1、大学生科研训练(理论课) 讲授人:王宏勋 E-mail: 电话:15071136466 2012.03,第一章 绪论,什么是科学研究? 科学研究的分类 科研训练的定位 科研能力的要素 科研训练课程的基本要求,第一节 什么是科学研究?,科学研究是一般是指利用科研手段和装备,为了认识客观事物的内在本质和运动规律而进行的调查研究、实验、试制等一系列的活动。为创造发明新产品和新技术提供理论依据。科学研究的基本任务就是探索、认识未知。,第二节 科学研究的分类,基础研究是对新理论、新原理的探讨,目的在于发现新的科学领域,为新的技术发明和创造提供理论前提。如相对论。 应用研究是把基础研究发现的新的理论应用于
2、特定的目标的研究,它是基础研究的继续,目的在于为基础研究的成果开辟具体的应用途径,使之转化为实用技术。如核能应用相关技术。,开发研究又称发展研究,是把基础研究、应用研究应用于生产实践的研究,是科学转化为生产力的中心环节,如核弹的开发。 基础研究、应用研究、开发研究是整个科学研究系统三个互相联系的环节,它们在一个国家、一个专业领域的科学研究体系中协调一致地发展。,科学研究应具备一定的条件,如需有一支合理的科技队伍,必要的科研经费,完善的科研技术装备,以及科技试验场所等。,第三节 科研训练的定位,基本目的 科研训练是推动创新人才成长的驱动力,大学生科研训练的定位本科生科研训练主要是以培养学生研究素
3、质、提高研究能力和研究性学习与创新性科研互动为基本理念,构建适合不同学习阶段(不同的认知和实践特点)、不同学科平台(不同能力趋向)和多元模式的“阶段-学科-能力”的因材施教的立体多元科研能力培养体系,使参与的学生具备初步的科研能力,消除对科研工作的神秘感,激发对科研的兴趣,树立能够进行科研工作的信心。,科研训练的途径 科研能力的形成主要依赖于个体的科研实践。初步科研能力强调将规范操作科学研究程序的知识认知推及应用,在科研实践中进行整合,从而建构个体的科研能力系统。 科研能力的基本要求达到初步科研能力的本科毕业生,应掌握科学研究的基本程序与规范,能够在教师指导下,以小组形式,整合所学专业理论知识
4、与研究技能,合作完成难度适当的小型研究课题。,第四节 科研能力的要素,基于科学研究的过程观,本科生科研能力大致包括8个能力要素,即发现问题的能力、信息获取能力、方案设计能力、方案执行能力、数据处理能力、问题分析能力、理论写作能力与创新能力。,1.发现问题的能力发现问题涉及研究者的观察能力、好奇心、兴趣、想象力、经验、直觉、理论储备等众多特质。在本科阶段。学生逐步具备了较系统的专业理论知识。应能在学科视野内发现问题,提出问题。其能力点主要包括:问题意识。即,面对学科范围内的现象能习惯性地问“为什么”,并尝试用所学理论知识予以解释。合理的怀疑主义态度。即,不盲目接受现有科学理论,能够理解理论皆是一
5、系列有待进一步检验的假设。,2.信息获取能力 信息获取即通过检索获取已有研究文献, 了解相关主题的研究状况及其发展脉络,了解同一研究主题的不同理论观点以及相关研究所使用的方法和技术手段,识别对问题有重大影响的变量,在此基础上明确研究的定位、理论框架。信息获取可以提高研究工作的效率,避免走弯路。其能力点主要包括:文献检索能力。熟悉本学科领域主要学术出版物、主要文献检索工具或检索系统;熟悉文献检索的过程和步骤,能根据研究需要确定检索课题,选择检索系统、检索方法和检索途径,编制检索策略和索取原文,高效率地查找相关文献和学术信息。,文献鉴别能力。能准确判断文献的参考价值识别重要文献;理解学术期刊、学术
6、专著、教科书以及报章文献等对于学术研究的价值的差异。善于根据文献出版时间、刊物权威性、作者权威性、文献被引用情况等综合判断文献的参考价值。 文献加工整理能力。善于以读书笔记或卡片形式对文献重要内容进行摘录;善于以规范形式进行卡片摘录,并对卡片合理分类、整理和保存。文献摘录过程实质上是消化文献、提炼知识信息的过程。 文献综述能力。掌握文献综述写作要领,能合理组织论述结构,对与研究有关的各种理论或观点进行必要的比较、综合和评估,阐明文献与研究问题的关联性,鉴别研究发现的差异或矛盾,并做出合理解释,同时展现课题研究是如何随学术发展而逐步深人的。,3.方案设计能力方案设计的制定包含三个环节:第一问题识
7、别。初步文献检讨有助于缩小问题的范围但此时可研究的问题可能并非一个,尚需综合考虑自己的研究能力、可资利用的资源条件作出抉择。第二,建立概念框架。即建立一个概念关系模型,假设性地描述拟研究问题中若干主要因素间的合理关系,以形成假设,为变量间关系的检验提供指引。第三,概念的操作化。即将抽象的概念转化为具体的、可观察的变量和测量指标,以及确定分析单位、抽样方法和样本、设计调查问卷等。其能力点主要包括:,问题界定能力。能综合考虑自己的研究能力,时间、经费、资料可获得性等资源条件以及问题的研究价值,确定拟研究的问题(课题),将问题限定在适当的层次和范围,并界定拟研究问题的具体内容和研究目标。识别关键因素
8、的能力。能够识别与问题或现象有关的影响因素;能够识别关键因素,理解关键因素之间的关系,并据此构建概念模型选择适宜测量指标的能力。理解概念、变量和指标的含义及其关系;能够根据研究需要对概念进行澄清和界定,确定概念内涵的具体范围;能够识别概念的维度,借鉴已有指标或通过探索性研究,发展与概念内涵相对应的、适宜的经验指标。,因素选择能力。熟悉相关因素研究的主要方法及其特点,理解因素研究方法的基本原理,能够根据研究目的以及资源条件,选择适宜的影响因素与因子。时间规划能力。能够对研究计划执行过程的各个阶段统筹安排,制定合理的进度表;能够以甘特图形式系统规划研究流程和进度;能够预计研究过程中可能出现的意外情
9、况,并预先制定应对措施。,4.方案执行能力 方案执行即按照设计好的实验方案进行实际操作。其能力点主要包括: 基本操作技能。在学习书本知识和完成本科实验的基础上,掌握基本操作技能能够在科学研究过程中将相关的实验结果获取。人际沟通能力。掌握基本的人际沟通技能,能够与指导教师、合作者进行协调,有效解决方案执行过程中存在的问题,推进研究方案的实施。协作能力。掌握基本的协作能力可以使研究小组形成合理的分工机制,保证方案高效实施。协作能力体现在尊重合作者、遵从科研道德规范、遵守分工方案等。,5.数据处理能力统计分析方法应用能力。熟练掌握数据整理的一般方法;全面、熟练掌握初级统计学有关描述统计、推断统计以及
10、假设检验的理论和方法。掌握一些常用的高级统计分析方法,如方差分析、因子分析、多元线性回归分析等;能根据研究需要,选择适宜的统计分析方法。统计分析软件操作能力。能够熟练操作常用的统计分析软件,如EXCEL、MINITAB、SPSS或SAS等,实现有关描述统计、推断统计、假设检验以及一些高级统计分析方法的微机操作。,6.问题分析能力分析问题即对统计分析结果做出合理的解释,这是一项研究中最能体现研究者学术功力和理论素养的部分。能够借助相关学科理论,或者对相关理论进行整合,合理阐释统计分析结果的理论含义;能够结合具体现象、问题,阐释统计分析结果的政策含义;能够合理阐释研究发现与已有文献报告的研究结论之
11、间的异同;能够合理评价研究工作的贡献及其局限。,7.理论写作能力理论写作即以论文等形式呈现自己的研究过程、研究结论。论文的写作很关键,写得好意味着能清晰完整地阐明问题, 并表达自己的见解,从而与他人进行交流。其能力点主要包括:书面表达能力。能准确把握论文的阅读对象,能够使用学术语言表达自己的思想,准确使用术语,避免大白话,同时要避免堆砌术语,语言晦涩;语言干净,语句流畅,不拖泥带水;能够把握论述的内容,详略得当。,逻辑思维能力。概念界定清晰恰当;概念之间、判断之间以及推理过程逻辑无碍;能够合理恰当地运用概念、判断、推理得出恰当的结论;能够合理组织论文的论述体系。论文技术性处理能力。能够规范地处
12、理图表,能够规范地处理引文,能够按照特定的规范要求处理参考文献列表。,8.科学创新能力科学创新能力体现在研究流程的每一个环节。体现在科研能力各个维度以及各个能力点上。因此,可以将本科生科研能力结构理解为一同心圆这个圆的外围是科研能力诸维度及其能力点,圆心则是科学创新能力。,第五节 科研训练课程的基本要求,一是完成一篇学术文献综述; 二是提出一个科学问题; 三是制定一个研究方案; 四是完成一定时间的研究实践; 五是撰写一篇小论文。,第二章 科技论文的阅读方法与技巧,科技论文的基本构成 文献的基本阅读方法 文献阅读的几点体会 文献阅读的案例剖析,第一节 科技论文的基本构成,一篇完整的科技论文主要包
13、括以下几个部分:(1) 题目题目是科技文献的必要组成部分。是用简洁、恰当的词组反映文章的特定内容,将文献的主题明白无误地告诉读者,并且使之具有画龙点睛,启迪读者兴趣的功能。一般情况下,题目中应包括文章的主要关键词。一般来说题名像一条标签,应简短,不应很长,一般不宜超过20个汉字。,(2)署名著者署名是科技论文的必要组成部分。著者系指在论文主题内容的构思、具体研究工作的执行及撰稿执笔等方面的全部或局部上作出的主要贡献的人员,能够对论文的主要内容负责答辩的人员,是论文的法定权人和责任者。一般来说署名人数不会太多,论文的著者应是按论文工作贡献的多少顺序排列的,包括著者的真实姓名、著者完成研究工作的单
14、位或著者所在的工作单位或通信地址。,(3) 文摘文摘是现代科技论文的必要附加部分,只有极短的文章才能省略。文摘是以提供文献内容梗概为目的,不加评论和补充解释,简明确切地记述文献重要内容的短文,包括目的、方法、结果、结论。文摘有两种写法:报道性文摘指明一次文献的主题范围及内容梗概的简明文摘也称简介;指示性文摘指示一次文献的陈述主题及取得的成果性质和水平的简明文摘。一般的科技论文基本上是报道性文摘,而对综述性、资料性或评论性的文章可写成指示性或报道、指示性文摘。摘要字数一般在300字左右。,(4)关键词关键词是为了便于读者从浩如烟海的书刊中寻找文献,特别是适应计算机自动检索的需要而给出,一篇科技论
15、文关键词为3-8个,大多数情况下不超过5个。关键词能反映文献特征内容,并具通用性比较强。 (5)引言引言(前言、序言、概述)经常作为科技论文的开端,主要回答“为什么”(Why)这个问题。它简明介绍科技论文的背景、相关领域的前人研究历史与现状(有时亦称这部分为文献综述),以及著者的意图与分析依据,包括科技论文的追求目标、研究范围和理论、技术方案的选取等。,(6)正文正文是科技论文的核心组成部分,主要回答“怎么研究”(how)这个问题。正文应充分阐明科技论文的观点、原理、方法及具体达到预期目标的整个过程。(7)结论结论是整篇文章的最后总结。结论不是科技论文的必要组成部分。主要是回答“研究出什么”(
16、What)。它是以正文中的试验或考察中得到的现象、数据和阐述分析作为依据,由此完整、准确、简洁地指出以下相关内容:一是由研究对象进行考察或实验得到的结果所揭示的原理及其普遍性;二是研究中有无发现例外或本论文尚难以解释和解决的问题;三是与先前已经发表过的(包括他人或著者自己)研究工作的异同;四是本论文在理论上与实用上的意义与价值;五是对进一步深人研究本课题的建议。,(8)参考文献参考文献是反映文稿的科学依据和著者尊重他人研究成果而向读者提供文中引用有关资料的出处,或为了节约篇幅和叙述方便,提供在论文中提及而没有展开的有关内容的详尽文本。,第二节 文献的基本阅读方法,(1)看论文题目 看论文是否属
17、于你要研究的领域、方向,该论文与你要从事的研究工作的相关程度怎样?题目一般能说明一切。另外该文是属于哪一类的论文也要有所判别,它是新理论阐述、还是新方法的提出、还是解决了一个新问题等等。经过排列组合后,我们可以将其分为以下八种:新理论、新方法、解决新问题,这是最高境界的;新理论、老方法、解决新问题;老理论、新方法、解决新问题;新理论、新方法、解决老问题;新理论、老方法、解决老问题;老理论、新方法、解决老问题;老理论、老方法、解决新问题;老理论、老方法、解决老问题。,(2)看作者姓名与单位 主要看论文作者是否是该领域的权威或知名人士,或者看作者所在的单位在该研究领域内是否处于领先地位,等等。 在
18、科学研究的成果中,荣誉明确地表现在三个地方:即作者名单、对其贡献者的致谢和参考文献或引文目录。作者排名,既确立荣誉,又明确责任,若有错或其它问题,则必须承担相应的责任。引文的作用是承认科学家的工作,引导读者得到更多的信息,表明与其他人结果的矛盾和为已发布的观点提供支持。引文把论文放在科学框架中,标出了它在科学知识中的位置。,(3)看论文的摘要 在这里,论文作者基本上将该文所做的工作摘要的形式做了总结与阐述。因此论文摘要是论文全文的核心部分之一。了解了摘要,你基本上可以初步掌握了该论文的全貌。 (4)看论文引言或引论 通过引言的阅读,你可以了解问题的产生与发展过程,前人已经做了哪些工作,以及作者
19、是怎么思考该问题的,作者想做什么,想要解决什么问题等等。,(5)跳过正文,看结论与致谢 通过结论的阅读,你要在这里看看论文是否达到了作者在引言中所预期的研究目标,问题是否已获得解决?还遗留什么问题或困难等没有解决?以及问题被解决得怎么样?等等。此外,在论文的研究工作中有哪些无名英雄,哪些部门对论文工作资助,课题属于哪一类研究课题等,一般都会在致谢里提到。,(6)看参考文献 从中可以看到作者引用了哪些前人的工作,引用了哪些年份发表的前人的工作。从中你可以发现:作者是在什么样的基础和程度上开展研究工作的。如果文献被用得多,年份又比较近,则一般说明作者掌握了该领域比较全面的研究行情,从一定的侧面反映
20、了作者的研究工作可能是解决了前人没有解决过的问题、方法与困难等等。,(7)看附录 它一般是对论文有关内容的补充,是一种论文内容的扩展。例如,论文中有些数学推导的详细过程,有些试验的补充结果和补充说明等等。这部分只有当你需要对该文进一步了解或补充时才会用到,一般可以不予理会。,对于仅仅用于获取信息的的学术论文,你走完了以上几个步骤,则基本上可以算完成了对文章的阅读。对于与自己研究相关性很强的科技论文,正文的阅读也是必须的,也是阅读论文中最难的地方,需要在相关方面一定的专业理论基础。正文阅读除了前面提及到的结论外,主要包括以下部分:,(1)实验材料和方法 材料的表达主要是对材料的来源、性质和数量,
21、以及材料的选取和处理等事项的阐述。方法的表达主要指对实验的仪器、设备,以及实验条件和测试方法等事项的阐述。该部分内容的撰写实际上主要是阐述在研究过程中方案的设计部分,阅读过程中应关注其材料与方法的描述是否具体,如果自己照着科技论文的内容进行实验操作的话,是否可以按照论文撰写内容进行重复操作。,(2)实验结果及其分析 这是论文的价值所在,是论文的关键部分。它包括给出结果和对结果进行定量或定性的分析。实验结果大多数时候都是以绘图和(或)列表(必要时)等形式表达出来的,一般会通过数理统计和误差分析说明结果结果的适用对象和范围,分析不符合预见的现象和数据,检验理论分析的正确性等。,结果分析是以实验数据
22、为基础,说明从实验结果可以得到的结论,说明存在的问题,对实验过程中发现的实验设计、实验方案或执行方法方面的某些不足或错误也可以进行说明。好的结果分析应以理论为基础,以事实为依据,认真、仔细地推敲结果,既要肯定结果的可信度和再现性,又要进行误差分析,并与理论结果做比较,要压缩或删除那些众所周知的一般性道理的叙述,省略那些不必要的中间步骤或推导过程,突出精华部分。,正文阅读过程中需要借助你已掌握的或还没有掌握的知识来解决正文中的问题。可能会花时间翻阅学术专著、有关教科书、以及论文参考文献中所列出的其它论文,请教导师或其他有关老师、你的师兄师姐们等来解决这些问题。对于文中的疑点不要放过(若有疑点,也
23、许正是你可以进行创新的地方),有的数学公式可能还要亲自推演一遍,有的计算结果可能要重新计算一遍,有的试验可能你要试做一下,直至彻底弄懂、弄通为止。,第三节 文献阅读的几点体会,1.精心选择第一篇文章阅读某个领域的论文时第一篇文章很重要,可以向前辈请教,比如你的导师、师兄、师姐。最好以一篇最近的出自名家的经典论文。这样就能以点带面走进这个领域。文章会让你对整个方向有一个整体的认识,而且文章后面丰富的参考资料也是你开始下进行下一步阅读的指向标。,2.先看综述性文章如果英语不好,最好先看中文的,这样可以搞清楚概念。 3.多思考有人把论文当成小说读、电视剧看,从培养兴趣的角度来说是没有问题的。但是读小
24、说,电视剧只需要输入,不需要输出,而我们读论文不是为了读而读,而是为了有创新,创造出新的价值,所以还是发动你的大脑,努力思考吧,从这个意义上说有点像打电子游戏:看着别人的打法,我们要自己开发出一些新的路子和打法。但是如何让自己思考呢?最好方法就是带着问题去阅读。,4.记笔记阅读一定要记笔记。有两类笔记,一类是阅读时记下来的笔记,有时候就可以写在论文旁边的空白处,这些主要是论文时迸射出的火花,它们转瞬即逝,所以一定要记下来;另一类是阅读后的笔记,每当你读完一段或者把整篇文章读完后一定要想想它每一部分都讲了什么,这样不仅可以加深印象而且可以从整体上再规整一下自己的思绪。量变到质变。读论文是一个积累
25、的过程,经过量的积累总会有质的变化的。,5.学会分类对每篇读过的文章都要进行归类。 6.翻译这是一个有些争议的方法。当自己的英语不是那么好的时候,可以将优秀论文的某些关键部分翻译成汉语,在翻译的过程中就会有个新的认识,7.三种阅读对于不同的文章,要有不同的阅读方式。第一种阅读仅仅看摘要,来决定是否值得阅读;第二种阅读还要看引言、相关工作和结论,以了解本文的主要内容和创新点;第三种阅读就是精读。 8.有思想读论文是批判继承,不要人云亦云,谁都有错误的时候,谁都有可取之处,千万不要走极端。,9.给自己一个良好的阅读环境寻找一个能集中精神的地点、效率最高的时间来阅读,一篇文章最好一次读完,要选择大脑
26、最清醒的时刻阅读论文,迷迷糊糊的阅读论文不仅浪费时间而且还很难有什么收获。,第四节 文献阅读的案例剖析,1.调理鸭肉浓汤的杀菌及抗氧化特性研究;食品与生物技术学报, 2010.11 2.酶法水解鸭肉蛋白制备鸭肉肽;食品研究与开发;2010.4,第三章 研究信息的获取方法与技巧,为什么要获取研究信息? 刚涉足科学研究工作的人获取研究信息的方法 实际研究信息获取案例剖析,第一节 为什么要获取研究信息?,首先,在选题阶段。获取研究信息有两个目的,一是了解现状,避免重复劳动。科学研究贵在创新,只有通过系统全面的文献检索,才能了解前人已做过哪些工作,别人正在做哪些工作,找出知识的空白点、问题的症结所在或
27、争论的焦点,而不至于重复别人做过的工作,造成人力、物力、时间上的浪费。二是借鉴经验、启发思路、搞好设计(完善设计)。对于一个缺乏科研经历或经验的新人来讲,要想设计出一个科学而完善的科研方案确有一定的难度。这时,从他人、从前人发表的文献中,从他们从事的相关工作中,吸取有益的启示,理清思路,选出最佳方案,以便少走弯路。,其次,在实验阶段。实验阶段是一个按照预先设计好的科研方案具体实施实验或观察的科研具体操作阶段。在按预期计划方案做实验或进行临床观察时,可能会出现一些意想不到的现象或问题,甚至使研究陷入“山重水复疑无路”的困境。对此,研究人员不仅要运用自已己有的知识、经验和技能来分析判断,也需要借助
28、于有关的切题文献资料,从他人的工作中汲取教益,求得解决问题的方法,或弄清楚意外现象的意义,踏入“柳暗花明又一村”的境地。,最后,总结和撰写论文。一是充实新内容。每一项科研工作都有一定的周期,短则一、二年,长则三、五年,而在科学技术发展日新月异的今天,在一至数年的时间里,国内外可能会涌现出许多与所研究课题密切相关的新理论、新方法、新数据,能否将这些最新信息充实到论文中去,直接关系到论文的水平和质量,更关系到它的生命力。二是借鉴写作方法。科技论文是以书面语言形式表达科研成果,这对于一个训练有素的科研人员来讲,可能是轻车熟路;而对于一个年轻的新手来说,则非轻而易举。此时,若有意识地阅读某些写作水平较
29、高的相关文献,会从中借鉴、模仿一些有益的表达方式。,第二节 刚涉足科学研究工作的人获取研究信息的方法,(1)先看综述。综述的信息量大,尤其是相应领域大师级人物写的综述,往往对相应研究做了全面深入的探讨。需认真研读,最好达到能流畅翻译的程度。若相应主题的研究有多个方面或存在不同观点,则要看全面,并进行比较和综合。这样有助较全面地掌握相应领域的研究概况、学术观点和主要问题及存在的分歧。,(2)进一步追溯综述所引用的原始文献特别是论据支持类的文献,细读之,掌握文献的主要结果和作者的结论,最好能有自己的理解,以防止人云亦云。不同研究的结果如有冲突,则更应仔细分析可能的原因,找出合理的解释。 (3)追踪
30、最新的研究进展这一步是带着问题寻找相关的信息。如未解决的问题是否得到解决?不同的观点是否有新的证据支持?没有得到解释的现象或争议是否可以找到更合理的解释?,(4)通过以上几步的文献阅读与消化,应该对相应领域的研究有了全面而又深入细致的掌握,应该会有一些自己的想法。 这时可写一个综述,不一定要发表,就当是整理一下信息,融汇贯通,理顺自己的思路,大致明确相应研究的下一步还有哪些工作可做?联想一下这一领域的研究成果是否可能得到扩展,在其它研究中开花结果?,(5)根据想做的工作,深入追踪。深入细读这方面工作的最初直至最近的文献。了解这项工作发展进展的情况,是否己经有人做了,如果做了,做了哪些方面?达到
31、什么程度?你又可以再做些什么?已有的工作是否并不完善,可不可以有新的方法和思路?如果没有做,是否有其它领域相似的研究?这些工作都用了什么方法?,(6)据前面的结果,进行横向追踪,寻找相似的工作,对比它们的实验设计,搜索相关的新技术方法,看是否适合你要做的工作或需改进?确定你的思路,方法。,第三节 实际研究信息获取案例剖析,大米蛋白的应用,关键词:大米蛋白,163篇相关文献,文献归类阅读,提取文献,改性文献,特性文献,应用文献,功能文献,文献综述,第三节 实际研究信息获取案例剖析,藠头腌渍初加工废水处理案例分析。,关键词:藠头and废水,无相关文献,摘要:藠头and废水,无相关文献,摘要:腌制a
32、nd废水,14篇相关文献,6篇 阅读文献,阅读6篇相关 文献,综述相关 研究情况,第四章 科研选题的获取途径和评价方法,科研选题的原则 提出科学选题的途径,第一节 科研选题的原则,科研选题是一个极其复杂的工作,一般要经过文献调研、实际考察、提出选题,剖解、分析问题,初步论证、评议、确定课题等步骤。为了做好科研课题的选择工作,一般要遵循如下一些基本原则。 (1)需要性原则。这是指课题应面向社会需要和学科理论发展的需要。社会需要包含经济发展的需要、国防建设的需要、医疗卫生和文化教育的需要等等。学科理论发展的需要包含开拓科学领域的需要、更新科学理论的需要、改进科学方法的需要等等。,科学研究首先要考虑
33、社会的需要,这对于那些开发研究和应用研究来说尤为重要。开发研究担负着把科学技术直接转化为社会生产力的任务,其选题应将当前社会需要置于首要位置,充分注意所开发技术的经济效益、社会后果和对环境影响。即使是跟踪世界高技术的发展研究,其主要目的虽然是为未来新技术开发作准备,但也要充分重视在当前有应用价值的项目。应用研究致力于解决国民经济和社会生活中所提出的实际科学技术问题,其任务在于把理论推进到应用的形式,因而应用研究的选题也要充分考虑社会的需要,把当前和近期社会需要的项目作为优选项目。,基础研究包括各门自然科学的基础研究和应用基础研究。各门自然科学基础研究的选题,要从学科理论发展的需要出发,去研究和
34、发现自然界的新现象和新规律,为正确地认识和成功地改造世界提供根本性的理论依据。应用基础研究是指有一定应用目的或以技术开发为背景的基础研究,它的选题方向应指向加强生产活动的技术基础,弄清技术机理。例如,要从生产中的材料、加工工艺、工艺装备、技术精密组合能力、技术监测等问题中提炼出基础性的研究课题来。,(2)创造性原则。这是指选出的课题应是前人没有解决或没有完全解决的疑难问题,并预期能从中产生创造性的科学技术成果。 创造性的含义是多方面的,它的主要表现有:概念和理论上的创新,如拉瓦锡用“氧化”的概念代替了“燃素”的概念,爱因斯坦的相对论突破了牛顿理论;方法上的创新,如巴斯德设计了曲颈瓶试验证明了生
35、命不能自然发生的问题,斐索改进了测量光速的方法首次解决了在短距离内测量光速的难题;应用上的创新,如李斯特运用了巴斯德关于微生物的发现提出了手术中的消毒措施,挽救了许多病人的生命。,科学研究应有创造性,对于那些有可能导致新理论、新概念、新方法、新应用出现的课题,应该成为优先被选择的课题。当然,在选题阶段,对课题结果的创造性是难于作出精确估计的。因此,创造性原则实质上是要求作到:在选题时熟悉别人已进行过的工作,避免重复劳动;课题论证时恰当估计课题的意义和其中可能包含的创造性成分。科学研究是探索性工作,其本质在于创新。别人已经解决了的问题,或者在现实条件下难以取得创造性进展的课题,不应作为选择的对象
36、。,(3)科学性原则。这是指选出的课题要有一定的科学理论和科学事实作为根据,把课题置于当时的科学技术背景下,并使之成为在科学上可以成立和可以探讨的问题。 一般来说,明显与已确证的科学理论相违背的题目不应作为选择对象,除非确已发现了与该理论相矛盾的事实并把这种矛盾作为科研课题。如果毫无根据地把推翻或改变已确证的理论作为研究项目,那就失去了起码的科学性。与此相应,毫无事实根据的题目也不应作为选择对象,除非确有把握在研究过程中可以获取有关事实。如果既无已有事实作根据,又无获得相关事实的理论和实践上的把握,那就会使选题失去科学性。,当然,选题毕竟是科学研究的开端。科学工作者在开始时所依据的事实是不完全
37、的,也可能存在错误;理论也受着一定条件的限制,会随着科学实践的发展而不断更新。因此科研选题既要尊重所依据的科学理论和科学事实,同时还要随着基础事实和背景理论的改变而对选择的题目进行调整。这正是坚持科学性原则所必须的。,(4)可行性原则。这是指选择的课题应与自己的主、客观条件相适应,即根据已经具备的或经过努力可以具备的条件进行选题。 符合需要的有创造性和科学性的题目并非都是可行的题目。如果主观条件或客观条件不具备,无论多么诱人的题目也难以取得预期的成果。有些课题目前还缺乏解决的条件,而这些条件又是在短期内难以创设的,即应视为尚不具备可行性的课题。,可行性原则要求在选题时认真考虑科学研究的整体能力
38、。在主观条件方面要分析科研队伍的结构、各种人才的配置、研究者的素质、能力以及对课题的认识和研究的兴趣等因素。在客观条件方面要考虑科研经费、实验设备、原材料供应、图书情报资料以及对期限的要求等因素。还要考虑科研的外部环境、国家政策、学术交流等条件。选题时从实际出发,扬长避短,发挥优势,才容易取得研究成果。,当然,对可行性的思考往往与个人的价值观念有关。有些人喜好可行性明显、见效快的“短、平、快”项目;另一些人则不赞成急功近利、专在薄木片上“钻孔”的作法,而着眼于难度大、风险大、周期长的项目。但是,不论出于哪种价值考虑,都应该在发挥自觉能动性的前提下从现实可行的工作做起。 上述选题原则都是限制性原
39、则,它们相互制约把所选课题限制在比较窄小的范围内,从而有利于适时而正确地作出决断。,第二节 提出科学选题的途径,(1)科研扫盲,这是创新的第一步也是必要的一步。首先是把相关的文章尽可能多的浏览一遍,知道自己在什么领域,对自己准备所研究的领域给予充分的了解。 (2)寻找问题和分解问题,创新的源头。如连问题都找不到或不知道如何分解问题,科研的基本功需要加强和科研思考的方式需要转换。多参加相关专家的讲座,可以听到很多现实问题的描述,不一定是怎么解决,可能是抛出了问题。问题导向,往往就是我们研究的出发点。就是多观察和对经常见的问题问个为什么?不要相信任何权威,敢于对一切质疑。导师不一定是对的。许多重大
40、创新都是建立对权威的挑战。,(3)看文献获取创新灵感或者解决问题方法的路径依赖。看文献,不是看书。 如果有可能也可以多看看看纸质期刊,可以浏览到你的这个领域顶级期刊相关的研究,一些人为什么没有找不到创新,有可能就是根本不知道自己研究的领域到底有那些方向。随便浏览纸质版本,或许一个并不相关的问题,你无意中看到了,给了你启发。创新要看不同主题的文章,很多来源于交叉和其他学科。当然有的学科即使要创新也要需要实验设备支撑,这个也是不断磨合的过程。,(4)利用网络创新帮助的好助手。 网络当然有很多专业论坛,数据库等,都可以归类为电子文献。从纸质期刊得到的灵感,利用这些灵感关键词或者主题,从电子文献中去索
41、取,看的时候,马上记下来,或者建立一个WORD文档或者专门的软件,把感兴趣的截取下来,并在旁边注明给你的启发是什么,它有什么用处?这个很重要,有的人看了文献,就丢在一边,看得多,丢得多。另外,在看电子文献的时候,一定要关掉QQ和论坛等东西,不要让这些断了你灵感的来路。,(5)积累创新的技巧和关键手段步骤,这样你就积累了很多灵感了。厚厚一个本子或者一个长篇word文件,这样重温一遍。请记住,没有积累,是没有创新的!这个积累不是说把文献从数据库下载下来,放在计算就里面,而是你看了文献,你的随时闪光点或灵感的用笔记下来的看得见的积累。,(6)走向大自然获取一颗创新的生态心。我们很多解决的问题来源大自
42、然,大自然是生命的来源,也是创新的生命起源。不管你是理论研究还是社会研究,保持一个生态心很重要,过于功利,浮躁,布满灰尘的心都是创新的杀手。,第五章 科学研究基本过程与定位,研究问题的凝炼 研究方案制定 研究方案执行 研究结果分析 研究结论的获取与公布,第一节 研究问题的凝炼,科研选题简单的说就是形成、选择和确定所要研究和解决的课题。科研选题是科学研究的重要组成部分,它关系到科学研究的方向、目标和内容,影响着科学研究的途径和方法,决定着科研成果的水平、价值和发展前途。科学学奠基人贝尔纳认为,课题的形成和选择,无论作为外部的技术要求,抑或作为科学本身的要求,都是研究工作中最复杂的一个阶段。一般来
43、说,提出课题比解决课题更困难。,(1)科研选题是研究工作的起点科研选题是决定科研成败或研究能否顺利进行的关键。爱因斯坦说:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已,而提出新问题、新的可能性,从新的角度去看旧的问题却需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。,(2)科研选题是科学研究中带有战略意义的一步它不仅确定了科学研究的方向,明确了科学研究的目的,指出了科学研究的路径,而且迈出了实质性的第一步。中国工程院院士王光远认为,科研方向即研究领域,是研究的战略性选择,科研方向好与不好将影响我们很长时期的研究情况。 (3)科研选题是贯穿科研工作全过
44、程的主线和科学研究的终点历史无数次的向我们证明,课题选择的对否直接影响着课题研究的成败。,第二节 研究方案制定,(1)为什么要开展研究?课题研究方案的质量关系到整个课题研究的成功与否,研究方案首先必须陈述你为什么要提出和开展这项研究。一般是阐明该课题研究的必要性、紧迫性和现实意义等。 (2)研究的目的是什么?研究方案必须陈述研究要实现的目的或要达到的目标。一般是对研究结果做出概括性预测。行文时,一般写成研究目标。,(3)研究什么?研究方案必须陈述研究什么,即对研究内容进行界定。行文时,一般写成研究内容。 (4)怎么研究?研究方案必须陈述怎么研究的问题,即采用什么方法,采取什么方法来研究。行文时
45、,一般写成实验材料与方法。,第三节 研究方案执行,研究方案的执行是按照研究方案设计的内容,通过实际的实验操作来获取实验数据的过程。在这个过程中,要注意实验操作的准确性与可重复性,要对实验过程中出现的问题进行尽可能详细的记录。同时,在执行过程中发现研究方案存在不合理的地方,要及时与导师进行沟通,在未进行充分沟通的情况尽可能的不要改变研究方案,以免造成不能达到研究方案所能够达到的目的。,第四节 研究结果分析,(1)实验数据的处理。这部分内容专门有门课来讲述这个内容。(2)实验数据表格的解读。这个部分主要是依据实验数据处理之后形成的图表,依据研究方案的目的,对数据进行解读。在解读过程中要充分注意参考
46、前人的研究结果,保持客观性,尽可能的避免因自己主观性对数据作出非主观的判断,尤其是当实验结果的数据与研究的预期不一致的时候。,第五节 研究结论的获取与公布,通过研究结果的分析后,需要给出可供后续研究者参考的研究结论。在下结论的时候,要避免绝对性,要尽可能的客观来提出结论,尽可能少的将结论进行延伸,用推测性的语言来阐述结论。研究结论的公布主要是以科技论文发表的形式来形成的,科技论文的写作大家可以参考科技论文阅读中讲授的内容进行模仿。,第六章 科研过程中可能遇到的主要问题与解决途径,实验室研究方向与自己兴趣不一致 研究思路与导师意见不一致 实验室相关实验设备及耗材影响了实验的开展 和同实验室同学产生矛盾 研究结果与预想的不一致 科研过程遇到问题时得不到导师的及时指导,