第七章現(xiàn)代科學(xué)研究方法論初探

1、1,第 六 章現(xiàn)代科學(xué)研究方法論初探,,2,報(bào)告內(nèi)容,一、預(yù)備知識(shí)——現(xiàn)代知識(shí)系統(tǒng)二、科學(xué)研究工作的生命周期三、環(huán)境與工具四、科學(xué)研究工作的組織藝術(shù),3,一、現(xiàn)代知識(shí)系統(tǒng),現(xiàn)代知識(shí)系統(tǒng)是由客觀的知識(shí)世界和他們之間的關(guān)系構(gòu)成的知識(shí)進(jìn)化的規(guī)律、可持續(xù)和未來(lái)的方向科學(xué)的分化和整合,4,1967年英國(guó)哲學(xué)家波普爾提出知識(shí)的“三個(gè)世界”——,一是物理客體或物理狀態(tài)世界物體、產(chǎn)品、屬性、運(yùn)動(dòng)二是意識(shí)狀態(tài)或精神狀態(tài)世界主觀印象、感覺(jué)

2、、歸納和規(guī)律三是思想領(lǐng)域客觀內(nèi)含的世界科學(xué)理論、思想，科學(xué)著作，猜想和不斷的新推動(dòng),5,1、“三個(gè)世界”的屬性,獨(dú)立性：“第三世界”具有獨(dú)立性：假定一、二世界毀滅，第三世界將重建知識(shí)系統(tǒng)；假定假定一、二、三世界同時(shí)毀滅，知識(shí)系統(tǒng)將會(huì)滅亡聯(lián)系和推動(dòng)：一、二、三世界依次產(chǎn)生；第二世界是中介；第三世界主動(dòng)和不自覺(jué)地促進(jìn)第一世界的進(jìn)步,■第一世界O(Object);第二世界R(Recognition);第三世界K(Knowledge),

3、6,2、“三個(gè)世界”的關(guān)系（1）,三個(gè)世界具有共同的聯(lián)系點(diǎn)： ——語(yǔ)言L(Language）,包括主觀表達(dá)、陳述、規(guī)范整理、語(yǔ)言思考方法,■兩元之間的關(guān)系，說(shuō)明了所有的原點(diǎn)都是相關(guān)的，O—R—K 間聯(lián)系是有向的，OKR—L聯(lián)系是無(wú)向的。,,,,,,,,L,O,R,K,O-R 對(duì)象—認(rèn)識(shí)，認(rèn)識(shí)論R-K 認(rèn)識(shí)—知識(shí)，方法論K-O 知識(shí)—對(duì)象，本體論（實(shí)踐論）O-L 對(duì)象—語(yǔ)言，語(yǔ)義學(xué)R-L 認(rèn)識(shí)

4、—語(yǔ)言，語(yǔ)用學(xué)K-L 知識(shí)—語(yǔ)言，語(yǔ)型學(xué),7,“三個(gè)世界”的關(guān)系（2）,三個(gè)平面之間的關(guān)系,■三元平面的關(guān)系，說(shuō)明傳統(tǒng)的O-R-K的研究模式難以提高，只有建立四平面系統(tǒng)，才能成為現(xiàn)代知識(shí)系統(tǒng)。,,,,,,,,L,O,R,K,O-R-K 平面，知識(shí)系統(tǒng)基礎(chǔ)平面O-R-L 平面，知識(shí)系統(tǒng)認(rèn)識(shí)平面R-K-L 平面，知識(shí)系統(tǒng)邏輯平面K-O-L 平面，知識(shí)系統(tǒng)解釋發(fā)展,8,3、知識(shí)系統(tǒng)的進(jìn)化論,在O-R-K的平面上，構(gòu)成了封閉環(huán)路K點(diǎn)

5、具有生長(zhǎng)能力，在嚴(yán)密完善自己的同時(shí)，又不斷發(fā)現(xiàn)新的矛盾和問(wèn)題，形成活躍的新生命力，創(chuàng)新的孕育點(diǎn)在K點(diǎn)向外，是嚴(yán)重發(fā)散的，這種發(fā)散證明了第三世界的獨(dú)立性，以及知識(shí)的進(jìn)化,O,,R,,K,,,,改進(jìn)系統(tǒng),發(fā)展系統(tǒng)（完善、缺陷、猜想）,,,,,建立嚴(yán)謹(jǐn)理論,,探索新的科學(xué)世界,9,4、科學(xué)的矛盾和可持續(xù)問(wèn)題（1）,科學(xué)的發(fā)展也遇到新的挑戰(zhàn)科學(xué)是在人類環(huán)境產(chǎn)生，但科學(xué)發(fā)展推動(dòng)使開(kāi)發(fā)能力迅速提高已使環(huán)境和生態(tài)嚴(yán)重受損；科學(xué)是人類杰作，但也

6、導(dǎo)致地球經(jīng)濟(jì)差異加大、人口膨脹，Internet使個(gè)性化社會(huì)趨同科學(xué)是道德之源，但當(dāng)代科學(xué)發(fā)展的前沿，如Clone克隆技術(shù)、個(gè)人遺傳密碼破譯與倫理、道德發(fā)生矛盾科學(xué)自身需要改造嗎？,10,科學(xué)的矛盾和可持續(xù)問(wèn)題（2）,科學(xué)文化和人文文化的結(jié)合科學(xué)和人文的關(guān)系是真與善的關(guān)系科學(xué)探索的方向需要道德指導(dǎo)——科學(xué)的責(zé)任感科學(xué)能為評(píng)價(jià)精神和道德活動(dòng)提供正確的方法科學(xué)的系統(tǒng)化完整的科學(xué)體系包括了自然科學(xué)和數(shù)學(xué)、社會(huì)科學(xué)、技術(shù)科學(xué)，人

7、為的分離不利科學(xué)發(fā)展，更不利對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的反推動(dòng),11,科學(xué)的矛盾和可持續(xù)問(wèn)題（3）,科學(xué)的分化和整合科學(xué)和人文回歸，走向新的統(tǒng)一小科學(xué)逐步統(tǒng)一，走向大科學(xué)，從科學(xué)精英的行為走向團(tuán)隊(duì)奮斗，國(guó)際合作面向?qū)W科的科學(xué)，走向面向問(wèn)題的科學(xué)現(xiàn)代科學(xué)的重心，走向?qū)?fù)雜系統(tǒng)、大系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，如對(duì)生命系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)、空間系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),12,,力學(xué)、物理學(xué) 電子學(xué)、材料科學(xué) 化學(xué)、有機(jī)化學(xué)

8、 生物化學(xué) 生物學(xué) 植物學(xué)、動(dòng)物學(xué),微結(jié)構(gòu)材料科學(xué) 信息科學(xué)、能源科學(xué)生態(tài)學(xué) 環(huán)境科學(xué)、生命科學(xué) 空間科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué) 微系統(tǒng)、 過(guò)程科學(xué),O-Q ?,13,科學(xué)的矛盾和可持續(xù)問(wèn)題（4）,科學(xué)理性——邏輯理性；科學(xué)理性——數(shù)學(xué)理性；科學(xué)理性——實(shí)驗(yàn)理性？？？科學(xué)理性——

9、“價(jià)值理性”成為科學(xué)和社會(huì)共同關(guān)心的問(wèn)題，創(chuàng)新成為有明確社會(huì)和經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的行為，這也是面向?qū)W科的科學(xué)，走向面向問(wèn)題的科學(xué)的主要根據(jù)。,14,二、科學(xué)研究工作的生命周期,科學(xué)問(wèn)題和科研項(xiàng)目的來(lái)源科研項(xiàng)目的前期工作方案和計(jì)劃的制定實(shí)驗(yàn)室和實(shí)踐工作資料積累與建立模型成果的形成,15,1、科學(xué)問(wèn)題和科研項(xiàng)目的來(lái)源,科學(xué)問(wèn)題的來(lái)源科學(xué)的連續(xù)性的需求——DNA與蛋白組學(xué)技術(shù)對(duì)科學(xué)的需求——低損耗變壓器、新材料生產(chǎn)對(duì)科學(xué)的需求——系統(tǒng)科

10、學(xué)科研項(xiàng)目的來(lái)源政府行為——政府計(jì)劃（863、973、基金）企業(yè)行為——企業(yè)委托合同科技工作自身的延伸行為,16,2、科研項(xiàng)目的前期工作,充分了解背景和已有的工作基礎(chǔ)確定要解決的對(duì)象目標(biāo)文獻(xiàn)檢索（圖書(shū)-網(wǎng)絡(luò)-期刊-人員活的資料▲）充分讀懂2-3篇經(jīng)典文獻(xiàn)（科學(xué)思路、創(chuàng)新點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、結(jié)論、引文）目標(biāo)的可行性科學(xué)的可解性，不悖與更上一層的知識(shí)目標(biāo)的有限性，相關(guān)知識(shí)的準(zhǔn)備必要的價(jià)值理性,17,3、方案和計(jì)劃的制定,項(xiàng)目的執(zhí)

11、行方案總體目標(biāo)的分解科學(xué)路線：科學(xué)思路推理過(guò)程的框圖技術(shù)路線：數(shù)據(jù)來(lái)源、設(shè)備、試驗(yàn)方法、計(jì)算方法、精度評(píng)估項(xiàng)目的執(zhí)行計(jì)劃項(xiàng)目過(guò)程的分解，PERT圖過(guò)程—人員—資源的配置階段的驗(yàn)收，向下一個(gè)階段前進(jìn),18,網(wǎng)絡(luò)教育構(gòu)架——邏輯設(shè)計(jì),用戶界面、窗口、智能化引導(dǎo)系統(tǒng),系統(tǒng)驅(qū)動(dòng) 推理機(jī)制 后臺(tái)進(jìn)程,,,,課件庫(kù),用戶庫(kù) 用戶策略用戶測(cè)試,,源知識(shí)動(dòng)態(tài)知識(shí)系統(tǒng)策略知識(shí),,,,,,,,用戶教師,

12、19,網(wǎng)絡(luò)教育構(gòu)架——物理設(shè)計(jì),WWW服務(wù)器特定課件,SQL服務(wù)器 用戶信息庫(kù) 知識(shí)庫(kù),后臺(tái)推理調(diào)度作業(yè),,,,,,,,,用戶信息 課件內(nèi)容,用戶群…. HTTP協(xié)議,20,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,,,,,,,,,,,,,,A2,B3,C5,D4,G1,F2,I5,K3,E6,H5,J6,21,4、實(shí)驗(yàn)室和實(shí)踐工作（有目標(biāo)的數(shù)據(jù)獲?。?設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)?zāi)康摹⒎椒?、設(shè)備、流程、數(shù)據(jù)處理方法數(shù)

13、據(jù)收集，可靠性識(shí)別，誤差評(píng)估數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)予處理，剔除干擾數(shù)據(jù)利用設(shè)定的數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行處理結(jié)果分析，與預(yù)想的符合度重復(fù)試驗(yàn)方法,22,5、資料積累與建立模型,資料的有序積累時(shí)間序列數(shù)據(jù)分類空間序列數(shù)據(jù)分類對(duì)比數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)到曲線，從曲線到模型從數(shù)據(jù)到曲線，完成了知識(shí)系統(tǒng)認(rèn)識(shí)平面O-R-L從曲線到模型，客觀世界抽象，完成了知識(shí)系統(tǒng)邏輯平面R-K-L,23,6、成果的形成,新知識(shí)的形成新規(guī)律的發(fā)現(xiàn)實(shí)例驗(yàn)證，普遍性驗(yàn)證，

14、數(shù)學(xué)驗(yàn)證，形成嚴(yán)密的結(jié)論——新知識(shí)的形成從知識(shí)到成果創(chuàng)新點(diǎn)，新知識(shí)在知識(shí)系統(tǒng)中的位置社會(huì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的認(rèn)同程度(SARS)形成公認(rèn)的成果產(chǎn)生新學(xué)說(shuō)、新技術(shù)、新材料、新軟件、新系統(tǒng)進(jìn)入應(yīng)用，進(jìn)入產(chǎn)業(yè)鏈,24,三、科研工作的工具和環(huán)境,實(shí)驗(yàn)環(huán)境“三位一體”的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，野外和現(xiàn)場(chǎng)工作是基本功，是考驗(yàn)發(fā)現(xiàn)能力的基礎(chǔ)儀器操作能力的培養(yǎng)，基礎(chǔ)試驗(yàn)自己動(dòng)手?jǐn)?shù)學(xué)工具回歸分析，偏微分方程求解離散數(shù)學(xué)分析，模糊集合分析，最優(yōu)化計(jì)算人工智

15、能技術(shù)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)…,25,科研工作的工具和環(huán)境,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境最重要的站點(diǎn)：資料站點(diǎn)、知識(shí)站點(diǎn)、消息站點(diǎn)只能給你社會(huì)平均知識(shí)——大眾網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)環(huán)境檢索工具前沿研究工作，了解同類人員的工作狀況知識(shí)的綜合帶來(lái)啟發(fā),26,四、科學(xué)研究工作組織藝術(shù),組織——團(tuán)隊(duì)——個(gè)人組織是支撐系統(tǒng)，環(huán)境系統(tǒng)，服務(wù)系統(tǒng)現(xiàn)代科學(xué)只有團(tuán)隊(duì)才能成功——人類基因組，（生物學(xué)+物理學(xué)）科學(xué)精英在團(tuán)隊(duì)中產(chǎn)生個(gè)人在團(tuán)隊(duì)中做小兵，要有大將風(fēng)度，將來(lái)才能成為大將

16、,27,科學(xué)研究工作組織藝術(shù)（1）,科學(xué)人格和科學(xué)能力的培養(yǎng)要有明確的科學(xué)方向，明確的研究對(duì)象從系統(tǒng)看問(wèn)題，從部件做工作選擇2-3種偏前沿的刊物，作為自己研究工作的參照物，不斷跟蹤做1、2、3件事，做好1件事，決不要做10件事,28,科學(xué)研究工作組織藝術(shù)（2）,科學(xué)人格和科學(xué)能力的培養(yǎng)交幾個(gè)學(xué)術(shù)界朋友（新疆、國(guó)內(nèi)、國(guó)外）熟悉若干項(xiàng)目的渠道培育一批可靠的合作單位不說(shuō)假話，不說(shuō)大話假定自己是完美的人，要包容有缺點(diǎn)的同事、老

17、師一起合作，同時(shí)要認(rèn)識(shí)和善待自己,29,小結(jié),要認(rèn)識(shí)現(xiàn)代科學(xué)的特征大科學(xué)，面向問(wèn)題的科學(xué)完美的科學(xué)是充滿人情、道德、社會(huì)責(zé)任科學(xué)研究是最形式多樣的活動(dòng)重視科學(xué)活動(dòng)基本生命周期的階段和規(guī)律科學(xué)人格和科學(xué)能力的培養(yǎng)學(xué)會(huì)在團(tuán)隊(duì)中工作，準(zhǔn)備在團(tuán)隊(duì)中冒尖把握基本原則，構(gòu)建未來(lái)發(fā)展的階梯,30,謝謝各位！,31,羅默（1986）技術(shù)收益遞增型增長(zhǎng)模型社會(huì)收益=f(物質(zhì)資本， 勞動(dòng)， 社會(huì)