如何做科学研究
如何做科研或者如何进行科技创新?我觉得这个题目很大,不好说:如果真的要开始,很多东西都可以说,比如怎么选题,怎么做实验,怎么写文章等等。,短时间内完成不了的。而且,很多事情都没有标准答案。每个老师都会给你讲一套自己做科研的方法,有些可能是通用的,比如勤奋,善于观察。这些东西很难立竿见影。第三个原因是学校有很多优秀的老师做科研,我自己的科研不是最好的。不过经过长期的训练,还是有一些感受和体会的。我不是教你怎么做实验,也不是教你怎么写论文,我说的是大范围的学习和科研的一些思维方法。化学家的生活是怎样的?开花的时候一定要开得灿烂,卑微也无所谓;结果满了,再小也没关系。只是不要等到果实的季节,花蕾还没有被遏制!爱,只能自己参与,别人无法分享。痛苦只能自己承担,别人无法分担。知识是可以积累的,但知识的芬芳只有自己去体会。人生,如果不能快乐的度过,就没有下一次机会。关于学习,杨振宁认为,一个学者的品味比风格形成得早一点。如果一个学生在大学毕业的时候没有形成自己的品味,他的发展肯定是不乐观的。有一个非常年轻聪明的学生,来自南京一所著名大学。虽然他很聪明,比如杨振宁会回答几个关于量子力学的问题,但是杨振宁问他:这些关于量子力学的问题,你觉得哪一个很精彩?但是他说不出来。对他来说,整个量子力学就像一片浩瀚无垠。杨振宁对他的看法是,他虽然吸收了很多东西,但没有发展成一种品味。因此,杨振宁觉得自己未来的发展不是最乐观的,没有接受。这个学生继续在普林斯顿大学学习。入学时学校对新生进行博士资格考试,通过了,只有一个通过。马上就成了学校里教授眼中的“撒娇小孩”,争抢收入。后来的发展让物理系的所有教授都大吃一惊。虽然教辅的工作很出色,几乎没有做不到的习题,但是课题组的研究工作并不能一直进入状态。在课题组的火热氛围中,他三年都出不出新点子。导师很着急,但也很负责。第三年年底,导师找了电子工程系的教授联合培养,商量安排了一个体力大于智力的博士论文题目,勉强进入博士论文阶段。因为学习一个东西不仅仅是学习技术上的一些知识和一些特殊的方法,还要对它的意义有一些理解和鉴赏。如果一个人在学习了量子力学之后,觉得有些东西不重要,有些东西不精彩,有些东西不值得和别人争论不放手,那么我觉得他没有学过这个东西。他只是学到了很多他能在考试中取得好成绩的知识,这不是真正的学习精神。他没有领会问题中的基本价值。学习一门学科,不仅要掌握其中的知识、定理、公理的意义、精神和重要性,而且要在你认为重要到一定程度的时候,真正吸收。我觉得一个成熟的、博览群书的学生,如果能在早期接触到一些文风恰当或重要的文章,吸收它们的精神,对他以后选择正确的问题、正确的解决问题会有很大的帮助。关于科研:现在学生可以参加哪些项目?全国大学生挑战杯大赛、中国青少年科技创新奖、宝钢优秀学生奖、上海市大学生挑战杯大赛、上海市科技创新杯大赛、SAIC教育杯大赛、上海市陈嘉庚青少年发明奖大赛、上海市市长奖。学校有各种项目,比如团委的科技创新项目,“挑战杯”孵化项目,教务处的科研项目,学院今年还开展了科技成果大赛,为申请学校的科研项目做准备。申请各种项目的人很多,但我经常有些疑惑:有多少人申请这些项目是出于对科研的真正兴趣,又有多少人申请奖学金,保送研究生,简历上更好看?如果你说你申请了这些计划,但是没有被选中,你还能坚持在实验室做实验,出成果,那才是科研的诚意。没有诚意,科研就不会长久。与真诚相关的是激情。激情不是说每个人都要整天熬夜做实验,而是你要有科研的热情和主观能动性,真正把研究当成自己喜欢做的事情,用星云大师的话说就是“做自己喜欢的事情”。有了这份激情,再加上“做自己喜欢的事”的习惯,以后无论是做科研还是上台讲课都可以做得很好。科学研究除了真诚和激情,还应该有良好正确的思维方式。学生科研最关键的一步是如何找到一个研究课题。但这一步是教不来的(不像解题有固定的技巧和步骤),只能自己体会。每个人都会有不同的经历,不同的找话题方式。有的人善于发现热点话题;有的人是基于兴趣和感受去寻找话题;有些人的研究课题主要来源于听报告和看论文。我鼓励年轻学生多听学术报告。你至少可以看一看,欣赏一下最好的科学是怎么做的。听报告可以启发你拓展研究方向。有些项目创意来自与同事的聊天或争论,有些来自生意上的朋友,有些来自喝酒。它们种类繁多,相当有趣。但是苹果落下撞到头的时候发现重力的几率很小。可以看看一些好论文的介绍。一部好的科研作品,应该是功成名就的。原因是什么?往往:一个研究课题非常热门,对解决人类问题具有重要的理论和实践价值,并可能带来重要的社会意义。在文献中,也有人对这个问题做了研究,取得了进展,但还是有一些不清楚的地方,或者说还有一些不完善的地方。所以,现在让我们来做这个研究。我们用了什么方法,得到了什么结果,有什么意义和价值。以上既是一篇论文引言的写作方法,也是科研选题的思路和表达方式。假设你遇到一个业内重要人物,你想把你的研究成果卖给他,但是你只有五分钟时间,你可以这样说。无论是面对来访的老师,还是参加国外大学的面试,都可以用这个思路来形容自己的研究。另外,你在做科研的过程中要非常清楚这一点,不能像无头苍蝇一样说不清楚为什么要做这个课题,这个课题有多重要,别人做了什么,你做了什么,你做了什么有什么重要价值。科研的思维方法就像一副骨架,其实每一根骨头都可以深入探讨。比如别人做过的事,涉及到阅读、对比、总结文献。"太阳底下没有什么是新的。"也就是说,科学的发展是建立在前人研究工作的基础上的。你的发现可能是前人的改进,也可能推翻他们的结论。但正是前人的伏笔研究让你想到了自己目前想研究的东西。前人研究的东西,大部分都在文献中发表过。读文献有几个作用:一是可以知道别人做过什么,没做过什么,还有什么可以做。其次,你可以借鉴别人的方法来研究你想研究的东西。第三,你可以对你获得的数据和结果有一个更清晰的“背景”。有时候,你以为你得到的数据是金子,但是看了文献之后,你发现你的数据是稻草;有时候,你觉得你的数据是稻草,但是看了文献之后,你发现你的数据是金子。最后,在阅读了大量文献后,可以参考讨论,提高论文的学术水平。一篇好的学术论文不能只是把数据“转储”在读者身上,告诉他们你要报道什么,而是要告诉读者你的工作有什么意义和价值,与文献中的结果是否一致,不一致的原因是什么,这些都离不开对大量文献的研究。以后如果有人问你的项目,你可以脱口而出文献中谁做了什么,他们发现了什么,那么别人对你的印象会很深刻,否则会给人一种你只是按照导师的指示做实验,自己对项目没有想法的感觉。除了科研的基本思路,科研的具体进展或方案也是极其重要的。做科研,一定要头脑清晰,随时能明确告诉我想做什么,或者想去哪里,现在在哪里,怎么从这里到那里。也就是目标问题。这个目标可以是澄清一个悬而未决的问题,比如研究中国和非洲的血缘关系,也可以是一个实用的产品,比如神舟五号和神舟六号的成功发射。有了目标,如果是大项目,比如神五神六,目标就可以分解了。比如有人研制发射控制装置,有人研究炮弹,有人研究动力系统。对于小的科研项目或科研思路的实现,可以“凭感觉”,但还没开始或刚开始做科研的人,往往会遇到一些问题:有人做了,项目就做完了,也许是因为实验数据混乱矛盾,也许是因为别人已经做了并上报了,或者是因为自己东一枪西一枪,最终没有一个思路成功。这时候就要分阶段梳理,梳理已经做了什么,取得了什么成果,完成课题还需要做什么,然后在讨论结束后,盯着还没有完成的部分。我认为这样做科研和工作是非常有用的。每个人在科研过程中都会遇到困难。人们往往只看到本科生发表SCI论文并获奖的结果,而忽略了科研的心路历程和酸甜苦辣,让人误以为做科研很容易,把东西放在仪器上就能发论文、出成果。其实科研不是寻找你已经知道的东西,而是探索你以前不知道的东西。既然是探索,结果往往超乎想象。你可能以为按照这个实验思路,你会得到一个成功的结果,结果你反而失败了。遇到困难怎么办?首先,静下心来想一想:哪些数据是确凿的,哪些是不可靠的(比如实验设计有问题,测试数据时仪器状态不好)。研究中遇到的瓶颈是本课题的附加分支还是本课题的一部分?如果是额外的导数,以后可以单独研究吗?如果是本题的一部分,是应该反抗至死还是像壁虎一样割掉尾巴求生?其次,科研瓶颈的存在是有原因的,原因可能不止一个。大象怎么吃?把大象切成块吃掉。对于克服科研瓶颈也是如此。乍一看,很难,很害怕,但是找出原因,分解成可解的片段,然后分头出击。当你完成一件事的时候,你突然感到快乐,这会促使你用斗志去克服下一个困难。在生活中,有一个墨菲定律,意思是你以为做一件事要花一个月的时间,但实际花的时间比你想象的要多,比如两三个月。科研也是如此。所以遇到困难不要沮丧,要把它当成一个正常的、必要的过程,一个学习和锻炼的过程。再次,在科研中遇到问题,越来越焦虑,就会在繁忙的工作中出错。如果你能在这个时候静下心来保持充足的睡眠,到外面散散步(比如在公园里),冷处理几天或几周后再回来看看你所研究的东西,你可能会有新的视角和新的收获。一些你认为是问题的问题可能不再是问题了。最后向周围的兄弟姐妹和老师请教。其实科研中的知识和经验远不止这些。以前本科生只要跟着哥哥姐姐就行了。其实科研不只是做,还有思考、设计、总结。而且科研还涉及到时间,管理,和实验室成员的相处。科研人员除了做好实验,还需要良好的沟通能力,比如会写论文,会写项目申请,会做报告,会说服评委给你颁奖。最后我想说,科研重在过程,这跟心态有关。比如我曾经给学生的报告打分,告诉他们分数。一个学生来要求加分,我说:“不要把成绩看得太重。如果你能从我的讲课和对你报告的评论中有所收获,那不是比给你加一两点更重要吗?”我想说的是,在科研上也是一样的。如果参加挑战杯,当然只有两种结果:要么得奖,要么没得奖。如果你获奖了,每个人都会很高兴。如果没有得奖,也不要沮丧。你在科研活动中学到的东西会非常有用。科研不是短跑,而是马拉松。你不能赶时髦,别人进实验室,你也进实验室。别的本科生发SCI论文,你想马上发一篇SCI论文。如果能在科研实践中学习到科研的技巧、方法和思路,会很有帮助。1.科研靠积累。随着伦琴发现X射线,仅凭一个简单的观察就获得诺贝尔奖的机会越来越少。更多的科研成果来自于实验室的长期积累。最终,这是它应得的。不要指望在科研上有所成就。设计题目不要目标太高。慎重选择导师:是要从头开始,还是要嫁人?
2.应该跟踪文献。你在题目开头查阅文献所知道的,在题目结尾可能会大相径庭。实验过程中要注意跟踪。运气好的话,可以获得更多的线索;运气不好,我发现别人捷足先登了。相应地修改你的实验。写论文前一定要再查一遍文献。
3.应审查记录。之前的实验记录要经常复习。随着阅历和认识的增加,你会发现最初的判断不一定正确。
4.材料会变质。随着时间的推移,有些试剂会降解,有些设备会老化,导致你完全按照以前的方法操作后得不到以前的结果。如果一种试剂的有效量只是减少,就需要增加剂量。如果变质后产生有害物质,恐怕就该换试剂了。如果设备的读数漂移,必须进行校正。总之,出了问题要找原因,每一步都要“准”!否则就是刻舟求剑。
5.教官要看清楚。导师也是摸着石头过河。他的想法一直在变。如果他认为事情不妙,他就会叛变。你要睁大眼睛,看清征兆,不然你会头晕的。可以适当引导互动。