研究方法與研課題申報2016崗前培訓(xùn)

教學(xué)、科研是高等學(xué)校的中心任務(wù)，自然也是高校教師的中心工作。科研中心工作中教師最關(guān)注最在意兩個問題：科研成果與科研項目。人人都希望自己有突出的科研成果與高級別的科研項目！如何做到？除了主觀努力外，還涉及兩個因素：1）是否掌握了從事科學(xué)研究的方法？2）是否掌握了科研項目申報的技巧？科學(xué)研究方法與科研項目申報方

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發(fā)湖南師范大學(xué)物理與信息科學(xué)學(xué)院2016年10月12日一、科學(xué)研究的基本概念二、科學(xué)研究的一般方法三、科學(xué)研究的途徑四、科研項目的申報內(nèi)容：1、科學(xué)的定義：人們對客觀世界的規(guī)律性認識，隨著各種認識活動的不斷深化，形成了對事物比較完整而系統(tǒng)的知識。2、科學(xué)的分類：哲學(xué)：包括形而上學(xué)、知識論、倫理學(xué)的研究。試圖回答對世界起源、知識獲取、善惡觀念等問題的回答。一、科學(xué)研究的基本概念自然科學(xué)：研究自然界的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、形態(tài)和運動規(guī)律的科學(xué)。是人類生產(chǎn)、實踐經(jīng)驗的總結(jié)。分為三類：基礎(chǔ)科學(xué)：物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、天文、生物、地理以及由此產(chǎn)生的交叉科學(xué)與邊緣學(xué)科；技術(shù)科學(xué)：能源科學(xué)、材料科學(xué)、自動控制理論、電子信息、通信科學(xué)等；應(yīng)用科學(xué)：水利工程學(xué)、土木建筑學(xué)、醫(yī)學(xué)等社會科學(xué)：研究各種社會現(xiàn)象的科學(xué)。包括政治學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、法學(xué)、教育學(xué)、文藝學(xué)、史學(xué)等。社會科學(xué)中的許多學(xué)科都屬于上層建筑范疇。在階級社會中，社會科學(xué)具有階級性。自然科學(xué)與社會科學(xué)交叉的科學(xué)：量子經(jīng)濟學(xué)：用量子物理理論研究當(dāng)代經(jīng)濟學(xué)問題。英國女王大學(xué)專門設(shè)立量子經(jīng)濟學(xué)研究所；勢科學(xué)：用位勢、電勢、量子勢、規(guī)范勢、化學(xué)勢等自然科學(xué)的勢概念研究經(jīng)濟、社會、管理、教育等領(lǐng)域的問題。（西安交大：李昌德）3．科學(xué)研究的定義：整理、修正、創(chuàng)造知識以及開拓知識新用途的探索性工作?？茖W(xué)研究是科學(xué)認識的一種活動，是人們對自然界的認識和現(xiàn)象由不知到知之較少，再由知之不多到知之較多，不斷深化進入到事物內(nèi)部，發(fā)現(xiàn)其基本規(guī)律的認識過程。用數(shù)學(xué)群理論研究企業(yè)、公司的結(jié)構(gòu)以及社會科學(xué)問題。4、科學(xué)研究的分類：、基礎(chǔ)研究：對新理論，新原理的探討，目的在于發(fā)現(xiàn)新的科學(xué)領(lǐng)域，為新的技術(shù)發(fā)明和創(chuàng)造提供理論源泉。、應(yīng)用研究：把基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn)的新理論應(yīng)用于特定的目標(biāo)研究，它是基礎(chǔ)研究的繼續(xù)，目的在于為基礎(chǔ)研究的成果開辟具體的應(yīng)用途徑，使之轉(zhuǎn)化為實用技術(shù)。、開發(fā)研究：把基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究應(yīng)用于生產(chǎn)實踐的研究，是科學(xué)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的中心環(huán)節(jié)。5、科學(xué)研究的特點：1）、科學(xué)研究的繼承性科學(xué)研究是傳承、連續(xù)、終身學(xué)習(xí)的不斷認識過程，是科研工作者一代又一代進行探索、不斷發(fā)現(xiàn)真理并積累科學(xué)知識的過程。任何人的任何科研活動，究其本源是站在前人的肩膀上向上不斷攀登的過程。一個人的精力、智力和體力總是有限的，但科學(xué)研究隊伍綿延無限，前赴后繼，不斷壯大。摘取的科研成果豐富了人類智慧、壯大了人類技能、并繼續(xù)為人類進步鋪設(shè)通天之梯！2）、科學(xué)研究的創(chuàng)新性科學(xué)研究必須以取得新的結(jié)果作為衡量成功與否的標(biāo)準(zhǔn)。這是一種創(chuàng)造性勞動。新的結(jié)果可能是新的發(fā)現(xiàn)、新的理論，或是新的方法、新的工藝；也可能是一種新材料，或一個新的器件等等?？茖W(xué)研究必須在前人的基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新?？茖W(xué)研究全過程中貫穿創(chuàng)新性。什么叫創(chuàng)新？創(chuàng)新（Innovation）一詞最初來自于拉丁“Innovare”其原意有三層含義：更新、變革、制造新事物。中國古代歷史著作：將創(chuàng)新定義為創(chuàng)立或制造新事物；20世紀初，美籍奧地利經(jīng)濟學(xué)家熊彼特將創(chuàng)新定義為“新的生產(chǎn)函數(shù)的建

立，即企業(yè)對生產(chǎn)要素之新的組合”；當(dāng)代國際知名管理專家艾牛頓將創(chuàng)新定義為“新思想到行動”目前國際上公認的創(chuàng)新的定義：人類所有實踐領(lǐng)域內(nèi)凡屬打破傳統(tǒng)、開拓新路的思想、行為其及成果都是創(chuàng)新。創(chuàng)新性分為：原創(chuàng)性創(chuàng)新，擴展性創(chuàng)新、集成性創(chuàng)新、交叉性創(chuàng)新等等。6、科學(xué)研究方法：公欲善其事，必先利其器。這里利器指的是科學(xué)研究中要采用的研究方法1）、科學(xué)研究方法的定義：從事科學(xué)研究所遵循的、有效的、科學(xué)的研究方式、規(guī)則及程序。是廣大科研工作者長期積累的智慧的結(jié)晶。是從事科學(xué)研究的有效工具?？茖W(xué)研究并沒有一成不變的方法，沒有一個放之四海皆準(zhǔn)的模式：有些人通過埋頭做科學(xué)實驗，細心觀察發(fā)現(xiàn)了新的現(xiàn)象，如倫琴發(fā)現(xiàn)X射線；有些人按照概念做實驗，像居里夫人，從大量的礦石里面提煉出放射性元素—鐳；有些人是從廣泛收集資料和觀察，悟出一些觀點，如達爾文的進化論；也有些人提出了一些新概念，像麥克斯韋的電磁場理論、愛因斯坦的相對論；還有一些是把不同的學(xué)科交叉聯(lián)系起來，像維納提出的控制論。因此，獲得創(chuàng)造性的途徑與方法是多樣的。2）、科學(xué)研究方法的作用與意義作用：能夠引導(dǎo)科研工作者沿著正確的方向從事科學(xué)研究活動而不至于誤入歧途。能夠物化為科研生產(chǎn)力，提高科研工作效率，促進多出成果，出好成果，出標(biāo)致性成果。培根說得好：跛足而不迷路能超過健步如飛但誤入歧途的人。法國大生理學(xué)家貝爾納說：良好的方法能使我們更好地發(fā)揮運用天賦的才能；而掘劣的方法則可能阻礙才能的發(fā)揮。巴普洛夫曾告誡青年學(xué)生：初學(xué)研究的障礙在于缺乏研究法，科學(xué)研究頭等重要的任務(wù)是制定研究法。意義：①、正確的科學(xué)研究方法是科研工作成功的關(guān)鍵，是構(gòu)建知識體系和科學(xué)大廈必不可少的要素。古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里德：從公理和公設(shè)出發(fā)，用演繹法把幾何學(xué)的知識貫穿起來，提示了一個知識體系的整體結(jié)構(gòu)--歐幾里德幾何學(xué)；俄國化學(xué)家門捷列夫：并沒有發(fā)現(xiàn)過一個新的元素，但他用分析歸納方法把當(dāng)時發(fā)現(xiàn)的63種元素排列成一張元素周期表。人們利用這張表，不但改正了一些元素的原子量的測量錯誤，而且發(fā)現(xiàn)了許多新的元素。歐幾里德幾何學(xué)的建立、門捷列夫周期表的創(chuàng)建，是與當(dāng)時那些科學(xué)家采用正確的科學(xué)研究方法分不開的。若沒有公理化方法論體系，就沒有歐幾里德幾何學(xué)體系；若沒有門捷列夫周期系的研究方法，那些物質(zhì)元素就是一些雜亂無章的符號?、?、錯誤的科學(xué)研究方法會導(dǎo)致謊謬的結(jié)論甚至偽科學(xué)，嚴重阻礙科學(xué)發(fā)現(xiàn)的進程。牛頓：創(chuàng)立牛頓力學(xué)而聞名世界的科學(xué)家。但他研究自然科學(xué)的方法帶有形而上學(xué)的色彩。他孤立地、絕對地看待“質(zhì)量”與“力”，試圖把一切自然現(xiàn)象歸結(jié)為機械運動，在機械唯物論與宗教環(huán)境的影響下，陷入了唯心主義的泥潭。導(dǎo)致他后半生為神學(xué)所累，在科學(xué)上一事無成，成為科學(xué)史上的一大憾事！牛頓后半生在科學(xué)研究上的失敗歸結(jié)為科學(xué)研究方法上的失敗。3）科學(xué)研究方法的開放性不同的學(xué)科均有著各自不同的科學(xué)研究方法，科學(xué)研究方法也是一個開放、發(fā)展的系統(tǒng)。時代在進步，科學(xué)在發(fā)展?？茖W(xué)研究方法也要相應(yīng)改革與發(fā)展。在科研工作中，借鑒、傳承前人的科學(xué)研究方法很有必要，而改革、創(chuàng)新科學(xué)研究方法更為重要。科研工作者應(yīng)該結(jié)合學(xué)科特點學(xué)習(xí)、研究、自覺使用科學(xué)研究方法，有效指導(dǎo)自己的科研工作，在實踐中不斷豐富與發(fā)展科學(xué)研究方法的知識體系。二、科學(xué)研究的一般方法科學(xué)研究的一般方法可以劃分為三大類型：（一）經(jīng)驗方法科學(xué)研究中有待解決的問題都是與研究對象的本質(zhì)和規(guī)律有關(guān)的問題，而本質(zhì)和規(guī)律是隱藏在現(xiàn)象中的，即在經(jīng)驗材料的背后。只有在關(guān)于對象的經(jīng)驗材料十分完備、準(zhǔn)確可靠時，才能在這些材料的基礎(chǔ)上建立正確的概念和理論，揭示對象的本質(zhì)和規(guī)律，才能解決科研課題，即解決科學(xué)的問題。獲得經(jīng)驗材料的方法就是經(jīng)驗方法，通常包括如下四個方面：1．文獻研究法科學(xué)的發(fā)展有很強的歷史繼承性，文獻研究就是為了對所要解決的科學(xué)技術(shù)問題有個全面的歷史的了解。有了這種了解，才能站在前人的肩膀上，把前人和當(dāng)代的成果作為進一步前進的起點，不重復(fù)前人已經(jīng)做過的工作，避免前人已經(jīng)走過的彎路，把精力放在創(chuàng)造性的研究上。文獻研究法就是有關(guān)專業(yè)文摘、索引、工具書、光盤以及Internet信息資源等文獻的檢索方法、發(fā)揮文獻價值與創(chuàng)造性地利用文獻的方法。我們物理信息科學(xué)學(xué)院每年花費20萬元購買了美國物理、英國物理雜志系列的網(wǎng)絡(luò)版。只要輸入一個關(guān)鍵詞，就能找到與該關(guān)鍵詞相關(guān)的文獻資料，十分方便。社會調(diào)查法社會調(diào)查法就是人們有目的、有意識地對社會現(xiàn)象進行考察，從中獲得來自社會系統(tǒng)中各種要素和結(jié)構(gòu)的直接資料的一種方法。根據(jù)調(diào)查目的、調(diào)查對象和調(diào)查內(nèi)容的不同，社會調(diào)查法可分為訪問調(diào)查、問卷調(diào)查、個案調(diào)查等多種方法。在社會科學(xué)研究中，經(jīng)常使用問卷調(diào)查法。實地觀察法實地觀察法是研究者有目的、有計劃地運用自己的感覺器官或借助科學(xué)觀察儀器，直接了解當(dāng)前正在發(fā)生的、處于自然狀態(tài)下的自然與社會現(xiàn)象的方法。4．實驗研究法實驗作為一種科學(xué)認識方法，開始是應(yīng)用于自然科學(xué)領(lǐng)域，以后逐漸移植到社會科學(xué)領(lǐng)域。實驗研究法是實驗者有目的、有意識的通過改變某些自然、社會環(huán)境的實踐活動，來認識實驗對象的本質(zhì)及其規(guī)律的方法。實驗研究法的基本要素是實驗者：即實驗研究中有目的、有意識的活動主體；實驗對象：即實驗研究所要認識的客體；實驗環(huán)境和手段：即實驗對象所處的實驗條件。實驗研究的過程，就是這些要素相互作用、相互影響的過程。（二）理論研究方法要達到完整的科學(xué)認識，僅僅運用經(jīng)驗方法是不夠的，還必須運用科學(xué)認識的理論方法對調(diào)查、觀察、實驗等所獲得的感性材料進行整理、分析，把原來屬于零散的、片面的和表面的感性材料進行加工，使之上升為本質(zhì)的、深刻的和系統(tǒng)的理性認識?？茖W(xué)研究方法中的理論方法就是提供這種從感性認識向理性認識飛躍的切實可行的、具體的思考方法與加工處理的步驟與方法。它主要包括兩個方面：1．?dāng)?shù)學(xué)方法所謂數(shù)學(xué)方法，就是在撇開研究對象的其他一切特性的情況下，用數(shù)學(xué)工具對研究對象進行一系列量的處理，從而作出正確的說明和判斷，得到以數(shù)字形式表述的成果（數(shù)學(xué)建模）?？茖W(xué)研究的對象是質(zhì)和量的統(tǒng)一體，它們的質(zhì)和量是緊密聯(lián)系,質(zhì)變和量變是互相制約的。要達到真正的科學(xué)認識，不僅要研究質(zhì)的規(guī)定性，還必須重視對它們的量進行考察和分析，以便更準(zhǔn)確地認識研究對象的本質(zhì)特性。2．思維方法科學(xué)的思維方法是人們正確進行思維和準(zhǔn)確表達思想的重要工具，在科學(xué)研究中最常用的科學(xué)思維方法包括歸納演繹、類比推理、抽象概括、思辯想象、分析綜合等，它對于一切科學(xué)研究都具有普遍的指導(dǎo)意義。這里著重介紹類比方法類比方法：甲事物具有性質(zhì)ABCDE乙事物具有性質(zhì)ABCD？由此類比：B事物具有性質(zhì)E。關(guān)比方法得到的結(jié)論正確與否由實驗檢驗確定。物理學(xué)中的量子力學(xué)就是將光學(xué)與力學(xué)進行類比產(chǎn)生的新理論光

學(xué)波包光線群速折射率—坐標(biāo)的函數(shù)費馬定理:幾何光學(xué)波動光學(xué)波方程力

學(xué)質(zhì)點軌跡速度勢能—坐標(biāo)的函數(shù)哈密頓原理經(jīng)典力學(xué)波動力學(xué)?波方程?E.薛定諤花了一個星期的時間，就找到了這樣一個方程：物理實驗證明：微觀粒子的運動狀態(tài)都滿足這樣的方程。E.薛定諤獲得1932年諾貝爾物理學(xué)獎。E.薛定諤（三）系統(tǒng)科學(xué)方法1、系統(tǒng)科學(xué)：關(guān)于系統(tǒng)及其演化規(guī)律的科學(xué)：系統(tǒng)論、控制論、信息論、系統(tǒng)工程、大系統(tǒng)理論、系統(tǒng)動力學(xué)、運籌學(xué)、博弈論、耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)、超循環(huán)理論、一般生命系統(tǒng)論、社會系統(tǒng)論、泛系分析、灰色系統(tǒng)理論。2、系統(tǒng)科學(xué)方法：用系統(tǒng)科學(xué)的理論和觀點，把研究

對象放在系統(tǒng)的形式中，從整體和全局出發(fā)，從系統(tǒng)與要素、要素與要素、結(jié)構(gòu)與功能以及系統(tǒng)與環(huán)境的對立統(tǒng)一關(guān)系中，對研究對象進行考察、分析和研究，以得到最優(yōu)化處理的一種科學(xué)研究方法。3、系統(tǒng)科學(xué)方法的特點1）整體性特點把研究對象作為一個有機的整體系統(tǒng)去看待。系統(tǒng)的整體功能大于組成系統(tǒng)的各要素的功能之和。這一規(guī)律性要求人們在對系統(tǒng)的研究中，必須從有機整體的角度去探討系統(tǒng)與組成它的各要素之間的關(guān)系。需要研究系統(tǒng)與周圍環(huán)境之間的聯(lián)系和關(guān)系，從有機整體的角度去發(fā)揮系統(tǒng)的功能，把握系統(tǒng)的性質(zhì)與運動規(guī)律。2）綜合性特點A：客觀事物和工程都是一個系統(tǒng)，是由諸多要素按一定規(guī)律組成的復(fù)雜的綜合體，有其特殊的性質(zhì)、規(guī)律和功能；B：對任何客觀事物和具體系統(tǒng)的研究，都必須進行綜合考察，即從它的組成部分、結(jié)構(gòu)、功能及環(huán)境的相互聯(lián)系、相互作用和相互制約的諸方面進行綜合研究。3）動態(tài)性特點在物質(zhì)系統(tǒng)的動態(tài)過程中揭示它們的性質(zhì)、規(guī)律和功能。因為客觀世界中實際存在的一切系統(tǒng)，無論是在內(nèi)部的各要素之間，或系統(tǒng)與環(huán)境之間，都存在著物質(zhì)、能量、信息的流通和交換，因此實際系統(tǒng)都處于動態(tài)過程之中，而不是處于靜態(tài)，因此就必須堅持動態(tài)性原則。4）模型化特點在考察比較大且復(fù)雜的系統(tǒng)(如大型工程項目)時，因復(fù)雜系統(tǒng)因素眾多，關(guān)系復(fù)雜，一時難以完全把所有因素和關(guān)系都搞清楚，甚至有的因素也沒有必要完全弄清楚，而開始研究和處理問題時又往往要求進行定量分析，這就需要建立數(shù)學(xué)模型，即將系統(tǒng)加以簡化抽象為理想模型，從而通過對模型的實驗研究，達到較好地解決實際問題的目的。5）最優(yōu)化特點：運用系統(tǒng)科學(xué)方法解決實際問題時，從多個可能的方案中選擇出最佳方案，使系統(tǒng)的運行處于最佳狀態(tài)，達到發(fā)揮最優(yōu)功能的目標(biāo)。按照最優(yōu)化原則，系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間與系統(tǒng)和環(huán)境之間的聯(lián)系或結(jié)構(gòu)都必須處于最優(yōu)狀態(tài)，以發(fā)揮系統(tǒng)的特殊功能。三、科學(xué)研究的途徑（一）、科學(xué)問題的提出科學(xué)研究從一定意義上講，是不斷提出問題與解決問題的過程。能否提出有創(chuàng)見、合適的科學(xué)問題，對于獲取有價值的科研成果至關(guān)重要。科學(xué)始于問題，問題是最重要的。因為，問題是科學(xué)發(fā)展的動力；問題推動了理論的產(chǎn)生，推動了科學(xué)前進；問題是我們認識活動的起點。愛恩斯坦說：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要”，認為提出正確的科學(xué)問題往往等于解決了問題的一半。如何尋找科學(xué)問題？1、從科學(xué)實踐與科學(xué)理論的矛盾中尋找科學(xué)問題理論來自于實踐，并要回到實踐中去指導(dǎo)實踐，接受實踐的檢驗。隨著科學(xué)實踐的不斷發(fā)展，原有的理論不能解釋新的實踐事實時，或者與原有理論不相容時，這就使原有理論出現(xiàn)危機，暴露局限性，導(dǎo)致科學(xué)問題的產(chǎn)生。例如當(dāng)物理學(xué)中的黑體輻射不能用經(jīng)典理論解釋時，導(dǎo)致量子理論的科學(xué)問題產(chǎn)生。當(dāng)高速運動的特性不能用牛頓力學(xué)理論解釋時，就導(dǎo)致相對論的科學(xué)問題產(chǎn)生。2、從科學(xué)理論內(nèi)部的矛盾中尋找科學(xué)問題理論應(yīng)該是自圓其說的。理論本身不應(yīng)該存在邏輯矛盾。當(dāng)從一個理論或一個概念中可以推出邏輯矛盾時，就表明其存在內(nèi)在缺陷和有待進一步探討的問題。數(shù)學(xué)中的悖論和物理學(xué)中的佯謬就是典形的例子。一個理論看上去沒有問題，但在推論中卻證明了兩個相互矛盾的命題等價式。這個理論就包含著悖論，存在著缺陷或者表明理論中蘊含著未被人知的深刻內(nèi)容，需要科學(xué)家進一步探討?？茖W(xué)發(fā)展中就曾出現(xiàn)過物理學(xué)中的麥克斯韋妖、EPR佯謬；數(shù)學(xué)中的羅素悖論，就是典型的例子。3、從不同學(xué)派理論之間的矛盾中尋找科學(xué)問題由于研究者之間存在不同的主、客觀條件，在一個研究領(lǐng)域?qū)ν皇挛锿鶗胁煌目捶?，形成不同的理論或不同學(xué)派。如天文學(xué)中的日心說與地心說，地質(zhì)學(xué)中的漸變論與突變論。科學(xué)中常見這樣一種現(xiàn)象：不同學(xué)科的理論各自解釋了一大類現(xiàn)象，但它們之間卻存在著矛盾。如生物進化論與熱力學(xué)的矛盾：生物進化論認為：包括生命在內(nèi)的許多物質(zhì)系統(tǒng)可以不斷從低級到高級、從簡單到復(fù)雜進化；而熱力學(xué)第二定律認為：非生命的孤立系統(tǒng)會自發(fā)地從有序向無序退化。生物學(xué)與熱力學(xué)演化方向的矛盾，導(dǎo)致耗散結(jié)構(gòu)理論的產(chǎn)生。4、從社會需要與現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)手段局限的矛盾尋找科學(xué)問題科學(xué)技術(shù)上的創(chuàng)新與發(fā)明，一般都與生產(chǎn)實踐中的某種需要相聯(lián)系。正是在解決這種需要的過程中，促進了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。在16、17世紀，意大利因治理山洪的需要，促成了流體力學(xué)的產(chǎn)生；18世紀機器的制造與應(yīng)用，給近代力學(xué)的創(chuàng)立提供了支撐點與刺激力；紡織工業(yè)的發(fā)展引起印染上的需要，推動了有機化學(xué)的進

步。發(fā)明大王愛迪生的許多發(fā)明都與解決技術(shù)上的實際問題有關(guān)?？梢钥闯觯涸S多科學(xué)問題的提出，與解決生產(chǎn)實踐中的實際問題相關(guān)聯(lián)。5、從學(xué)科交叉、學(xué)科前沿?zé)狳c課題中尋找科學(xué)問題在知識經(jīng)濟時代，飛速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)使知識總量成幾何級數(shù)增長。學(xué)科交叉、融合產(chǎn)生的新學(xué)科、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。交叉學(xué)科中有著豐富的科學(xué)問題。例如計算機科學(xué)、通信科學(xué)與物理學(xué)中的量子力學(xué)交叉，形成了量子計算、量子通信中許多的科學(xué)問題。學(xué)科前沿?zé)狳c課題中探索性問題多，通過前沿?zé)狳c課題文獻閱讀，能比較容易找到科學(xué)問題。（二）尋找突破口（切入點）提出問題以后，要尋找研究這個問題的突破口。尋找突破口是科研中最重要的一步，也是最富有創(chuàng)造性的活動。其任務(wù)是搜集、獲得、整理和加工信息，摸清問題的現(xiàn)狀，準(zhǔn)確判斷所研究課題的切入點，從而形成自己的初步觀點。尋找突破口的途徑一般有兩個：以已有的研究做為自己的起點。注意前人文獻中不同的報告和特點及差別；注意前人研究的空白及不一致的地方。這實際上是在原范疇之內(nèi)尋找處女地。廣泛瀏覽各種資料,了解其他學(xué)科的進展，注意有無可利用的新原理、新技術(shù)，將其移植到自己的科學(xué)問題上。這實際上是在原范疇之內(nèi)尋找一個出口，與別的范疇交融，形成新領(lǐng)域。要靠邏輯思維、直覺及靈感尋找突破口。（三）提出假設(shè)或解決方案確定突破口之后，要提出假設(shè)。因為研究工作往往本身就是提出假設(shè)?？茖W(xué)發(fā)展是通過不斷提出試探性猜想（假說，假設(shè)）或解決方案，并不斷反駁(即排除猜想中的錯誤)而實現(xiàn)的。假說通常是在經(jīng)驗、學(xué)問上產(chǎn)生出來的，是想象力的產(chǎn)物，是認識的飛躍，是科研中最困難的一步,須付出巨大的努力。我們可以根據(jù)信息庫中的信息（文獻資料、實驗、經(jīng)驗和理論知識），從現(xiàn)實出發(fā)，針對問題提出猜測性的假說或解決方案。（四）前驗評價（假說涵義的展開）提出假說后，就要找證據(jù)，以證據(jù)來判斷、來說明自己假說的“正確”和“真實”。要在觀測、實驗、生產(chǎn)中應(yīng)用這些假說于實踐并檢驗，通過演繹邏輯，推導(dǎo)出若干結(jié)論，并加以比較,以判定理論在邏輯上的嚴謹性。這叫前驗評價。假說+前驗評價=嘗試性理論。（五）后驗評價（實踐檢驗,排除錯誤）愛恩斯坦說：任何重要規(guī)律都必須得到至少兩種獨立實驗方法的驗證。把從嘗試性理論推導(dǎo)出的預(yù)見同觀測、實驗和生產(chǎn)中的應(yīng)用結(jié)果一一加以比較,即為后驗評價。如果同實際符合，假說就可以上升為理論。如為部分符合，則可附加補充條件，修正假說，直到建立新的理論,綜合解釋所有事實。排除錯誤需要“大膽嘗試，嚴格檢驗”，用批判性思維，多找毛病。后驗評價階段還要考慮對已經(jīng)取得的成果是否能進行擴展。上述方法為“自上而下”的科學(xué)研究方法，即從假說出發(fā)得到對所考察事物的描述，從而得到對特殊事例的預(yù)言（從理論/假說到實際/實驗）。愛恩斯坦創(chuàng)立狹義相對論與廣義相對論采用就是這種方法。愛恩斯坦從經(jīng)典物理學(xué)理論體系內(nèi)在邏輯的不統(tǒng)一性—牛頓力學(xué)與電磁學(xué)的不統(tǒng)一性發(fā)現(xiàn)了絕對時空觀存在的問題，提出了新的相對性原理與光速不變原理的假設(shè)，并設(shè)計若干實驗驗證。廣義相對論的產(chǎn)生正是愛恩斯坦采用后驗評價獲得的成果：愛恩斯坦將狹義相對論的成果進一步推廣：將物質(zhì)的分布狀態(tài)與時間、空間的性質(zhì)聯(lián)系了起來，提出了引力場中時空彎曲的假設(shè)，得到了有關(guān)實驗的驗證。另一個更普遍的方法，可稱為“自下而上”的方法：（從實際/實驗上升到理論）從現(xiàn)象的實際出發(fā),系統(tǒng)整理實驗原始數(shù)據(jù),并推導(dǎo)出某些規(guī)律;將規(guī)律提煉成假說,再推廣為更普遍的定律；根據(jù)定律在新的領(lǐng)域?qū)ΜF(xiàn)象作出預(yù)言；再用實驗驗證預(yù)言；通過點滴積累,得出比事實總和更深刻的理論。“自下而上”的方法伴隨著實驗的進展而發(fā)展。（從實際/實驗上升到理論）玻爾創(chuàng)立的氫原子量子理論是采用“自下而上”的方法得到的。玻爾將盧瑟福有核模型、氫原子光譜資料、普朗克與愛恩斯坦的量子論三個表面上毫不相干的實驗事實聯(lián)系起來，提出了定態(tài)、躍遷、角動量量子化假設(shè)，成功地解釋了氫原子與類氫離子光譜。利用后驗評價，夫蘭克—赫茲設(shè)計實驗進一步驗證了原子能級的存在。四、科研項目的申報一般地說：科研項目申報成功的多與少，對一所學(xué)

校、是師資實力強弱的反映，對老師個人，是學(xué)術(shù)水平高低的反映。（一）、科研項目分類一般類型：理論性研究項目、實驗性研究項目、綜合性研究項目；基本類型：基礎(chǔ)性研究項目、應(yīng)用性研究項目、開發(fā)性研究項目；特殊類型：專項研究項目、委托研究項目、自選研究項目；橫向類型：資金來自于企業(yè)。（二）、科研項目選題的一般原則科研項目選題是科學(xué)研究的第一步，決定著科研工作的方向，決定著科研項目研究的成功與失敗。科研項目選題一般應(yīng)遵循一定的原則：1、創(chuàng)新性原則科學(xué)研究活動具有探索性質(zhì)，包括科學(xué)問題、技術(shù)問題中的新原理、新方法、新材料、新工藝等?？蒲许椖可陥蟮脑u價指標(biāo)之一就是項目選題是否具有創(chuàng)新性。A：創(chuàng)新是科研項目申請成功的關(guān)鍵；B：創(chuàng)新必須立足于充分的內(nèi)查外調(diào)；C：創(chuàng)新要有必要的基礎(chǔ)（自身的知識積累）D：創(chuàng)新應(yīng)求真務(wù)實，不能假、大、E：創(chuàng)新的目標(biāo)要具體可行，不可太大，也不能太?。籉：創(chuàng)新的要點應(yīng)簡潔明了——思路（概念）創(chuàng)新、方法（技術(shù)）創(chuàng)新、結(jié)果創(chuàng)新。創(chuàng)新源自申請者的多年知識積累和對科研動態(tài)的洞察。在確定研究方向之后，必須進行充分調(diào)研，全面了解項目的近期進展，特別要了解本領(lǐng)域尚未解決的關(guān)鍵科學(xué)和技術(shù)問題，選定自己工作的切入點。我在審閱一些水平不高的申請書時，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)申請者對國內(nèi)外相關(guān)研究進展知之甚少，許多必要的文獻未曾瀏覽，因此，提出的問題較為陳舊，甚至重復(fù)別人已經(jīng)做過的工作；有些設(shè)想“劍走偏鋒”，糾纏于一些細枝末節(jié)；這樣的申請注定不能成功，必須脫胎換骨。應(yīng)該指出，大多數(shù)申請者不是天才，不大可能在一項課題申請中提出石破天驚的偉大計劃，因此，創(chuàng)新的設(shè)想必須務(wù)實?？傮w上應(yīng)把握一點：做前人沒有做過的事情，或者做前人雖已做過但未有理想結(jié)果的事情。按錢偉長先生的思路，用新思想、新方法來解決新問題是最理想、最值得稱道的創(chuàng)新，但我等凡夫俗子一般難以達到這樣的境界，我們設(shè)定的工作目標(biāo)中，至少在思想、方法和結(jié)果這三方面有一點是全新的！如果三方面都乏善可陳，則必?zé)o成功的希望。創(chuàng)新的目標(biāo)必須適中，要在有限的時間（三、四年）內(nèi)實現(xiàn)有限的目標(biāo)。有的申請者把創(chuàng)新目標(biāo)定得太多、太龐雜，很難令人相信其實現(xiàn)的可能性；有的申請好像要做一個大習(xí)題，創(chuàng)新程度太小，也很難得到認同。這兩個方面的偏差經(jīng)常是科研項目評審人投否決票的理由。對于創(chuàng)新要點，申請者要心里有數(shù)，給予簡明扼要的表述，講清申請課題的思路（概念）創(chuàng)新、方法（技術(shù)）創(chuàng)新、結(jié)果創(chuàng)新之處。由于原始性創(chuàng)新很難，很多人在做集成創(chuàng)新的工作，也就是說，針對某個亟待解決的問題，實現(xiàn)多種方法的巧妙組合，采用移植法或借道法（即借用其它學(xué)科或問題的處理途徑），以綜合集成的思路攻克難題，對于初出茅廬的申請者，這不失為一種創(chuàng)新良策。2、可能性原則完成科研項目需要最基本的三個條件：研究基礎(chǔ)、實驗設(shè)備、智慧技能。如何把握科研項目選題的可能性原則？A：選擇的項目課題是否具備足夠的理論基礎(chǔ)、實驗設(shè)備？B：是否具備選擇的課題的硬件與軟件條件（試驗場地、信息來源與有效處理）？C：是否具備比較完善的檢測技術(shù)與分析方法？D：項目組成員是否能勝任項目的研究。3、優(yōu)勢性原則優(yōu)勢性原則是指在項目選題時，要從國家、本省市、本單位及個人的長處出發(fā)，充分發(fā)揮已有優(yōu)勢，揚長避短。應(yīng)從宏觀與微觀優(yōu)勢兩個方面考慮。宏觀優(yōu)勢：國家、本省市、本單位的地理環(huán)境、自然資源等條件；微觀優(yōu)勢：項目組人員的結(jié)構(gòu)、素質(zhì)、知識、技能及創(chuàng)新性4、需要性原則在選擇項目課題時，要從社會發(fā)展、人民生活、科學(xué)技術(shù)等的需要出發(fā)，優(yōu)先選擇關(guān)系國計民生、學(xué)科發(fā)展函待解決的重要科學(xué)理論與技術(shù)研究問題。需要考慮的問題有：選擇的項目課題是否為近期該領(lǐng)域的熱點問題？與本地區(qū)及國家科學(xué)技術(shù)中長期發(fā)展規(guī)劃是否一致？5、發(fā)展性原則要考慮所選項目課題是否具有發(fā)展前景，推廣價值、普遍意義、可持續(xù)的創(chuàng)新性、可否能促進系列相關(guān)問題的解決，是否能夠衍生新的研究領(lǐng)域與新的研究課題。6、團隊性原則申請項目內(nèi)容與目標(biāo)的實現(xiàn)，需要一支學(xué)術(shù)水平高、結(jié)構(gòu)合理的優(yōu)秀團隊。在籌建團隊時應(yīng)該注意以下七點：、青年申請者應(yīng)該有一位稱職的同行“軍師”；、中老年申請者至少應(yīng)該有一兩位博士幫襯；、申請者至少應(yīng)該有一位志同道合的合作者；、老中青應(yīng)該適當(dāng)搭配，切忌只有研究生搭檔；、團隊?wèi)?yīng)該有較長期的合作關(guān)系，切忌臨時拼湊；、分工應(yīng)該明確（總體負責(zé)、實驗設(shè)計、分析計算 等）；、團隊人數(shù)應(yīng)該恰當(dāng)，以5～8人為宜。（三）、科研項目選題方式科研項目不會從天而降、而是來自研究者的勤奮實踐和篩選凝煉1、從招標(biāo)范圍中選題例如國家自然科學(xué)基金課題：項目指南：招標(biāo)范圍、鼓勵研究領(lǐng)域。2、從碰到的問題選題研究者務(wù)必注意日常研究中觀察以往沒有觀察到的的現(xiàn)象；發(fā)現(xiàn)以往沒有發(fā)現(xiàn)的問題。記錄與積累研究成果，捕捉信息，不斷為選題提供線索。牢記：“機遇只偏愛那些有準(zhǔn)備的頭腦”3、從文獻的空白點選題研究者可根據(jù)自己的特長與已經(jīng)掌握的專業(yè)發(fā)展趨勢，查閱本專業(yè)近一、二十年以來國內(nèi)外的文獻，從中吸取精華、尋找空白點。這類課題具有先進性和生命力，有可能在前人工作的基礎(chǔ)上提出新觀點、新理論、新方法。4、從已有項目的延伸中選題延伸性選題是根據(jù)已完成課題的范圍與層次，從其廣度與深度方面再次挖掘產(chǎn)生的新課題。研究者應(yīng)通過重視課題的橫向聯(lián)系、縱橫交叉、相互滲透的現(xiàn)象，進行延伸性選題，使自己的研究工作步步深入、使已有的理論與假說日趨完善，達到學(xué)術(shù)的新高度。我主持的五個國家自然科學(xué)基金項目：1994年：光與原子相互作用時的熵與纏繞；1997年：熵光學(xué)研究；2003年：熵理論在量子信息處理中的應(yīng)用;2009年：三能級開放系統(tǒng)的非馬爾科夫糾纏動力學(xué)與量子信息處理;2013年：量子存儲支撐的超熵壓縮與超低噪聲量子信息處理。基本是通過延伸性選題獲得成功的。5、從跨研究領(lǐng)域中選題學(xué)科交叉能產(chǎn)生新的學(xué)科、新的理論、新的原理、新的方法。具有跨研究領(lǐng)域的專業(yè)知識、又具有敏銳的觀察力的研究者，可以從跨領(lǐng)域的研究中選題，從而獲得科學(xué)上的重大突破。我目前從事的量子計算、量子信息研究領(lǐng)域涉及量子物理、計算機科學(xué)、通信科學(xué)等跨學(xué)科領(lǐng)域。（四）、項目申請書的撰寫研究者選好項目課題后，如何將自己的研究思想與思路在申請書中予以充分的表達，即成為申報成功的關(guān)鍵。申請書的表達系統(tǒng)、理由充分、易獲資助；表達含糊或漏洞多，則難獲資助。申請者要學(xué)會書面表達技巧，充分反映課題的意義、思路與研究水平。1、申請書的主要內(nèi)容：、項目名稱、立項依據(jù)與研究內(nèi)容 立項依據(jù)研究內(nèi)容、研究目標(biāo)、以及擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問題。擬采取的研究方案及可行性分析項目的特色與創(chuàng)新之處年度研究計劃及預(yù)期研究結(jié)果3）、研究基礎(chǔ)與工作條件4）、經(jīng)費申請說明2、內(nèi)容撰寫技巧與注意事項1)、項目名稱項目名稱是申請書的重要組成部分，它是所申報課題研究內(nèi)容的高度概括，直接反映研究的水平、質(zhì)量、與意義，也是能否引起評閱人興趣的關(guān)鍵。項目名稱的確定準(zhǔn)則：確切：用詞準(zhǔn)確，恰如其分，切中要害，反映出研究內(nèi)容的范圍和要達到的深度；簡結(jié)：在能將意思表達清楚的前提下，標(biāo)題越短越好，使人一目了然。富有特色：名稱能夠反映課題的研究特色，具有吸引力。2）、立項依據(jù)與研究內(nèi)容這部分是申請書能否獲得批準(zhǔn)的關(guān)鍵。表達時要指明項目研究的迫切性，使評審人一看就產(chǎn)生非資助研究不可的緊迫感。還要表明研究思想的新穎性、科學(xué)性或?qū)嵱脙r值。立項依據(jù)：闡述項目涉及的研究在該研究前沿領(lǐng)域所處的學(xué)術(shù)地位或技術(shù)水平；闡述國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平、發(fā)展趨勢。指出現(xiàn)有研究存在的缺陷或尚待解決的關(guān)鍵技術(shù)或理論問題，提出自己的見解和觀點，指明進一步研究的方向。并附主要參考文獻（要有最新的文獻、學(xué)科領(lǐng)