淺析科學研究與創(chuàng)新方法

【摘要】科學研究對未來的發(fā)展具有至關重要意義。要做到有效的創(chuàng)新就必須培養(yǎng)出創(chuàng)新意識，后天不斷培養(yǎng)創(chuàng)新能力和素質(zhì)，講求方法。世界科學技術(shù)和經(jīng)濟發(fā)展的歷程，雄辯地證明：科學研究與技術(shù)創(chuàng)新是人類財富之源，是科學與經(jīng)濟發(fā)展的巨大動力。

【關鍵詞】科學；創(chuàng)新；研究

科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力。推進科學技術(shù)的不斷前進，責任在我們學者研究員身上。研究活動是高等教育的重要組成部分，這一認識主要彰顯于19世紀的德國大學。到19世紀末，這種認識傳播至世界各國，并得到普遍認可[1]。一直接受高等教育的我們，要把握時代脈搏，掌握科學研究的精髓，不斷創(chuàng)新，推進科學技術(shù)的快速發(fā)展。

科學研究是對未知領域的探討過程，目的在于認知世界，發(fā)現(xiàn)新的理論，開拓新的視野。在大學，老師除了教授學生知識以外，還將自己的科研引入到自己的教學中，通過研究培養(yǎng)人才，這一模式極大程度的帶動了學生的創(chuàng)新熱情。研究與教學統(tǒng)一的理念不僅規(guī)定了教授的作用，而且意指教學活動必須與研究緊密結(jié)合，并且直接建立在所取得的研究成果之基礎上。大學教師必須不斷地進行研究活動，并將從研究活動中獲得的見解與成果直接用于教學。更進一步明確地說，開展其成果能夠在教育中立刻發(fā)揮作用的研究活動，這是大學教師的義務[2]。通過大學老師的指導教育，我們掌握了科學研究的基本方法。進入研究生學習階段，在導師的指導下，進一步大幅提升自己的科學研究水平，不斷創(chuàng)新。建設創(chuàng)新性國家，必須從科學研究開始，因為創(chuàng)新活動總是以研究為基礎的，或者說創(chuàng)新本質(zhì)上就是一種創(chuàng)新。

如何做到有效的創(chuàng)新，其也受到諸方面的限制。

首先，要培養(yǎng)出創(chuàng)新意識。一個人的創(chuàng)新意識或傾向是非常寶貴的。創(chuàng)新意識是一種思維方法，思維方法很重要是一種求發(fā)展、求進取的理念，是一種求變革、求完美的習性。雖然，不能僅有創(chuàng)新愿望，僅有愿望，創(chuàng)新將只停留在動機階段。但是，如果沒有創(chuàng)新愿望，一切創(chuàng)新活動都不可能發(fā)生，更不可能產(chǎn)生創(chuàng)新成果。所以，既要有創(chuàng)新愿望，又要有創(chuàng)新行為，并且只有二者都很強烈，才能使創(chuàng)新具有真實性。

其次，創(chuàng)新能力和素質(zhì)的后天培養(yǎng)也是非常重要的。有人認為，思維純粹是受遺傳決定的天賦智力。其實不然，思維亦是一種可以后天訓練培養(yǎng)的技能。通過訓練，人們能更有效地運用自己的思維，發(fā)揮其潛能。也有人認為，創(chuàng)造性只有天才有之。實則未必，從科學與實踐的觀點來看，創(chuàng)造性人皆有之，即帶有普遍性。還有人認為，智商高的人一定善于創(chuàng)造性思維，其實這是錯誤的。實際經(jīng)驗告訴我們，高智商僅表示聰明，并不一定伴隨有很全面的思維技能，而具有良好思維技能者通常謂之智慧，聰明與智慧兩者是有所區(qū)別的。另外，大量事實還表明，許多創(chuàng)新成果，有時與設計、發(fā)明人原來所從事的工作，或說與某一領域的專門經(jīng)驗無關。所以，創(chuàng)新能力和素質(zhì)主要應靠后天培養(yǎng)，特別是其中有些近乎習慣的內(nèi)容，更需要依靠后天的培養(yǎng)。加州大學伯克利分校設立的本科生科研計劃主要有本科生科研學徒計劃、赫斯學者計劃、校長本科生研究獎學金、本科生研究經(jīng)驗計劃。麻省理工學院的本科生科研項目包括本科生研究機會計劃、獨立活動期計劃、新生研究指導計劃等[3]。隨著社會的發(fā)展，我國的大學和研究院所的培養(yǎng)模式趨于創(chuàng)新。相信通過大學和研究生階段的培養(yǎng)，每個人都具有了這種能力與素質(zhì)。

最后，講求方法對于創(chuàng)新也是必要的。干活兒要講求工具，干事兒要講求方法?！耙庥て涫拢叵壤淦鳌?。正確的方法是一切行為能夠取得成功的關鍵，科學研究與創(chuàng)新亦然。沒有正確的方法，行為則具有盲目性，研究和創(chuàng)新易于陷入困境，甚或失掉機會。科學研究與技術(shù)創(chuàng)新在表面上看起來雖然是兩種不同的實踐行為，但是在實質(zhì)上卻有著許多相近的思路和相通的理念。

在過去的大學生活中，筆者曾采用過聯(lián)想結(jié)合法發(fā)明小專利。所謂的聯(lián)想結(jié)合法就是將兩種不同的性質(zhì)、功能任意組合，生成新的產(chǎn)品。例如，在野外地質(zhì)實習中必備的地質(zhì)羅盤，其具有指示方向以及在地質(zhì)學科中的特殊功能，我們將其與時鐘相結(jié)合，就可以得出可以計時間、報時的地質(zhì)羅盤，此產(chǎn)品可以解決在野外工作期間對于時間把握的問題。

在科學研究中，要注重不同學科之間的交叉。一個學科的思想方法可以給其他學科提供很好的思路。筆者專業(yè)為勘探地球物理，利用不同的物理性質(zhì)，采取不同的研究方法，來探測地下的結(jié)構(gòu)、巖性，已解決相應的地質(zhì)問題。在優(yōu)化計算中，現(xiàn)在流行的智能算法，可以很好的解決極值問題。在地學中，采集的數(shù)據(jù)要對其進行反演計算，涉及到算法問題。可以將優(yōu)化計算與反演計算，利用智能計算方法，譬如模擬退火算法、遺傳算法、蟻群算法等，解決全局的極值問題，快速精確求解。此研究方法也屬于聯(lián)想結(jié)合法，在科學研究中存在很多此類問題。以上文提到的蟻群算法，其根源在于學者發(fā)現(xiàn)螞蟻在覓食活動中，大部分螞蟻沿著作方便快捷的一條路徑走，其利用信息素，解決了最優(yōu)問題，蟻群算法正是將生物上的現(xiàn)象與實際問題結(jié)合，開發(fā)出此智能算法。

在巖石力學中所研究的是巖石的各種性質(zhì)，處在地下的圍壓環(huán)境中，不同溫度，不同環(huán)境下具有的不同性質(zhì)。在地球物理勘探中，巖石的性質(zhì)直接影響著數(shù)據(jù)采集，進而也就是對地下結(jié)構(gòu)、巖性等的解釋。學科交叉，用巖石力學的思維來考慮震波的采集，需要解決巖石不同破裂狀態(tài)下對震波的影響等，這就是一個科學問題，利用學科的特別方法去做研究，找出內(nèi)在存在的特殊規(guī)律。

科學研究與創(chuàng)新對國家經(jīng)濟發(fā)展至關重要。無論是始創(chuàng)于上個世紀的德國西門子公司、美國的美軍公司、德國的奔馳汽車公司、美國的通用電器公司還是本世紀誕生的日本索尼公司、本田公司，以及在信息革命中崛起的IBM公司、微軟公司等，其創(chuàng)業(yè)者都是具有強烈創(chuàng)新傾向的人物，創(chuàng)新、創(chuàng)新、再創(chuàng)新，不是一句口號，而是他們最突出的行為特征。

世界科學技術(shù)和經(jīng)濟發(fā)展的歷程，雄辯地證明：科學研究與技術(shù)創(chuàng)新是人類財富之源，是科學與經(jīng)濟發(fā)展的巨大動力。因此，廣泛深入地開展科學研究與技術(shù)創(chuàng)新是推動科學技術(shù)進步和實現(xiàn)經(jīng)濟增長的重要內(nèi)容，而掌握正確的方法則是保證科學研究與技術(shù)創(chuàng)新得以成功的首要條件。

參考文獻

[1]David，J.B.學問の府[M].天城勳，譯.東京：サイマル出版會，1982.

[2]Clark，B.R.大學院教育の研究[M].潮木守一監(jiān)，譯.東京：東信堂，1999：16.

[3]鐘秉林.中國大學改革與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)[M].北京.北京師范大學出版社，2008.