前面的文章我多次讲解过爱因斯坦的相对论,但是爱因斯坦作为一个普通家庭的孩子,为啥能够给在年轻的时候做出如此卓越的科学成就,这一点不禁让无数科学家感到好奇,今天我就针对这个问题来和大家谈谈。首先你还是需要了解爱因斯坦所处年代的物理学发展情况,当时是牛顿力学无所不能的时代,所以有科学家直接断言:牛顿力学就是这个宇宙力学的终极理论。因为当时牛顿力学的确是把99%的问题都解决了(注意:当时还没有研究到微观领域,所以对微观世界的研究还没有进展)。在这样一个背景下,按道理来说,后人再努力也无法做出突破性的物理成果,因为牛顿力学相当于给物理学大厦打了一个稳固的地基,后人只能在地基上面做一些修补工作。但是当时有个问题一直没解决,那就是光速问题。按照经典的伽利略变换,速度这个物理量是可以叠加的,比如一列火车以速度4m/s往左走,此时车里有个人也往左跑在车里计算出来的速度是1m/s,那么地面上看车里面的人速度肯定就是4+1=5m/s。也就是说速度是可以直接相加的。但是随着人们的测速仪器越来越先进,人们终于可以精确的去测量光的速度,这一测量不打紧,居然发现光速相对于任意参考系速度都是固定值。这是什么意思呢?如果还是有一列火车往前走,如果车里面有个东西在跑,速度的确是可以简单加起来。但是车里面跑的东西不能是光,如果是光的话,无论车里面看光速度还是地面上看光速度都是C不变。这也就意味着说光速是不需要任何参考系永远都是C不变。这与我们的直觉非常违背,速度这个物理量应该是相对的才对,换了一个参考系原来处于高速运动的物体也可能速度变为0,这是再正常不过的了,也就是说速度本身就是可变的,看你选参考系是啥速度就是啥,但是光例外。为啥光例外,当时无人能解释。所以大家明白了没?其实“光速不变”并不是某个科学家用某种理论推导出来的结论,而是大量人用不同的实验方法和原理,采用不同的仪器测量出来的。虽然我们理论告诉大家光速应该是可以变的,取决于选的参考系。但是实验却打脸理论了,实验告诉大家光速不依赖任何参考系且永远固定为C。面对这样的问题,一般的科学家可能毕生都去研究光为啥不变,去寻找各种理论来解释这个问题。但是爱因斯坦却不一样,爱因斯坦认为既然实验说光速不变,那我就姑且把这个当做真理,看看往后推理能得出啥结论。结果一推理发现一个惊人的秘密:原来我们的时间和空间居然也是相对的,世界上没有绝对的1秒,也没有绝对的1米,相同的物理过程在某个参考系下是1秒,换了一个参考系也许是1年,同样的道理,相同的棍子在某个参考系下是1米,换了一个参考系也许是0.01米。所以爱因斯坦之所以能做出如此重大的成就,最主要原因就是他直接以实验的结论作为真理,去挑战了人类几年前的直觉和常识。所以大家一定要明白爱因斯坦当时的思路,其实是直接把实验结果当真理,然后往下推理,得出一个结论,尽管这个结论与直觉违背,但是相信这个结论,看看能做出啥,所以才发现了狭义相对论。这种科研的思路其实在爱因斯坦之前尚未有人做过,以前的人都是先猜想某个理论,然后再去做实验来验证这个理论,不断去修复完善这个理论,也就是先猜想理论后实验,而爱因斯坦则是直接以实验的结果为前提,往下推理出一个理论来,相当于是反其道而行之。这种打破常规的科研思路,敢于挑战人类直觉的智慧,才是爱因斯坦做出伟大成就的法宝。我是小彭来给您解惑,如果喜欢文章可关注。
湖南日报·新湖南客户端4月26日讯(通讯员 杨力铮 明珠)近日,长沙理工大学第十四届研究生学术文化节开幕式暨第十一届“云影讲坛”之“科研思路”在云塘校区图书馆大报告厅举行。科学家、中南大学赵中伟教授作了题为《说说科学研究的思路》的学术报告。 长沙理工大学副校长叶泽以《静心学习,潜心科研,努力成为科技创新的生力军》为题致开幕辞。他指出,研究生是富有创造活力、创新精神的科研生力军,肩负发展创新科学技术的重要使命,“青年一代有理想、有担当,国家就有前途,民族就有希望”,并向广大研究生提出三点希望:志存高远,努力做有理想的研究生;敏思笃学,努力做有本领的研究生;勇立潮头,努力做有担当的研究生。 湖南大学校研究生会主席安柏楠代表兄弟高校致辞。长沙理工大学研究生会主席易洲楠发言,希望研究生求真理、悟道理、明事理,为学校争创“双一流”和全国“百强”高校的宏伟目标贡献力量。 开幕式结束之后,第十一届研究生“云影讲坛”之“科研思路”正式开始,赵中伟作了题为《说说科学研究的思路》的学术报告。他用《六祖坛经》中的故事开篇,告诫研究生应该研究真问题、解决真问题,不能文章至上。他勉励研究生们多读书,并向大家推荐了《辩论思维逻辑学》、《毛泽东选集》、《从一到无穷大:科学中的事实和臆测》、《理解自然》、《生长和形态》等书籍,强调研究生应广泛涉猎,提升科研能力和表达能力。最后,他以《电化学脱嵌法从高镁盐湖卤水中提锂》为例,结合自身科学研究的过程和方法,向大家阐述科学研究的思路应为“弱水三千,只取一瓢”,强调专注做好一件事。 本届学术文化节共举行学科竞赛类活动17项,实践创新类活动11项,学术报告类活动24项,52项活动着力在培养中国特色社会主义建设者和接班人下功夫,着力于开拓创新、尝试打造新的研究生品牌活动,着力于传承性和创新性的统一,赋予品牌活动新活力。 [责编:刘宇慧]
对待未知课题的科学研究,我们应该如何正确对待呢?从许多优秀学者的研究工作发现:他们往往深耕于某个热门的研究领域,对于探索地球生物和社会科技进步的某些研究有着特殊的理论价值和应用价值,其研究成果或即将带来重要的划时代意义。在众多的论文资料中,其他研究学者曾对这一个问题做了哪些基础性研究,得到了什么启发,取得了什么成绩,或者还有哪些地方没有研究透彻。假如我们选择对于此问题的进一步探讨,应该采取什么研究方案,这种方案会达到什么预期效果,这个效果有什么广泛的意义和重要的价值。这反映了我们在进行科学研究选择题目的一个大体的思路。如果面对需要展示研究成果的时候,短时间内按照这个大体的思路去表达,对方听了就会非常的清楚。这也是对待科学研究的一种求索的态度,按照这种积极正确的态度去开展研究工作,清楚自己的研究有多大意义、别人的贡献和自己所做的工作以及自己这些工作的理论意义和重要价值。图片来源网络,版权归图片所有者。
有些高校在考研复试中会安排科研设想的答辩环节。很多考生一听“科研设想”这个词就懵了:科研设想是个什么东东?本科时老师也没教过呀?复习时任何一本参考书籍里也没讲过呀?自然就更不知道应该如何准备了。这篇文章的任务就是用最简单的方式告诉大家,究竟什么是科研设想。01什么是科研设想简单来讲,科研设想就是如果考上研究生,你对未来研究方向与内容的设想。有些同学一听是对考上之后的研究设想,就忍不住心急了:我对这个领域还没有足够的了解,现在哪知道考上之后会具体研究什么?万一定错了方向和选题,岂不是要用今后的三年时间来为今天的失误买单?其实对此大可不必紧张纠结。复试的科研设想仅仅是为了审查考生的学术潜力而设的考试内容,并不意味着考上之后只能选择这个研究方向与内容。因此完全以应试的心态对待科研设想就好。02科研设想的写作格式至于写作格式方面,有的学校会提供统一模板,考生中规中矩地填写就可以。有的学校没有统一模板,那也没关系。科研设想的格式大同小异,网上能搜到很多科研设想的范例,多查阅多参考,选择最适合自己的即可。其实本科毕业论文的开题报告大体上就是科研设想的基本格式,也可以拿来参考。03科研设想包含哪些内容?科研设想一般包含选题内容与目的、参考文献、文献综述、当前研究不足、选题实施方法、课题计划进程几大部分。选题内容与目的:要阐明你的选题是什么,具体内容是什么,以及为什么要选择这个课题,也就是选题的价值与意义所在。参考文献:是指在准备选题与写作过程中参考的国内外研究资料与最新研究成果。文献综述:是对与参考文献进行搜集、阅读、分析、提炼、整合之后,对其进行的系统梳理与评述。文献综述能够将考生的文献检索阅读能力与归纳整合能力很直观地呈现出来。当前研究不足:是在撰写文献综述的过程中,发现当前对该选题的研究仍然存在的缺漏与不足,通常这些不足之处会与自己选题的意义与价值结合起来。选题实施方法:是指研究过程中会采用哪些研究方法,包括搜集资料的方法与研究方法。搜集资料的方法一般有图书馆、学术期刊、网站等等;研究方法包括定性研究方法与定量研究方法,再细分还有归纳法、演绎法、问卷调查、访谈法等等。课题计划进程:是指要完成这个选题的时间与任务如何具体分配。看了以上的介绍,大家对科研设想及其包含的基本内容应该有了较为全面的了解。当然,了解只是最基础的工作,下一步的关键就是如何写好科研设想,并在答辩环节给面试老师留下深刻良好的印象。明天的文章会给大家介绍搞定科研设想写作与答辩的绝招,请关注我的账号,继续追踪明天的精彩内容!
本科生闯科研丛林,如何走出尴尬 学生:期待“师傅领进门” 教师:确立“科研思维”最重要“我第一次进课题组,听组会,就跟刘姥姥进大观园一样。”北京一所高校的大三学生张萌(化名)说。像张萌一样,本科生参与科研,加入课题组,走进实验室,正变得越来越普遍。2018年9月,教育部发布的《教育部关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》指出,推动国家级、省部级科研基地向本科生开放,为本科生参与科研创造条件,推动学生早进课题、早进实验室、早进团队,将最新科研成果及时转化为教育教学内容,以高水平科学研究支撑高质量本科人才培养。在这一背景下,勇闯科研丛林的本科生越来越多。尽管初衷积极、动力充足,但真正走入科研丛林之后,不少本科生有些迷茫,一些带本科生做科研的导师也心存困惑。到底本科生应该如何做科研,大家似乎都在摸索。本科生做科研应解决三大问题本科生做科研应该如何定位?这是学生和导师首先要回答的问题。“科研的定义是什么?”在北京读大三的学生殷硕(化名)给自己设问:“首先你得搞明白,做科研、跟组会和打杂有没有区别。”殷硕大二就“幸运地”进入了一个代谢组学方向的课题组,他理解,“做科研”一般是指自己手里有课题或者正在申报课题,以目的为导向去和导师联系;“跟组会”是学习课题组现在的研究方向,接触学界前端知识;那些文献整理、养小白鼠、刷试管的工作则是“打杂”。他所在学校实行本科生导师制,“推动本科生进实验室是大势所趋”。殷硕观察,做原创性研究工作的本科生少之又少,仅仅跟组会和纯打杂的则大有人在,不过在他看来,所谓“打杂”和所谓的“做科研”其实是分不开的,“这是个过程”。但还有一些“打杂”的本科生对现状不太满意。在河南一所高校读基础医学专业的李竞奕(化名)说:“进实验室就是帮导师采标本,‘水’了一个学期,啥都不让干。”其实,一些导师在面对“做科研”的本科生时也有点不知所措。“我经常反思我和学生之间的合作模式。”广州大学工商管理学院副教授皮圣雷觉得,本科生做科研必须先解决三大问题,否则他们在课题组里的处境就会略显尴尬。首先,本科生大多“不确定今后的路要怎么走”。皮圣雷认为,由于无法在本科阶段准确地判断出学生以后是否准备做学术,所以从教学方法和态度上都不太好把握,“如果以后他不做学术,按照要求研究生一样去培养他,就可能让他误入歧途,而且拴着人家帮你‘打工’,也不厚道”。另外,本科生的逻辑思维能力通常不够强。“带本科生做科研基本上就是带着一个‘菜鸟’打副本练级的过程,不能期待他能独立完成任务,应该是导师把任务分解成一个一个简单的环节,并制定清晰明确的操作指引,以及说明导师想要的效果,这样他才可能按照你的要求和指引一步一步完成”。第三,本科生的学术理论体系不健全,知识储备不足,缺乏理解力和独立思考的能力,这其中有些能力可能需要基础教育来补足。由于以上原因,皮圣雷总结,带本科生做科研需要有“心理准备”,导师的“无奈”之处也需要被体谅。本科生到底应该在课题组中承担什么样的任务,充当什么样的角色?导师该如何帮助本科生找准定位?本科生如何将自己的一腔热血转化成存在感和成就感?这是大家目前都在探索的议题。本科生做科研,期待“师傅领进门”而在必要的心理建设之后,不少本科生还是一踏进科研丛林就“两眼一抹黑”,急切地盼望明确、具体地指引。像张萌一样,受访同学回忆起初接触科研时的感受,都觉得自己如“刘姥姥进大观园”般见识短浅,孤陋寡闻,简直“弱爆了”。文献搜索有如“大海捞针”“英文文献只能看懂连词”“开组会听了一年多才听懂”“写英文论文一天只憋出50个单词”……由于知识储备不足、英文能力有限、科研思维欠缺等原因,本科生在课题组中很快就认识到自己的弱势地位,面对眼前的几座大山,感到寸步难行。该如何突围呢?同学们很期待“师傅领进门”。殷硕虽然早早就进了课题组,但“没人带,就靠自己野蛮生长”。“老师很忙的,没时间管本科生,不懂就问师兄师姐,再不懂,才问老师。”殷硕说。他形容自己是个“挺要强的人”,“谁还没点焦虑啊,自己克服克服呗”。他自己一点一点啃英文文献,寒假在家写论文经常凌晨两点才睡觉,乐此不疲地上下求索。在北京一所高校就读的李夏静(化名)也很焦虑,因为结题的日子越来越近,她的实验成果却一直出不来。她和导师的沟通存在严重的问题:“导师虽然告诉了我整个实验的预期成果,但是没有指导实验方案怎么具体设计,我其实一直走在错误的方向上。导师一直鼓励我去尝试,其实我是希望她帮我指一个明确的方向。”相较前两位同学而言,武汉一所大学物理专业的学生蔡泽琛(化名)在本科期间做科研的过程就非常顺利,而且结果很符合自己的预期。“导师当然会意识到本科生知识储备不够,在做课题之前就会告诉我们要学什么。”他介绍说:“导师初期的指导能够帮我们快速入门,基本上所有人的第一个科研选题都是老师给的。我的导师直接给出了整个科研课题的路线图,把阶段性成果都先猜测出来了,我的工作就是把中间的过程补充好。等到第二个科研项目的时候,部分选题思路来自我的导师,他还负责帮我联系了校内外专家,同时也参加了很多讨论。”当然,蔡泽琛自己也非常拼,“一天工作12个小时以上是常态,大二的寒假大年三十还在写代码、跑模拟”。从大二到大四,蔡泽琛已经产出两篇共同第一作者的论文,以及一篇自己为第一作者的论文,并且申请到了国外一所顶尖大学的直博项目。蔡泽琛觉得适合自己的导师不是碰巧遇到的,而是精心挑选来的。他总结说:“既不能挑那种很多帽子的导师,否则导师的组很大,很难有时间带本科生,也不能挑已经不太参加科研的老师。比较合适带本科生的其实很多都是优秀的青年教师。”本科生做科研到底需要什么样的导师?学生们都在总结经验教训。有人认为“应该建立一个导师和学生交流的平台”,把导师和同学的交流规范起来。本科生做科研最重要的是学会“科研思维”“苦涩,我觉得科研只适合少数人。”李夏静说:“我认清了科研的现实,我发现自己不是很喜欢重复地做实验,去验证,我更希望能够快速看到我的努力所得到的结果。以后我会尽量不走科研这条路。”李夏静和李竞奕都对科研没有好感,而蔡泽琛却尝到了科研的甜头。那么,是不是每个本科生都应该尝试做科研?本科生应该从科研中获得什么?皮圣雷一直在思考这些问题。作为导师,他有时候不敢鼓励本科生都去做科研,“可能人家以后不准备做学术,而是准备直接工作”。但反过来想,他也深知做科研的好处。“社会发展的速度很快,很多教科书已经被超越了,知识可能很快就会过时,因此我们需要教本科生一些‘方法’。而参与科研无疑是最好的‘方法’学习。”皮圣雷认为,本科生做科研最重要的是学会“科研思维”,再用科研的思维和方法去学习和工作,“不管未来走不走学术之路,这都是他们需要的”。事实上,皮圣雷的想法在一些本科生身上已经得到了印证。“科研经历对你产生的最大影响是什么?”“科研思维!”张萌面对问题脱口而出。她认为,本科阶段做科研的意义不在于做了多少的文章和项目,而是在操作每一个小项目、小课题的过程中,形成的一种认知,这帮助她更了解自己,也更了解这个世界,以便给自己定下一个发展目标。张萌的老师平时上课时会对大家的科研思维进行训练,有针对性地讲解科研形势、科研手段等,“然后,我们才能形成自己的思路,不断走,错了再回来”。殷硕也感受到了科研思维的魅力,因而愿意在科研的苦海中继续快乐地遨游。但不同于张萌对科研思维的理解,他给科研思维的定义更接近于“习惯”。他说:“现在我听一场报告,不只是被动灌输,也会和自己的知识储备相结合,提出自己的问题。而且,这种科研思维已经贯穿在我的日常生活里了,干啥都要理清思路。”科研思维的价值仿佛已经在师生中取得了一定共识,而其内涵之多样仍旧有待探索。就像解决本科生做科研遇到的其他问题一样,皮圣雷说:“答案不一而足,还在摸索之中。”(记者 张茜 实习生 徐司羿)
近日,陆军工程大学首届军地高校研究生学术活动周在南京闭幕。来自国防科技大学、空军工程大学、北京大学、复旦大学等10余所军地高校的专家教授、研究生代表开展了为期一周的学术交流活动。此次学术交流活动由陆军工程大学倡导发起,旨在促进研究生跨学科、跨领域学术交流,推动军队研究生教育创新发展。活动由研究生学员策划安排、组织实施,以“前沿引领、筑梦强军”为主题,聚焦科技前沿、时代热点、研究难点展开研讨,重点打造高端学术讲座、教授讲堂、博士论坛、学术沙龙和回访交流等研学活动。活动邀请军内外知名专家教授作学术报告并针对研究生关注的出国访学、论文撰写、数模竞赛、国际周边形势和军事案例建设等问题开办学术沙龙。记者在现场看到,活动内容信息和军事特色突出,军地院校名家就科技前沿知识开展授课,军地研究生开展研讨,学员们从中了解前沿理论和技术动态,开阔学术研究思路。“探究学术真知是研究生培养的主旋律。我们通过首届军地高校研究生学术活动周这个平台,多视角互动、零距离交流,增进不同学科、不同领域的军地高校研究生交流合作,为研究未来世界打开一扇科技之窗。”陆军工程大学校领导说。
在课题申报中,一线老师会遇到一些困难,其中技术路线的撰写就是其中一个难点。那么,什么是技术路线?技术路线在课题申报中有什么作用?技术路线的呈现方式是怎样的?画技术路线的策略是什么?笔者就这几个问题,和一线教师交流交流。供批判。一、什么是技术路线所谓的技术路线,是以研究假设为核心,将研究内容、研究方法、研究步骤有机组合起来的逻辑结构。在这个概念中,有两个至关重要的概念,一个是“以研究假设为核心”,二是“逻辑结构”。(一)第一个重要概念 :“以研究假设为核心”“研究假设”也是课题申报书中需要撰写的一个内容。“研究假设”, 即提前预设出解决问题的若干路径,并假设这些路径是可行的;并在随后的研究过程中,证其真或证其伪。当然,提前预设要有一定的理论和现实基础,不能想当然。“以研究假设为核心”,其中“核心”这个概念可以明确表达出:技术路线的主要框架就是研究假设的框架。“研究假设”写好了,则技术路线的基本思想和内容就定调了。(二)第二个关键概念“逻辑结构”什么“逻辑”?“逻辑”是思维的规律和规则,也就是说:你是如何建构事物之间的关系的。“结构”就是框架,框架是可视化的。逻辑结构,就是把思维的规律和规则以可视化框架的方式呈现出来。此时,我们再看“技术路线”这个概念就会清晰一些。其核心要义便是在研究假设的基础上,把理论支撑、研究内容、研究方法、研究步骤、研究成果之间的逻辑关系清晰的呈现出来。二、为什么要撰写“技术路线”“技术路线”是课题研究进程中,体现诸多要素之间逻辑关系的结构。要体现三个方面的价值。第一,技术路线能够体现出课题研究的思路。其二,技术路线能够体现出研究方法、路径的使用问题。其三,技术路线能够把研究过程中诸多要素的逻辑关系呈现出来。科学清晰的技术路线,可以让参与研究者知道:这个课题要从哪里来,要到哪里去,如何去等问题。反之,技术路线不清晰的话,就会出现:我们刚一出发,就迷路了;或是发出久了,忘记了为何而出发;还可以这样比喻:我们上了战场,不知敌人在哪,也没有带武器,回来时还忘了归家的路。三、如何呈现技术路线一般情况下,技术路线要以图的方式呈现出来,称其为技术路线图。我们把研究过程中的诸多要素,放在一张图中,呈现它们之间的逻辑关系。举两个例子。(一)第一个例子。见下图:这是一线教师画的技术路线图。我们解释一下:最上端是课题名称:基于创客教育的中学物理课堂教学设计研究。下面是技术路线图的主体部分:1.主体部分的中间是课题研究的内容,确定了四个研究内容,分别是创客教育融入中学物理课堂的内容研究、方法研究、实践研究、评价研究。并且,我们可以看出,四块研究内容从上到下的排序是有先后的,这体现了研究的思路。2.主体部分的左边是课题研究的方法,研究方法与研究内容是对应的。一项研究内容可以使用一种方法,也可以使用多种方法。特别要注意的是:研究方法不是随意使用的,要做到适切,也就是你所使用的方法确实可以解决研究内容中的核心问题。3.主体部分的右边是课题研究的预期成果。这些研究成果与研究内容也是对应的。哪项研究内容可以形成哪些研究成果,基本是清晰的。应该说,上边这个课题的技术路线图是很好的。它体现了课题研究过程中,诸多研究要素之间的逻辑关系,将研究内容、基本步骤、研究方法、预期成果之间的逻辑关系结构化,让人一目了然。(二)第二个例子,见下图这个技术图线图与第一个技术路线图在形式上是有区别的。图分成三部分。我们看:1.最左边是课题的名称:基于小学音乐课融入舞蹈元素提高学生对音乐韵律美的感受力的研究。2.最右边是研究内容,共分为8项研究内容。不再一一罗列。3.中间是研究方法,呈现了四种研究方法,从方法的箭头指向可以看出,研究方法与研究内容的关联。如果细看的话,研究方法与研究内容是非常匹配的。当然,这个技术路线图缺了一块内容,即成果。没有研究成果的技术路线图是不完整的。因为看不出你的目标是什么?应该在后边补上,让每一项研究内容都指向一个研究成果。用这样的话来讲:凡事有交代,件件有落实,事事有成果。所谓的件件和事事就是研究内容。四、如何画好技术路线图技术路线图看起来让人非常清晰,可观课题研究的全貌,但是画好技术路线可不是件容易的事。那么怎么画好技术路线图呢?笔者提供一些思路(一)课题研究思路要烂熟于心我为什么要研究这个课题?这个课题的研究内容是什么?我所要的成果是什么?我的成果能够解决课题的核心问题吗?我的成果形成的方法是什么?我先研究什么?再研究什么?最后研究什么?这些问题要搞清楚,能够烂熟于心,尤其是能够跳出来看自己的课题。(二)召开课题组成员风暴会技术路线图的建构要集大家的智慧,课题组成员要开会,分组或一起拿出大白纸,分头画技术路线图。每个人都画;然后再集中,去粗取精、去伪存真,形成定稿。头脑风暴法是比较好的,可以调动课题组成员的智慧,而且课题组成员是研究者,对一些具体问题最有发言权和实践体会。(三)聘请专家进行指导专家的优势在于理论与经验,专家在于理论上、逻辑上的指导,可以使技术路线更加科学。当然不必为这一件事,可以在开题论证时一起解决。特别说明一下,一线教师画技术路线图,不要追求高大全,只要体现出研究内容、方法、步骤、成果之间的逻辑关系,就可以了。以上是笔者就课题研究中“技术路线”的分析。敬请批评指正 。(永庆)(图片来源于网络,如有侵权,请联系,将立即删除)
中国青年报客户端北京5月19日电(中青报·中青网记者 张茜) 今天,国务院新闻办公室举行加快建设创新型国家支撑引领高质量发展发布会,科技部部长王志刚在答记者问时表示,正在组织编制面向未来15年的科技发展规划和“十四五”科技创新规划,围绕基本实现社会主义现代化的科技需求,加强科技改革发展做顶层设计。他说:“我们主要的思路一是坚持‘三个面向’,面向世界科技前沿,面向我国重大战略需求,面向经济社会发展主战场。二是要紧跟研判当今世界科技发展的特征,要研判新阶段的特点,要坚持中国特色,制定好中长期科技发展规划和‘十四五’科技创新规划。重点要依靠科技人员,科技活动重点是人的活动,是一批科技人员、掌握科学技术知识的人的活动,所以要围绕他们做好服务,让他们能够投身并安心做好科研,在科技领域作出一番事业。三是加强基础和前沿研究,为世界科技发展作出中国贡献。”王志刚表示,总的来看,在新的时期我国发展还存在不平衡、不充分的问题。面对高质量发展的要求,科技既要顶天也要立地,要真正为我国的全面发展,为我们国家老百姓的生活改善,为我们国家更加安全作出科技的贡献。来源:中国青年报客户端
在课题申报中,一线老师会遇到一些困难,其中技术路线的撰写就是其中一个难点。那么,什么是技术路线?技术路线在课题申报中有什么作用?技术路线的呈现方式是怎样的?画技术路线的策略是什么?笔者就这几个问题,和一线教师交流交流。供批判。一、什么是技术路线所谓的技术路线是以研究假设为核心将研究内容、研究方法、研究步骤有机组合的逻辑结构。这个概念中,有两个至关重要的概念,一个是“以研究假设为核心”,二是“逻辑结构”。(一)第一个关键概念 “以研究假设为核心”“研究假设”也是课题申报书中需要撰写的一个内容,“研究假设”要解决的问题是:预期成果的达成是有若干路径的,这些路径是我基于教育理论和科学方法框架下构想出来的,如果能够有计划、有步骤地进行实施,就可以达成预期成果。“以研究假设为核心”这个概念。其中“核心”这个概念可以明确表达出:技术路线的主要框架就是研究假设的框架。“研究假设”写好了,则技术路线的基本思想和内容就定调了。(二)第二个关键概念“逻辑结构”什么“逻辑”?“逻辑”是思维的规律和规则,也就是说:你是如何建构事物之间的关系的。“结构”就是框架,框架是可视化的。逻辑结构,就是把思维的规律和规则以可视化框架的方式呈现出来。此时,我们再看“技术路线”这个概念就会清晰一些。其核心要义便是在研究假设的基础上,把理论支撑、研究内容、研究方法、研究步骤、研究成果之间的逻辑关系清晰的呈现出来。二、为什么要撰写“技术路线”“技术路线”是课题研究进程中,体现诸多要素之间逻辑关系的闭环结构。要体现三个方面的价值。第一,技术路线能够体现出课题研究的思路。其二,技术路线能够体现出研究方法、路径的使用问题。其三,技术路线把研究过程中诸多研究要素的逻辑关系呈现出来。科学、清晰的技术路线,可以让参与研究者知道:这个课题是从哪里来,要到哪里去,如何去等问题。反之,技术路线不清晰的话,就会出现:我们刚一出发,就迷路了;或是发出久了,忘记了为何而出发;还可以这样比喻:我们上战场,不知敌人在哪,也没有带武器,回来时还忘了归家的路。三、如何呈现技术路线一般情况下,技术路线要以图的方式呈现出来,称其为技术路线图。我们把研究过程中的诸多要素,放在一张图中,呈现它们之间的逻辑关系。举两个例子。(一)第一个例子。见下图:这是一线教师画的技术路线图。我们解释一下:最上端是课题名称:基于创客教育的中学物理课堂教学设计研究。下面是技术路线图的主体部分:1.主体部分的中间是课题研究的内容,确定了四个研究内容,分别是创客教育融入中学物理课堂的内容研究、方法研究、实践研究、评价研究。并且,我们可以看出,四块研究内容从上到下的排序是有先后的,这体现了研究的思路。2.主体部分的左边是课题研究的方法,研究方法与研究内容是对应的。一项研究内容可以使用一种方法,也可以使用多种方法。特别要注意的是:研究方法不是随意使用的,要做到适切,也就是你所使用的方法确实可以解决研究内容中的核心问题。3.主体部分的右边是课题研究的预期成果。这些研究成果与研究内容也是对应的。哪项研究内容可以形成哪些研究成果,基本是清晰的。应该说,上边这个课题的技术路线图是很好的。它体现了课题研究过程中,诸多研究要素之间的逻辑关系,将研究内容、基本步骤、研究方法、预期成果之间的逻辑关系结构化,让人一目了然。(二)第二个例子,见下图这个技术图线图与第一个技术路线图在形式上是有区别的。图分成三部分。我们看:1.最左边是课题的名称:基于小学音乐课融入舞蹈元素提高学生对音乐韵律美的感受力的研究。2.最右边是研究内容,共分为8项研究内容。不再一一罗列。3.中间是研究方法,呈现了四种研究方法,从方法的箭头指向可以看出,研究方法与研究内容的关联。如果细看的话,研究方法与研究内容是非常匹配的。当然,这个技术路线图缺了一块内容,即成果。没有研究成果的技术路线图是不完整的。因为看不出你的目标是什么?应该在后边补上,让每一项研究内容都指向一个研究成果。用这样的话来讲:凡事有交代,件件有落实,事事有成果。所谓的件件和事事就是研究内容。四、如何画好技术路线图技术路线图看起来让人非常清晰,可观课题研究的全貌,但是画好技术路线可不是件容易的事。那么怎么画好技术路线图呢?笔者提供一些思路(一)课题研究思路要烂熟于心我为什么要研究这个课题?这个课题的研究内容是什么?我所要的成果是什么?我的成果能够解决课题的核心问题吗?我的成果形成的方法是什么?我先研究什么?再研究什么?最后研究什么?这些问题要搞清楚,能够烂熟于心,尤其是能够跳出来看自己的课题。(二)召开课题组成员风暴会技术路线图的建构要集大家的智慧,课题组成员要开会,分组或一起拿出大白纸,分头画技术路线图。每个人都画;然后再集中,去粗取精、去伪存真,形成定稿。头脑风暴法是比较好的,可以调动课题组成员的智慧,而且课题组成员是研究者,对一些具体问题最有发言权和实践体会。(三)聘请专家进行指导专家的优势在于理论与经验,专家在于理论上、逻辑上的指导,可以使技术路线更加科学。当然不必为这一件事,可以在开题论证时一起解决。以上是笔者就课题研究中“技术路线”的分析。敬请批评指正 。(永庆)(图片来源于网络,如有侵权,请联系,将立即删除)
本文来源:科学网博客 作者:陈耀,教授,山东大学空间科学研究院执行院长,山东大学(威海)空间科学与物理学院副院长,国家杰出青年基金获得者。科研工作是一项系统工程,不仅需要长时间的投入、认真的学习、思考和准备,还需要较强的逻辑推理、材料组织、宏观把握和独立工作的能力,以及中英文书写的能力等。科研工作对一个人的成长和能力培养与锻炼具有非常好的作用。不管以后会不会将科研作为自己的职业,把第一项研究工作做好、并将之形成研究论文发表是非常有用和有意义的。陈耀教授通过同行评议,发表论文是科研工作者向同行通报自己研究进展、与同行交流的最主要形式,是表明自己作为科研工作者存在的重要方式,也是一项研究工作完成,或至少是取得阶段性成果的首要标志。论文并不是在研究工作结束后才开始构思的,而是在整个研究过程中始终都要思考和准备的一项任务。下面的文字中已有意将二者揉合起来。在这里,我们仅就几方面,主要是个人的经验和体会,与同学们就研究工作进行交流。不求大全,但求真切。希望能给同学们留下印象,并能有些许裨益。一、首先自然是做什么,也就是选题。科研工作实际上就是:寻找问题和解决问题。对于研究生而言,导师对你的第一项科研工作往往会有些具体的安排,但也可能只提供一个大的方向。下面分别讨论:(1) 有具体的题目和实施方案:一般认为这种情况更简单一些,但并非总是如此。你仍然需要理解清楚为何会有这个问题,这需要查阅文献来了解问题的背景和来龙去脉。任何一个题目都是有历史渊源的,你的第一个任务就是要查出并理解这些渊源。这主要是通过阅读文献来完成的,要求同时阅读两类文献:①综述性文献,需非常仔细地阅读和理解;②最新两三年度内相关的研究论文,了解前沿和进展,掌握自己的问题的研究历史和现状、在学科发展中占据什么样的地位。也就是历史上有什么工作,别人有什么进展,为什么要做这个题目,有什么意义和作用,能够帮助解决什么问题等,都应查明理解。即便对于给定的研究任务,也要积极主动地思考,不能让自己沦为”指哪打哪”式的研究工具。有的同学提问:“在阅读综述文献时,常会在个别的点上遇到不了解之处,综述中也给出了若干参考文献。这时,是应继续读完综述,还是停下来查阅其它文献?”一个明显的矛盾是:若选前者,则恐许多地方都不够清楚;若选后者,则恐阅读综述的思路被打乱。关于这个问题并没有一个统一的答案,只能是根据具体情况灵活处理。一般认为,如果该点在你要了解的内容中不是很关键的话,就可继续阅读综述。请记住,科研工作并不需要你完全了解每一个概念、所有物理过程、前人工作的所有细节等。经常我们需要姑且承认(而不去追究过程和细节)文献中的很多知识点、认可前人的结论,这样可以让自己尽快地开始实际工作。这其实就是牛顿“站在巨人的肩膀上”的名言的意义所在。(2) 只有大的方向:感谢导师一开始便给自己一个自由选题的锻炼机会。会找题目是将来独立工作所必需的、关系生存的能力。由于缺乏更具体的针对性,这种情况下需要付出更多查阅文献的努力。同样,两类文献都要阅读。一个经验是注意较新文献中讨论部分所提及的工作缺陷以及将来欲解决的问题和改进的方案。从这里汲取灵感,寻找自己能够完成的题目。再与导师或课题组成员讨论。忌凭空、无文献依据地确立题目。初步有了题目之后,要了解题目的可行性和实施手段。这时应主动和充分地利用课题组的人力资源。通过交谈和阅读课题组以往的论文,了解本组成员们能够做的工作,所具有的实验或数据处理技术,供考虑可行性和遇到困难时寻求帮助。可能的话,在学术会议中认识的同行也可以作为求助对象。当然,要进一步有针对性地进行调研,阅读文献,了解与这个题目特别相关的前沿和进展。确认题目的可能意义。二、在研究工作中,需要:(1) 投入相当的时间和精力,从具体、从细节做起。搞科研关键是能静下心来,坐下来,踏踏实实地从最具体、最细节的问题入手。对于投入的时间,有一个量化的要求,就是每天至少6-8小时 (5年便可达到一万小时)。必须通过长年累月的积累,才能形成对学科领域的深入了解、宏观把握和对所研究问题在整个学科中所处位置的正确认识。否则,再聪明也无济于事。(2) 反复思考所研究的问题,找出自己的研究动机。所提议的工作到底新在何处,应该从推动学科发展的角度去思考自己的研究动机:为什么做这个工作,到底解决了什么样的问题。应不断地问自己这些问题。将思考记下来,供后面写作(如引言和讨论部分)时参考。强烈的研究动机会给论文的读者同样的感觉,使读者获得共鸣、体会出这篇工作的重要性。明确动机的重要性还体现在:研究动机是一篇论文的立意,表述出为何开展这项工作的科学原因,之后的具体内容则是在动机驱动下所开展的研究工作和所获得的主要结论。想清楚了再做。一个有意思的现象是,并不是所有主要的研究动机一开始就能想清楚的,往往是在主要的研究工作已基本完成、在思考所得主要结论的新意时才重新想出的。由于研究工作的结论经常会出人意料,与最初要解决的研究问题不一定完全匹配,这时便需要配合新的结论调整自己的思路,重新思考和自洽地表述研究动机。(3) 能放弃、会变通。有两种情况,一是遇到无法克服的困难,二是有了新的更好的灵感。一旦遇到难以克服的困难,确认无法解决后,应考虑放弃。在由于困难而终止一个题目的时候,应当与导师等讨论,并形成总结材料,或许一段时间后还会重新(从新的角度)审视这个问题。更经常地,你会发现,一开始提出的问题其实只是一个线索,你沿着这个线索前进,很快你会发现另一个线索(如同侦探破案),少有绝对走不通的死胡同。总有路线能让你不断前进,当然,可能会偏离最初的设定。这个是没有问题的,因为那只是你的工作起点。在你启动的时候,科研工作探索的本质决定了你并不会确切地知道终点在哪。(4) 适可而止。研究不能但可以无休止地进行。那么纵观已有的工作,何时才能构成一篇相对完整的论文?即什么阶段、什么状况下才能收手?多跟导师讨论,这是只有在有能力对问题和背景宏观把握后才能正确判断的。有人说:一点之见即成文,是有道理的。(5) 先打外围、迂回前进。作为初学者,应考虑尽量避免直接研究那些竞争激烈、争议巨大的领域内核心问题,而多应采用迂回战术,先通过研究旁人涉足较少的外围问题进入领域。这样可避免在尚未掌握学科动态的情况下便卷入争议,或避免因了解问题不够全面而被他人忽视、批评或拒稿,有时甚至会受到不同派系的人的学术打压。经过几年积累后,或可尝试解决那些核心问题。图源:pixabay(6) 在工作中带着问题去学习、模仿是”学成”的捷径。事实上,成功的科学工作者并不需要了解所研究课题的全部背景、进展的所有侧面和细节。人的精力非常有限,一般都不可能把课题领域甚至是密切关联的小方向上的所有进展了解清楚。这时,须有所侧重,分清什么内容是必须搞清楚的,什么内容只需宏观了解而不用关心细节。初学者,在经历一段时间(如两三个月)的文献阅读之后,就应该着手部署具体的研究工作,再在工作中根据出现的问题有针对性地阅读文献进行补习,在工作中带着问题去学习。等所有细节都清楚之后再开展工作,是不可行的。通常,为了避免由于了解问题不够全面而犯错,可以找出近期发表的、内容非常相近的论文,模仿和重现文中所有的图表和分析,熟悉作者的表述方式,再在此基础上研究和表述自己的问题。模仿、重现内容相近的已有工作是初学者学习的捷径。(7) 将问题分解或逐层剥离,分解成若干简单的问题。这也体现了一个人研究和解决问题的能力。一个复杂问题往往可以分解或逐层剥离,先从最简单的问题入手,逐个、一次瞄准一个地解决问题。例如阅读复杂的程序,最容易的办法就是划块处理,先明确各个功能块(有时是子程序)及之间的衔接,再拼在一起。有时问自己:要想解决我的问题,必须先解决另外什么问题?每解决一个具体问题后,都应该留下详细的记录和体会,供后面查询。(8) 明确论文(工作)的主要结论,找出论文的亮(卖)点。论文的主要结论,例如新的发现,可以构成论文的亮点;亮点也可能是研究环节中采用的新技术手段,新想法或新数据等。自己应当清楚自己的工作到底亮在何处?为什么要做这个工作,新在何处,亮在何处?这是论文的主线,应当抓住。任何一篇论文,都可以用几句话将这些要害说清楚,应该不断尝试如此表述自己的工作。(9) 理顺论文的逻辑框架。论文的书写是一个梳理思路、反思、推敲整个研究过程的重要环节;通常成文过程中会发现已有工作中的不足和需要改进与补充之处;论文应以主线做指引,合理安排各部分内容(可采用较固定的格式,一般通过:摘要、引言、模型或数据或实验的介绍、具体工作内容、主要结论与讨论组成)的先后顺序,形成一个有机整体。这里主要涉及的是整体上的逻辑顺序,还有一种逻辑问题是在具体行文过程中需要注意的,在下一段中涉及。每个人都对自己采用的素材非常熟悉,但如何安排他们则体现了一个人的逻辑思考与宏观把握能力。论文书写对逻辑和上下文的连贯性要求很高,什么内容先出现,什么后出现,都应当符合逻辑上的习惯。前言和后语的配合也是非常重要的,必要时还可采用伏笔、倒叙等手法。可参考以下建议,提高自己的写作能力:①从知名学者的论文中学习,阅读同时注意整理和理解作者的整体思路,换位思考,把自己想象成作者来把握文章的脉络,可总结出各段的段落大意、绘制出文章的逻辑框架图;②经常,在段落的第一句,可以点明该段的主要意思,然后展开叙述。在总结现象主要特征、主要原因和规律时,可考虑采用按条归纳的方式,将内容分解归为若干条款,有利于提高可读性和条理性。(10) 摘要与结论、引言与讨论大部分人读你的文章可能只看摘要或结论,再者看引言和讨论,很感兴趣的才会阅读正文。摘要是研究工作的高度浓缩,是读者快速了解论文内容的窗口。摘要最后一句通常是点出或提升整个文章在学科发展中科学意义的一句话,属于画龙点睛笔。摘要有时容易与结论部分混淆。摘要一般应当更加通俗和概括一些,而结论是在经过长篇论证之后给出的,可更专业和具体。引言需陈述相关背景、并通过这些陈述逐步引出本文的研究动机、目的、主要思路等。讨论部分也是非常重要的,作者应对自己的研究工作作出恰当评判、介绍其在推动学科发展方面的作用、与密切相关的其它工作的区别和改进、以及在广度和深度上对自己研究工作的内涵进行拓展、还有将来的研究意图等。如果讨论部分比较匮乏,会被认为作者的知识面较窄、对相关研究工作的认识深度不够。图源:pixabay(11) 读书破万卷、下笔如有神在写作第一篇科研论文时,经常会有同学感到语言匮乏,不知道如何描述辛辛苦苦准备出来的图表和数据分析结果。而查阅文献,则能感受到其他作者们的洋洋洒洒千言万语,似乎很平淡的事情也能说得头头是道。其实,通常一篇论文,在引言和实验理论与分析方法等基本介绍之后,就该到“看图说话”部分了。这部分是一篇文章的“血肉”,构成文章的正文。如果看着图,却感觉无话可说,只能说明作者知识的贫瘠,对有关问题的了解也不够深入。这时,最好是作者能找到若干密切相关的文献,充分阅读。从反复阅读中学习和把握其他作者是如何描述有关物理过程的,对于类似的过程需要从哪几个侧面展开叙述,存在哪些感兴趣的、值得描述的兴奋点等。对着一幅图,要能说出为什么要制作该图、该图是如何制作的、图上有哪些曲线有何变化趋势等;要能指出图中最重要的特征是什么、有哪几个其他的特征,这些特征说明了什么问题、对本文核心观点起到什么支撑作用等。每一幅图表都会包含一条或几条关键的线索,每条线索都是支撑核心观点的一个论据。将这些线索逐个阐述,在最后总结所有线索的时刻就可以作为抛出核心观点的时刻。所以,写文章前不但要做到"读书破万卷",有的文献还要熟读多遍,充分理解相关工作后下笔方能有如神助。(12) 中英文书写通常认为,英文写不好,难道中文还写不好吗?其实,对很多研究生而言,并非一开始就能写好中文的。这是因为论文写作自然不仅仅是书写汉字,更重要的是要体现科学层面的要求,论文框架安排需要符合整体的逻辑思路,内容还要简略得当,叙述严谨等;论文书写质量与个人的宏观把握、逻辑思维、材料组织与文字驾驭能力密切相关。写过几篇科研论文的人,干文秘、办公室等文字型工作都是绰绰有余的。有一个常见问题,对于英文论文,应该先中后英,还是直接用英文书写?不同人会有不同的看法。从个人经验出发,我觉得先中后英更好一些。虽然,我们目前较少发表中文文章,但是我们的各类项目经费申请,各种国内需要递交的材料大都是用中文写就。所以,对一个在国内工作的人而言,中英文的书写能力是同等重要的。另外,对于刚涉入研究领域的研究生而言,未必能用英文自由地表达自己的思想,这时,应当首先通过中文的书写过程彻底清理自己的思路,将文章中要表述什么、如何去表述完全理顺。即首先用中文处理好科学与逻辑层面的问题,剩下的就基本只是语言层面的问题了。这种处理方式实际上就是遵循将复杂问题分解的思路,即将科学问题与外语问题剥离并分别处理。如果将科学、逻辑、语言的问题混杂,则可能无法表述清楚文章最为根本的科学内容和思想,容易使他人难以理解作者的科学思想。写英文稿时,请勿直译,而应将英文写作视为“二次创作”过程,即首先抓住要表达的意思,再用英文思维方式阐述出来。(若导师要求直接用英文书写,或个人英文表达能力很强可另论)。在如何提高英文写作水平方面,有以下建议,①从英语为母语的同行论文中学习英文写作,通过阅读出声的方式增强自己的语感;在读书过程中收集“好词好句”也是经常被推荐的一种提高英文写作能力的方法,②参详导师或水平更好的人对自己论文的修改也是提高写作水平的一个途径,③已去世的江涛博士曾为中国天文工作者写过英文语法方面的专门讲义,可参考。(13)投稿与审稿回复投稿的具体刊物可根据论文的内容、导师的意见择定。对于审稿人的意见,则需要慎重、认真地对待。审稿意见是同行专家从完全不同的角度去理解你的问题,因此,不管是什么样的意见,都能使你了解到同行的看法,对其认真处理,一般都会有利于将文章内容阐述得更加清楚,使科学内容的表述更加全面、更加容易让人接受。以下几点意见供参考。(1) 写回复意见时,对审稿人应表示感谢,要表现出对审稿劳动的尊重和自己认真修改的诚意来;(2) 应仔细体会评审人的意见,特别是英文意见,能将其要点全部标出、仔细地揣摩审稿人的出发点和意图,对审稿人暗含的意思(如果有的话)和要点进行总结,避免做出“答非所问”式的回答;对所有的要点都要逐一答复,并在回复中注明文中修改之处,这一般在编辑的要求中也会说明;(3) 对于自己需要坚持的内容、或者有较大不同意见时,应注意尽量周全地阐述自己的理由;用具体的理由、而不是情绪去答复审稿人的意见;对于审稿人曲解之处,则应当首先从自己文字中寻找原因:如果小同行的专家会曲解你的文字,则说明其他大部分人也可能会如此,所以应尽量修改自己的文字,使词能达意并方便他人理解。总而言之,科研工作是一项综合的系统工程,可以使一个人的许多能力得到质的提高。希望大家都能有所体会并在近期取得成功。