发现并提出有意义的问题是科学研究的起点。无论是攻读学位,还是申请项目。我们在开展科学研究之前,都需要认真选题。选题,就是确定科学研究的具体方向。确定所要研究和解决的具体科技问题。科研选题是整个科研工作中带有方向性的关键决策。撰写科技论文的起始点并不是你拿起笔写下论文的第一个单词,而是在你选题时就已经开始了。能否善于提出问题决定了研究价值的大小,也直接决定了科技论文的成色。
一个好的科研题目有哪些特点呢?
首先,问题本身必须有价值;或者在理论上有提供了新的知识,或者在实践上提供了新的启示。
其次,问题必须具体明确;一个模糊的选题是无法成为一个好的选题的。
第三,问题要有创新性;是有全新的发现,还是在前人基础上有所步进?这都属于创新。
第四,问题要有可行性。问题需要多少人力、物力和时间?
以上四大特点,简称为价值、明确、创新和可行。是好的选题必备的特点。
我们该如何进行科研选题呢?
一般来说,选题的方法分为如下几种方法:
1. 兴趣导向;
2. 实践导向;
3. 文献导向;
4. 数据导向;
5. 协同导向;
6. 系统导向;
7. 工具导向。
兴趣导向
兴趣导向就是根据自己的个人兴趣选择打算开展的研究。我们常说,兴趣是最好的老师。科学本身就是诞生在人类对于未知的探索欲之上的。能够找到自己感兴趣的事情,并乐此不疲,这是一件非常幸福的事。不过,在以个人兴趣为导向选择课题时,我们必须时刻牢记刚才提到过的好的科研题目具备的四大特点:价值、明确、创新和可行。
实践导向
这对于做工程的同学来说,是特别需要注意的一种方法。我们国家正处于科技大发展的时代,工业4.0、中国制造2025等概念的提出为大家提供了无数的机会,也为大家提出了许多工业中亟需解决的问题。这些问题的提出,在“价值”、和“创新”这两个层面都是毫无疑问的。同学们需要在实践的过程中,或抽象出科学的原理,或明确出具体的问题。并对问题的可行性进行基本的判断。我们常说“实践出真知”,“实践是检验真理的唯一标准。”我们做科学研究的人,必须投身实践,在实践中寻找问题、解决问题。我认为实践导向是一种非常有效的方法。
文献导向
做研究写论文需要读文献,这是常识,做研究报告,有时被戏称为洋八股。八股文的好处在于它有一个明确的格式。大部分论文的末尾都会有“研究展望”章节。在展望环节往往会提出更进一步需要解决的问题。通过阅读研究展望章节,可以快速找到合适的研究题目。
这种方法在理论上是好的,因为,一般已发表的论文都满足价值、明确、创新和可行四大要点。如果能解决展望环节提出的新问题,就是一种很好的创新。但是实践起来,有时未必能取得很好的效果。这是因为能解决的问题往往早就已经被解决了,而剩下的在展望当中提到的常常是难以攻克的问题,或工作量很大的问题。此外,科技论文的发表,往往有一定的时间性。作者做完工作距离正式发表见刊,短则几个月,长则一年半载。因此,当你阅读到某一篇论文展望时,或许他在展望中提出的问题已经被解决了。再者,好的文献往往不会留下特别容易解决的好线索,而如果你的思路跟着主流的大牛。可能就忽略了本可以轻易发现的线索。
因此,对于文献导向型,我建议,首先有一个基本的构思和模型,然后再去读文献。如果在文献中阅读到类似的想法,这恰恰证明了你的独立科研能力已经达到了非常优秀的、可以发表优秀期刊的水平,这是一种非常积极的反馈。如果你的想法和模型与论文中的有细微区别,那更好。你有可能通过此细微区别,做出极有价值的发现。此外,我们在阅读文献中,往往会发现,文献甲和文献乙之间有冲突。这是很正常的事情,因为科研工作是在探索未知,在探索未知的过程中出现相左的判断这是常有的事情。我们可以寻找具有冲突的文献,在冲突中寻找研究的方向。
数据导向
数据是知识的重要载体。我们在科研过程中获得了大量的数据,如何对这些数据进行挖掘,以获取有用的信息,这是一种重要的确定选题的方法。目前,大数据分析开始在许多领域得到应用,如何组织并激活传统科研领域的数据,让这些数据发挥从前未曾注意到的价值,是一种有效的科研途径。此外,数据并不是随处可得的。特别是对于一些独有的数据,对这些数据的解读意义重大。如果我们有独特的数据,就可以尝试从中获得选题——因为专属数据并不是所有人都能够获得的。对你所获得的专有的数据进行深入的挖掘,或许可以找到数据背后所蕴藏的重要发现。
协同导向
协同导向指的是同别人进行合作,在合作中寻找独特的方向。也有人称之为学科交叉、交叉融合创新。说的都是一回事。我们可以找许多人进行合作,当与别人进行合作的时候,我们会发现在别人的领域当中有一些老方法,用到我们自己的领域中时,就成为了一种新方法,而这种新方法可以带来很多新的发现。我们的知识也许也能够解决别人的问题,别人的知识或许能够激发我们的思想。特别的,当我们变得优秀时,马太效应会吸引更多、更优秀的人与我们合作。
系统导向
系统导向指的是采取一种新的视角进行选题。我们所遇到的科研问题基本上都不是孤立存在的,而是相互关联的。某一个问题在某个局部可能是个大问题,但是放大到系统层面上来看,该问题或许可以被其他的手段很轻松就解决了,或者问题干脆就不复存在了。因此,在做科学研究时,我建议需要对科研问题在宏观上进行理解,确定自己所研究的内容属于科研大树上的哪一条枝干,该枝干与其它枝干之间存在什么样的联系。这样,我们不但能从一个更高的层次上理解我们所做的科研问题,还能够在心中形成宽广的科研格局,未来就具备了解决更大问题的可能性。
工具导向
做科学研究,特别是理工科类的科学研究,实验仪器和设备是必不可少的。如果有了新型的研究设备,我们所作的工作有可能突破先前的种种限制。比如,如果我们有了分辨率更高的显微镜,就能看清更精细的结构。用新工具研究老问题,往往在“明确”、“创新”、“可行”等特点上直接就满足了。然而,采用工具导向的方法必须时刻警醒自己不要过分迷恋工具。英语当中有一句俗话叫做,“to the one with the hammer,everything looks like a nail”。就是说,对于那些手里面有锤子的人,任何东西看起来都像个钉子,他都要上去敲两下。我们需要时刻牢记,工具是用来解决问题的,不是为了研究工具的。把工具用好了是为了发现问题,解决问题。而不是仅仅停留在把工具在所有地方都用一边这种简单的想法上。另外,世界上的工具千千万万,我建议大家一定要多学各种新工具和新方法,但是学过各种工具和方法之后,一定要放弃,一定要应用某一种方法,来做研究和写论文的执念,真正让工具和方法为我们的科研所用。
以上就是我所建议的寻找课题方向的7种常见方法。
最后一步
有了上述方法,是否就能完全确定题目呢?我觉得还差一点。一般来说,上述方法可以让我们找到不少有待研究的问题,我们应当对这些问题进行判断,最终确定自己的选题。
首先,我们应当对选择的问题进行调研。调研的目的有以下几个:该科技问题的形成历史、现状、进展与未来趋势;该问题在社会实践中的意义和影响,在科技发展中的地位和作用;有哪些问题前人已研究或应用过,目前还存在哪些问题?我打算研究的问题是否有人已经研究过?研究到什么程度了?是否还有继续研究的必要?
其次,根据调研结果进行选择;我们通过上述调研后,可以筛选出1-2个备选的题目。
第三,对选题进行论证。学生在选题时,往往需要撰写开题报告。开题报告就是请各位老师和专家对学生拟研究的题目进行论证。
第四,做出决策。经过老师和专家们的论证之后,学生可以最终确定选题。然后准备开始正式的科研工作。
最后做一个补充说明,所谓选题并不是确定最终论文的标题,而是明确研究的方向和策划研究的内容。因此,最终论文的题目可以在研究过程中,或者完成了论文之后再做斟酌。