Seminar课程

科研方法与实践 / 土木工程学院 / 王耀城

        在进行研究生培养过程中,我院包含项目负责人在内的诸多研究生导师都发现新入学研究生对进入研究生阶段该如何学习,如何开展研究知之甚少。在开始阶段一般都是按照本科时养成的学习习惯和态度在进行研究生阶段的学习,缺乏对研究概念的理解,方法的掌握和手段的应用。在这样的情况下,为了达到较好的培养效果,导师往往需要进行尽心逐一指导,对类似的问题在不同的同学间进行不断重复的解答。在负责任的导师的指导下,一至两年的时间后,同学才能略有体会到导师所述科研的含义,在即将毕业之时才懂得如何进行一个有逻辑、有条理、有依据的好的科研。然而,此时由于同学们面临毕业的各种压力,很多同学已经无暇再对所发现的问题进行进一步的研究。

        项目申请人在与多位同事探讨时一致认为我校现有的研究生教学课程,过度强调专业知识的高端专业性,而在如何让学生掌握研究的方法论方面,欠缺很明显。而这样一门对研究这一过程基本方法、技巧和手段传授的课程是在国内外高水平大学的教育体系中是非常常见的一门课程,实用性极强。而现有的对研究生逐一讲解科研基本概念和技巧的方法费时费力,对常年坚持在一线不断培养学生的研究型导师而言是一项非常繁琐、繁重,且及其容易使人烦躁的工作。但对学生进行此类基本概念传授和技能培训又是决定所做研究质量和学生培养质量的重要问题,将影响学生就业和今后进一步学习的竞争力,是将影响我校在社会口碑的重要因素。因此,项目申请人在与学院教学院长、研究生教育管理领导和教授委员会的领导们讨论,并获得支持后,决定开设这门“科研方法与实践”课程。目的在于将申请人在本领域从事研究的十多年的学习、研究经验跟同学们分享。通过一些假定案例来引发同学们的思考,引导他们提出科学问题,建立研究思维,并指导他们如何可以提高研究的效率,如何可以在学习过程中更加的节省时间,精力,更容易使自己的研究被人所记住等多方面内容。

        本课程重点在于培养学生建立研究的方法论,而不局限于某一具体问题, 既定目标是为学生三年的研究生涯做一个良好的铺垫,为他们的基本素质和能力的提升进行一定的指导。

 

 

问题一:本科生与研究生身份的转变

很多研究生在入学的第一年基本充当了实验员的角色,按照导师的方案进行试验并记录数据,很少同学会对导师的科研提出自己的见解,甚至不敢提出为什么的疑问。这样导致的最常见的问题是就是同学们并不知道或者并没有注意到试验的细节方面应该如何处理,以及为什么需要这样处理。由于学生对研究的领悟不深,导致的研究失败的案例是每一个老师都会多次面临的问题。而究其基本原因,就是同学们科研的基本能力不足。研究生阶段的试验与本科阶段进行的课程试验,在本质上是具有很大不同的。这种不同是什么,需要有老师对同学进行有针对的指导。

 

问题二:如何进行有自主性的研究

研究生在开展工作时应时刻具备思考的意识,而不仅仅是试验操作员或记录员。应在进行研究的初始阶段就培养学生勇于思考,勇于提出自己想法,向导师挑战的意识。

 

问题三:研究辅助工具的使用

想要形成好的研究成果不但应该在科研思路、研究方法上进行努力创新,还需要有好的思路整理、资料整理、文字表达等能力。但初入研究领域,学生往往在此类问题上花费精力过大,对辅助研究的工具缺乏理解,研究事倍功半。

 

问题四:表述能力的提高

理工科学生往往动手能力优于表述能力,在与导师进行研究讨论,结果呈现,对外汇报等方面缺乏技巧,所述内容往往重点不突出或不容易被人牢记。如何提高科研领域的沟通效果,提高我校知名度,需要在学生的表述能力方面进行培养。

       本门课程的创新之处包括:

·         以小组讨论和导师介绍经验为主,不存在依靠课本的一成不变的内容,没有绝对意义上的内容讲授,容易使学生融入,达到轻松、释放学生创造力的效果;

·         所有内容为三年研究生生涯服务,但更重要的是为今后的人生服务。相关内容的掌握将使同学们从方法上掌握如何作为成为一个独立科研人员,或如何作为工作人员达到最佳的做事效果;

·         此类课程是海外高校普遍存在的基础课程,虽然为选修课程,但由于其用途广泛,因为十分受欢迎。但这类基础课程在国内的开展仍处于起步阶段。

       通过课程开始阶段对学生创新能力和自主的调动,学生们在开放性思维方面有了很大的提高。学生们不再将课堂当做是一个传统的接收知识的地方,而是一个知识交流的场所,可以随性的提出自己的意见和想法。有的同学甚至向讲师提供他们认为不错的探讨研究是什么的素材,参与课程内容的主动性明显提高。此外,在沟通中,讲师反复强调希望看到不一样的多元化的思想,同学们就采用新颖的签到和分组方式进行小组讨论。

       在课程进行过程中,同学们向讲师提出了千奇百怪的问题,讲师将问题总结,反推给学生,让同学们用发散思维将问题转换成相关但不相同的问题,小组进行PPT的制作及汇报。所得到的汇报十分新颖,同学们的参与度很高,效果非常好。通过这些看似与土木工程无关的汇报,我才慢慢的了解新一代的学生的思维以及他们内心的想法。

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        本门课程的开设是基于授课人对现有学生质量和研究生教学该如何开展的思考中,萌发出的想法。虽然在开设初期得到了学院领导们的支持,但是学生在此过程中的反馈及收获,并没有经验可循,只是凭着自己对教学的热爱而觉得自己应该这么做而坚持承担下来的这一课程。由于是第一年开设此课程,无以往成熟经验可以参考,因而,课程内容、资料和课件都是在一个学期之间慢慢积累而来的。虽然在进行的过程中存在一些瑕疵,可以提高的地方,但总体而言,作为授课人,我还是对这门课程所达到的结果比较满意。

        此门课程是第一年开设,设定为选修课程,限选人数20人,但经由同学们的相互宣传,最终选课人数为50多人,且无明显缺席现象。同学们在无法到堂时会主动通过邮件和短信请假,令我非常感动。由此可以看出,同学们对此门课程相对比较欢迎。预计本课程在接下来几年都会作为常设课程出现在土木工程学院研究生培养课程中,授课人将继续努力将课程越做越好。鉴于授课过程中发现的一些小的问题,授课人预计将在下一学年度针对学生专业不同,开设两个班。一来可以提高教师在seminar课程中小组讨论效果的观察。另外,可以针对不同的研究方向,制定相应的不同的研究问题。

        此外,经个人观察与同事间的沟通,授课人发现,相比于欧盟发达国家研究生教育的状况,我国现有的导师与学生之间的关系相对比较严肃,大多局限于知识的传授和学习过程,学生对导师的态度大多以畏惧为主。授课人认为,通过这样相对轻松的、发散思维的学习过程,学生更加容易接受导师们的思想,更容易形成亦师亦友的关系,是教育本来应有的样子

 

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       首先,在开学第一讲,向新入学的同学们讲述了研究生与本科生的不同;利用多年来的案例向同学们介绍了研究生阶段可能出现的譬如师生关系紧张等问题;并通过倒序的方式跟同学们讨论了,在以希望有一个“完美前程”的目的之下,研究生三年,需要怎么过?以及如何才能达到这一目标的方法。 

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       课程核心观点:研究生是以对某一题目研究为线索的综合能力的培养,对于知识的提升只是一个最基本的要求,要想最终成为“人才”,在工作岗位有竞争力,必须加强培养自己的各项研究辅助能力。

       课程最终目的:以某一研究题目为载体,对整个研究过程中同学们即将面对的问题,给大家进行模拟,并提前商讨可行的解决方案。以便同学们在真正遇见问题时,可以从容不迫的解决问题。

       授课形式:根据当堂课程的内容,导师提出与同学们研究方向相关的讨论题目;小组讨论发言;导师总结各小组的内容;最后,介绍自己的经验教训。

       课程的所有讨论题目均围绕上图的各个环节,共分成15个讲授及讨论题目,包括:

       1)    文献的重要性(1)阅读

       2)    文献的重要性(2)整理与发展

       3)    “创新”的意义与含义

       4)    “目的”在研究中的重要性

       5)    科技论文,中外科技论文的差异

       6)    Microsoft office 高端使用(1)简介、word

       7)    Microsoft office 高端使用(2Excel

       8)    Microsoft office 高端使用(3Visio

       9)    Microsoft office 高端使用(4PPT – 制作技巧

       10) Microsoft office 高端使用(5PPT – 演讲技巧

       11) 科研问题的提出与科研思路的建立

       12) 以目的为导向的合理试验设计

       13) 试验的执行

       14) 数据的分析方法,数据的深度挖掘,结论的合理提出

       15) 数据的汇报与论文的写作


第一讲:讨论研究生三年即将面对的生活。

    学生、导师、学生与导师的关系

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第二讲:文献的重要性(1)阅读

       文献是做研究、说话的基本,要形成严谨的说话方式必须要多读文献。但是,文献量很多,如何从海量文献中找到自己应该读的东西,需要技巧;如何记忆整理有技巧;如何使用有方法。

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第三讲:文献的重要性(2)整理与发展

       现有的进行文献检索的主要途径是web of knowledge这个全球权威数据库,这个数据库可以提供何种信息,可以进行哪些应用,由讲师进行讲解。

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       搜集到的有用文献,在进行使用的时候往往是另人崩溃的一件事情,向同学们展示文献整理工具的使用。使用文献管理工具可以更容易找到自己的文章,在写作的时候可以将精力更多的放在内容上,而不是花了很多精力在文献序号及格式等方面进行调整。

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第四讲:“创新”的意义与含义

        创新是研究人员必须拥有的精神。由于现有的教育因素,研究生在开始阶段普遍是缺乏创新意识和创新概念的。学生缺乏想象力是做研究的一个很大的障碍,会使得教师漫天想象,学生盲目跟从,对试验过程和结果分析等方面缺乏主观能动性。因此,授课人以实际案例为起点,以让学生“花式提问”和天马行空的“花式思考”为方式,引导学生去开启创新的意识。

 

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第五讲:“目的”在研究中的重要性

       在进行研究过程中,需要做很多不同的事情,往往在实现过程中,学生们会从开始的方向上产生一定的偏移。适当的扩大自己的研究宽度是好的,但是一定要注意时刻提醒自己的主要目的和主要方向是什么。让学生在做事情的时候,时刻提醒自己发出疑问“我的目的是什么?”只有这样才会在长时间的学习过程中,不忘主要研究方向。

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第六讲:科技论文,中外科技论文的差异

       阅读文献的过程中,中英论文在内容结构上是有差异的,为了进行高水平的研究,需要向同学们介绍中英论文的结构,以及在细节上要求的不同。在研究的不同阶段,需要根据自己的知识体系不同,有选择的进行不同文献的阅读。

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第七~十一讲:Microsoft office 高端使用(1word2Excel3Visio4PPT – 制作技巧(5PPT – 演讲技巧

        Office是最常用、最普遍的办公软件,而大部分人在使用的时候,只用到了基础功能的50%左右。提高office的认识,可以让研究工作开展更加顺利。此部分的工作以讲述、实际操作为主,让同学利用研究中常用的office软件提高研究效率。

        PPT是最为常见的报告形式,但是如何做出一份专业的PPT有很多技巧可以与同学们沟通,在好的PPT的基础上,需要有成熟的演讲技巧才能让同学们在今后的学业和职场上受益。

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第十二讲:科研问题的提出与科研思路的建立

一个合格的研究人员需要有理有据的提出自己要进行的研究方向,并通过文献阅读对自己的研究内容进行提升或者修剪。在本部分,授课教师凭空设计了不同的行业相关的案例,让同学们进行分析,可以进行何种研究,采用什么样的方法,如何合理的设计试验方案。这样的学习可以调动同学们在试验过程的思考能力。

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第十三讲:以目的为导向的合理试验设计

        此节内容是在继续之前的假设案例的基础上,同学们共同选定了一个研究题目,进行进一步的深化研究,进行合理试验的设计。讲师讲师了常见的实验设计方法:统计分析、析因分析和正交分析,及其优缺点。介绍了之后,小组讨论设定试验研究方案。

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第十四讲:试验的执行

本节的主要目的是让同学们意识到在试验过程中,所有的结果都是由细节决定的。细节的思考决定了结果的准确性,分析的合理性和成果的水平。而试验细节的建立需要在材料选择、测试参数选择等很多细节进行考虑,否则很可能出现试验失败的现象。

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第十五讲:数据的分析方法,数据的深度挖掘,结论的合理提出

       与同学们一起讨论试验中采集到的不同类型数据(图片,数字)的科学处理和整理方法;从数字的规律中如何发现试验结果的误差或者错误;从数据结果中提炼出内在的规律;如何正确的解读试验结果的规律;从结果中发现新的科研问题等内容。

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第十六讲:数据的汇报与论文的写作

研究生阶段,与导师汇报试验结果是最为平常的事情,但是很多同学的结果让导师崩溃,汇报无效。致使双方沟通出现差池,效率低。这一个部分与同学探讨了如何与导师就科研思路和科研结果之间进行有效的沟通,进行高效的思维碰撞。

 

       在课程的开展过程中,并未想到去总结同学们对本门课程的反馈,本项目将在下一个学年中加强。但有几位同学在课程论文中的致谢部分提到了一点对本门课程的真实想法。

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