如何做研究-清华大学环境科学与工程系课件.ppt

科学研究与学术论文 什么是科学研究 科学研究方法论 污水处理技术研究的实例 如何写论文 自然科学研究的目的 自然科学包括科学理论和技术两大基本部分，是人类生产实践和科学实验经验的概括和总结，是人类知识的结晶。 研究自然科学的根本目的是为社会实践服务，尤其是为生产实践服务，以便于人类更有效地认识自然规律，为人类的生存创造更有利的条件。 自然科学技术研究的任务 基础理论研究：对未知的自然领域进行探索，以揭示和掌握自然事物和现象的性质及其规律性； 应用研究：研究如何把科学理论的研究成果应用于实际，解决社会实践中所提出来的理论和技术问题，研究如何把科学理论这种知识形态的生产力转化为生产技术、物化为直接的物质生产力的途径和方法（技术研发、产品试制和推广研究）。 科学研究 科学研究的特点：探索性、创造性； 科学研究的层次：基础研究、应用研究和试验方法与技术的发展等； 科学研究的过程：立项阶段、实施阶段、项目完成； 科学研究的成果及评价：不同的研究具有不同的形式和内容。 科学研究的方法论 科学研究的方法论 科学研究方法论概述 问题、假说和理论 一般科学方法：观察、实验、模型化、数学方法、公理化 系统科学方法和工程技术方法 科学研究方法论概述 方法的重要性： 毛泽东论方法：桥、船与过诃 “我们不但要提出任务，而且要解决完成任务的方法问题。我们的任务是过河，但是没有桥或没有船就不能过。不解决桥或船的问题，过河就是一句空话。不解决方法问题，任务也只是瞎说一顿。” 蒋南翔：干粮与猎枪；鱼与渔 清华优秀传统：大师授业点方法 胡适：科学精神-“拿证据来”，“科学方法”-“大胆的假设，小心的求证”。 研究方法的层次、分类和范畴 方法的层次性： 具体科学、技术学科的特殊研究方法:光谱分析法,条件反射法,同位素示踪法等； 各门科学、技术的一般研究方法:观察实验、假说方法、技术预测和评估方法、系统方法、数学方法等； 哲学层次上的方法,具有普遍适用性:辩证法唯物主义、历史唯物主义的方法； 自然辩证法主要关注“ 一般方法”。 研究方法分类 按功能分类： 获取科学事实的方法，如观察、实验、模拟 整理科学事实的方法，如归纳、统计 形成科学理论的方法，如演绎、数学、假说、公理化、自觉 系统科学方法，如系统论、控制论、信息论、耗散结构、自组织方法 工程技术方法 如何学习科学方法 时刻保持着学习方法论的兴趣 向经典作家学习 向杰出科学家学习 向科技史学习 在实践中学习 问题、假说和理论 问题、假说和理论 1 科学研究起源于问题 2 科研选题 3 假说方法：大陆漂移学说案例研究 4 科学理论 5 科学理论的演进 1 科学研究起于问题 20世纪初的“两朵乌云”引发物理学革命：相对论和量子论 第一朵乌云 以太漂移实验的零结果 Michaelson-Morley实验，没有测到以太相对于地球运动的速度。以太在哪里？危及到经典力学和电磁理论的根基。Einstein研究这一问题，提出狭义相对论。 第二朵乌云 黑体辐射实验中的紫外灾难 实验结果与经验定理，南辕北辙。M.Planck研究提出量子论。 科学问题 问题即矛盾；科学问题，是主体在当时知识背景下提出的关于科学认识和实践中需要解决而又未解决的矛盾,包含着一定的求解目标和求解范围,但尚无确定的答案。 爱因斯坦论“问题” 提出一个问题比解决一个问题更重要。因为解决问题也许仅仅是一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,从新的角度看待旧的问题,却需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正的进步。 怎样发现“问题”？ 实践与理论的矛盾:旧理论难解释新现象。 如.相对论、量子论 理论内部的矛盾:理论的推论中证明了两个矛盾命题?理论中有悖论；从理论中能推出它不能成立的结论?佯谬。 轻重物体下降问题. 不同理论、学派之间的矛盾:不同学派运用不同理论；不同学科领域的不同理论解释。 价格：必要劳动时间还是需求决定？ 社会需要而现有技术不能满足需要的矛盾。 如:SARS，激光照排、软件、手机等 2 科研选题 西谚：良好的开端是成功的一半。（可阐释为：一个好的选题，即是科研成功的一半。） （1）科研选题 为了实现某个特定目标所需要研究的一个或一组科学问题。 作为科研启始步骤——万事开头难，关系到科研方向、目标和内容，影响科研途径、方法，决定成果水平、价值和发展前途。 （2）科学研究中的战略和战术 战略：“凡属带有要照顾各方面、各阶段性质的、研究全局的规律性的意图、计划，就是战略。” 战术:“ 凡属只具有一个方面、一个阶段、研究局部的规律性的意图、计划，就是战术”。 战略与战术的既相互区别也相互联系，在不同层次、不同类型、不同时