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博士怎样顺利开题

已有 9253 次阅读 2019-4-19 15:11 |系统分类:教学心得

博士怎样顺利开题

许鹏


博士论文的开题过程往往很痛苦。因为博士论文不同于硕士和本科论文,博士论文需要透过现象看本质,试图探讨一些“有深度”的问题。开题过程不但是学生痛苦,导师也跟着痛苦。博士开题不当,后面做起来很艰难。


我自己在美国和中国都参与过一些博士生的开题过程。多年下来积累了一点点的心得,特别是导师和学生如何互动方面,记录下来和大家分享一下。当然我的经验只来自我熟悉的工科领域。其他领域不一定适用。经验有限,抛砖引玉,仅供参考。


各个国家和各个大学的博士开题的过程不一样。 整体上看,导师和学生是基本是围绕两个极端寻找一个平衡点。


一个极端是开题完全是学生自己的事。UC Berkeley就是这种极端例子的一种。在Ph.D. Thesis Proposal Defense的时候,基本奉行导师不管不问,让学生自己考虑自己整理开题思路和研究方法。答辩的时候委员会还会特别问:这是你自己的思路还是导师的思路?原则上不能把导师承接的项目作为自己博士论文的研究课题。在这样的情况下,答辩的失败率很高。


这样的魔鬼训练方式当然对博士生独立科研能力培养的好处是不言而喻的。能够过关的,基本具备独立发现问题的能力,也能够对行业的某个领域有自己独特的判断和思考能力。 我认识的一个美国的同行。他回忆当年他开题时导师给出的所谓建议就一句话,“很多年前我曾经读过一篇关于某个领域的文章,那个方向也许值得你研究一下”。他觉得这样的管理方式好极了,一再向我推崇。


当然UC Berkeley这样开题的代价也是惊人的。UC Berkeley的博士退学率很高。大约只有50%的博士生可以顺利毕业。我自己曾经带的一个韩国学生,读了4年一无所获,不得不转学到其他学校。另外根据调查,UC Berkeley 50%左右的在读博士生感到抑郁。一方面他们都是天之骄子感到自己的天赋很高。但是开题答辩的时候,感觉自己智商受挫,分分钟可以像蚂蚁一样被诸位导师灭掉。当然博士生普遍贫困和劳累也是抑郁的另外一个原因。因为他们不得不做额外的科研养活自己。


另外一个极端就是国内的方式:导师大包大揽。博士论文基本就是完成导师承担的一项科研任务。完成科研任务之后,把科研任务的内容打包整理一下。如果科研内容深度不够,就想办法加入一些复杂的数学方程优化分析一下。各种艰深的数学公式包装一下,就是漂漂亮亮的毕业论文了。这样的博士毕业轻松。反正一切都有导师搞定。博士生只需要像机器人一样,听话就好了。 


对于中国的大多数博士生,两个极端显然是都不可取的。中国的博士毕业压力要比美国的压力大。美国即使博士没有毕业,一样照常工作。中国的博士毕业和户口、就业等等一系列的东西连着一起。大部分人开始就读博士,基本上是没有退路的。所以50%的失败率是不可以接受的。


另外一方面中国的学生往往是从本科、研究生一路读上来的。还有大量的本科直博学生。这些同学在行业里没有多少社会实践经验,很难从宏观角度看清楚某个领域有什么重大、急需解决的问题。如果完全让学生自己摸索选择课题,往往是闭门造车,凭空想象,每天在各种复杂数学公式里打转转,找包装。


导师在开题阶段大包大揽的做法也是危险的。当然这样的好处是博士会读的很顺利。博士生不需要思考和寻找问题,只是按照指定的技术路线完成科研任务。殊不知,寻找科研问题本身,比解决问题更重要。这样大包大揽毕业的学生,毕业走上科研工作岗位之后,往往只能起到螺丝钉的作用,不擅长质疑和提出创新理念,也不会养成良好的独立思考的习惯。


我个人的经验是在中国,一定需要结合专业领域的实际情况,结合每个学生的能力和水平,因材施教,在导师和学生的共同努力下完成博士生的开题工作。具体过程需要1年左右的时间。从博士第二学期开始着手准备。需要完成的下面几点工作。


1)导师需要和学生商议。划定一个相对小的科研范围。这个科研范围和课题组的长远目标和规划结合起来。这样一代代的学生毕业了,才能有个学术积累。切忌天马行空,让学生在一个很大的范围里寻找科研问题。


2)这个研究范围需要尊重学生的意愿和兴趣。没有兴趣的科研是做不好的。不能只是因为导师需要科研任务就安排学生从事某个领域。当然兴趣往往是空谈,很多学生表示他们什么都可以做,但是似乎什么又都提不起精神来做。在实践上,兴趣往往是和学生未来的就业领域相关的。有好的前途,学生自然就会有兴趣。兴趣也是鼓励出来的,学生有了阶段性的不错成果,得到同行认可,自然也就会有兴趣。


3)研究范围的选择不易拖的时间太长。不能想到面面俱到,连后面技术路线的每个细节都想清楚再确定研究范围。那样战线会拖的太长,不断改变研究范围会让学生很疲劳。研究范围的确定从一入学开始就着手,第二学期基本确定,第二年不再改变。如果到了第二年研究范围尚未确定,学生会渐渐陷入深度焦虑中。


4)这个范围有多小比较合适呢?对于我熟悉的工科领域,我觉得如果过去5年有100-200篇左右的SCI论文在这个领域进行讨论,或者全世界大约有100-200个左右的研究人员从事这个领域的研究。那么这个领域的尺度可能比较适中的。如果只有10篇论文,那么可能这个领域太狭窄。如果有几千人上万人人做这个领域的研究,可能领域选的太大。


5)如果可能的话,在博士就读的第一年选定这个小的科研范围。这个时候,导师需要放手,让学生自己去挖掘深层次的科研问题。这个挖掘过程是个很好的锻炼过程。让学生能够透过现象看本质,找出关键的节点和前人没有解决好的重大问题。


6)找问题的过程,靠冥思苦想是不行的。 在实践过程中,这个阶段最好的办法是写一篇文献综述。综述的目的是找到问题。但是这个时候还不涉及到解决问题的方法,尤其是用什么数学方法。往往这个阶段有人喜欢把未来解决问题的方法,特别是数学方法统统罗列出来。急急忙忙希望用复杂的数学把课题包装起来。


7)当有了明确的目标和找到重点和深层次问题之后,这个时候导师需要介入和博士一起讨论解决问题的技术方案。不要害怕问题本身有多难,不要看到复杂的问题就吓跑了放弃。 


8)技术方案可以是纵向的,也可以是横向的。纵向的方案就是一环紧扣一环的一步步解决这个问题。横向方案就是围绕这个问题,展开各个方面的讨论。以往大家往往只推崇纵向方案。可是横向方案往往更容易每一步都有成果,可以一步步地发表论文,避免最后压力过大。我的个人体会的大家不要只拘泥于纵向方案。博士论文如果是几个逻辑性不是那么强的小论文也是可以被接受的。通俗的话就是一个博士论文就是三篇SCI论文拼起来的。


9)整理研究技术方案的时候,需要和实验条件相结合。没有实验和实测的研究方案是很危险的,因为你很有可能只是玩了一个计算机仿真游戏。 有实际数据的支撑,需要考虑实际数据的来源。我个人一个讨巧的经验是在可控范围内做实验,比如实验台上的实验。避免外界数据不可控因素。


当目标和技术方案整理完成之后。开题的准备工作就基本完成了。这个时候,博士已经有一篇综述文章发表。很多学校的硬性毕业指标已经完成了一部分,对自己也有信心了。这个时候,开题答辩就变得水到渠成了。后面的工作也会相对轻松和顺利。


开题过程中,我们经常听到的这些熟悉的话语:


1. ”这个领域没有科学问题“。 工科和理科不同。在我国,由于科研顶层引导属于理科思维,总体上存在工科理科化的倾向。工科的科研上也往往重理论,轻实践。理工不分的大的科研环境不好,逼得很多选题在研究无病呻吟的机理问题。严肃地说,工科并没有那么的科学问题。你问问集装箱的发明者,有什么科学问题?爱迪生发明的灯泡和留声机是靠解释什么科学问题而来的么?只要是深层次的问题,带有普遍性的问题,都可以作为选题好的素材。


2. “本研究将构建XX体系”。博士生论文开题需要凝练在某个点上,实现点的突破。研究内容切忌博大精深。把某个领域的所有问题一网打尽。


3. ”我担心你做不出这个题目“。 遇到难题,大家经常挂在嘴边的就是这句话。 这句话本身就是投机取巧的。 只要是重大关键的问题,无论多复杂和苦难,都值得人们去尝试解决一下。 艰难的问题,你可以解决最简单的那个部分。复杂的问题,你可以拆解成一系列的小问题,然后你解决其中的一个。


4. ”科研就是把简单的问题做复杂“。遇到简单问题,大家会忙着想复杂化的方法。 这句虽然是笑话,但是很多博士生在不折不扣这么做。但是读者不妨对着照一下镜子,有多少科研是为了复杂而复杂。不单是浪费国家财力物力,也是浪费人的智力和脑力。如果你开题的内容只是想把简单问题复杂化,只求毕业发灌水文章,可能做到后面你自己都觉得没有什么意思,也会丧失热情。


5. “这个研究没有意义”。科研选题需要尊重学术自由。导师也要尊重学生选题自由。最好的科研都是好奇心驱动。一个课题是否有意义很难确定。只要是前人没有弄清的问题,或者没有涉猎的领域,都值得研究,而不是通过短期是否能转化成生产力或者是否有社会效益来判断是否有意义的。


最后我想说一些导师和学生的互动方式。导师们需要换位思考。了解同学们的痛苦和困难。多鼓励,少批评。没有人是通过批评变成人才的。批评往往是因为你在失控发泄。一个小小的鼓励,会让你的学生找回自信,增加对科研的热爱。苦闷的情绪不会有好的科研成果。 那些在科研领域有杰出贡献的人,无论是爱因斯坦还是冯卡门,基本都是在持续的鼓励声中成长起来的。





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