王世范 王林桂 林琛
摘要:通過對歷屆挑戰(zhàn)杯獲獎?wù)咦髌奉}目的剖析,探討了挑戰(zhàn)杯參賽作品選題的基本原則,并從熱點(diǎn)問題、社會需要、親身實(shí)踐、空白地帶、觀點(diǎn)質(zhì)疑、歷史難題、學(xué)術(shù)爭論、反面思考、反復(fù)推敲和失敗案例10個方面,以及類比思考、對立思考、轉(zhuǎn)換思考和移植思考4個角度,分別闡述了選題途徑和選題策略。最后對選題禁忌做了簡要說明。
關(guān)鍵詞:挑戰(zhàn)杯;科技作品;選題;剖析
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)30-0007-04
“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽是由共青團(tuán)中央、中國科協(xié)、教育部、全國學(xué)聯(lián)和承辦高校所在地人民政府聯(lián)合主辦,國內(nèi)著名高校和新聞媒體聯(lián)合發(fā)起的一項具有導(dǎo)向性、示范性和群眾性的全國競賽活動,被譽(yù)為中國大學(xué)生學(xué)術(shù)科技的“奧林匹克”盛會[1],受到了社會普遍關(guān)注,并得到了黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人以及許多著名科學(xué)家的高度重視和關(guān)懷[2]。舉辦“挑戰(zhàn)杯”的宗旨是崇尚科學(xué),追求真知,勤奮學(xué)習(xí),銳意創(chuàng)新,迎接挑戰(zhàn);其目的,是引導(dǎo)和激勵大學(xué)生在實(shí)事求是的基礎(chǔ)上,迎接挑戰(zhàn),敢于創(chuàng)新,提高素質(zhì),在此基礎(chǔ)上促進(jìn)高校學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技活動的蓬勃發(fā)展,發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)一批在學(xué)術(shù)科技上有作為、有潛力的優(yōu)秀人才[3,4]。
大學(xué)生對于參加“挑戰(zhàn)杯”的積極性和熱情都很高,很多學(xué)生花費(fèi)了大量的時間和精力,但中途就被淘汰,其主要原因之一是因為選題不好,沒有找準(zhǔn)正確的方向。選題是進(jìn)行科學(xué)研究的第一步,也是最關(guān)鍵的一步,選題好事半功倍,選題差勞而無功。因此,對于剛剛步入科研領(lǐng)域的大學(xué)生來說,更應(yīng)認(rèn)真、慎重地對待選題。
本文作者有著多年指導(dǎo)大學(xué)生挑戰(zhàn)杯的實(shí)踐經(jīng)歷。通過對歷屆挑戰(zhàn)杯獲獎?wù)叩淖髌奉}目進(jìn)行剖析,并結(jié)合自己親身體會,從選題原則、選題途徑、選題策略和選題禁忌四個方面來探討“挑戰(zhàn)杯”作品的選題問題。
一、選題原則
從挑戰(zhàn)杯競賽的宗旨、目的以及歷屆挑戰(zhàn)杯獲獎作品的選題中可以看出,挑戰(zhàn)杯參賽作品的選題需要遵循“先進(jìn)性、創(chuàng)新性、價值性和可行性”四項原則[5]。
(一)先進(jìn)性
先進(jìn)性就是指你的作品能夠反映當(dāng)今科技的發(fā)展水平,在某一科學(xué)領(lǐng)域中處于領(lǐng)先的地位。當(dāng)某一作品的選題處于學(xué)科前沿或是研究別人未曾研究的領(lǐng)域,或是雖然有人研究,但還沒有成果出現(xiàn)的領(lǐng)域,那么該作品就具有先進(jìn)性,在競賽中就有可能獲勝。比如第一屆挑戰(zhàn)杯北京大學(xué)的作品“在地理信息系統(tǒng)中土地評價模型的建模研究”,該作品是把計算機(jī)應(yīng)用到地理信息系統(tǒng)中,這個選題在當(dāng)時就具有先進(jìn)性。我們知道,在上一個世紀(jì)中,信息技術(shù)對人類社會的政治、經(jīng)濟(jì)和文化都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。而信息技術(shù)最主要的載體就是電子計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),20世紀(jì)40年代電子計算機(jī)才開始問世,80年代電子計算機(jī)在國內(nèi)剛剛起步,更談不上在其他領(lǐng)域得到應(yīng)用??梢哉f,在當(dāng)時,把電子計算機(jī)應(yīng)用到任何一個領(lǐng)域都會開創(chuàng)一片新的天地,都具有先進(jìn)性。如果對歷屆挑戰(zhàn)杯的作品題目進(jìn)行分析,很明顯可以看到,第一屆挑戰(zhàn)杯一等獎獲得的作品中,有一半作品的選題涉及到電子計算機(jī),以后逐年下降。圖1給出第1至第9屆獲獎作品中,選題涉及計算機(jī)應(yīng)用的作品所獲獎勵占總獎勵的百分比(第1到第7屆最高獎為一等獎,只統(tǒng)計一等獎,第8到第9屆只統(tǒng)計特等獎)。如果現(xiàn)在再來利用計算機(jī)來從事某一領(lǐng)域內(nèi)的研究,就很難具有先進(jìn)性可言,更不會出現(xiàn)20世紀(jì)80年代那樣熱門。一般在新興學(xué)科和熱門領(lǐng)域內(nèi)選題,往往能夠反映當(dāng)時的學(xué)科發(fā)展水平,具有好的先進(jìn)性。生物技術(shù)、納米技術(shù)、人工智能等學(xué)科領(lǐng)域也普遍存在著這種現(xiàn)象。圖2給出第1至第9屆獲獎作品中,選題涉及到人工智能的作品所獲獎勵占總獎勵的百分比(第1到第7屆只統(tǒng)計一等獎,第8到第9屆只統(tǒng)計特等獎)。
(二)創(chuàng)新性
在戰(zhàn)杯中獲獎的作品都有共同的特征,那就是選題突出“新”,創(chuàng)新性非常顯著。創(chuàng)新是科學(xué)研究的“靈魂”,創(chuàng)新又分為多個層面:它包括理論上創(chuàng)新、方法上創(chuàng)新、技術(shù)上創(chuàng)新和應(yīng)用上創(chuàng)新等等。
1.理論上創(chuàng)新:理論上創(chuàng)新是指提出新的理論見解。學(xué)生自己提出對某個問題的看法和主張,并通過查閱大量的文獻(xiàn)資料,對資料進(jìn)行分析、歸納和綜合后逐步上升為自己的新的理論見解。一般只有充分掌握研究領(lǐng)域的現(xiàn)有水平,研究進(jìn)展和存在的問題,才有可能發(fā)現(xiàn)問題和提出新的理論見解。有了新的理論見解,不論是否采用他人的技術(shù)或方法來驗證,多具有很強(qiáng)的創(chuàng)新性。如果思想、方法、手段和技術(shù)路線均為自己所開創(chuàng),那么你的選題就屬于原創(chuàng)課題。這種課題容易得出新的結(jié)論,雖然有一定程度的研究風(fēng)險和遭受非議,也是值得探索的。
2.方法上創(chuàng)新:使用新的研究方法來闡述一些已有的問題,也常常有可能得出不同的科學(xué)結(jié)論,這種選題也具有很好的創(chuàng)新性。這里說的“新的研究方法”,不僅包含自創(chuàng)的新方法,也包括將別人創(chuàng)出的研究方法運(yùn)用到新的領(lǐng)域。對于絕大多數(shù)本科生來說,由于理論積累和思維深度、廣度還是相當(dāng)有限,一般難以提出新的理論見解,因此,主要的創(chuàng)新形式是在技術(shù)、方法和應(yīng)用上的創(chuàng)新。
3.技術(shù)上創(chuàng)新:利用新的研究技術(shù),比如新設(shè)備、新試劑、新手段來研究已有的問題。這種選題具有很好的新意,往往能夠更好地證實(shí)或否定別人的思路或假說。
4.應(yīng)用上創(chuàng)新:是指把他人思想、技術(shù)或方法,應(yīng)用到一個新的研究領(lǐng)域(或研究對象)上去,特別是在交叉學(xué)科領(lǐng)域,也有可能得出新的科學(xué)結(jié)論,有時還有可能獲得意外的收獲。應(yīng)用上創(chuàng)新的關(guān)鍵是要尋找到新的材料、新的研究對象或新的研究領(lǐng)域。特別是在社會科學(xué)領(lǐng)域,由于新的社會現(xiàn)象、新的社會問題,前人不可能進(jìn)行研究,所以選定這方面的課題,只要做一些探索性的研究就有可能獲得較高的研究價值,無須費(fèi)力氣去突破前人的研究框架。
圖3是對第十屆“挑戰(zhàn)杯”的23件特等獎作品,從創(chuàng)新點(diǎn)進(jìn)行分類統(tǒng)計。圖3統(tǒng)計結(jié)果顯示,獲特等獎作品中,應(yīng)用上創(chuàng)新排第一位,約占52.2%,其次是方法上創(chuàng)新和技術(shù)上創(chuàng)新,各占26.1%和21.7%,而理論創(chuàng)新最少。理論創(chuàng)新需要充分掌握研究領(lǐng)域的現(xiàn)有水平,研究進(jìn)展和存在的問題,才有可能發(fā)現(xiàn)問題和提出新的理論見解。由于大學(xué)生受到知識廣度和深度的限制,加上缺乏實(shí)踐鍛煉,所以很難提出自己的新的理論見解。
綜上所述,無論是思想上、方法上、技術(shù)上或研究對象上的創(chuàng)新,多具有一定的研究價值。那種使用已有的思路和理論,在技術(shù)上和研究對象上又沒有新意,只是重復(fù)、驗證或豐富他人的結(jié)論,就缺乏創(chuàng)新性。從歷屆大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”獲獎作品的題目中不難看出,好的作品不但突出選題上的“新”,而且在一件作品中往往包括多個創(chuàng)新點(diǎn)。
(三)價值性
科學(xué)研究的目的在于認(rèn)知世界和改造世界,研究所取得的成果一定要對人類社會有價值。從某種意義上來說,價值性在于通過研究能夠促進(jìn)人類發(fā)展和社會進(jìn)步,能夠增強(qiáng)人類認(rèn)識事物的發(fā)展規(guī)律,能夠為人類的生產(chǎn)或生活服務(wù)??傊瑑r值性在于無論何種選題,都應(yīng)該具有理論意義或應(yīng)用價值,能夠?qū)ι鐣倪M(jìn)步有貢獻(xiàn),能產(chǎn)生效益的(包括經(jīng)濟(jì)效益和社會效益)。
(四)可行性
可行性是指所選的題目要具體,在你現(xiàn)有的條件下要能夠?qū)崿F(xiàn)。它包括你的假設(shè)是否合理,你的設(shè)計路線是否可行,你的實(shí)驗條件是否跟上,你的經(jīng)費(fèi)是否充足,你的人員知識層次是達(dá)到,你的外部環(huán)境是否允許,你的研究對象是否支持,你的研究資料是否能夠獲得,你的調(diào)查是否會受到阻撓等等。
除了上述所說的四項原則外,大學(xué)生在選題時還要注意結(jié)合自己所學(xué)專業(yè),符合自己的興趣愛好,揚(yáng)長避短。有些學(xué)生一開始非常熱衷于挑戰(zhàn)杯課外研究,但由于對從事的研究課題不感興趣,經(jīng)過一段時間以后,開始厭煩枯燥無味的實(shí)驗,以致失去研究興趣,半途而廢。這也屬于一開始選題就出現(xiàn)了問題。
二、選題途徑[6]
我們知道選題需要遵循的原則后,關(guān)鍵問題就是如何選題,好的題目從哪里來。一般可從以下10個途徑來考慮。
(一)熱點(diǎn)問題
在具體捕捉科研課題時,一般需要關(guān)注社會熱點(diǎn)問題。國家科技管理部門每年都會發(fā)布有關(guān)該領(lǐng)域或部門的研究《指南》,表明了國家各級政府對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展問題關(guān)注的熱點(diǎn),選題時可以依據(jù)有關(guān)領(lǐng)域或部門的研究《指南》,提出關(guān)注社會熱點(diǎn)問題的科研課題。
(二)社會需要
當(dāng)今社會經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的迅速以及人們生活水平的不斷提高,一些新興的需求也隨之產(chǎn)生,例如,人們對手機(jī)彩電等顯示屏分辨率要求的提高,有機(jī)發(fā)光顯示器(OLED:Organic Light Emitting Display)便得到快速的發(fā)展,因而將具有良好的市場前景。這種為了推動市場和提高人們的生活水平,需要研究和解決現(xiàn)實(shí)生活中不斷出現(xiàn)的新問題。因此,從社會需要中選題,往往具有潛在的市場前景,也是選題的一個重要途徑。
(三)親身實(shí)踐
人類在生產(chǎn)和生活中會不斷地遇到新的挑戰(zhàn)和新的問題,捕捉生產(chǎn)和實(shí)踐中的一些關(guān)鍵問題,是科研選題的一個重要的源泉。例如關(guān)注生態(tài)村建設(shè)問題;農(nóng)村留守兒童問題;空巢老人精神需求問題;生態(tài)環(huán)境產(chǎn)業(yè)化問題等等。
(四)空白地帶
科學(xué)在不斷發(fā)展,學(xué)科之間在不斷地交叉與滲透。在交叉處的空白區(qū)尋找尚未被開墾的“處女地”,也能形成十分有價值的課題。它山之石可以攻玉。將某一學(xué)科、領(lǐng)域內(nèi)的先進(jìn)經(jīng)驗、方法應(yīng)用到其他學(xué)科、領(lǐng)域中,有可能會產(chǎn)生新的效果和作用。
(五)觀點(diǎn)質(zhì)疑
任何一種理論或結(jié)論,在一定條件下都會有缺陷和不足。因此,要敢于用懷疑的眼光去看待現(xiàn)有的理論和觀點(diǎn)。當(dāng)人們從來沒有質(zhì)疑牛頓經(jīng)典力學(xué)的局限性時候,愛因斯坦卻對其進(jìn)行了質(zhì)疑,并由此萌發(fā)出建立新的時空觀的設(shè)想。許多前人的理論和觀點(diǎn),隨著時間和科學(xué)的發(fā)展,都會顯示出缺陷和局限性。只有質(zhì)疑現(xiàn)有的理論和觀點(diǎn),才能提出更新的理論和觀點(diǎn)。
(六)歷史難題
善于發(fā)現(xiàn)書本中的歷史難題,也是選題的一條途徑。我國數(shù)學(xué)家侯振挺教授,從“馬爾科夫過程”的研究中,發(fā)現(xiàn)了“Q過程的唯一性”問題,從而解決了概率界多年懸而未決的歷史難題,并創(chuàng)建了“侯氏定理”。數(shù)學(xué)如此,其他學(xué)科也一樣。
(七)學(xué)術(shù)爭論
對于自然現(xiàn)象或規(guī)律的認(rèn)識,歷史上往往存在著不同觀點(diǎn),不同學(xué)術(shù)流派之間的爭論。例如,光的粒子說與波動說之爭和物種不變論與進(jìn)化論之爭,都是歷上最著名的學(xué)術(shù)爭論。關(guān)注當(dāng)前學(xué)術(shù)爭論的焦點(diǎn),也是發(fā)現(xiàn)問題的一條重要途徑。
(八)反面思考
在思考問題時變換一個不同的角度,從相反方向思考。一般來說,人們往往習(xí)慣于“正向思維”,但是,如果利用“反向思維”的方法,也有可能會取得意想不到的效果。
(九)反復(fù)推敲
在閱讀書本以及期刊文獻(xiàn)時,經(jīng)常會遇到“在一定的條件下”、“在某種程度上”、“在給定范圍內(nèi)”等一些限定詞。仔細(xì)研究和反復(fù)推敲這些限制詞,是發(fā)現(xiàn)問題的一條有效途徑。魯迅說過:“不要看了就寫,觀察了又觀察,研究了又研究,精益求精,哪怕是最平凡的事物,也能創(chuàng)造出它的生命力來?!边@對科研選題也是很有啟發(fā)的。
(十)失敗案例
失敗是成功之母。從失敗案例中尋找到失敗或失誤的原因,就有可能在失敗的廢墟上,重新筑起科學(xué)大廈,形成新的研究課題。
圖4從是選題途徑的角度,對第十屆“挑戰(zhàn)杯”的23件特等獎作品的選題進(jìn)行分析和統(tǒng)計。結(jié)果顯示,獲特等獎作品中,源于熱點(diǎn)問題的選題約占30.4%,其次是源于社會需要的選題占17.4%。如果僅對社會科學(xué)類進(jìn)行統(tǒng)計,9件獲特等獎的作品中,有4件作品的選題涉及到社會熱點(diǎn)問題,占44.4%。因此,有關(guān)社會調(diào)查和社會科學(xué)方面的選題,需要瞄準(zhǔn)社會的熱點(diǎn)問題,通過對數(shù)據(jù)的獲取、加工、歸納和分析,提出自己的觀點(diǎn)和對策。
以上簡單地列舉了科研選題的常見途徑。對于千奇百怪的自然界和復(fù)雜多端的人類社會,有著各種疑難雜問。只要我們善于思考、勇于創(chuàng)新,在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,就會找到合適的科研課題,寫出高水平的學(xué)術(shù)論文。
三、選題策略
(一)類比策略
通過研究兩個對象之間的相似性,采用類比思維方法來發(fā)現(xiàn)問題,確定研究課題。
(二)對立策略
從已有事物、經(jīng)驗或課題等完全對立的角度來思考,采用對立思考方法來發(fā)現(xiàn)問題,確定研究課題。
(三)轉(zhuǎn)換策略
通過對事物之間的轉(zhuǎn)換來獲取研究課題的一種思維方法。轉(zhuǎn)換策略一般是通過巧妙地繞過問題障礙,把復(fù)雜問題變成簡單問題,把未知問題變成已知問題的一種思考策略。例如我國古代的“曹沖稱象”,就是運(yùn)用了轉(zhuǎn)換思考策略,利用浮力等于物體重量這一原理,解決了當(dāng)時無法直接稱大象的難題。
(四)移植策略
移植策略就是將某個領(lǐng)域的原理、技術(shù)或方法,移植到其他領(lǐng)域,進(jìn)而產(chǎn)生新課題的一種思維策略。
四、選題禁忌
(一)選題過大
學(xué)生對于所選課題應(yīng)是力所能及和深有體會的,切莫好高騖遠(yuǎn)、貪大求全。學(xué)生在科研選題時必須要針對某一具體問題或難題,而且要對所選課題有足夠的認(rèn)識,并且在自己所學(xué)的知識和能力范圍內(nèi)。
(二)缺乏條件
選題時還要充分考慮到科研條件,包括硬件和軟件。例如研究資料、科研設(shè)備是否能夠滿足,研究場地是否具備,研究時間是否能夠保障等等,這些都是大學(xué)生選題時應(yīng)當(dāng)考慮的問題。大學(xué)生在選擇科學(xué)研究的課題的時候,既要注意實(shí)際的需求,還要考慮到實(shí)際需要的問題并不是誰都能夠研究的,這就要看我們是否具備足夠的條件。
(三)含糊不清
科研課題一定要精練、具體、明確,不能籠統(tǒng)、模糊、空洞。針對性不強(qiáng)的課題往往缺乏科學(xué)性,而且目標(biāo)不清楚,難以下手。例如“優(yōu)化教師教學(xué)行為,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識的研究”,這個課題從形式上看,好像沒有什么不妥,但實(shí)際上卻含糊不清。到底是研究如何優(yōu)化教師行為,還是研究如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神?如果兩者都研究,研究的切入口、研究的重心又在何處?這樣表述,帶有結(jié)論性口氣,更像一句工作口號,缺乏研究的味道。
因此,大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”選題不宜選太大、復(fù)雜的課題,更不應(yīng)該選擇帶有結(jié)論性、口號性的空洞課題。
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