根據(jù)目前的情況看,本班和1班有一部分同學(xué)對做科研躍躍欲試,迫切地想要接觸科研、投身于科研工作,為人類科學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步貢獻(xiàn)出自己的一份力量。
對于本科生科研,卑微的筆者有一點(diǎn)小見解,希望在此與大家分享。
注意:意見僅供參考。
卑微的筆者于2019年1月18日加入沈冰課題組,3月3日加入鮑惠銘課題組,4月17日退出鮑惠銘課題組,
在上學(xué)期和這學(xué)期也相繼與侯貴廷、韓寶福、張波、朱永峰、黃寶春、季建清、沈冰、鮑惠銘等老師交流過本科生科研的事情,與一些師兄師姐們也交流過。
本文一共分為五個(gè)部分,共計(jì)約4000字,內(nèi)容較多,希望大家結(jié)合自己的情況有詳略地瀏覽。
1.進(jìn)入課題組的準(zhǔn)備工作
進(jìn)入課題組進(jìn)行本科生科研,首先你要考慮的便是自己的興趣在哪個(gè)方面。
本學(xué)院覆蓋了構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)、礦物巖石礦床學(xué)、古生物及地層學(xué)、第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)等大研究方向,每個(gè)大研究方向還有許多小的研究方向,由不同的老師作為學(xué)術(shù)帶頭人。
在2019年5月3日的北大地質(zhì)系建系110周年慶祝大會(huì)上,參會(huì)的同學(xué)都收到了一本紀(jì)念書,書中有兩頁記載了我們地質(zhì)系幾乎所有的研究方向.
當(dāng)然,選擇的依據(jù)不僅僅是你對這個(gè)研究領(lǐng)域的興趣,還在于你對物理、化學(xué)、生物等基礎(chǔ)學(xué)科的接受程度。
比如如果你更能接受物理學(xué)中的一些思維方式并且對其有濃厚的興趣,大致可以考慮構(gòu)造地質(zhì)學(xué)方向;化學(xué)、生物等也一樣道理。
但是具體到某一個(gè)細(xì)的研究方向時(shí),其所側(cè)重的學(xué)科也不完全是“物理—構(gòu)造地質(zhì)學(xué),化學(xué)—地球化學(xué)和礦物巖石礦床學(xué),生物—古生物與地層學(xué)”這樣對應(yīng)的,其中會(huì)有一些交叉。
比如沈冰老師的課題組,雖然屬于古生物學(xué)與地層學(xué)方向,但是也很側(cè)重于化學(xué);相比之下江大勇老師的課題組則更側(cè)重于一般意義上的古生物學(xué)。
這一點(diǎn)要注意。
然后,當(dāng)你選定一個(gè)或幾個(gè)覺得自己比較感興趣(或比較擅長)的方向后,你就可以與這個(gè)方向的老師們約談。
在北大地空學(xué)院的官網(wǎng)上,有大部分在職教職工的聯(lián)系方式,你可以查到你想要約談的老師的電子郵件,然后給他發(fā)電子郵件,約定一個(gè)時(shí)間和地點(diǎn)進(jìn)行交流。
老師們基本上都非常歡迎本科生前去交流。
上學(xué)期我就是這樣做的,老師們大約在一兩天之內(nèi)即可回復(fù),回復(fù)率100%。
你可以向老師表達(dá)你想了解這個(gè)研究方向并考慮進(jìn)入某個(gè)課題組的愿望(當(dāng)然,最好是能提出明確的想研究的問題)。
然后,聆聽老師的意見,并在交流過程中可以將自己的一些學(xué)習(xí)想法,以便老師根據(jù)你個(gè)人的情況來給你一些個(gè)性化建議。
如果你和老師的交流過程很好,自己想進(jìn)一步地了解這個(gè)課題組的研究方向,我建議你最好是旁聽幾次這個(gè)課題組的組會(huì)(大概一周一次),并趁機(jī)與組內(nèi)的師兄師姐做交流,傾聽他們的經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)。
廣泛聽取這些意見并且旁聽了課題組組會(huì)后,你便可以自主做進(jìn)一步的決定了。
另外,在與老師交流時(shí),除了聆聽針對你的個(gè)性化的建議外,尤其需要注意獲取下面三點(diǎn)信息:
1.不同老師對本科生科研的態(tài)度和意見,因?yàn)檫@個(gè)因人而異。
比如有些老師(如黃寶春老師)不太支持本科生科研,他們覺得本科生應(yīng)該夯實(shí)基礎(chǔ),重點(diǎn)放在知識(shí)體系的構(gòu)建上,科研應(yīng)該是研究生以及以后的事;
有些老師(如侯貴廷老師)覺得本科生應(yīng)該先保證課內(nèi)的學(xué)習(xí),把績點(diǎn)搞上去,做到了這一點(diǎn)才能談本科生科研;
又有些老師(如沈冰老師)很支持本科生科研,覺得本科生不受傳統(tǒng)學(xué)科觀念的束縛,思維更加敏捷、大膽而靈活,因此做科研很好。
2.不同老師分配給本科生科研任務(wù)的難度和科研的方式。
有些老師對本科生科研的要求高一點(diǎn),有些老師則低一點(diǎn);有些老師讓本科生科研的方式就是去參加參加組會(huì)、參與參與交流,再讀讀相關(guān)書籍;有些老師會(huì)讓本科生跟隨課題組一起出野外,
在野外中交流學(xué)術(shù)問題;有些老師則會(huì)讓本科生做實(shí)驗(yàn)、閱讀論文等。
所以要明確你做本科生科研的目的——要是目的就是刷一下學(xué)分,那么就尋找那些要求較低的老師吧。
3.你感興趣的研究方向更側(cè)重于使用什么方法。
做地球科學(xué)研究,主要有四大科學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)、模擬、計(jì)算和理論。
你也可以與老師交流自己更加喜歡做哪方面的科學(xué)研究,是通過實(shí)驗(yàn)的手段研究,還是通過模擬的手段研究等等。
2.進(jìn)入課題組后的工作
當(dāng)你終于選定一個(gè)課題之后,你就可以在老師的指導(dǎo)下按部就班地進(jìn)行逐步的科研工作了。
在初期,科研一般就是以看論文和每周一次的課題組組會(huì)交流為主。
需要說明的是,在進(jìn)行這樣按部就班的科研的時(shí)候,你會(huì)有一種“知識(shí)不夠用”的感覺,這是正常的。
因?yàn)樽隹蒲校私膺@個(gè)課題的一些細(xì)節(jié),這的確需要一些相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)研究方法,我們大一的同學(xué)對此還知之甚少,這是難免的。
所以,你要做好這方面的準(zhǔn)備——如果覺得不夠用,最好是能夠提前接觸并學(xué)習(xí)一些這方面領(lǐng)域的知識(shí)(問師兄師姐也行)。
比如若跟隨鮑惠銘老師做科研,具備穩(wěn)定同位素分餾的知識(shí)是必需而基本的,但是這門課在大三才會(huì)選。
除此以外,你要逐步開始關(guān)注自己研究領(lǐng)域的科學(xué)方法——實(shí)驗(yàn)、模擬、計(jì)算和理論。
如果是側(cè)重于實(shí)驗(yàn),那么需要逐步掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作原理(這可以在化院的實(shí)驗(yàn)課上學(xué)到,有化學(xué)學(xué)術(shù)活動(dòng)基礎(chǔ)的同學(xué)最好)和一些儀器
(比如偏光顯微鏡、掃描電鏡SEM、透射電鏡TEM、電感耦合等離子體光譜分析儀ICP-OES等)的操作,具體依課題的需要而定(其實(shí)對于儀器而言,現(xiàn)學(xué)即可,但是化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作原理則需要提前準(zhǔn)備,
比如大二選門實(shí)驗(yàn)課等,不然由于自己實(shí)驗(yàn)步驟不嚴(yán)謹(jǐn)或不熟練而造成的數(shù)據(jù)誤差是致命的,科研所做的實(shí)驗(yàn)都是大容量和精密數(shù)據(jù)的,如果操作不規(guī)范或者是不熟練則極其容易出現(xiàn)你都不知道哪里錯(cuò)了的實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤,就像debug一樣);
如果是側(cè)重于模擬,那么算法、編程的知識(shí)則需要具備一些,以便使用python、matlab等軟件進(jìn)行研究;如果是側(cè)重于計(jì)算,則需要很好的數(shù)學(xué)技能;
如果是側(cè)重于理論,則需要把某個(gè)待研究的科學(xué)過程的內(nèi)部邏輯理清,并且要勤于思考并最好能夠提出創(chuàng)見性的觀點(diǎn),以便構(gòu)建自己的邏輯體系。
當(dāng)然,對于大部分地球科學(xué)問題,這四種科學(xué)方法往往是互相交織在一起的,并不是靠單一的方法就能夠解決。
3.如果你不想做科研了
本科生科研其實(shí)并不需要很高的門檻,只要你想,基本上就能進(jìn)。
而進(jìn)了課題組后,如果你覺得自己做這個(gè)課題并不合適,或者是并不能滿足自己的需求,那么你隨時(shí)可以選擇退出。
老師們一般都會(huì)尊重你的選擇的。
甚至你盡可以向某些學(xué)長一樣廣泛地加入好多課題組,在其中花時(shí)間慢慢了解之后再逐漸退出,最終只留下一個(gè)最適合自己的。
比如說,我曾經(jīng)加入了鮑惠銘老師(他是美國路易斯安那州立大學(xué)的教授,大概是以訪問學(xué)者的身份在北大,因此在上面的研究方向圖中并沒有他的名字。
他主要研究地球化學(xué)的穩(wěn)定同位素應(yīng)用)的課題組,但是考慮到自身能力和個(gè)人興趣等因素,我很快就向鮑老師提出了退課題組的請求,他也是很慷慨地尊重了我的選擇。
當(dāng)然,如果你在本科生階段最終還是留在了課題組,但這也不意味著你一定適合做科研。
畢竟本科生做的較小的科研課題還不太能夠達(dá)到需要考慮天賦之類的東西,甚至研究生也不用考慮——又大又復(fù)雜的課題除外。
在隨后的生涯中,你會(huì)更加明確自己未來的方向——是工作,還是科研。
在科研圈里,人在博士生、博士后階段,有一些因不適合科研而被勸退的例子。
不過,我不知道地球科學(xué)領(lǐng)域有沒有這樣的情況。
當(dāng)然,這已是后話了。
4.其他方面的建議
雖然我在鮑惠銘老師的課題組里呆的時(shí)間并不長,僅有一個(gè)半月,但是從那里還是學(xué)到了好多東西。
下面將其分享,供大家參考。
課題組里有位師兄強(qiáng)調(diào),每個(gè)學(xué)科都有自己的天地,沒人規(guī)定數(shù)學(xué)不好就不能學(xué)物理,或者物理不好就不能學(xué)化學(xué)——這里指的好不好是成績上的,而不是自己是否能夠接受學(xué)科中的近似與假設(shè)。
他認(rèn)為,把數(shù)學(xué)物理學(xué)會(huì)只是一個(gè)時(shí)間上的問題而非智力上的,要相信自己。
他還強(qiáng)調(diào),對于科研而言,與其強(qiáng)迫自己把某個(gè)模型里面的過程機(jī)制弄明白,不如看看支持這些模型的證據(jù)有哪些——哪些是可以定量的,大家又是怎么通過這些證據(jù)得到的。
也就是說,做科研的要從確切的地質(zhì)證據(jù)出發(fā)。
而課題組里一位博士后師姐的本科經(jīng)歷則讓人印象深刻。
她說,自己大學(xué)四年高等數(shù)學(xué)掛了三遍,高中英語從沒及格,大學(xué)英語最高65分,四級還掛了一次;
不僅如此,考雅思、保研、第一次出國等都沒能成功,博士入學(xué)三年也摸不到門道,也因此心態(tài)崩過無數(shù)次,但是現(xiàn)在再回來反思的時(shí)候卻發(fā)現(xiàn),那些都是小事。
她強(qiáng)調(diào):“所有人都會(huì)享受成功,但不是所有人都能扛得住失敗。
享受成功有什么了不起,失敗了還能站起來才是牛逼。
而且,人生還有很多種可能性,多嘗試,open to all possibilities. 真正的自信不是可以一直成功,而是不怕摔倒,因?yàn)槟阒雷约嚎梢哉酒饋怼?/p>
”她的人生態(tài)度,令我特別佩服。
鮑惠銘老師則強(qiáng)調(diào),做科研的能力與考試的能力是兩碼事。
做科研要的是一種不信權(quán)威、獨(dú)立探索、能鉆進(jìn)去的能力。
對于這種能力而言,天生的成分更多一點(diǎn)。
而至于什么數(shù)理邏輯能力,在科研的過程中會(huì)慢慢得到訓(xùn)練;這些能力的天賦并不重要——畢竟自己是北大學(xué)生,已經(jīng)比99%的人在這方面“有天賦”了。
5.一點(diǎn)提示
我發(fā)現(xiàn)同學(xué)們在考慮加課題組時(shí),最優(yōu)先考慮的是自己對老師的熟悉程度和直覺上老師的“靠譜”程度,而不是興趣與想法優(yōu)先。
實(shí)際上,一位老師的科研到底“靠不靠譜”并不是單從他的教學(xué)就能夠看出來的,還需要更加深入的交流和了解;而我們之所以優(yōu)先考慮對老師的熟悉程度,多半是由于對其余的老師缺乏了解和對本學(xué)科研究領(lǐng)域的陌生感。
對于這種情況,稍微晚一點(diǎn)加入課題組(比如晚一兩個(gè)學(xué)期)或許是更好的。
這是因?yàn)橐皇请S著年級的增加,給我們授課的老師增多,我們對更多的老師會(huì)更加了解;二是隨著年級的增加,我們無論從整體上還是細(xì)節(jié)上都會(huì)對學(xué)習(xí)的學(xué)科有著更好的把握,因此也會(huì)提出更明確的科學(xué)問題。
提出科學(xué)問題并對此有所想法,可以激發(fā)一個(gè)欲參與科研的人的興趣,這對他進(jìn)行科研而言是有所好處的。

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