实，不只是物理+化学+地理组合，只要选择了物理+化学，甚至只要选了物理，可以报考的专业都是非常多的。据有关人员统计过，可以报考的专业数量能够达到96%以上。当然这里面也包括那些不限学科的专业。 高考如何选大学 1.根据院校综合实力来选择大学 国内本科专科大学加起来有2800多所左右，按办学的性质可以分为公办和民办，按院校的属性可以分为本科和专科，而本科院校又分为985高校、211高校、双一流高校及重点大学和普通大学，我们选择大学的时候就可以按照院校综合实力来挑选大学，另外，软科和校友会也会给出中国大学综合实力排名榜，这两个榜单，我们也可以借鉴，也可以作为一个参考数据来选大学。 2.根据大学的种类来选择大学 国内大学专业有700个左右，按照学科可以分为工学、理学、哲学、经济、农学、医学、艺术等14个学科门类，而根据14个学科又把大学化成了13个分类，比如我们常说的理工类大学、师范类大学、医学类大学、财经大学、农林大学等13类，我们就可以根据这13位来选择大学，比如一个考生想报考财经类大学，就可以找出财经类大学排名榜，找出财经类综合实力比较强的大学去选择。 瀚博招生网

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