科学方法论-科研选题方法.ppt

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1、 一、科研选题的重要性一、科研选题的重要性 二、科学问题的结构分析二、科学问题的结构分析 三、课题选择的个人及导师因素三、课题选择的个人及导师因素 四、科研选题的基本原则四、科研选题的基本原则 五、科研选题的一般步骤五、科研选题的一般步骤科研选题方法科研选题方法1一、科研选题的重要性一、科研选题的重要性2科研选题的重要性科研选题的重要性著名的物理学家贝尔纳把科研选题提到科研战略的地位上，他强调指出：“课题的形成和选择，无论是作为外部的经济技术要求，抑或是作为科学本身的要求，都是科研工作中最复杂的一个阶段。一般来说，提出课题比解决课题更困难。再加上人力和设备都有一定的局限，则产生的课题之多，是无

2、法一下子全部解决的。所以评价和选择课题，便成了研究战略的起点，要从一大堆课题中挑出带实质性的课题来，而不能把它们同非实质性的课题混杂在一起。”因此，在科学研究中，能否选好课题，是对科研工作者远见卓识的检验。3科研选题的重要性科研选题的重要性“提出正确的问题往往等于解决了问题的大半”。德国物理学家海森堡“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决问题也许仅是个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题、新的可能性、从新的角度去看旧的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步”。爱因斯坦4科研选题 提出科学问题、形成科研课题 确定研究方向、选择研究课题。研究什么？研究到什么程度？取得

3、怎样的成果？5（一）选题是科研工作的起点，决定研究的方向和目标1、科学研究是目的性很强的活动，选择科研课题是确定科研目的的起点。只只有有确确定定了了研研究究方方向向和和目目标标，才才能能精精力力集集中中，全全力力以以 赴赴，才才能能提提高高科科研研的的效效率率。确确定定了了研研究究课课题题，就就等等于于给给自自己己下下达达了了任任务务就就会会产产生生相相应应的的压压力力感感、责责任任感感和和紧紧迫迫感感。确确定定了了选选题，就标志着具体科研活动的开始。题，就标志着具体科研活动的开始。2、提出问题是选题的前提，是选题的前端条件。选选题题是是起起点点，选选题题的的重重点点在在于于选选择择，是是在在

4、众众多多的的课课题题中中进进行行选选择择，然然而而课课题题的的提提出出，又又取取决决于于问问题题的的提提出出。也也就就是是说说，在在选选题题中中，提提出出问问题题又又是是起起点点的的起起点点，没没有有问问题题，谈谈不不上上选选题。题。6（二）选题标志着科研的价值和水平 选题的关键是选择有价值的问题，问题的价值关系到课题的价值，课题的价值又直接影响科研的价值和水平。7（三）选题决定着科研的进程和成败 选题方向正确与否，难度是否适当，是否选择了成熟的课题；是否适合个人以及导师的水平和条件；是否符合时代的需要；是否具备研究的客观条件（仪器设备、资金等）决定科研的成败。8（三）选题决定着科研的进程和成

5、败 所谓选题准确，一是所选课题有重要价值，即值得研究。二是所选课题一定要深刻，能充分发挥研究者的有利条件，能够提高科研水平。三是所选课题要与研究者的能力相符合，也就是说，选题要从自己和导师的条件出发，才有较快的取得成功和获得成果的把握。从一定意义上讲，确定课题是研究工作的真正开端。9二、科学问题的结构分析二、科学问题的结构分析10l什么是问题？l什么是科学问题？l科学问题的结构是怎样的？l真/伪问题、正确/错误问题11（一）什么是问题？（一）什么是问题？“背景知识中，固有的预期与其所提出的观察或某种假说等新发现之间的冲突。”波普尔 需要解决的矛盾、疑难！12（二）什么是科学问题？（二）什么是科

6、学问题？（1）知识性问题它是指对科学背景知识无知和极少而产生的问题。例如：一个下棋方面的问题，或一道数学题，对于一个普通人来说可能是一个问题，但对一个高明的棋手或者数学家来说，则根本不是任何问题。（2）科学探索性问题它是指对科学背景知识的分析之后而产生的问题，它反映出当前社会和整体科学技术背景能力与所提出问题的求解理想的差距。13（三）科学问题的结构（三）科学问题的结构1、问题的基本结构要素1）问题的指向问题所指向的研究对象。比如“太阳系的结构是怎样的？”，其中“太阳系的结构”就是问题的指向。2）疑项 在任何完整的表述的疑问句中问题中，都包含有疑问词和语法上的符号“？”问号。我们把问句中的疑问

7、词连同问号“？”一起称作问题的“疑项”。3）问题的应答域 问题的提法中所确定的一个域限，并认定（或假定）所提出的这个问题的解必定是在这个域限之中。14（三）科学问题的结构（三）科学问题的结构例子：“脚气病是由什么细菌引起的？”1）问题的指向“引起脚气病的原因”2）疑项“是什么？”3）问题的应答域“细菌”。15（三）科学问题的结构（三）科学问题的结构应答域分为两种：全域和类域“引起脚气病的原因是什么？”“引起脚气病的原因是什么细菌？”“脚气病是由缺乏维生素B引起的。”16（四）真（四）真/伪问题、正确伪问题、正确/错误问题错误问题科学研究的目的是求问题的解，因而提出的问题有没有意义，有没有价值，

8、有没有问题的解，是很重要的。根据这些方面我们可以把问题区分为真问题、伪问题；正确问题和错误问题。1、真问题和伪问题 根据提出的问题在客观上有无意义、价值，可以区分为：1）真问题：客观上有意义、有价值的问题。2）伪问题：客观上无意义、无价值的问题 （不成问题的问题）。例子：“真理是什么颜色的？”17（四）真（四）真/伪问题、正确伪问题、正确/错误问题错误问题2、正确问题和错误问题 1）正确问题：有解的问题。2）错误问题：无解的问题。例子：“脚气病是由什么细菌引起的？”尽管是错误的，但都是可以检验的，因此是有意义的。经过检验，无论是对是错，都将给我们提供知识和信息，因此对错误问题的研究，一方面会使

9、我们导致失败，因而在科学研究中应该尽可能地避免；另一方面，这种问题的研究仍然能提供信息。因而是有价值的。例子：爱迪生的灯丝实验真问题18三、课题选择的个人及导师因素三、课题选择的个人及导师因素19（一）选题的研究生个人因素分析（一）选题的研究生个人因素分析1、个人的气质、性格和意识习惯特征2、要有远见卓识3、符合个人兴趣4、根据个人知识结构和能力以及导师的意见例子：杨振宁例子：杨振宁“我我发发现现到到我我动动手手是是不不行行的的，那那时时候候我我们们的的实实验验室室有有个个笑笑话话，说说凡是有爆炸的地方一定有杨振宁凡是有爆炸的地方一定有杨振宁”。“选择专业的决心，应该随着对自己的了解而变动。选

10、择专业的决心，应该随着对自己的了解而变动。”“这这就就是是我我今今天天不不是是一一个个实实验验物物理理学学家家的的道道理理。有有的的朋朋友友说说这恐怕是实验物理学的幸运。这恐怕是实验物理学的幸运。”20（二）选题的导师因素分析（二）选题的导师因素分析“名师出高徒”、“强将手下无弱兵”。1、导师的水平在很大程度上影响学生的水平。2、导师重要的在于“导”。3、导师是真诚的合作者。4、导师最主要的是可以把关、定向，在一个更高 的层次上提出指导性意见。21（二）选题的导师因素分析（二）选题的导师因素分析研究生要认真研究导师：一是向导师学习：学习导师的学科（学知识）、思维（学思路）、方法（学方法）、为人

11、（学精神）；二是根据导师的情况进行课题选择。22（二）选题的导师因素分析（二）选题的导师因素分析分析导师因素大体有以下几个方面：1 1、研研究究特特长长：理理论论型型（建建设设理理论论体体系系、开开拓拓新新学学科科）与与实践型（解决实际问题、注重发明创造）；实践型（解决实际问题、注重发明创造）；2 2、学术水平：学术专长、学术建树、广博专深程度；、学术水平：学术专长、学术建树、广博专深程度；3 3、指导能力：传授型与启发型；、指导能力：传授型与启发型；4 4、思思维维特特点点：理理性性思思维维（整整理理加加工工、理理论论探探索索）与与感感性性思思维维（收收集集资资料料、观观察察实实验验）还还是

12、是综综合合思思维维（第第谷谷开开普普勒勒牛牛顿顿）；理理解解型型（补补充充、完完善善、模模仿仿、改改进进学学科科体体系系和和发发明明成成果果、进进行行模模仿仿创创新新）与与创创新新型型（开开拓拓新新领领域域、取取得新发明、进行原始创新）。得新发明、进行原始创新）。23四、科研选题的基本原则四、科研选题的基本原则24科研选题的基本原则科研选题的基本原则需要性原则：满足社会需要和科学自身发展需要。科学性原则：选题必须以一定的科学理论和科学事 实为根据。创造性原则：选题应是前人没有解决或没有完全解决的疑难问题。可行性原则：选题应与自己的主、客观条件相适应兴趣的原则：应当是自己最感兴趣的课题25（一）

13、需要性原则（必要性原则）（一）需要性原则（必要性原则）何谓需要或必要？即是指选择的课题有没有价值，是否有研究的必要，是否能满足或实现某种实际需要。、社会的需要、科学技术自身发展的需要、科研能力的锻炼的需要26（一）需要性原则（必要性原则）（一）需要性原则（必要性原则）需要的分类：按范围大小：国家需要、集体需要和个人需要；按时期远近：近期需要、中期需要和长期需要；按内容不同：物质方面的需要和精神方面的需要；按科技研究的分类：基础研究课题 应用研究课题 发展研究课题；27（一）需要性原则（必要性原则）（一）需要性原则（必要性原则）基础研究课题：一般是从科学自身发展的需要提出的课题，如从实验和理论之

14、间的矛盾；理论内在的逻辑矛盾，如，非欧几何学等。它们大都在当前看不到经济效果，长远可能有应用价值或纯科学价值。28（一）需要性原则（必要性原则）（一）需要性原则（必要性原则）基础研究课题：可可能能对对将将来来的的生生产产实实践践发发挥挥巨巨大大作作用用，有有长长远远的的应应用用价价值值。如如，麦麦克克斯斯韦韦的的电电磁磁理理论论和和对对电电磁磁波波的的预预见见，导导致致了无线电通讯技术的广泛应用；了无线电通讯技术的广泛应用；有有些些基基础础研研究究课课题题，只只能能对对以以后后的的科科学学研研究究起起作作用用，而而不一定能应用在生产中。不一定能应用在生产中。如，非欧几何学、相对论。如，非欧几何

15、学、相对论。少少数数理理论论研研究究课课题题，只只有有纯纯理理论论价价值值。如如，“哥哥德德巴巴赫赫猜想猜想”。29（一）需要性原则（必要性原则）（一）需要性原则（必要性原则）应用和发展研究课题：一般的来说，是直接为满足人类的生产、生活和军事等社会需要而提出的，它们的特点是“面向生产实际，直接为人类社会服务。30（一）需要性原则（必要性原则）（一）需要性原则（必要性原则）应用和发展研究课题：有有现现实实经经济济价价值值的的课课题题。此此课课题题关关系系到到国国计计民民生生，有有直直接经济效益。接经济效益。有有现现实实社社会会价价值值的的课课题题。政政治治、军军事事、文文化化等等社社会会需需要要

16、。它它们们一一般般没没有有直直接接经经济济价价值值，甚甚至至是是负负价价值值。如如医医药药科科学学、生生态态科科学学、环环境境科科学学的的研研究究成成果果。但但这这类类课课题题往往往往具具有有间间接接的的、潜潜在在的的经经济济价价值值。而而且且对对人人类类的的生生存存至至关关重要。重要。可能有可能有长远应用价值长远应用价值的课题。的课题。如，基因工程、夸克等。如，基因工程、夸克等。31（一）需要性原则（必要性原则）（一）需要性原则（必要性原则）总之，按需要性原则选题，具体表现为两种情况：一是按社会需要选题。一是按社会需要选题。f一般是先确定实际应用的价值目标，通过研究寻求科一般是先确定实际应用

17、的价值目标，通过研究寻求科学上实现目标的途径和方法；学上实现目标的途径和方法；二是按科学自身需要选题。二是按科学自身需要选题。f先规定科学探索的价值目标，通过研究发现科学规律，先规定科学探索的价值目标，通过研究发现科学规律，然后再指出和探求实际应用的前景和手段。然后再指出和探求实际应用的前景和手段。32（二）科学性原则（二）科学性原则所谓科学性，就是选题必须：以以事事实实为为根根据据。没没有有事事实实根根据据就就是是无无源源之之水水、无无本本之之木木，科学可以想象，但不是胡思乱想。科学可以想象，但不是胡思乱想。不不与与科科学学规规律律相相矛矛盾盾。必必须须遵遵循循科科学学规规律律，最最好好有有

18、成成熟熟的科学理论为基础。的科学理论为基础。也也就就是是说说，没没有有科科学学事事实实，违违反反科科学学规规律律的课题不能选。的课题不能选。33（二）科学性原则（二）科学性原则“第一推动力”不能选，永动机也不能选。伪问题不能选，错误问题最好也不选。牛顿（牛顿（16431727），享年），享年84岁，科学生涯共岁，科学生涯共35年，万年，万有引力定律、微积分和光色原理三大成就，有引力定律、微积分和光色原理三大成就，20多岁时就多岁时就孕育成熟。然而在其孕育成熟。然而在其50多岁以后的近多岁以后的近30年中，科学生命年中，科学生命却基本终结，没什么重大发现。却基本终结，没什么重大发现。这是为什么？

19、是他老了，精力不足了吗？这是为什么？是他老了，精力不足了吗？不是。不是。据说，有两个全欧洲数学家都没有解决的难题，牛顿在据说，有两个全欧洲数学家都没有解决的难题，牛顿在1697年（年（54岁）的一天中就解决了。这说明其思维敏捷岁）的一天中就解决了。这说明其思维敏捷程度不亚于少壮年华。程度不亚于少壮年华。他后他后30年把相当多的精力用到神学方面的无聊的课题上，年把相当多的精力用到神学方面的无聊的课题上，一头扎进一头扎进“约翰启示录约翰启示录”的研究之中，以他的科学发现的研究之中，以他的科学发现去论证上帝的存在和全能，白白浪费了半个生命。去论证上帝的存在和全能，白白浪费了半个生命。34 一般来说，

20、明显与已确证的科学理论相违背的题目不应作为科研选题。例如历史上的“永动机永动机”和现实中的“水变油水变油”闹剧，都与能量守恒原理相悖；历史上的“降神术降神术”、“神创说神创说”等都不能作为科研选题。如果毫无根据地把推翻或改变已确证的理论作为研究项目，那就失去了起码的科学性，只能落得个劳而无功、贻笑大方的后果。（二）科学性原则（二）科学性原则35（二）科学性原则（二）科学性原则忽视科学性原则对科技研究带来的危害是严重的：浪费宝贵的智慧和年华；在错误的方向上不能取得成果；导致背离科学精神，弄虚作假。36（三）创造性原则（三）创造性原则 科学研究是要解决前人没有解决或没有完全解决的问题，这便是创造。

21、创造性是科学研究的灵魂。从选题开始就要十分注重创新。要注意以下几点：概念、观点上的创新；方法上的创新；应用上的创新。37（四）可行性原则（四）可行性原则 此原则主要指选题应与主客观条件相适应，根据已经具备的或经过努力可以具备的条件进行选题。所谓选择研究课题的可行性原则，就是说，选择研究课题要量力而为，要具有完成课题预期目的现实可能性。38 它告诉人们，有些课题虽然意义重大，但因目前缺乏解决的条件，而这些条件又是在短期内难以创设的，即应视为不具备可行性的课题不予选择。对于条件不具备但必须研究的课题，可以将其分解为一系列子课题，从中选择相对来说具有较大可行性的子课题进行研究。但必须对其难度作充分估

22、计，因为即使其中一个子课题的解决也会耗去一代人的精力。例子：非欧几何学39历史上有这样的实例：历史上有这样的实例：1893年法国化学家穆瓦桑宣称使石墨变成金刚石。人们从当时的可行性（可能性）进行分析，发现他弄虚作假。难道石墨不能转化为金刚石吗？这个课题不存在吗？不是。1955年美国物理学家布里奇曼在2500度高温和10万个大气压下把石墨转变为金刚石。但这些可行条件，在1893年时是做不到的。40（四）可行性原则（四）可行性原则 1 1、主观条件包括：、主观条件包括：1）知识结构（专、广）2）研究能力（对研究方法、研究设备的掌握）3）个人兴趣（意愿性原则）4）科研队伍的结构。41（四）可行性原则

23、（四）可行性原则、客观条件主要包括：、客观条件主要包括：1）人力、物力、技术设备条件，如仪器实验设备条件等；2）经济条件：资金和经济效益。经济上做不到不能选，经济上不合理也不能选。资金条件（超级超导对撞机）；3）资料条件；4）导师条件；5）时间条件；6）政策条件：政策上允许、环境许可；7）社会其它条件：群众觉悟，承受能力（安乐死）等。42（五）有（五）有兴趣原则兴趣原则 科研选题，应当是自己最感兴趣的课题，最好是自己提出的假说，由自己亲手去验证，这样才能有更大的动力。如李官奇搞大豆蛋白纤维，就完全是自己的兴趣，因为他发家靠的就是豆珀榨油，榨完油的豆渣再能抽出大豆纤维来，岂不更是美事！又如袁隆平

24、的“水稻禾下乘凉梦”，更是推动他不断取得新成就的动力。43科研选题的基本原则需要性原则：满足社会需要和科学自身发展需要。科学性原则：选题必须以一定的科学理论和科学 事实为根据。创造性原则：选题应是前人没有解决或没有完全解决的疑难问题。可行性原则：选题应与自己的主、客观条件相适应。有兴趣的原则：应当是自己最感兴趣的课题44五、科研选题的一般步骤五、科研选题的一般步骤45科学问题不直接等于科研选题。只有有可能解决的科学问题，才能被选作具体的科研选题。科研选题：形成、选择和确定所要研究和解决的科学问题。包括两个方面：一是确定研究方向即主攻方向；二是选择研究课题即突破口。选题步骤：提出选题 文献调研和

25、实际考察 制定科研方案 进行方案论证 确定课题科研选题步骤46（一）选择研究方向（一）选择研究方向选定了研究方向，就规定了一个时期的研究工作的范围和内容，它使科学工作者便于在这个范围内去选择研究课题。如果没有一个明确的范围，面对广大的领域和数不清的问题，将会不知从何着手。研究方向的选择和确定：1、利于选择研究课题2、使科研工作具有连续性3、可能开拓出一个新的科研领域47（二）调查研究和提出问题（二）调查研究和提出问题1、调查研究 文献调查（搜集资料）实际调查（向有关方面的行家、科学家等调查）熟悉研究领域的历史和现状，存在问题和发展趋势。48（一）选择研究方向（一）选择研究方向2、发现和提出问题

26、：第一，搜集和整理第二，从新的和意外的现象中发现问题新现象（居里夫人：放射性现象）反常现象（青霉素）经验归纳和外推（归纳猜想：哥德巴赫猜想、四色猜想）怀疑（非欧几何学）49（三）选择和确定研究课题（三）选择和确定研究课题在调查研究中可能而且应当提出多个问题，下一步的工作就是根据一定原则这些待选的题目进行分析，比较和筛选，通过综合考虑，择优选取。对于选定的题目一般要求进行系统论证，说明该题的目的，意义，国内外研究情况，准备采取的途径和方法，需要的条件，以及预测研究结果等项。50（四）选题决策（导师、上级）（四）选题决策（导师、上级）51（五）开题报告（五）开题报告明确课题内容；构思研究计划；确定完成课题的步骤、方法、手段、时间等。52思考思考 个人情况；导师状况；研究方向（是什么、价值、当前现状和问题）；可能课题或预想课题。53