工科研究生開(kāi)發(fā)類(lèi)選題中科研能力的培養(yǎng)

戴瑜興　黃守道

[摘 要]針對(duì)工科研究生在開(kāi)發(fā)類(lèi)科研項(xiàng)目的選題和實(shí)施等環(huán)節(jié)上的困惑，本文結(jié)合自身科研和研究生培養(yǎng)的工作經(jīng)驗(yàn)，闡述了科研選題、申請(qǐng)、實(shí)施、結(jié)題等重要環(huán)節(jié)的特點(diǎn)、規(guī)范、工作內(nèi)容和注意事項(xiàng)等，并強(qiáng)調(diào)指出：做學(xué)問(wèn)必須圍繞科研，惟有通過(guò)科研工作才能培養(yǎng)科研能力；要盡量讓研究生直接參與科研的各個(gè)環(huán)節(jié)或承擔(dān)項(xiàng)目的子課題。

[關(guān)鍵詞]工科研究生；科研能力；科研立項(xiàng)申請(qǐng)；科研實(shí)施

[中圖分類(lèi)號(hào)] G312 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]Ａ[文章編號(hào)]1672-0717（2008）02-0136-04

一、引 言

科研能力是研究生獨(dú)立從事科學(xué)研究的能力,它是研究生所應(yīng)具備的最基本的一種能力。具體而言,研究生的科研能力主要囊括了以下幾個(gè)方面^[1]:發(fā)現(xiàn)科學(xué)問(wèn)題的能力；科學(xué)實(shí)踐能力；研究論文的寫(xiě)作能力。

科研能力的高低是衡量研究生綜合素質(zhì)的一個(gè)很重要的指標(biāo)。加強(qiáng)研究生的科研能力培養(yǎng)既是時(shí)代提出的任務(wù)，也是高等教育改革的內(nèi)在邏輯和本質(zhì)需要。

二、工科研究生開(kāi)發(fā)類(lèi)選題能力培養(yǎng)的主要環(huán)節(jié)

研究生教育是高等教育的最高階段,反映了國(guó)家教育的精華。工科

研究生畢業(yè)后從事科研工作的能力高低直接影響我們國(guó)家整體的科研水平，因此高等學(xué)校在培養(yǎng)工科研究生的過(guò)程中要加強(qiáng)科研能力的培養(yǎng)^[2]。結(jié)合長(zhǎng)期的科研開(kāi)發(fā)工作的經(jīng)歷和多年研究生培養(yǎng)的經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為培養(yǎng)和提高研究生的科研能力應(yīng)從以下環(huán)節(jié)著手：科研立項(xiàng)申請(qǐng)(關(guān)鍵之一)；科研實(shí)施(關(guān)鍵之二)；知識(shí)產(chǎn)權(quán)申請(qǐng)(專(zhuān)利及軟件著作權(quán))；發(fā)表科研論文；項(xiàng)目結(jié)題驗(yàn)收,技術(shù)移交；成果鑒定(包括成果查新,檢測(cè)報(bào)告,研制報(bào)告,技術(shù)報(bào)告等)；成果報(bào)獎(jiǎng)；成果轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化。

1-科研立項(xiàng)申請(qǐng)

科研立項(xiàng)申請(qǐng)包括可行性論證報(bào)告和填寫(xiě)標(biāo)書(shū)?？尚行哉撟C報(bào)告是科研選題的基礎(chǔ)和前提,要確保科研課題的創(chuàng)新性,科研選題可行性論證工作一定要充分具體^[3]。

第一,要做好文獻(xiàn)資料的調(diào)研論證工作,這是科研選題的基礎(chǔ)。文獻(xiàn)調(diào)研一方面可以向科技主管部門(mén)咨詢(xún),了解國(guó)家科技工作的方針和政策。科技主管部門(mén)定期公布的“研究計(jì)劃綱要”、“項(xiàng)目指南”和“招標(biāo)指南”,集中體現(xiàn)了國(guó)家對(duì)科研工作的具體要求,它是指導(dǎo)科研選題的重要依據(jù),是選題的方向；另一方面可以通過(guò)科技主管部門(mén)指定的信息部門(mén)進(jìn)行開(kāi)題查新檢索,查新的結(jié)果具有權(quán)威性。另外,網(wǎng)絡(luò)資源是一個(gè)巨大的信息資源庫(kù),它不僅方便快捷,更重要的是它具有時(shí)效性,每天都有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的科研信息在網(wǎng)上發(fā)布。

第二,要組織好專(zhuān)家論證,這是科研選題的質(zhì)量保證。各學(xué)科的專(zhuān)家不僅具有豐富的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí),更具有寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),他們紿終站在學(xué)科的前沿,是巨大而又不可多得的科研信息資源庫(kù)?？蒲腥藛T可以通過(guò)作開(kāi)題報(bào)告、答辯等多種形式,廣泛征詢(xún)有關(guān)專(zhuān)家的意見(jiàn),反復(fù)修改,嚴(yán)把科研選題的質(zhì)量關(guān)。

第三，要撰寫(xiě)好標(biāo)書(shū),確保選題內(nèi)容的準(zhǔn)確表達(dá)。課題選好后,研究生的研究思路必須通過(guò)標(biāo)書(shū)的形式表達(dá)出來(lái)。標(biāo)書(shū)是評(píng)審專(zhuān)家及主管部門(mén)評(píng)審課題研究水平的唯一依據(jù),其質(zhì)量的高低是能否獲得資助的關(guān)鍵。這就要求研究生在填寫(xiě)標(biāo)書(shū)時(shí),在形式上，填寫(xiě)要規(guī)范、手續(xù)要完備;在內(nèi)容上，必須利用標(biāo)書(shū)充分闡明科研選題的意義、學(xué)術(shù)思路、研究方案和技術(shù)關(guān)鍵。

科研可行性論證報(bào)告的內(nèi)容，一般包括以下幾個(gè)方面：項(xiàng)目名稱(chēng)（如果一個(gè)大的課題里包括幾個(gè)小題，應(yīng)加入小題名稱(chēng)；若本題屬于某一大題中的子題，也應(yīng)注明）；立項(xiàng)的背景與意義；國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)；項(xiàng)目實(shí)施主要內(nèi)容、技術(shù)關(guān)鍵與創(chuàng)新點(diǎn)、預(yù)期目標(biāo)；應(yīng)用或產(chǎn)業(yè)化前景與市場(chǎng)需求；現(xiàn)有工作基礎(chǔ)，條件和優(yōu)勢(shì)；項(xiàng)目的實(shí)施方案、組織方式與課題分解；進(jìn)度安排與年度計(jì)劃內(nèi)容；承擔(dān)單位和主要研究人員簡(jiǎn)況；經(jīng)費(fèi)預(yù)算來(lái)源、使用計(jì)劃及還款能力分析；經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益分析；備注。

2-科研實(shí)施

對(duì)于工科研究生開(kāi)發(fā)類(lèi)選題，科研實(shí)施的內(nèi)容包括：總體方案設(shè)計(jì)；硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)；軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)；運(yùn)行調(diào)試結(jié)果分析；技術(shù)資料歸檔(原理圖、源代碼、使用說(shuō)明書(shū))。

(1)總體方案設(shè)計(jì)?？傮w方案設(shè)計(jì)不好，可能出現(xiàn)致命的問(wèn)題，造成的損失許多情況下是無(wú)法挽回的。產(chǎn)品性能的好壞特別是系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理性、科學(xué)性、可靠性、穩(wěn)定性都與總體方案設(shè)計(jì)密切相關(guān)。對(duì)于一個(gè)好產(chǎn)品，特別是大型復(fù)雜產(chǎn)品，總體方案的反復(fù)論證是不可缺少的。只有經(jīng)過(guò)多次反復(fù)論證的方案，才能成為好方案。

總體設(shè)計(jì)方案內(nèi)容主要有：開(kāi)發(fā)的目的及主要功能；單板功能描述、單板邏輯框圖及各功能模塊說(shuō)明；單板軟件功能描述及功能模塊劃分、接口簡(jiǎn)單定義與相關(guān)板的關(guān)系；主要性能指標(biāo)、功耗和采用標(biāo)準(zhǔn)。

在總體設(shè)計(jì)方案中，項(xiàng)目開(kāi)發(fā)人員應(yīng)勇于嘗試新的先進(jìn)技術(shù)；應(yīng)堅(jiān)持采用開(kāi)放性的硬件架構(gòu)，把握硬件技術(shù)的主流和未來(lái)發(fā)展，在設(shè)計(jì)中考慮將來(lái)的技術(shù)升級(jí)；應(yīng)充分里利用現(xiàn)有的成熟技術(shù)，保持產(chǎn)品技術(shù)上的繼承性；應(yīng)在設(shè)計(jì)中考慮成本，控制產(chǎn)品的性能價(jià)格比達(dá)至最優(yōu)。

(2)硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。首先要做的硬件設(shè)計(jì)工作就是進(jìn)行硬件需求分析，硬件需求分析在整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中是非常重要的一環(huán)，它可以明確硬件開(kāi)發(fā)的任務(wù)。硬件需求分析主要有以下內(nèi)容：項(xiàng)目系統(tǒng)工程組網(wǎng)及實(shí)用說(shuō)明；基本配置及其互連方法；硬件整體系統(tǒng)的基本功能和主要性能指標(biāo)；硬件分系統(tǒng)的基本功能和主要功能指標(biāo)；功能模塊的劃分；關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)；外購(gòu)硬件的名稱(chēng)型號(hào)、生產(chǎn)單位、主要技術(shù)指標(biāo)；主要儀器設(shè)備；可靠性，穩(wěn)定性，電磁兼容討論；電源、工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；硬件測(cè)試方案等等。

硬件需求分析完成后進(jìn)行硬件總體設(shè)計(jì)，并撰寫(xiě)總體方案書(shū)。硬件總體設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是從總體上進(jìn)一步劃分各單板的功能以及硬件的總體結(jié)構(gòu)描述，規(guī)定各單板間的接口及有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)。硬件總體設(shè)計(jì)主要有下列內(nèi)容：系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖及功能劃分；單板命名；系統(tǒng)邏輯框圖；系統(tǒng)各功能模塊的電路結(jié)構(gòu)圖，電路結(jié)構(gòu)圖及單板組成；單板邏輯框圖和電路結(jié)構(gòu)圖；關(guān)鍵技術(shù)討論；關(guān)鍵器件。

硬件總體設(shè)計(jì)方案通過(guò)后就要著手購(gòu)買(mǎi)關(guān)鍵器件，然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)電源設(shè)計(jì)、單板總體設(shè)計(jì)。在以上任務(wù)都完成后，就要進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)了。系統(tǒng)聯(lián)調(diào)是整機(jī)性能的提高，穩(wěn)定的重要環(huán)節(jié)，認(rèn)真周到的系統(tǒng)聯(lián)調(diào)可以發(fā)現(xiàn)各單板以及整體上設(shè)計(jì)的不足，也是驗(yàn)證設(shè)計(jì)目的是否達(dá)到的唯一方法。

如果聯(lián)調(diào)通過(guò)，項(xiàng)目要進(jìn)行文件歸檔，準(zhǔn)備好應(yīng)該歸檔的文件。

在硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)中，項(xiàng)目開(kāi)發(fā)人員必須具備如下基本技能：由需求分析至總體方案，詳細(xì)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)創(chuàng)造能力；熟練運(yùn)用設(shè)計(jì)工具，設(shè)計(jì)原理圖，PCB板以及調(diào)試程序的能力；運(yùn)用仿真設(shè)備，示波器等分析儀器調(diào)試硬件的能力；常用標(biāo)準(zhǔn)電路的設(shè)計(jì)能力；故障定位，解決問(wèn)題的能力；文檔寫(xiě)作能力。

(3)軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。軟件的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)主要包括確定軟件功能框圖，編寫(xiě)代碼，進(jìn)行調(diào)試。

對(duì)于軟件編程過(guò)程中所用到的編程語(yǔ)言，編譯器的調(diào)試環(huán)境都需要熟悉。目前軟件開(kāi)發(fā)語(yǔ)言主要采用C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言?xún)煞N，個(gè)別情況有用PLM的。軟件調(diào)試有兩種方法，它們是硬件仿真器和軟件仿真器。硬件仿真器主要用于開(kāi)發(fā)初期目標(biāo)板硬件系統(tǒng)尚未穩(wěn)定器件的軟、硬件調(diào)試。當(dāng)目標(biāo)板穩(wěn)定后仍可用仿真器調(diào)試，查找軟件疑難問(wèn)題。軟件調(diào)試器一般是通過(guò)PC串口與目標(biāo)板串口相連，通過(guò)目標(biāo)板上監(jiān)控程序下載程序在目標(biāo)中進(jìn)行調(diào)試，重點(diǎn)調(diào)試軟件的流程功能等，其前提條件是目標(biāo)板硬件已經(jīng)完全沒(méi)有問(wèn)題，至少是CPU程序、RAM、串口等部分可正常運(yùn)行。

要特別強(qiáng)調(diào)的是：在軟件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，要充分考慮中斷、主程序、子程序的功能、入口參數(shù)、出口參數(shù)、局部變量、函數(shù)調(diào)用的規(guī)范性和流程圖。在相關(guān)的通信協(xié)議，應(yīng)說(shuō)明物理層，鏈路層通訊協(xié)議和高層通訊協(xié)議如何定義。

(4)運(yùn)行結(jié)果調(diào)試及分析。在系統(tǒng)聯(lián)調(diào)過(guò)程中，首先通過(guò)調(diào)試實(shí)現(xiàn)各模塊功能，然后，各模塊組合聯(lián)調(diào)。調(diào)試過(guò)程中，總會(huì)發(fā)生一些問(wèn)題，以及在硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有考慮到的問(wèn)題。此時(shí)，就需要多方查閱資料，以及在網(wǎng)上尋求幫助。在系統(tǒng)功能達(dá)到滿足后，還要對(duì)性能指標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步論證。并詳細(xì)記錄調(diào)試過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以待日后分析。在調(diào)試過(guò)程中，可以對(duì)硬件做必要的調(diào)整。下次改版時(shí)，就可以把修正做到硬件中。

(5)技術(shù)資料歸檔(原理圖、源代碼、使用說(shuō)明書(shū))。項(xiàng)目調(diào)試成功后，將開(kāi)發(fā)過(guò)程中所撰寫(xiě)的文檔歸檔是非常有必要的，對(duì)于日后二次開(kāi)發(fā)，或者借鑒相關(guān)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)都是不無(wú)裨益的。對(duì)于該項(xiàng)目所取得的成果，可以進(jìn)行專(zhuān)利申請(qǐng)。

3-科研結(jié)題

項(xiàng)目開(kāi)發(fā)完成后，為了能讓自己的成果得到眾人的認(rèn)可，為了能讓后續(xù)的技術(shù)開(kāi)發(fā)人員更好地接替自己的工作，項(xiàng)目開(kāi)發(fā)人員必須進(jìn)行知識(shí)產(chǎn)權(quán)的申請(qǐng)，提交科研論文，撰寫(xiě)好項(xiàng)目的結(jié)題報(bào)告，做好成果的報(bào)獎(jiǎng)以及成果的轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化。

(1)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的申請(qǐng)。隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的加快，知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重要性得到了歷史性的提升，國(guó)家的核心競(jìng)爭(zhēng)能力日益體現(xiàn)為對(duì)智力資源和智慧成果的培育、擁有、配置和調(diào)控能力，所以申請(qǐng)知識(shí)產(chǎn)穿顯的尤為重要。知識(shí)產(chǎn)權(quán)的申請(qǐng)包括實(shí)用新型專(zhuān)利的申請(qǐng)、發(fā)明專(zhuān)利的申請(qǐng)和計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)的申請(qǐng)^[4]。

(2)科研論文的撰寫(xiě)?？蒲姓撐淖珜?xiě)必須做到以下幾點(diǎn)：選題要小題大做；論文的五個(gè)模塊要規(guī)范；題目要反映全文所作的工作，名稱(chēng)要簡(jiǎn)潔明確不宜過(guò)長(zhǎng)，一看題目就知道做什么研究；摘要要反映四要素——目的、方法、結(jié)果、結(jié)論，摘要是全文的縮寫(xiě)；關(guān)鍵詞：要符合詞條要求，每年均有新的詞條；英文：要注意英文題目、摘要、關(guān)鍵詞的規(guī)范性。正文：正文分為引言，主要內(nèi)容和結(jié)束語(yǔ)。引言要論述為什么要做，主要內(nèi)容要說(shuō)明怎么做的，結(jié)束語(yǔ)（結(jié)論）要說(shuō)明做得怎樣。參考文獻(xiàn)：要注意參考文獻(xiàn)中的格式、文中標(biāo)注、參考作用、新、經(jīng)典等。

(3)項(xiàng)目結(jié)題驗(yàn)收及技術(shù)移交。項(xiàng)目完成后，要上交結(jié)題報(bào)告，并要做好技術(shù)移交的工作。在結(jié)題報(bào)告中要認(rèn)真撰寫(xiě)研究工作總結(jié)。技術(shù)移交所要做的工作有移交源代碼、硬件原理圖、Protel電路圖、軟硬件使用說(shuō)明書(shū)等，這樣可以讓后續(xù)的技術(shù)開(kāi)發(fā)人員更快地了解先前項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思路，進(jìn)一步進(jìn)行修改。

(4)成果報(bào)獎(jiǎng)，成果的轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化。成果報(bào)獎(jiǎng)的范圍有國(guó)家、省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)；三大獎(jiǎng)：自然科學(xué)獎(jiǎng)、科技發(fā)明獎(jiǎng)、科技進(jìn)步獎(jiǎng)?？蒲谐晒霓D(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化有利于企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的提高。胡錦濤總書(shū)記在視察中科院時(shí)強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)與各創(chuàng)新單元，包括與大學(xué)、企業(yè)、行業(yè)的聯(lián)合與共建，并努力加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合，形成完整、有效的創(chuàng)新價(jià)值鏈。為此，加強(qiáng)科研成果的轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展是大有裨益的。

三、結(jié)束語(yǔ)

高等學(xué)校的首要任務(wù)是培育人才，而培育人才的關(guān)鍵之一是科研^[5]。做學(xué)問(wèn)必須圍繞科研，惟有通過(guò)科研工作才能培養(yǎng)科研能力。要盡量讓研究生直接參與科研的各個(gè)環(huán)節(jié)或承擔(dān)項(xiàng)目的子課題，提高他們的科研能力。

提高研究生的科研能力是培養(yǎng)高層次研究生人才的重要環(huán)節(jié)，有助于研究生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的提高^[6],使學(xué)生不僅擁有豐富的專(zhuān)業(yè)知識(shí),而且還擁有細(xì)致而又準(zhǔn)確的觀察能力；精確而又嫻熟的操作能力；獨(dú)創(chuàng)而又敏捷的思維能力；新穎而又大膽的想象能力；深刻而又敏銳的評(píng)判能力；簡(jiǎn)潔而又流暢的表達(dá)能力；沉著而又果斷的組織決策能力；友善而又謙和的團(tuán)隊(duì)結(jié)協(xié)作能力^[7]，為他們成為一名合格的高級(jí)人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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(責(zé)任編輯 黃建新)

The Cultivation of the Ability for Scientific Research

of Graduate Student in the College of Engineering

DAI Yu．xing，WANG Shou．dao

（College of Electrical and Information Engineering，Hunan University，Changsha，Hunan 410082，China）Abstract:Aiming at theconfusionof the graduate student of engineering at thelinks of the topic selection and the implementation of research projects,this paper expounds the characteristics , standards, contents and the points of topic selection, application, implementation and the end of subject. It thinks academic research must focus on the research. Only through scientific research can we cultivate ability for scientific research .We should have graduate students directly involved in the various aspects of scientific research and made some sub-topic researches.

Key words:postgraduate of engineering; ability for research; application for scientific research; implementation of scientific research