当前位置: 弗里敦 >> 弗里敦交通 >> 如何高效科研上大终身教授戴世强老师为你指
已经拉开了序幕
研一的同学们也开始
适应了繁忙的科研生活
也开始逐渐思考下面这些问题
“我需要做什么转变?”
“我应该怎样安排自己的时间?”
“我如何才能独立学习?”
“如何高效科研?”
……
戴世强老师亲笔的
《科研方略18讲》
将带你走入全新的科研世界
为你指点迷津
助力你成为一名优秀的科研er
戴世强,上海大学终身教授、博士生导师,年全国模范教师,年全国优秀科技工作者。现为中国力学研究学会数学方法专业委员会副主任,水动力力学专业组副组长,中国力学学会第八届理事会副理事长,复旦大学兼职教授,《上海大学学报》自然科学版主编。
戴世强老师多年来致力于流体力学、应用数学以及力学史和方法论的研究,主要成就有“修正的完全近似法”、“推广的KBM方法”等重要学术方法。
一、工善其事,必利其器
机遇只垂青于那些懂得怎样追求她的人;
工欲善其事必先利其器,方法极其重要;
正确运用科研方法可收到事半功倍之效;
掌握有效方法的关键在于反复实践总结。
//(一)科学研究必须有正确的方法//
探索科技领域的未知问题,如同在崎岖小道上攀登,必须采用正确的科学方法,才能无往而不胜。
英国著名博物学家达尔文(C.Darwin)早就指出:“方法掌握着研究的命运。”他还说:“方法是最主要和最基本的东西,有了良好的方法,即使没有多大才干的人也能做出许多成就。如果方法不好,即使有天才的人也将一事无成。”
英国生物学家、著名的科学方法论专家贝弗里奇(W.I.B.Beveridge)指出:“未来的研究工作者多数不是天才,给这些人以若干科研方法的指点,较之听任他们凭借个人经验事倍功半地去摸索,应有助于他们早出成果。”他还说:“如果在实践中有可能通过研究方法的指导来缩短科学工作者不出成果的学习阶段,那么,不仅可以节省训练的时间,而且科学家做出的成果也会比用较慢方法培养出来的科学家多得多。”
//(二)掌握方法比掌握知识更重要//
爱因斯坦认为,方法比知识更重要。我国大教育家蔡元培则用形象的比喻指出:“科学知识是点成的金,最终有限;科学方法则是点石成金的手指,可以产生无穷的金。”两位的见解有异曲同工之妙,对我们每个人都很有启发意义。
近年来我国教育界一直在强调素质教育,不少人认为应该教给学生多方面的知识和技能,其实,与其向学生灌输知识或者硬要他们学一些技艺,不如教会学生掌握科学探索的方法,后者远比前者重要。
我国著名教育家钱伟长特别强调在教学过程中,应该“授人以渔”而非“授人以鱼”,他指出:“教,关键在于‘授之以渔’;教书,关键在于教给学生一种思考问题的方法。也就是说,教师给予学生的,不应是‘鱼’,而应是捉鱼的方法。教学的过程,就在于让学生搞清‘模型’的意义。因为‘模型’反映的是事物的本质,是对客观事物的近似描述。我们要引导学生提出‘模型’,通过抓‘模型’,教给学生提出问题、分析问题、解决问题的方法。”
//(三)完善自身知识体系
——从事科研的必由之路//
具有必要的科学知识积累是进行创造性科研工作的必要条件,而学习和研究科学研究的思维方式和方法,则是充分条件。而知识积累过程中,正确的科学方法更是必不可少的。
英国著名的科学方法论专家泰勒(E.L.Taylor)指出:“具有丰富知识和经验的人,比只有一种知识和经验的人更容易产生新的联想和独到的见解。”
小结:
要创造性地开展科研活动,掌握先进的科学方法是必不可少的一环;学习科学方法论,应该重视实际应用,并在实践中创造和运用科学方法;精通科学方法论,就能在人生道路上无往而不胜。
二、夯实基础,厚积薄发
学海无涯勤为径,梅花香自苦寒来;
终身学习不停顿,夯实基础方成材;
为有源头活水来,带着问题涉书海;
广闻博览穷道理,厚积薄发攒能耐;
寻根问底探究竟,独立思考放异彩;
设计人生须趁早,建功立业展雄才。
//(一)认真学习,志存高远//
宋代著名理学家朱熹说:“立身以立学为先,立学以读书为本。”他强调指出:“百学须先立志。立志不坚,终不济事。”“书不记,熟读可记;义不精,细思可精。惟有志不立,直是无着力处。”也就是说,只有树立宏大的志向,才有可能“立学”:真正掌握知识,学到东西。
我们这一代人在年轻时常有人给我们讲立志的大道理,现在讲立志的频度低了(近来在逐渐变高),但是我们仍要时刻想到:为了实现大目标而学习。现如今,我们中国人的大目标是实现“中国梦”,如果我们时刻想到为实现中华民族的伟大复兴尽绵薄之力,学习就会有无限动力,就会真正懂得:“书山有路勤为径,学海无涯苦作舟。”(韩愈语);就会真正明白:“问渠那得清如许,为有源头活水来。”(朱熹语);就会像苏东坡那样“发奋识遍天下字,立志读尽人间书。”人生苦短,“读尽人间书”是不可能的,但是要像海绵吸水那样吸收知识,并努力用于实践,包括科学探索。
//(二)勤奋学习,争分夺秒//
著名科学家、教育家钱伟长曾一再强调:“无论谁,也无论有什么样的条件,要想学得好,要想搞出成就,最先和最后必不可少的都是勤奋。这就是说,始终都必须不辞劳苦、勤奋努力,都必须有孜孜不倦、锲而不舍的顽强精神和踏踏实实的学习态度。”正因为他懂得这一点,在他漫长的人生里,无论身处顺境或是逆境,从未中断过学习,并不断创造出优秀业绩。
学问是靠时间堆砌起来的,许多大学问家的成功经历都证明了此点。我的导师郭永怀曾说:“要有知识积累,才能无往而不胜。”他的这句话一直激励着我前进。
//(三)热爱学习,痴迷专注//
我非常欣赏爱因斯坦的名言:“热爱是最好的老师。”学习是一个艰苦的历程,要系统深入地掌握知识并非易事,只有热爱学习,才有可能不断有所长进,正如孔子所说:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”我很喜欢这一说法,在所开设的科学网和乐乎网博客中,都以此为卷首语。我把其中的三个关键词:“知之”、“好之”和“乐之”理解为“追求知识”、“喜欢追求知识”和“乐于追求知识”(或“从追求知识中寻求乐趣”)。
我读过不少大学问家的传记,他们的共同点是一辈子用心学习,并以此为乐。数学家苏步青说:“当我埋头在数学公式里的时候,我感觉是最幸福的时刻。”他年轻时就把数学教科书上的上万道习题一一做完,连在刷牙时还在算题目。“两弹一星”元勋、物理学家王淦昌说:“学习是一种享受,学无止境。”在他九十一年的人生长途中从未停止过学习,曾为我国的氢弹研制立下汗马功劳。
这里讲一个青年钱伟长与青年华罗庚比早起的故事。且说钱伟长年进清华时,恰逢“九一八”事变爆发,他愤而弃文学理,想进物理系,由于理工科基础太差,起初遭拒,经过软磨硬缠,系主任吴有训批准他到物理系试读一年。此后,他每天起早贪黑地苦读。学生宿舍夜里十一点钟熄灯,他就每天三四点钟起床,在校园的路灯下读书。他自以为自己是清华的“第一用功生”,但很快就发现:清华园里有人比他起得更早,此人就是清华数学系新来的文员(相当于现时的教学秘书)华罗庚!从此他们之间有了默契的“起早”竞赛。自学成才的华罗庚说过:“人家受的教育比我多,我必须用加倍的时间以补救我的缺失,所以人家每天工作八小时,我要工作十二个小时以上才觉得心安。”我们后辈叹服华罗庚、钱伟长等人的渊博学问和卓越成就,殊不知:这是他们超乎寻常的勤奋学习的结果!
让我们记住巴甫洛夫对当年的苏联青年科学工作者的嘱托:“记住:科学是要求人们为它贡献毕生的。就是有两次生命也不够用。在你的工作和探索中一定要有巨大的热情。”
//(四)终身学习,学以致用//
学无止境。学习是一辈子的事情。因此,很多学术前辈强调终身学习。例如,钱伟长先生说过:“现在有一种说法,叫终身教育,我不大赞成这个口号,我主张终身学习。终身学习就是终身实践,终身思考。现在是知识爆炸的年代,知识以几何级数增长着。拿我来说,我一辈子都在学,我的许多知识都是离开大学以后学的。……我不主张天才教育、神童教育。人的才能主要是艰苦奋发学习得来的,是后天获得的。”伟长先生把道理讲得很透彻,与“终身教育”相比,他偏爱“终身学习”的提法,他认为,对于每个人来说,“受教育”是被动的,而“学习”是主动的,而且必须进行一种有思考的自主学习。
记得六年前笔者到长沙参加一个学术会议时,曾访问毛泽东的母校湖南第一师范学校,参观了他上过课的教室。据说,教室按几十年前的原样布置,墙上挂着他当年喜欢的治学格言。我坐在他曾坐过的座位上,环顾四周,左边墙上的格言映入眼帘:“为学正如撑上水船,一篙不可放缓。”这是朱子的话。这句话说得太好了!有过在小木船上逆水行舟经历的人都知道,无动力无桨的木船,就靠着船夫一篙一篙地“点篙”前行。做学问犹如这种“点篙”行舟,必须“一篙也不放缓”,才有可能攻坚克难,迎逆流而上,这一比喻非常形象。
春蚕到死丝方尽。很多前辈科学家是终身学习的楷模。例如,数学家华罗庚年过古稀还在孜孜不倦地钻研学问,他75岁那年应邀到日本讲学,亲自制作讲稿的transparency,做了近一个小时的精彩演讲,最后不幸倒在讲堂里;另一位大数学家陈省身93岁逝世前,还写出了微分几何方面的高水平论文;力学家钱伟长最后一次申请国家自然科学基金项目是在他85岁那年,涉及的内容是板壳理论的非克契霍夫假设问题,是该领域的一大难题;获得国家科技大奖的袁隆平,以耄耋之年,仍在为优化杂交水稻品种而忙碌着……。这样的例子不胜枚举,这些前辈是我们永远的学习的榜样。
//(五)灵活学习,融会贯通//
诚如钱伟长所强调的,我们处于“知识爆炸”的时代,需要学的内容的庞杂和可资利用的时间资源的有限构成一对永远的矛盾,因此就有必要提高学习的效率,其中,灵活地融会贯通地学习是一个关键。钱伟长说过:“在学习上懂得了‘勤奋’,做到了‘努力’,也还必须得法。这个法很简单,就是要‘弄通’,要‘理解’,切不要死记硬背。死记硬背的东西是没有用的,也是不可能记得牢的。”
为此,首先要做到带着问题学,有针对性地选择学习内容;其次,要以批判的眼光来学习。英国著名哲学家弗朗西斯?培根说过:“不要尽信书上所言。……而要推敲细思。”应该知道,书上所写的内容都是迄今为止所了解的相对真理,加上囿于作者的学识和水平,所讲的不可能句句都对,尤其是一些专著和文献中,经常带有探索性的内容,必须对之反复“拷问”,辨识其正确与否,而对于正确的内容,必须从深层次加以理解,只有经过融会贯通的深度思考,才有可能真正掌握所涉及的内容,而且可以举一反三,触类旁通。
另外,必须不断提高自学能力。钱伟长先生曾对研究生说:“自学要有本事,第一是会找资料,你需要的资料。第二是自己会读这些资料,能很快从这些资料中找到最核心最有用的东西,能整理得有条有理,跟原来学的东西挂上钩。第三是要有眼光,能够看到进一步发展的景象。有了这三个能力,你就永远不会落伍,一直到退休为止。”
怎样从如汗牛充栋的书林中尽快吸取最迫切需要掌握的部分?一个关键点是学会略读与精读相结合。钱伟长这样教导研究生:“论文要常常看,而且要会看,因为论文涉及第一线问题,有的部分你看不懂,因为你没有学过这一方面的东西,怎么办?跳过去。大的东西理解了,小的东西自然会解决,你走路用不着等路上的小石头都捡完了再走,不需要的,跳过去,绕过去,爬过去就行了。总的你要掌握,不要一字一句都去抠,你没有那么多时间。念论文注意那么几条:要节省时间,抓它最重要的东西,抓这篇论文的特色;文中提出什么新观点,这你非要理解不可;用了什么新方法,老方法你不用看;得到了什么结论,好的文章会讲还遗留了什么问题,也应注意。”这里,钱伟长先生生动地叙述了略读的方法。著名的科学方法论专家贝弗里奇也曾说过:“在无需细读的时候,学会略读的技巧是很有帮助的。正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献,并挑选出特别有意义的部分。”遵循这一思路,我要求我的硕士生和博士生在完成各自的学位论文时要分别阅读50-篇和-篇文献,其中特别要仰仗于略读。
//(六)广泛学习,一专多能//
贝弗里奇指出:“成功的科学家往往是兴趣广泛的人。他们的独创精神可能来自他们的博学。……多样化会使人观点新鲜,而过于长时间钻研一个狭窄的领域则易使人愚钝。因此,阅读不应局限于长在研究的问题,也不应局限于自己的学科领域,实在说甚至不应拘于科学本身。”他还特别指出:“使用移植法有可能促进科学的发展,也许这就是为什么研究人员对自己的狭窄的研究范围之外至少是重大的发展要有所了解的原因。”
钱伟长先生这样告诫理工类的大学生:“学生的主要任务是学习。除了学习自然科学和技术知识以外,还要学点文史知识,学点经济知识,学点管理知识,也要参加生产劳动和社会实践。”他经常要求他的学生像司马迁那样,“行万里路,读万卷书。”正因为他有深厚的国学根底,因此,年代访问福建的马尾军港时,采用他在古书中读到的“束水攻沙”之策,轻松地解决了军港的淤塞问题,一时传为美谈。
//(七)深入学习,寻根问底//
学习中的一种“常见病”是浅尝辄止、不求甚解。孔子告诫他的弟子们:“学而不思则罔,思而不学则殆。”也就是说,学习时要做深度思考,刨根问底。
在《大学》的第五章中有这样一段话:“所谓致知在格物者,言欲致吾之知,在即物而穷其理也。盖人心之灵莫不有知,而天下之物莫不有理,惟于理有未穷,故其知有不尽也。是以大学始教,必使学者即凡天下之物,莫不因其已知之理而益穷之,以求至乎其极。至于用力之久,而一旦豁然贯通焉则众物之表里精细无不到,而吾心之全体大用无不明矣。此谓格物,此谓知之至也。”讲的就是:学习任何知识必须穷其理而至乎其极,才能真正地格物致知。
//(八)懂得学习,巧用方法//
要提高学习效率,必须掌握正确的学习方法。不存在万能的普适的学习方法,每个人应通过自己的实践,摸索适合于自己的方法。下面讲述自己经长期摸索领悟到的十个要点,供朋友们参考。
1、学会略读与精读
略读,指的是抛弃细枝末节的快速阅读;而精读指的是推敲主要细节的细致阅读。
养快速阅读的机会无处不在。例如,大家经常读报、上网,就可以有意识地锻炼快速阅读的能力。关于熟读、精读,朱熹一再强调:“熟读之法,在循序而渐进,熟读而精思。”
2、学会过笔与笔记
岳麓书院学规第十五条规定:“读书必须过笔”,也就是说,读书时应该勤记笔记,古人过笔的方法有四:圈点;眉批;加注;评述。今人记笔记除了沿用古人的办法以外,还广泛采用在卡片上做摘要的方法。笔者开始做科学研究的头二十年,非常得益于这种卡片摘要法。时下,随着电脑的普遍使用,在理工科学人中做卡片摘要者越来越少,但我发现,文科研究者仍乐此不疲,因此曾经呼吁把这类传统的“手工活”捡起来,这种手法对于广泛搜集整理资料极有益处。
学习过程中,记课堂笔记是很有技巧的一环。要不要记课堂笔记?怎样记课堂笔记?是见仁见智的事情。我特别推崇“林家翘记笔记法”,曾在不同场合提及;其要点是:上课记要点;下课“过电影”(回忆上课内容);默写上课内容;每周每月整理(两遍),把所学知识集约化。这种做法值得仿效。
3、学会质疑与争辩
学习过程中的创造精神极其重要,不要尽信书上所言,要有怀疑精神。岳麓书院学规的最后一条是“疑误定要力争”,讲得极有道理。
值得注意的是:“拷问”、质疑的应该是大问题,而不是鸡毛蒜皮。特别是在阅读文献时,要抓住其中的要害问题,详察:立论?假设?架构?步骤?逻辑?验证?结论?记得自己刚开始科学研究时,往往纠缠于作者的数学推导是否正确,走过一段弯路。只有在要害问题上穷追猛打,直到辩明为止,才有可能取得较好的学习和探索的效果。
4、学会联想与移植
在学习时切忌单科突进,不广泛汲取知识,不进行深入联想。联想已学过的知识,联想其它学科中的类似方法;学会移植搬用别的学科中的方法。
近几年来,我发现原先研究水波的同行,纷纷转行搞金融数学,尤其在研究期权问题颇有作为,一开始有点纳闷。于是,我设法了解期权问题的数学描述,特别是弄来赫赫有名的Black-Schules方程,很快发现,这种数学描述与水波动力学的数学描述如出一辙,微分方程的形式非常相似,只不过水波问题经常研究的是初值问题或边值问题,而期权问题中常遇见终值问题(亦即购买期货时预测到期时的最终定价),两者都属于自由边界问题,因此所用的数学工具很相近,移植方法可以大显功效。这也解决了我的一个疑问:我国著名的自由边界问题专家、应用数学家姜礼尚转行之后没多久就成了金融数学的专门家,原来事出有因!
5、学会分类与整理
在漫长的学习过程中,许多知识纷至沓来进入脑海。有些以课程形式学到的知识还比较有次序,更多的新知识是无序地进入头脑的,因此,在自己的头脑中对它们不断进行分类整理极为重要,因为经验告诉我们,有序状态的知识较易为头脑所接受和存储。
因此,必须随时随地付出条分缕析、整理归类的劳动。分类时,要抓住主线,抓住脉络,比较异同,可以以学科或方法对学到的知识进行分类,特别要留意知识水平呈螺旋线上升的进程。为此,不妨在自己的大脑里“开中药铺”,把学到的新知识随时装到“中药铺”的“小抽屉”里。
另外,每个人的脑子里神经元个数大致相同,记忆容量有限。因此我还主张经常把头脑“存储器”局部地“格式化”,不断抛弃无用记忆,把存储空间留给最需要记忆的知识。
6、学会记录与采撷
每个爱学习的人经常感到时间不够用,因此要学会随时随地进行学习,其中的三个可行的做法是:经常记录自己的“思想火花”;善于发现别人的治学诀窍;随时采撷唾手可得的知识。
7、学会求教与帮扶
应该真切地认识到自己所掌握的知识永远只是沧海一粟,始终做到不耻下问,虚心求教。一方面,善于抓机会向智者学习大学问,例如听他们讲课、作报告;主动向他们请教,特别要在关键性的大问题上征询他们的意见;另一方面要常与同僚切磋,经常就各种问题与他们展开讨论;最好以各种方式与(近距离或远距离的)小同行“结成死党”,如组织沙龙或小型workshop等,定期或不定期地进行学术讨论。另外应该充分认识到,帮助别人也是自己的学习机会,在以各种形式传授知识的过程中自己必有长进。
8、学会合理分配学习时间
每个人的时间总是常数,但总有比较清醒和比较糊涂的时段,要学会合理分配学习时间,我的经验是:
——大段时间做艰深的学问
——零星时间学易懂的知识
——清醒时分读晦涩难懂之正经书
——糊涂时分看轻松好玩的“闲书”
9、学会讲课与讨论
现今的科学研究越来越成为一种社会化行为,因此,学习过程中要学会与别人的合作和交流。应该认识到如下几点:
——讲课是深入学习的好机会;
——表述是增进知识的好方法;
——答疑是巩固基础的好途径;
——讨论是解决疑惑的好形式。
要提高自身的素质,尽快掌握口头表述(如讲演、答辩)和笔头表述(如写作论文)能力是非常必要的。
10、学会补缺和“连横”
我们提倡终身学习,但每个阶段的学习内容应好好掌握,其中,极为重要的是:清醒地认识自己知识结构的缺陷,随时拾遗补缺。无论是理科背景的学人还是工科背景的学人,都有各自的知识缺陷,特别在面临较为困难的科研任务时表现得尤为明显;因此,要不断设法弥补所缺失的学问,努力学会从不同的视角看问题。理科背景的学人要实现知识结构上的“理工结合”,学会从工程实践的视角来考虑问题,而工科背景的学人则要实现“工理结合”,学会从分析机理的角度思考问题。也就是说,应实现知识上的横向联合,即“连横”。
//(九)设计学习,周密计划//
学习设计的要点是:
清晰地认识自身的学习和工作环境,明白所面对的有利条件和不利条件;清楚地把握自身近期和中长期所面临的学习或工作任务,搞清其中的机遇和挑战,特别是有可能难以应对的矛盾所在;清醒地了解自身目前的知识基础,认清自己的长处和短处,特别要分析自身的知识结构中的缺陷,亦即在完成面临的任务时的“软肋”所在;现实地制定自身的近期和中长期学习计划,特别是想清楚:要读哪些领域的书,读哪些书。最好有五年计划,三年计划,乃至年计划、月计划,给自己制定分阶段的、明确的学习目标。
小结:
作为一名研究生,
应该好学不倦,终身学习;
应该有志、有识、有恒;
应该不断探究有效的学习方法;
应该主动地设计自己的学习。
我们正面临着一个充满机遇和挑战的时代,期待着成批涌现德识才学兼备的英才!
番外:研究生不可不知的那些事儿
//(一)慎踩雷区//
1、不主动,不独立,过于依赖导师
首先,导师并非监护人,没有义务跟在自己身后督促学习,提供素材。因此,研究生一定要学会化被动为主动,主动向导师传递沟通信号,积极交流自己的想法或问题。
此外,作为一个独立的个体就要拥有独立的思想,不要万事依赖导师。遇到问题时的确应及时向导师请教,但问题有大小之分,有是否在自己能力之内之分。如果连基本的语法问题也要询问导师,那便是没有做到足够独立,因为在导师之前完全可以通过网络、书籍、同学等来解决问题。
2、想法尚未成形时,急忙与导师讨论
高效的沟通基于对沟通内容的充分了解。若自己的想法尚未成形,那么与导师讨论的过程很可能难以推进,毕竟没有充分的思考与准备会导致难以有效回应导师提出的各种问题。
3、羞于询问不懂之处
做学问,搞研究,有不理解的问题是家常便饭,切勿不好意思向他人询问,或许他人的一句话便可“一语点醒梦中人”。
无论与导师亦或是同学,沟通中有不懂之处时应及时确认,不懂装懂并非真懂,只是掩耳盗铃,活在自己的世界。搞研究不需要将“面子”揣在怀里,该放低姿态时就不要傲视群雄。试想:若因避免给导师留下自己反应较慢的印象而假装理解,而导致最后结果与导师的初衷相悖,岂非得不偿失?
4、“学习五忌”(戴世强提)
1)通盘接受,食古不化;
2)死记硬背,头脑僵化;
3)贪多求全,难以消化;
4)时停时续,漫无计划;
5)追求细节,漠视方法。
//(二)需要联系导师啦//
1、确定了心仪选题并形成了完整想法
导师可以帮助你判断既定想法的突出点、缺陷、建议以及可行性
2、具体实施遇到困难
导师会利用自己的已有经验和资源来帮助你解决问题。
3、完成论文,提交给导师修改
导师会根据论文情况,提出哪里需要进一步论证?哪里过于冗长?哪里采用的方法不合适……
4、发表期刊的选择
导师可以结合你的论文水平以及各大期刊特点为你建议合适的发表选项。
科研之路
道阻且长,行则将至
专注、勤奋
是这条花开之路的代名词
愿所有上大研究生都可以抱有
一份热爱、一份冲劲
无愧“研究生”这一头衔
无愧自己的拼搏努力
用双手顶起自己的一片天
用双脚踏出自己的一片地
真正将科研之路
走为自己的康庄大道
End
我的flag!一大波考试即将来袭,重点