科研方法讲义1.docx

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科研方法讲义1

第一章科学研究及一般程序

第一节科学研究的概念

一.科学研究的概念

1.科学

科学的概念很难定义,不同时期有着不同的解释。

韦氏字典（Webster'sDictionary）对科学所下的定义是:

从观察、研究、实验中所导出来的一门有系统的知识。

科学的广义概念是指人们对客观世界的规律性认识,并利用客观规律造福人类,完善自我。

2.研究对象

科学研究的对象从广义上讲,是指客观世界（指自然界、社会和人类思维）。

本书涉及的科学研究对象主要是指某一具体学科的科学问题。

根据研究对象的不同,可以把科学大致分为自然科学和社会科学两大类。

3.科学研究

科学研究是科学认识的一种活动,是人们对自然界的认识和现象由不知到

知之较少,再由知之不多到知之较多,进而逐步深化进入到事物内部发现其本质规律的认识过程。

具体来说,科学研究是整理、修正、创造知识以及开拓知识新用途的探索性工作。

4.科学分类

就自然科学分类而言,一种有代表性的观点认为,现代自然科学由基础科

学、技术科学和应用科学三部分组成。

（1）基础科学:

主要包括物理、化学、生物、天文学、地学和数学六个学科。

（2）技术科学:

按生产技术所需要解决的某些共同问题划分,如能源科学、

材料科学等。

（3）应用科学:

按物质生产部门所需要解决的应用问题划分,如水利工程学、医学等。

二.科学研究的特点

1.科研的继承性

科研的继承性是指科研是传承、连续、终身学习的不断认识过程,是科研

工作者一代一代进行探索、不断发现真理并累积科学知识的过程。

2.科研的创新性

科研的创新性是指科研工作者具有探索自然界奥秘的强烈兴趣,这种求是

的理念是人们认识自然、理解自然、利用自然规律为人类服务的内在动力源泉。

科学研究的生命在于创新,创新是科学发展的前提。

三.科研方法及意义

1.科研方法

科研方法是从事科学研究所遵循的、有效的、科学的研究方式、规则及程序,也是广大科研工作者及科学理论工作者长期积累的智慧结晶,是从事科学研究的有效工具。

科学发展和技术进步是科研方法形成的培养基,而新的科研方法的创立,又使科研工作得以有效进行,从而促进科学和技术的新飞跃。

2.作用和意义

（1）正确的科研方法对科研工作的成败起着至关重要的作用,它是构建知识

体系和科学大厦必不可少的要素,而且能扩展和深化人们的认知能力与辩识水平。

（2）错误的科研方法会导致荒谬的结论甚至伪科学,有时会严重阻碍科学研

究发现的进程!

（3）科研方法在一定程度上决定着科研的成败,在科学史上相应的事例不胜

枚举。

3.科研方法的开放性

科研方法是一个开放、发展的体系,它通过科研人员的灵活使用而贯穿于

研究工作的全过程。

在科研工作中,借鉴、传承前人的科研方法是很有必要,而改革和创新科研方法更是不可或缺。

科研工作者应结合学科特点学习、研究并自觉地使用科研方法,有效地指导自己的科研工作,在实践中不断丰富和发展“科研方法论”的知识体系。

四.本书结构及特色

1.体系结构

本书的体系结构如图1所示,它由三个主要模块和一个辅助模块有机构成。

三个主模块分别为科研基础知识,科研方法技能和科研实践应用,它们共同形成体系的内核,属于结构的主体;一个辅助模块为科研相关因素,位处体系的外围。

三个主要模块相辅相成、相互制约、促进。

科研基础

知识

科研方法

技能

科研实践

应用

科研相关

因素

（1）“科研基础知识”模块:

第

一章和第二章。

（2）“科研方法技能”模块:

第

三章和第四章。

（3）“科研实践应用”模块:

第

五章至第九章。

（4）辅助模块的“科研相关因

素”:

第十章。

图1《科研方法论》体系结构

2.主要特色

教材主要特色可概括为“体系创新,各章独立,研学结合,学以致用”。

具

体为:

（1）结构创新:

本书在体系结构设计方面有创新,基本构架由三个主要模块

和一个辅助模块构成,他们共同构成了“科研方法论”的体系结构。

（2）各章独立:

全书共十章,各章内容均具有一定的独立性。

在教学过程中,

教师可根据实际需要进行选章教学。

读者（包括学生）可根据学习和工作需要进行选读或选学。

（3）研学结合:

本书根据科研工作的特点,紧密结合科研实际编撰而成,其

中的一些实例源于作者所在课题组的科研工作实践,也是作者多年科研和教学工作的结晶。

（4）学以致用:

学习的目的在于应用。

本书提供了诸多科研实例,为读者学

习和实践科研方法提供参考,帮助初学者在科研领域尽快入门,并在实际课题研究中学以致用。

五.本科生学习科研方法论的意义

本科生正处于学习方式由教师传授为主到自我学习为主的转化阶段,该阶段

的特点是以知识学习为主要目的,具有“现象学”的特点。

在此阶段,要求本科生能够逐渐获得探索世界、独立解决问题的能力。

《科研方法论》恰恰能够给本科生提供一些非常必要的研究方法和基本技能,为本科生尽快了解科研工作过程,为今后从事科研工作做好方法上的准备。

科研方法的学习,最好的途径就是多参加科研实践,如参加数学建模竞赛、

“挑战杯”赛、电子设计大赛等,在科技活动中体会、感悟科研方法的精妙!

要多听些课,多了解一些怎样做研究的知识和方法,多与不同的老师接触,多向成功人士请教,从中发现自己的不足,尽早弥补缺漏,为在学术领域中上更好地发展奠定基础。

六.研究生学习科研方法论的意义

研究生已经迈入了研究领域的大门。

若掌握了基本的科研方法,就会在科研

选题及课题研究中处于有利的地位。

在硕士生阶段,其特点是知识的学习是以探索和研究为目的,要探究事物的本质属性,具有“溯源学”的特点。

调查发现:

对科研方法有所了解的研究生进入课题要快一些,而对科研方法不了解的研究生则相对缓慢;有过科研经历的研究生要比无科研经历的研究生,在课题研究中出成果的速度要相对要快一些。

在博士生阶段,其特点是知识的扩展和技能的提高,是以从事科技创新和技

术发明为目的,要获得属于自己的创新性研究成果,在科研工作中要自觉、有效地运用科研方略去解决新问题,该阶段具有“方法论”的特点。

经验告诉我们:

研究领域愈是前沿、研究课题愈是重大,科研方法与思维方式在科研工作中所起的作用就愈重要。

第二节科学研究一般程序

科学研究程序是指在科学研究中所采用的最基本、最有成效之步骤。

研究领

域不同,科研程序亦有所不同。

一.自然科学研究一般程序

自然科学研究程序一般包括以下五个主要环节:

1.确立科研课题

该阶段在整个课题研究中具有战略意义,课题的选择与可行性论证,对科研

的成败至关重要。

2.获取科学事实

获取科学事实是课题研究的基础,该阶段主要工作是按照课题的需求收集和

整理科学事实。

3.提出科学假说

从经验上升到理论,再由感性上升到理性,科学假说对课题研究的创新性意

义重大。

4.理论实验检验

该阶段的主要任务是对已提出的假说进行理论证明或实验检验,逐步发展成

为科学理论。

5.建立科学体系

把分立的假说或理论统一纳入到一个自洽的体系中,构成严谨、逻辑的科学

体系。

二.社会科学研究一般程序

社会科学研究不同于自然科学研究,其主要原因在于二者所处的发展阶段、

研究对象以及解释能力上有所不同。

以社会调查为例,它一般包括以下五个主要环节:

1.确立调查课题

2.设计研究方案

3.资料收集整理

4.资料分析判断

5.撰写研究报告

其中,前两个步骤是调查前的准备工作。

于是,社会调查研究的一般程序可

以划分为四个阶段:

即调查准备阶段、调查实施阶段、分析研究阶段和总结应用阶段。

社会调查研究的四个阶段是一个相互关联的、完整的循环过程。

三.从事科学研究的一般程序

立项审查

构建方案

结束或提出

新问题研究

评估验证

试制样机

实验探索

检查结果

满意否?

Y

N

满意否?

Y

N

正确否?

Y

N

N

Y

通过否?

需求分析

根据上述自然科学与社会科学研究的一

般程序,可以归纳整理出从事科学研究所经历

的一般程序为:

问题→筛选→立题→积

累（观察、实验、调查、分析等）→抽象→

假说→验证→修正→再验证→下一

个问题→……。

科学研究就是这样周而复

始,循环往复地进行的。

其中各个相互联系的

阶段体现了科学研究的逻辑过程。

图2是作者在汲取有关科学研究一般程

序的基础上,根据科研经验构建的科研工作流

程图。

该流程图具体含义如下:

1.需求分析

2.立项审查

3.构建方案

4.实验探索

5.试制样机

6.评估验收

图2科研工作流程图

第三节如何进行科研准备

对于刚刚踏进科研大门的初学者,需要在以下四个方面做好准备:

一是要明

确研究动机,二是要进行知识技能学习,三是要掌握研究要领,四是要着手研究问题。

一.明确研究动机

研究动机是激励研究者努力从事研究以实现人生目标的最大动力。

研究动机

一般有以下几种:

个人兴趣、工作需要、获得学位、追求价值等。

1.个人兴趣

兴趣对科研具有积极且重要的促进作用。

因此,培养做研究的兴趣,是从事

科研工作的前提。

2.工作需求

大专院校、科研机构、高科技企业等单位都需要具有科研经历、大量从事科

研工作的人。

3.获得学位

为获得硕士、博士学位,需要从事科研工作,以取得与其申请的学位相匹配

的科研成果。

4.价值追求

科研人员因其成果丰硕能够获得相应的荣誉表彰和物质奖励,并受到他人及

社会的尊重。

二.知识技能学习

科学研究是一种艰苦的知识探索性劳动,没有专业知识,不掌握科研技能就

无从做起。

知识技能的学习是科研工作的第一要件,必须平时需做好准备并打好基础,临阵磨枪是很被动的。

知识的学习应做到:

夯实基础,厚积薄发;

提出问题,追求学问;

不取亦取,虽师勿师;

孜孜不倦,终生研习。

有关技能学习具体包括以下六个方面:

1.学无止境,常学常新,常研常进

2.初学者应请教本行中有经验者

3.对涉及有关自己选题的文献应精读细研

4.批判性阅读,独立性思考,切忌因循守旧

5.参加学术会议,聆听高水平报告或讲座

6.学习科研论文写作规范和技巧

三.掌握研究要领

1.要能够完成

选定一个适宜的课题进行研,采取的策略是“有限目标,能够完成”。

2.思路要清晰

课题研究思路和重点、难点要清晰,方案制订要科学、可行,研究进程要控

制、把握。

3.方法要简单

课题研究采用的科研方法要尽量简单,灵活应用,如此可以提高工作效率。

4.不要怕失败

若实验结果与预期不符,不要气馁,应该认真分析其中的原因,不盲目重复。

四.着手研究问题

初学者着手研究问题应做到:

面向实际,细致观察;

查阅文献,详略有致;

统揽全局,明确方向;

抓住要害,深钻细究。

着手研究问题具体包括以下六个方面:

1.首先决定研究课题的题目

2.明确该领域已做过哪些研究

3.整理资料,弄清资料之间的相互关系

4.将课题分解成若干子问题,从实验入手

5.精心设计为这些问题提供答案的实验

6.对已取得的实验结果进行理论解释

五.进实验室做研究

对初学者特别是在校的本科生,进实验室做研究应在以下几个方面做准备:

（一）进入实验室应具备的基本条件

作为本科生,进实验室做研究需要具备以下两个基本条件:

1.要有足够的时间到实验室做研究

2.要有很强的自学能力和吸纳本领

（二）进入实验室后如何做研究

1.要正确地为自己定位

（1）以虚心的态度向老师和学长们学习

（2）以助手的姿态协助老师和学长们实验

2.如何做实验

（1）在实验室不单是做实验,而是要做研究

（2）实验前准备得越充分,实验就越顺利

（3）实验操作要规范,实验记录要真实、详尽

（4）要经常复习实验记录,并从中发现新问题

3.如何阅读文献

（1）先看综述,后看论著

（2）先看导师论文,再看学长学位论文

（3）要挖掘出文献真正有价值的内容

（4）要把做实验与阅读文献结合起来

（三）问什么样的问题和怎样问问题

1.问什么样的问题

2.怎样问问题

（四）要学会几项基本技能

1.学会上网检索文献,掌握几个重要的搜索网站。

2.学会做Powerpoint文件,为在学术会议上发言做准备。

3.学会常用的科学计算软件和绘图程序,为实验数据的处理做准备。