科研技能訓(xùn)練課件

授課老師：郝瑞祥辦公地點(diǎn)：電氣樓602聯(lián)系電話(huà)：Email：科研技能訓(xùn)練1科研技能訓(xùn)練第一部分研究型設(shè)計(jì)第二部分實(shí)驗(yàn)型設(shè)計(jì)

第三部分科研技能培養(yǎng)

研究設(shè)計(jì)與技能培養(yǎng)在科學(xué)上最好的助手是自己的頭腦，而不是別的東西。

——[法]法布爾2科研技能訓(xùn)練

一．基本概念研究型設(shè)計(jì)有時(shí)也稱(chēng)為研究設(shè)計(jì)，是對(duì)科學(xué)研究的具體內(nèi)容與方法的設(shè)想和計(jì)劃安排，包括專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)。專(zhuān)業(yè)型設(shè)計(jì)指運(yùn)用專(zhuān)業(yè)理論和知識(shí)技術(shù)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要功能是為了解決實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果的有用性和獨(dú)創(chuàng)性。統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)指運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)理論和方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，以減少抽樣誤差和排除系統(tǒng)誤差。二．設(shè)計(jì)步驟選題→查詢(xún)→閱讀（專(zhuān)著、綜述、論文）→寫(xiě)出綜述→方案設(shè)計(jì)→做實(shí)驗(yàn)（樣本確定、誤差控制）→初步結(jié)果→開(kāi)題報(bào)告或研究設(shè)計(jì)書(shū)。第一部分研究型設(shè)計(jì)3科研技能訓(xùn)練1．科學(xué)性原則研究設(shè)計(jì)應(yīng)符合一般的自然規(guī)律，要在研究中不斷發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，修正和調(diào)整研究計(jì)劃或內(nèi)容，使之更加切合實(shí)際。2．創(chuàng)新性原則創(chuàng)新性是科學(xué)的靈魂。要注意盡可能地在研究設(shè)計(jì)中采用新觀點(diǎn)、新概念、新方法及新技術(shù)。3．規(guī)范性原則規(guī)范性包括研究設(shè)計(jì)最初的資料查詢(xún)、科研選題、開(kāi)題報(bào)告、研究設(shè)計(jì)書(shū)的撰寫(xiě)等。4．統(tǒng)計(jì)學(xué)原則在研究設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)充分考慮分組、例數(shù)、采用指標(biāo)、數(shù)據(jù)表達(dá)、誤差控制等方面的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法。三．設(shè)計(jì)原則4科研技能訓(xùn)練1．格式要求科研工作者對(duì)選擇的課題和研究?jī)?nèi)容所做的調(diào)研報(bào)告。因此，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告是課題之初的一項(xiàng)重要工作。開(kāi)題報(bào)告要能夠比較全面地反映課題研究的背景、研究意義以及國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，通過(guò)對(duì)比分析確定課題研究?jī)?nèi)容和研究方向。

對(duì)于博士生或碩士生而言，開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容應(yīng)由學(xué)生和導(dǎo)師共同計(jì)劃、修改和商定。2．主要內(nèi)容(1)題目和摘要要求中英文雙寫(xiě)。(2)課題來(lái)源即課題足正在承擔(dān)的項(xiàng)目，應(yīng)注明課題資助項(xiàng)目（或子課題）的來(lái)源和編號(hào)。四．主要內(nèi)容5科研技能訓(xùn)練(3)選題依據(jù)

闡述選題背景，突出研究意義及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的現(xiàn)狀，具體包括理論、方法和相關(guān)技術(shù)指標(biāo)等。(4)研究?jī)?nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)

包擴(kuò)主要研究?jī)?nèi)容、要解決的關(guān)鍵問(wèn)題、研究方法、技術(shù)路線(xiàn)、實(shí)驗(yàn)方案等；要詳細(xì)說(shuō)明可突破、改進(jìn)或完善的研究?jī)?nèi)容和研究方向，給出學(xué)術(shù)、技術(shù)等方面的有益價(jià)值，并說(shuō)明擬采用的理論模型、研究方法、技術(shù)路線(xiàn)、實(shí)驗(yàn)手段；要給出課題研究的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)。(5)可行性分析

研究基礎(chǔ)、已有條件和所需條件。6科研技能訓(xùn)練(6)研究目標(biāo)及計(jì)劃

應(yīng)給出切合實(shí)際的課題研究預(yù)期目標(biāo)，計(jì)劃進(jìn)度安排一般以一個(gè)季度或半年為一個(gè)階段比較合適。(7)關(guān)鍵問(wèn)題及其對(duì)策

根據(jù)課題組的研究基礎(chǔ)、技術(shù)經(jīng)驗(yàn)、工作條件和實(shí)驗(yàn)工作，分析可能遇到的關(guān)鍵問(wèn)題以及擬采取的措施。(8)參考文獻(xiàn)及其他

文后附參考文獻(xiàn)，其他附加內(nèi)容依據(jù)課題性質(zhì)而異，如項(xiàng)目成員簡(jiǎn)歷及經(jīng)費(fèi)預(yù)算等7科研技能訓(xùn)練一．基本概念實(shí)驗(yàn)型設(shè)計(jì)有時(shí)也稱(chēng)為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，是通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、采用實(shí)驗(yàn)的手段來(lái)從事科學(xué)研究的設(shè)想和計(jì)劃安排。下面以醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為例進(jìn)行說(shuō)明。1．處理因素處理因素即受試因素，通常指由外界施加于受試對(duì)象的因素，包括生物的、化學(xué)的、物理的或內(nèi)外環(huán)境的。

確定受試因素需要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

（1）抓住實(shí)驗(yàn)研究中的主要因素；

（2）找出非處理因素；

（3）處理因素必須標(biāo)準(zhǔn)化。第二部分實(shí)驗(yàn)型設(shè)計(jì)8科研技能訓(xùn)練2．實(shí)驗(yàn)對(duì)象實(shí)驗(yàn)對(duì)象即受試對(duì)象，其選擇對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有著極為重要的影響。如：大多數(shù)醫(yī)學(xué)科研的受試對(duì)象是動(dòng)物和人，也可以是器官、細(xì)胞或分子。在電力電子領(lǐng)域研究的是主電路拓?fù)洹㈦娮釉骷取?/p>

確定實(shí)驗(yàn)對(duì)象需要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)對(duì)象的純化；

（2）實(shí)驗(yàn)對(duì)象的依從性；（也稱(chēng)順從性、順應(yīng)性,指病人按醫(yī)生規(guī)定進(jìn)行治療、與醫(yī)囑一致的行為,習(xí)慣稱(chēng)病人“合作”;反之則稱(chēng)為非依從性。

（3）實(shí)驗(yàn)對(duì)象影響因素的控制。9科研技能訓(xùn)練3．實(shí)驗(yàn)效果實(shí)驗(yàn)效果即實(shí)驗(yàn)效應(yīng)，其內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的選擇和觀察方法兩個(gè)部分。而效應(yīng)指標(biāo)的正確選定是非常重要的。指標(biāo)的選擇有以下要求：

（1）客觀性

（2）有效性

（3）精確性

（4）特異性

（5）靈敏度（6）關(guān)聯(lián)性10科研技能訓(xùn)練二．設(shè)計(jì)步驟選題→查詢(xún)→方案設(shè)計(jì)→預(yù)實(shí)驗(yàn)→對(duì)比析因→初步方案→優(yōu)化方案→正式實(shí)驗(yàn)→誤差控制→初步結(jié)果→方案確定。三．設(shè)計(jì)原則

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義在于用較少的投入獲得較高的產(chǎn)出（可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果）。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需遵循以下基本原則：1．對(duì)照性原則

對(duì)照是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的首要原則。有比較才能鑒別，對(duì)照是比較的基礎(chǔ)。對(duì)照的種類(lèi)有很多，可根據(jù)研究目的和內(nèi)容加以選擇。11科研技能訓(xùn)練2．隨機(jī)化原則隨機(jī)化原則不僅要求有對(duì)照，還要求可能產(chǎn)生混雜效應(yīng)的非處理因素在各組中(對(duì)照和實(shí)驗(yàn)組)盡可能保持一致，以保持各組的均衡性。3．重復(fù)性原則重復(fù)性原則要求實(shí)驗(yàn)一定具有可重復(fù)性或再現(xiàn)性，其目的是使均數(shù)逼真，并穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)差，以保證得到的統(tǒng)計(jì)推斷具有可靠的前提。4．典型性原則實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要保證受試對(duì)象及實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有典型性，如此才能保證實(shí)驗(yàn)的有效性，并以之為基礎(chǔ)加以推廣和應(yīng)用。12科研技能訓(xùn)練四．基本要求1．?dāng)?shù)據(jù)表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表達(dá)應(yīng)具有直觀性、簡(jiǎn)便性。除了數(shù)據(jù)之外，主要形式還有圖（示意圖、直方圖等）和表（矩陣表等）。2．誤差控制實(shí)驗(yàn)誤差是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重要因素之一，需要認(rèn)真對(duì)待。需要控制的誤差有：抽樣誤差、感官誤差、系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、順序誤差、理論誤差、非均勻誤差等。3．實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程必須采用標(biāo)準(zhǔn)化的方法進(jìn)行，每一步必須有明確記錄，保證數(shù)據(jù)的可靠性。特別留意實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的意外現(xiàn)象和結(jié)果，在觀察中要把握機(jī)遇。13科研技能訓(xùn)練4．失敗分析認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)失敗，失敗乃成功之母，從失敗中找到解決問(wèn)題的辦法，直至取得成功。五．主要內(nèi)容1．格式要求以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)書(shū)的形式體現(xiàn)。2．具體內(nèi)容根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)書(shū)一般包括實(shí)驗(yàn)題目、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、預(yù)期成果、實(shí)驗(yàn)方法、技術(shù)路線(xiàn)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、已有及尚缺的實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題及對(duì)策、參考文獻(xiàn)等。14科研技能訓(xùn)練課題研究大致分為三個(gè)階段：一．科研前期的準(zhǔn)備階段（一）科研資料的收集1．收集的方式（1）課題組已有文獻(xiàn)；

（2）平時(shí)對(duì)有關(guān)文獻(xiàn)的收集積累；（3）根據(jù)專(zhuān)題進(jìn)行文獻(xiàn)檢索和收集；（4）從論文、綜述或?qū)Ｖ幸玫奈墨I(xiàn)。第三部分科研技能培養(yǎng)科研技能培養(yǎng)的最直接有效的途徑是參加課題研究。15科研技能訓(xùn)練2．收集的范圍一般開(kāi)始可以適當(dāng)放寬范圍，即除了專(zhuān)題文獻(xiàn)資料外，還應(yīng)該收集一些與之相關(guān)的文獻(xiàn)。在收集和閱讀完一定數(shù)量的文獻(xiàn)后，會(huì)形成對(duì)該專(zhuān)題的基本思路和構(gòu)架，這是再有針對(duì)性地補(bǔ)充必要的文獻(xiàn)，以保證充足的研究信息。3．收集最新原文收集的文獻(xiàn)，一是要新，盡量搜集國(guó)內(nèi)外近3-5年發(fā)表的論文及報(bào)道；二是要盡量搜集原文，尤其是原始研究論文。對(duì)于外文論文，是最能反映原作者本人的觀點(diǎn)、方法、數(shù)據(jù)和結(jié)果；三是直接從原作者處得到，如通過(guò)E-mail向作者所取論文單行本。16科研技能訓(xùn)練（二）文獻(xiàn)閱讀和整理1．準(zhǔn)確理解準(zhǔn)確理解原文，不能曲解原文的結(jié)果、觀點(diǎn)。2．抓住要點(diǎn)抓住最主要和最重要的方面，并在閱讀過(guò)程中形成一定的觀點(diǎn)，能夠按照既定的框架合乎邏輯地找到最關(guān)鍵的內(nèi)容。3．精讀與泛讀對(duì)于最新、設(shè)計(jì)合理、結(jié)果可靠、參考價(jià)值較大的重要文獻(xiàn)，應(yīng)認(rèn)真研讀。4．收集主要的數(shù)據(jù)5．形成自己的觀點(diǎn)17科研技能訓(xùn)練二、科研中期的提煉階段1．課題組織與分解

課題組織最需要解決的問(wèn)題是確定課題組成員、制定較為詳細(xì)的課題計(jì)劃及操作規(guī)程。采取目標(biāo)管理與過(guò)程控制相結(jié)合的方式，可有效保證課題認(rèn)真完成。

對(duì)于較大的課題（如863，973等），往往分解為若干個(gè)子課題，每個(gè)子課題選有子課題組長(zhǎng)，他們負(fù)責(zé)子課題的執(zhí)行和監(jiān)控，對(duì)總課題組負(fù)責(zé)。2．方案設(shè)計(jì)與實(shí)施

方案設(shè)計(jì)一般應(yīng)采取集體討論、專(zhuān)業(yè)小組集中的方式進(jìn)行。在正式定稿之前，要集思廣益，廣泛征求各種意見(jiàn)和建議。18科研技能訓(xùn)練

方案實(shí)施過(guò)程中需要注意：實(shí)驗(yàn)體系結(jié)構(gòu)是否完善，測(cè)量?jī)x器精密程度，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地是否符合要求，實(shí)驗(yàn)人員技能狀況，安全保障機(jī)制是否完善，實(shí)驗(yàn)過(guò)程是否可控，數(shù)據(jù)處理實(shí)時(shí)性與可靠性等。3．成果提煉與累積

提煉出有代表性的研究成果，并盡可能地在研究中將他們深入、擴(kuò)大。成果的提煉將以研究報(bào)告、學(xué)術(shù)論文或?qū)＠刃问教峤徽n題組存檔。三．科研后期的整理階段（一）研究材料的整理1．根據(jù)課題合同任務(wù)指標(biāo)，對(duì)比闡述任務(wù)完成情況19科研技能訓(xùn)練2．以表格或圖示提供具體數(shù)據(jù)，附錄相關(guān)證明

提供具體數(shù)據(jù)的圖示應(yīng)為元件或其復(fù)印件，并注明數(shù)據(jù)的來(lái)源、檢測(cè)儀器以及測(cè)量人員等；以表格提供的數(shù)據(jù)，應(yīng)有數(shù)據(jù)記錄者（包括處理者）的簽字；若是由委托機(jī)構(gòu)測(cè)量的數(shù)據(jù)，則需要加蓋單位的公章?？傊?，上報(bào)數(shù)據(jù)一定要有出處證明。3．對(duì)研究成果的分析和討論，重點(diǎn)闡述創(chuàng)新點(diǎn)

重點(diǎn)是提煉、闡述創(chuàng)新性研究成果。同事，應(yīng)附錄有關(guān)證明，如發(fā)表論文的原件或復(fù)印件，以及SCI、EI等檢索證明，專(zhuān)利證書(shū)等。20科研技能訓(xùn)練4．對(duì)研究成果的評(píng)述，包括先進(jìn)性、存在的問(wèn)題及展望

對(duì)取得的研究成果要實(shí)事