浅谈科学研究与硕士研究生能力培养

浅谈科学研究与硕士研究生能力培养

光电工程学院　杭凌侠　徐均琪　潘永强

摘　要　科学研究是人们认识科学的一种活动，科学实验是科学研究的基础。硕士研究生在从事科学研究活动中，需要在指导老师的帮助下，通过重点环节能力培养训练，完成科学实验全过程，不断提高分析问题能力和提出问题能力，最终具备本学科独立承担专门技术工作的基本能力。

关键词　科学研究；硕士研究生；能力培养；重点环节

所谓硕士研究生，就是指在从事科学研究活动中以获取硕士学位为目的的学生。与本科生相比，研究生教育更注重培养学生研究问题和分析问题的能力，特别是该学科独立承担专门技术工作的基本能力。

科学研究是人们认识科学的一种活动，为了认识客观事物的内在本质和运动规律而进行的调查研究、实验、试制等一系列的活动。科学研究的基本任务就是探索、认识未知，从而达到系统化表述客观存在规律的目的。

自然科学研究基本过程一般包括三个主要步骤：发现问题（提出问题）、寻求客观事实与规律，获取结论。按照每一步骤的主要功能可划分为图1所示的五个主要环节。文中重点讨论在这些环节中如何进行硕士研究生能力的培养。

图1　自然科学研究基本环节

一、提出问题，明确硕士论文课题，初步培养学生分析问题能力

提出问题是科学研究开始的阶段，也可以称为准备阶段。科研课题的提出至关重要，需要课题提出者具有较丰富的研究经验，对本学科的前沿领域有较深刻的认识，或者积累了丰富的实践经验，对于客观事物有敏锐的感性认识。在这一环节中，硕士研究生尚不具备提出问题的能力，需要在指导老师的协助下共同确定硕士论文题目。

在这个过程中，指导老师的重要职责之一是从正在进行或即将进行科研项目中提炼出适合硕士研究生完成的相对独立课题，需要关注的重点是学科吻合度、工作量和题目的新颖性，在此基础上给出一个较宽泛的题目。为了达到训练学生分析问题能力的目的，指导老师应给学生相应的独立思考空间，必要时可依据学生查询和初步实验结果修订最终的硕士论文题目。学生需要在导师的帮助下解读论文题目，分析硕士论文题目内涵。在分析题目的过程中，通过资料查询和必要的实习或实验，探索课题的有效技术途径，进行课题的可行性论证，明确研究目的和研究对象等内容，最终确定硕士论文题目，完成硕士论文的开题报告。

二、寻求客观存在，获取科学事实，培养学生科学实验基本能力

进行科学实验的能力是学生所必需的基本能力之一。针对所要验证的假设，寻求客观存在事实。需要通过大量的资料查询、实验等手段来收集有关现象的资料，认识和表述客观存在现象，这是一个实践环节，也是进行课题研究的基础，是工科硕士研究生能力训练的重点环节。在这个环节中，重点训练硕士研究生的资料查询能力、实验设计与操作能力、实验数据处理能力、观察和发现问题的能力、文字描述表达能力。

在这个过程中，指导老师需要重点培养学生“用心”完成科学实验，而不是成为老师的机械手。曾经有学生按照老师的实验计划研究－10℃－150℃温度变化对薄膜折射率的影响，依据实验方案，需将样品放在半导体温控台上，进行实时测量，每10℃测试一次薄膜折射率。在实验进行的过程中，当样片从高温降低到－10℃的整个过程中，学生只是按部就班地进行测试和记录数据，全然不顾薄膜表面状态在－10℃已经发生变化（实际已经结冰）。在这个实验过程中，学生没有把自己当成实验的组织者，而仅仅当成指导教师的操作手，成为名副其实的用手做实验，而不是用心去思考。指导老师应该让学生明白：实验环节是错综复杂的，实验状态时刻在发生变化，对实验的过程监控及分析，远远比获取简单的数据显得更为重要，只有明确和彻底了解实验过程的信息，才能对实验结果的准确性、科学性做出合理的评判。

在培养学生“用心”完成科学实验的同时，注意培养学生严谨求实的工作作风，不断提高学生的实验设计与操作能力、实验数据处理能力、观察和发现问题能力等。指导老师要多与学生交流，加强课题组内的学术交流活动，不断提高学生的文字描述和口头表达能力。

三、分析评价科学事实，寻求客观规律，深入培养学生分析问题能力

寻求客观存在的过程，只能反映客观存在现象，不能说明现象存在的原因。寻求客观规律则需要整理分析、归纳总结所收集到的科学事实。采用适当的方法对资料进行分析，明确各种因素之间的关系，从而获得规律性的知识，达到验证假设的目的。这是一个从经验上升到理论、再由感性上升到理性的过程。这个环节需要课题研究者具有较好的理论基础、良好的逻辑推理能力、较强的分析评价能力、较高的总结归纳能力。

客观地说，目前我们的硕士研究生基本素质还处于一个较低的水平，即使在老师的指导下，也很难独立完成这一环节。在硕士研究生中最常见的现象之一就是，学生兴高采烈地来找导师，告诉老师实验任务完成了。但是实验事实说明了什么问题，获取的结论是什么，是否达到了预期的目的……学生不知道，因为根本没想过，甚至连基本的实验数据处理都没有完成。因而在这一环节中，特别注意不要让老师沦为学生的打工者，学生做完实验后，老师去分析结果甚至代替学生进行数据处理。指导老师需要多问学生几个为什么。引导学生对实验结果进行科学的分析及结果评价，让学生独立完成对实验结果的分析和评价，并初步提出与课题相关的规律或者趋势，这样才能不断提高学生分析问题的能力。

四、总结研究成果，提出科学假说，初步培养学生提出问题能力

总结研究成果，提出科学假说，是自然科学研究过程中的重要环节。课题研究者根据所获取的客观规律性的知识，进一步提炼总结并推广其适用范围，获得一个概括性的结论，提出某些定理、定律、原则或者观点，建立或补充完善科学的理论体系，并写出研究报告。

这个环节需要课题研究者具有深厚的理论知识基础、较强的文字表达能力、对课题的全面掌控能力、提出问题的能力。硕士研究生一般不具备这些能力。在课题总结阶段，重点训练硕士研究生进行归纳总结的能力，包括课题总结的规范性、系统性和科学性等内容。指导老师应重点关注学生在完成课题任务的研究总结基础上，引导学生提出课题目前存在的问题、后续研究工作的展望或者改进的可行性等内容，训练学生提出问题的基本方法和思路，初步培养学生提出问题的能力。

五、实践检验，培养学生的学科专业动手能力

实践检验环节是一个课题的验证阶段，也是下一个课题的准备阶段。通过实践验证环节，验证、补充、完善新理论，构成严谨、逻辑的科学体系。与此同时，发现新问题，建立新假设，开始新的科学研究内容。这是科学研究过程中的重要环节，也是下一个硕士研究生培养的开始阶段，可以放在硕士研究生课题开始前的实习阶段进行，初步培养学生的学科专业实验动手能力。

科学研究过程就是这样一个实践—理论—实践—理论……周而复始的循环过程，科学实验是科学研究的基础。对于硕士研究生来说，重要的是在学习专业理论的基础上，通过硕士学位论文课题这一过程，在指导老师的帮助下，熟练掌握资料查询能力和科学实验能力，包括实验设计操作能力、实验数据处理能力、实验过程表述能力和课题总结能力等，在完成科学实验的全过程中，不断提高分析问题能力和提出问题能力，最终具备本学科独立承担专门技术工作的基本能力。

参考文献：

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