科學(xué)研究方法專題|總論-呂大剛教授

本文為哈工大呂大剛教授講座總結(jié)及本人文獻檢索試驗,除了網(wǎng)站截圖外,ppt截圖源于呂大剛老師演示文稿。感謝呂老師的教誨。
日期:20160303

研究過程總論

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  • 科研規(guī)劃
    • 國家戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃,如十三五科研規(guī)劃,科技攀登計劃等等;
    • 國際發(fā)展前沿,如ASCE Vision 2025 for Civil Engineering
      戰(zhàn)略布局下做事,才容易產(chǎn)生有價值的成果;
  • 科研選題
    • 科研最重要的基礎(chǔ)工作;
    • 好的選題是研究成功的一半;
  • 科研調(diào)查
    • 針對問題進行社會調(diào)查或者文獻研究;
    • 找到問題的關(guān)鍵
  • 方案制定
  • 執(zhí)行研究
    • 理論研究
    • 試驗研究
    • 數(shù)值模擬
  • 成果發(fā)表
    • 從研究報告到發(fā)明專利,范圍很廣

高層次的科學(xué)研究是一門藝術(shù),推薦《研究是一門藝術(shù)》。

科學(xué)方法的三個層次:

  • 特殊方法,具體專業(yè)課程的內(nèi)容,如動力學(xué)、有限元、彈塑性力學(xué);
  • 一般方法,科研過程解決一般性問題的方法;
  • 哲學(xué)方法,最高層次

科研規(guī)劃

國內(nèi):

  • 十三五的發(fā)展重點:災(zāi)害可恢復(fù)城市,社區(qū)與土木基礎(chǔ)設(shè)施
  • 土木工程學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研究報告
  • 土木工程前沿,清華大學(xué)

美國長于戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃,科學(xué)研究領(lǐng)跑全球:

  • ASCE Vision 2025 for Civil Engineering
  • ASCE Vision 2025 Roadmap Report
  • ASCE Body of Knowledge for Civil Enineers

從Vision到Body of Knowledge,到roadmap,給出了完整的愿景和實現(xiàn)路徑,前瞻性很強,非常值得參考。

科研選題

推薦《研究是一門藝術(shù)》

興趣是高水平研究的前提:interest -> topic -> question ->problem

  • question,疑問
  • problem,問題

調(diào)查研究

調(diào)查

大數(shù)據(jù)時代,數(shù)據(jù)為王。美國在戰(zhàn)略上公開數(shù)據(jù),使得全世界為他們做題。

survey.jpg-78.9kB
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  • observation,觀察具有被動性
  • experiment,試驗是主動的控制,簡化問題,突出重點矛盾
  • data->information,描述統(tǒng)計學(xué)
  • information->knownage,推斷統(tǒng)計學(xué)
  • knowladge->wisdom,決策

美國已經(jīng)形成問卷調(diào)查的文化,滲透到各行各業(yè),獲取反饋信息。eg:

  • ATC-13jjiah,加州地震調(diào)查
  • Seismic vulnerability assessment of retrofitted bridges using probabilistic methods,博士論文中的網(wǎng)絡(luò)調(diào)查

概率統(tǒng)計是一種更精細的思維方法,科學(xué)研究達到高級階段,必須面對客觀現(xiàn)實的不確定性,需要用概率統(tǒng)計的思維解決問題。

試驗和觀察不能盲目進行,必須經(jīng)過設(shè)計。

研究

做研究之前,首先要了解整個領(lǐng)域有什么(國際學(xué)術(shù)組織,會議、出版機構(gòu))打開視野,切忌閉門造車。

文獻的查找不限于論文paper,事實上paper不應(yīng)該被過于看重,各種資料的價值順序是:

  1. 研究報告,最詳實的科研成果;
  2. 學(xué)位論文,較為詳實;
  3. 會議論文,最新的成果;
  4. 期刊論文,paper是報告的摘要

一般的誤區(qū)是,期刊論文比會議論文質(zhì)量好。但是,會議論文能夠體現(xiàn)最新的成果,很多具有革命性的創(chuàng)新是在會議發(fā)表的,而期刊論文發(fā)表周期很長,能看到的都是2年之前的成果,時效性不足,國外研究機構(gòu)優(yōu)先支持會議。

文獻搜索

文獻搜集中,報告比論文的價值更高,報告往往需要到專業(yè)的機構(gòu)網(wǎng)站渠道才能獲得。下面以地震工程為例:

機構(gòu)了解

最大的學(xué)術(shù)機構(gòu):IAEE,國際地震工程聯(lián)合會國際地震工程聯(lián)合會

  • EESD,核心刊物
  • WCEE,國際地震工程大會
  • 地震數(shù)據(jù)
    • National Geophysical Data Center
    • National Geophysical Data Center
    • Earthquake Engineering Research Institute
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會議論文檢索

http:www.nicee.org/wcee/form.php,注意此網(wǎng)址與IAEE網(wǎng)址不同。若檢索謝禮立院士的文章,檢索名稱為 Li-li Xie,如下圖。

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研究機構(gòu)

美國三大組織:

  • PEER,UC Berkeley 主導(dǎo);
  • MAE,UIUC
  • MCEER,University of New York at Buffalo

三大研究中心均可免費下載研究報告

Stanford, Blume研究中心,

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其他資源

  • Caltech網(wǎng)站
  • 日本防災(zāi)技術(shù)研究所
  • 日本東京大學(xué)地震研究所
  • 臺灣NCREE
  • 中國地震局工程力學(xué)研究所,IEM

研究方案

類型:

  • 科學(xué)解釋型,常規(guī)方案,土木領(lǐng)域80%;
  • 科學(xué)發(fā)現(xiàn)型,創(chuàng)造方案;
  • ‘演繹-規(guī)律’模式,三段論,在經(jīng)典力學(xué)框架內(nèi)研究基本屬于這個范疇;
  • 概率性解釋模型,不懂;

突破口

研究生博士的很多精力花費在突破口,如何找到突破口呢?

  • 腦中有思想,思維開闊,多想多問,學(xué)術(shù)交流
  • 腹中有干貨,大量的讀書,讀好書,經(jīng)典

paper都是支離破碎的,經(jīng)典常讀常新。

關(guān)于文獻調(diào)查報告

  • 可以用思維導(dǎo)圖做文獻調(diào)查報告
  • 用議論文的方式寫,而非平鋪直敘

ps:思維導(dǎo)圖應(yīng)用總結(jié)


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