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研究生如何科研?如何培养自己的科研思维?

作者:青青青泽发布时间:2024-09-16

1 科研工作的基本认识

科研的定义与意义:科研是通过系统的观察、实验和分析来探寻未知领域、解决实际问题的过程。其意义在于推动科学技术进步、促进社会发展

科研的基本流程:包括选题、文献综述、研究设计、数据收集、数据分析、结果撰写与发表等步骤

科研伦理与规范:强调诚实、透明和对他人工作的尊重,避免抄袭和数据造假

科研是一份工作,也可以当作一份事业。科研工作的开展需要有科研(逻辑)思维的支撑。我们不用把科研工作想的很高大上,要知道大家都在强调科研学术与规范,甚至读研第一课就是教我们要学术诚信,原因是什么?因为很多人并不是为了科研而科研,是为了生存而科研,既然要生存,抄袭、作假、出成果只不过是一种为人的谋生手段。这种案例数不胜数,那些很多所谓的科研大佬,早在学生时代就被培养成了精致的利己主义者,他们整合资源、巩固地位、压榨学生,所做的一切都不只是为了科研服务的。如果完全否定,或许也不太恰当,但学术之流做真正有意义的东西少之又少,大家心照不宣,也正应了“世界是一个巨大的草台班子”那句话。此外,真正的科研大佬或许很久之前、就已经在声名鹊起之后,在找路子、找人脉去养自己、养团队了,关于领域的最新进展的了解或许来源于视频号,又或者订阅号之类的,早就没时间精力走在科研一线了。反而是越来越频繁的学术会议,让他们有机会、有很大优势地在圈内呼风唤雨,参会报告的往往是团队的青椒、研究生,这还要论资排辈、看嫡系真传。他们谈笑风生,说的是科研学术的大事,下边的学术牛马幻想着有一天熬出头。所以最终科研中的阶层分明,谁能有资源谁能搞来钱谁就是大牛,就得戴上一个帽子;谁能抱着大牛的大腿,任劳任怨,指哪儿打哪儿,那就是团队的顶梁柱;下边毫无尊严的学生,就是小兵,让你做什么就得做什么,毕不毕业就是一句话的事。我说这些,不是为了抨击学术科研,因为学术圈如此,每个圈都如此。我希望的是读研的年轻人,在大学期间又或者硕士博士在读期间,就尽快意识到这件事,我们都是从一个坑里跳到另一个坑里,从一个圈里爬到了另一个圈里。正如钱钟书所说的“婚姻就像一座围城,城外的人想进来,城里的人想出去”,不止婚姻,事事如此。而且,天道是平衡的,有科研无用,就有科研有用;有利己主义者,就有利他主义者。大家都是在自己有限的人生里想尽一切办法积极地活着,这无可厚非,至于选择成为一个什么样的人,要做什么样的事,这一切都全凭自己的本心。“本自具足,不假外求”。如今内卷还在加剧,真要等到阶层固化,就是你想卷都不一定有资格,这些很早就已露出端倪,只不过人总是被时代裹挟,被社会裹挟,被人裹挟。真是己不由心,身又岂能由己?

因此,我们走进科研的第一步,就是将科研这件事当成人生中别无二致的一件事,不要一开始就充满极大期待,日后又满身疲惫觉得无意义、无希望、无未来。我们应当明白,去学习,去提升自己,在一个圈子里就尽量在这个圈子里活出极致的自己。至于常说的“我不适合科研”,那我更希望还有下一句“我适合...”可说,如若没有,那其实你根本就不知道自己适合什么,那不妨先把眼下手里的事做好。事事有着落,句句有回应,这也未尝不是一种修行。任何理想,都是要经过艰难困苦淬炼的,经过否定之否定地成长过程,人的理想才会富有生机。

2 选题文献综述与文献管理

选题的重要性:一个好的研究问题是成功的基础,需考虑科学性、创新性和可行性

如何选题:结合个人兴趣、社会需求、学科前沿等因素,进行初步调研与交流

文献综述的方法与技巧:系统地查找、阅读、整理相关文献,识别研究空白热点

一个科研团队的研究方向可能会有好几个,至于做哪一个,如果有权利选择,那可以根据兴趣和发展情况去选择,这些团队固有的研究方向都会有延续性,“聪明”的导师往往会让已毕业或临近毕业的学生留下一篇或两篇论文的工作内容供新来的研究生学习或直接转化成果,正可谓“前人栽树,后人乘凉”。真是得了好处,不妨联系联系自己的师兄师姐,感谢感谢也是应该,都是与团队捆绑在一起,年轻时多有想不开、觉得心寒,但日后有机会还是会有可能屠龙少年终成“恶龙”。

如若不幸,选题由不得你,安排什么就做什么,那就得很早之前做好自己的心理建设,什么“既来之则安之”、“干一行爱一行”这些话就要经常挂在嘴边对自己洗脑,减少自己在阻碍面前的痛苦,爱自己嘛,不寒掺。认真地讲,做哪个方向,是会决定未来能否多出成果,是可以决定有没有读博或者工作的机会的。大概率事件,就如我之前视频所说,搞基础理论研究,读博的概率大,因为可以发论文;搞工程应用研究,就业的概率大,因为实在难以系统地提炼科学问题,发不了论文,那读博基本无望。所以尽可能根据自己的个人发展目标和职业规划选题。其实这些都算好的,最难受的应该是团队一把手脑门一热,在不了解学生科研能力的情况下,让他一己开辟一个新方向。这一点坏处是没人带,导师可能也不懂,不懂也就算了,还瞎指挥,这种就免不了会产生刀塔的情绪。不过也有好处,就如雷布斯所说的,“小米它没有工厂,所以它可以用世界上最好的工厂”,因为新方向没有人带,那这个方向的所有人都可以带我们去学习。关键是我们自己不要闭门造车,要走出去跟同行学习交流。

我想说重中之重的是选题后的文献阅读和管理。因为选题往往是被导师安排的,即便没有导师安排,自己选的话也要对此领域有一个较为理性的了解,这就需要查找和阅读文献,总结归纳文献。关于查找文献的工具有很多,比如各大数据库(知网、万方、Webscience等等,还有一些出版社,elsevier, springer等),我们可以很方便地将自己领域相关的文献下载下来阅读。更关键的是如何快速高效地大海捞针(从海量的文献中找出跟自己课题最相关的内容),如何去读文献,归纳总结文献,这里我以我硕博课题为例讲一讲我的笨方法。

硕士课题我的学习过程在之前文章讲过了:《研究生阶段学习工作心得体会20230304》

https://www.bilibili.com/read/cv28438545/?jump_opus=1

一开始是激光电弧复合增材制造数值模拟方向。我提炼关键词:激光焊接/增材、电弧焊接/增材、激光电弧复合、数值模拟,排列组合去看文献,一开始都是中文小论文,后来发现硕博论文更系统,然后到处找资料学习仿真,尝试了不同的软件,最后确定fluent来做。我刚进入硕士研究生阶段学习,关于阅读文献也做的不好,但是最后走量,有了三五百篇论文的积累,加上数值模拟的同步学习,我逐渐理清楚了自己的课题研究重点,并跟导师商量只做电弧增材传热传质行为的数值模拟研究。

所以关于找文献,我们一开始铺的面要广,尽可能了解到课题相关的知识边界,尤其一开始要读历年的硕博论文,硕士论文往往会有大量的文献综述,可以帮助我们刨坟式找文献。此外还有详细的理论方法,可以帮我们快速且系统地了解这些课题大方向能做哪些研究工作。而博士论文则代表了一些近几年具有创新性的工作,如果硕士能复现、改进优化核心章节的内容,那毕业也不成问题。有了中文论文的基础,我们就要摆脱学位论文的束缚,去大量阅读中文参考文献,然后阅读英文文献。我为了把主次顺序说清楚,这样展开来说,有点像禅宗说的渐悟和顿悟,为了方便理解才展开,事实上,学位论文、中文小论文和英文论文是交叉同步进行的。

以我博士课题大方向为例,导师说了是“航磁探测”。好,那我拿到方向后首先就会思考一系列问题:什么是航磁探测?航磁探测有哪些内容组成?航磁探测的哪些研究内容可以支撑博士课题毕业?又比如:航磁探测的平台、设备、结构有哪些?航磁探测的方法有哪些?其中又涉及到哪些学科的理论?这些理论方法又有什么优缺点?目前研究的难点和热点有哪些?我们团队能够支持我课题的资源有哪些?哪些院校团队做的好,我通过哪些渠道可以去和他们学校交流?这样以来,我就把围绕一个“航磁探测”关键词涉及到的问题想了个大概,其实就是对课题大问题的一个系统地拆解。目前,我用了一个月的时间,通过看硕博论文并总结归纳了相关的知识体系,并不断修正出自己的博士课题框架。并对近两年的工作安排有了规划,以每半年为一个阶段,做哪些工作,写多少论文,长期目标和短期规划相结合。所以,大家如果遇到一个新方向,或者刚接触科研,不妨参考一下我的笨方法。另外,不要害怕跨专业,我本硕跨专业,从飞行器设计到金属焊接物理,一个偏机械力学,一个偏金属材料和物理学,现在做的又是软硬件和算法的工作。每一个学科有每一个学科的特点,但是归根结底,殊途同归,我们需要建立一个知识体系,青年人更要明白杨昌济对毛主席讲的“修学储能,先博后渊”,当我们有了一个庞大的知识体系,学任何专业,做任何方向都是互通的,彼此支撑的。

前边我们说找文献和读文献,其实有一个非常重要的工作,就是归纳总结文献。这一点在硕士研究生阶段尤为重要,因为培养科研习惯,其实是培养学习能力,掌握发现问题、解决问题的能力。而归纳总结,我个人是这样做的:航磁探测,先把“航”中涉及到的飞行器平台从头到尾学一遍,我整理了近百页的知识总结,关于磁探测的内容我也整理了大几十页,还在不断完善中。虽然网上或者文献中随处可见,但是经过我的整理,它形成了我自己的一套系统,尤其在学习过程中经历四段式,先读(看一遍或几遍,或多篇论文的同一内容反复阅读),再写(复制粘贴的过程,记忆思考这些知识,串连吸收),然后再讲(录制视频发B站或者在试验或学习交流过程中讲给别人,强化知识并发现掌握不好的内容),最后再针对不理解的内容重复学习理解。经过这一套操作,初步的知识体系就有了。后续就是从文献中发现目前做的不好的工作,可以优化创新的工作,开始为我们的研究背景及意义做铺垫。找到我们课题的具体研究内容,这是需要一遍遍在脑子里,在纸面上总结梳理的——我们为什么要做这个课题?这个课题的研究内容很重要,别人做了哪些工作,有什么优点我可以参考,有什么不足我可以完善,有什么难点我可以克服。这就是一个文献综述的基本思路,边看边想边写。具体的文献管理工具有很多,如Zotero、EndNoteNoteExpress等,我硕士阶段开始用的noteexpress,但是有一次把我几百篇文献弄丢了,我就不用了,而是自己建立文件库,分类整理,而且有了大量积累之后,哪些院校,哪位学者,哪些有价值的文献我一清二楚但是博士入学一来我还是重新用起了NE,好的整理习惯还是可以提高效率不少。此外,我是习惯使用思维导图、电子笔记等方式,来不断构建知识体系的

3 研究方案设计与工作计划

研究设计的基本原则:清晰明了的研究问题、合理的假设、适当的方法选择

定量与定性研究方法:定量方法侧重数据分析,定性方法侧重理解现象背后的原因

数据收集与分析:选择合适的工具与技术进行数据收集,掌握基本的统计分析方法

无论是试验还是仿真方法,我们都要在前面大量文献基础上,结合他人的研究方法去合理设计我们自己的研究方案。要减少重复无意义的工作,从一开始就要培养自己严谨、认真、科学系统的科研思维。做到每一个工作都有目标,有执行,有价值。研究生尽量做短平快的工作,能够快速上手,快速进行试验或仿真,然后写论文出成果。好的状态应该是有一篇在审,一篇在写,一篇在构思。只有这样,才能在短短三年的时间里多出成果。大部分学校研一上课,基本就是没有科研的状态,研二刚入门,工作一年,研三开始要么找工作要么申博,根本不会专心的投入时间精力做课题,还有团队的各种项目、各种杂事要负责,自己的课题投入满打满算也就一年左右的时间,所以时间非常紧张。像我其实是研一做了大量的积累工作,研二一年写了四篇论文,后边研三一直没有精力开展新的工作。

4 科研写作与发表

论文写作的基本结构:引言、方法、结果、讨论与结论的清晰分布

如何撰写高质量的科研论文:注重逻辑性、条理性与准确性,反复修改与同行评议

选择合适的期刊与投稿策略:了解期刊的影响因子、审稿周期,合理选择投稿对象

我们在做一个工作时,创新点和工作量要做到心中有数,只要文章写出来就一定会被录用,所以写的同时还要对合适的期刊有充分的了解,好的、适合课题的、期刊可能并不多,所以要尽可能地提高文章质量,减少拒稿的次数。具体关于写论文的心得体会,不做赘述,总结如下:

(1)【研究生阶段论文撰写心得体会】

https://www.bilibili.com/video/BV1mB4y1677H/?share_source=copy_web&;vd_source=a10c8367691cf75b4796558c26fe1c6e

(2)【英文SCI论文撰写心得体会】https://www.bilibili.com/read/cv25716466/

5 科研中的时间、心理健康与自我发展管理

关于时间管理,一般团队都有制度要求,如果没有,我们最好还是要自律。对于自己课题工作要有阶段性的、具有先后次序的计划安排。如果想多出成果读博进修,那更得必须提前适应这种早八晚十数十年如一日的科研生活,所以尽快了解自己,如果不喜欢是真的很煎熬。

此外,我们要识别自己的压力源,采取适当的放松与调整策略。到底是课题进展不下去,还是对于未来工作的迷茫,还是个人价值实现的迷茫?关于这几点,我之前也非常难受,我的解决途径是看一些哲学类的书,包括王阳明心学、道德经、坛经之类的,现在也在看毛选和中国的哲学简史。我们需要一边科研一边做好自己的心理建设,提高心灵力量。一个人真正的成熟来自于自我反思和改变。如果课题进展缓慢,我们往往会陷入自我怀疑,但同时应该反思自己是否在课题上的投入了足够多的时间精力。我当初读研时,研一除了上课外的时间基本都利用起来看文献学仿真了,真的是绞尽脑汁、想方设法地去做,因为我读研是为了读博,当时作为团队新方向的开山弟子,我真怕自己毕不了业,我又很玻璃心,很焦虑。事实上,我们只要还在坚持每天进步,把大问题逐一拆解为一个一个小问题,那我们的科研工作得到正反馈了,后续工作的开展就会越来越自信,越来越顺利。如果是面对职业发展和人生规划感到困惑,这里展示一下我和一个好朋友的长对话,她北京211高校读研,同样面临这些困惑。

人跟人都一样,我们在青年时期一直都在被特定的困惑所束缚。其实不只是读研,去工作的第一份工作,很多第一次,我们在成长的过程中都会焦虑,但在这个时代,本科出来工作,实际上是不够成熟的,或者说关于未来的发展是没有足够的时间精力去思考的,反过来又限制了个人的发展空间。我读研的目标,包括读博,其实就是为了以时间换取空间,用这些年的一个自我施压的经历来思考,尽快地提升自己的认知、思维和能力,然后换得未来一个更为稳定的发展空间

最后还有三点需要强调:

1保持工作与生活的平衡:合理安排工作与休息时间,参与兴趣活动与社交在保证自己每天8-10小时的工作时间之外,有时间就去锻炼身体,去放松,和朋友爬爬山,聚聚餐,不要把自己关在屋里拒绝社交。一定要在科研之外找到自己的生活。当然,对于我这种无聊的无趣的人来说,或许小酌一杯是更具吸引力的,但是人是孤独的,我们永远无法真正意义上帮助别人,也无法在困境中得到别人的帮助,我们只能自己帮自己。

2终身学习的重要性:科学与技术不断进步,需保持学习的态度与能力。尽可能多的掌握科学技术,在我看来,专业之外的学识才是决定一个人发展上限的关键。尤其是关于理工科知识之外的政治、经济、财务管理等内容,尤为重要,就像我们每个人都得懂销售,要么销售产品,要么销售自己,不懂不行。

3学术网络的建立与维护:参加学术会议、加入学术组织,拓展人脉与资源。无论今后在不在学术圈,有机会参加学术会议多交些朋友总是好的,因为工作也不排除未来合作的可能,尤其行业交叉更能打破信息差。如果有意向读博,那更是要尽早积累学术资源。

结语

就是以上内容了,主要说了对于科研工作的认识、选题、文献总结归纳以及最重要的心理建设,希望对大家有用。最后以鲁迅先生的话作结:

愿中国青年都摆冷气,只是向上走,不必听自暴自弃者流的话。能做事的做事,能发声的发声。有一分热,发一分光,就像萤火虫一般,也可以在黑暗里发一点光,不必等候炬火。此后如竟没有炬火:我便是唯一的光。

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