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科研方法面面观:掌握操作、能力、意识三方面 | 英论阁Enago

已有 719 次阅读 2022-8-4 10:04 |个人分类:学术科研|系统分类:科研笔记

科研方法是一个庞大的话题,涉及科研活动的方方面面,大到很多人无从下手来学习和把握,搞不清楚自己如何才能掌握科研方法,甚至不知道什么才算是先进的科研方法——究竟是小到用好Excel作图处理数据,还是大到每天遵守好科研项目管理的4W原则(Who,What,When,How),或是应该用更大的视角来评判?本文论述科研方法的论文描述、能力范围、创新理念——分别对应科研方法的操作、能力、意识

论文的作者对科研方法印象深刻的部分大概是论文的“方法与材料”部分的撰写经历。不少作者感到迷惑的是方法(method)与方法论(methodology)之间的区别。这个问题在过去的Enago中文博客中曾有专文论述。概括来讲,学术论文中的方法与方法论在理论层次、研究重点、分类方式、论述方式、对论文创新性的贡献这五个方面均有所不同。方法论比方法在理论层次上更高,在范围上更大。方法论强调多个方法的汇总,因此比方法具备更强的系统性和理论性。方法是指为解决某问题所采用的具体手段,而方法论则是将多个具体手段汇总提炼成为带有共性的概括,以及手段差别之间的比较,用于解释不同手段的异同原因和优化组合的办法。方法是系统工程中的一个元素或子元素,而方法论则是整个系统工程。方法是局部,而方法论是总体。方法的研究特点是深而窄,而方法论的研究特点是浅而宽,并更加关注方法之间的相关性。方法论是用来寻找最佳方法或最佳方法组合的理论。方法论关注的并不是方法本身的细节,而是所用方法在全部可能采用的各种方法中所起的作用、组合方式和局限性。换言之,当谈论的内容是涉及几个不同方法之间的关系而非其中一个方法时,就是在谈方法论。在论文中论述方法,其实就是将自己做科研工作的步骤一步一步地具体写出来,包括材料、工具、仪器、软件、过程、分析方法、误差处理等。在论文中论述方法论,则是在阐述系统中各方法之间的关系。由于方法论的范围比方法更大,在方法论上做出原创性贡献的难度要大于在某个方法上获得突破的难度。

科研工作的目的是发现新的科学现象、创造新的工作方法或发明新的科技产品。从掌握科研方法的能力范围的角度来讲,科研方法涉及又快又好地达成科研目的之所有活动,包括选择科研课题、撰写科研经费申请、编制科研计划、执行项目管理流程、分析、设计、测试、协调、参与数据管理、撰写学术论文或发明专利等。对于理工科研究人员来讲,先进的科研方法在分析、设计、测试等数据策划和数据产生的工作中,具体体现在对于三大通用基础的运用水平——即系统工程,可靠性工程,优化技术

在科研思路的创新理念方面,在各个学科领域,从还原论到系统论的科研方法演变是需要高度关注和倡导的还原论是主张将高级运动形式还原为低级运动形式的一种哲学观点。它认为自然世界中的每一种现象都可以看成是更低级、更基本的现象的集合体或组成物。还原论派生出来的方法论手段就是对研究对象不断进行深入分割剖析到最原始的状态,化复杂为简单。例如,现代医学源自解剖,从人体器官、神经系统、骨骼等宏观层次逐步走向微观,分科越来越精细。对细胞、基因和分子等微观元素的观测、解构和分析,被广泛应用于现代医学的诊疗过程,这就是还原论的发展思路。还原论将复杂事物解构为若干孤立部分,分别研究各部分的属性、结构和功能,简化研究对象的复杂性,是科学研究中非常重要的方法。

系统论则是强调研究各组成部分之间的相互作用,将研究重心放在系统的整体表现上。系统论克服了还原论在将整体分解为部分时割裂或忽视各种相互作用的局限,揭示了相互关系的存在及其重大意义,并且阐明达到系统整体最佳的途径。从上世纪下半叶开始,随着系统工程理论的发展,研究和倡导系统论达到了一个高潮。在科学技术领域,还原论曾经所处的思维模式主导地位已经从根本上被系统论动摇。系统论思维模式已经上升到了一个更加重要的统治地位。而且,这种在思维模式和创新理念上的转变将在各行各业更加普及和深化。系统生物学、系统设计等领域的重大发展都是典型的例子。


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