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怎样指导博士生打下走向成功的坚实基础(11)

已有 3482 次阅读 2011-8-9 10:44 |个人分类:栏目:主编心语|系统分类:观点评述

——如何指导学生从数据中产生理论
文/冯长根
      上文[1]谈了博士生导师如何指导学生进行数据收集,本文谈谈如何指导学生从数据中得到新概念、新判断,进行理论工作。
      对于有些博士生来讲,会有“做博士论文就是做实验,把实验结果写出来就是博士论文”的想法,博士生导师要在一开始就纠正这些似是而非的理念:仅仅做一些实验是达不到博士论文水准的。要避免把博士课题的结果简单地认为就是“把数据表达好,写出实验是怎么做的”。这样的做法既不合算,也不是博士生导师指导学生的目的。如果只是训练学生做几个实验,写写科技报告,就用不着设置博士学位了。我是大约30年前(1980—1983年)做的博士学位论文工作。我的全部工作,回过头来看,重头戏似乎就是数值模拟(因为我的实验设备之一,到毕业时才到的实验室[1])。但我在得到一系列计算机输出的数据时,思想上一直是把这些数据放在一个现存的(已达100年之久的)理论中来观察的。导师和我都知道这些新的数据和100多年来的种种(文献上的)数据,有着不同的性质——我们使用了更接近实际(更少一些假设)的物理的和数学的模型。这样说来,我的博士课题岂不就是对一个经典理论的拓展吗(也就是说得到了一个新理论)?这正是导师和我从大量数字中得到的理论结果,而我的博士论文题目恰恰也表明这篇论文是一个“扩展的理论”。顺便说一句,我的博士论文是当年该校最佳物理化学博士论文。如何加深从博士工作中得到的数据的理论意义,是博士生导师和学生首先应该做的理论工作之一。这样的工作的前提,是存在着一个已经见于文献的理论(这也恰恰是文献调研的意义之一)。
      多数时候,博士生的课题很难说是与某个理论的发展直接有关。相当多的情况是,博士课题得以落实,受惠于若干个理论的恩施,特别是别人刚刚提出的新理论,这也是越来越多的学生用计算机做博士生论文的原因。但我们还是不能说这时候就没有“理论工作”了。简单地说,理论总是起始于概念。从数据中得到概念其实是不难的,即使只是给数据取个名字,也表明“理论之路”已经出现。如果正好需要把数据分群,那么给这些群分别取一些名字,说明你已经走上了理论工作的第二步。有了名字(概念),有利于判断的产生。给别人的同类数据也取个名字,你就可以作比较,进行讨论了。比如可以把别人的数据叫作“陈氏结果”、“王氏实验”等等。如果数据已经成了曲线,那就可以叫“董氏曲线”等等。对整篇文献取名,可以叫“郑氏理论”等。把“陈氏结果”、“王氏实验”、“董氏曲线”与自己的结果放在一起(即让现存结果纳入当前结果的框架之中),也许就可以发现新结果的闪亮之处。这个工作叫分析,把分析的结果写下来,就是判断,比如“当前结果”优于“王氏实验”。值得说一说的是,“当前结果优于王氏实验”也许就是学生博士论文的重大创新。这是多么好的情况!可以说,取名字这样简单的事也有十分明显的进步性:它让理论产生得十分清楚。中国文化中人名用于取名字的传统不明显,活着的凡人平民不用说,伟人也要等到逝世后才会被普遍接受,比如“钱学森之问”。用人名取科学成就之名这项“专利”,看来都给了外国科学家(外国学术论文作者)。博士生导师应该指导学生在这方面解放思想。你不妨实践一下,中国需要这方面的经验。中文学术论文中创新少,与中文文献不习惯于取名新概念也许是有关联的。不会思考新概念,那么与此有关的创新又从何而来?更不要说学术大师了。
      新取名的概念之所以重要,是因为它包含着并非简单的许多新“工作”。“钱学森之问”虽然只有5个字,但若要把这5个字的所指、所值、来龙去脉一一写出,恐怕用1页纸都会不够。博士生在从数据中产生理论时,容易忽视的还有被称为“只见树木,不见森林”的现象。旅游是先有了“森林”概念,然后大家参观时看见了比如长白山森林中的许多许多树。科研正好相反,是你先看见一颗一颗挤在山上的成片树木,然后让你“取名字”(它们的集合叫什么呢?)。又好比你走进一间屋子中看到了桌、椅、床、灶、锅……,你知道这个集合体有个名字叫“家”吗?从实践中看,只有少数博士论文关注到了这方面的训练。其中一些,在对自己研究对象的个体集合体合理准确地取名后(比如叫“森林”、“松树林”等),从中抽象出“生态”作为研究的问题。他们是更为优秀的学生。博士生们通常会在博士课题研究时,发现他们动手在干的题目不容易产生研究问题和分析概念,这令他们失望。多数情况下,他们最终会把所做过的研究一一罗列在一起。导师会发现这是非常乏味的文字。这样写出来的文章是不能称为博士论文的。虽然博士生们在成为博士生以前已经从专业课中掌握了大量的概念(名词)、判断(规律、模型)和理论等,但是博士课题只停留再这些上面是不行的,博士生导师在专业内容上要指导学生往前走,研究出更新更高层次的概念、规律、理论来。这样的情况,有时是要好几代人才能完成的,比如现在许多科学家在研究的“环境问题”、“生态问题”、“能源问题”。即使是工程、技术性问题,也要从中找到“理论内容”,这应该成为博士生导师和学生的基本功。
参考文献
[1]冯长根. 怎样指导博士生打下走向成功的坚实基础(10)[J]. 科技导报, 2011, 29(20): 83.
 


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