博士人才培養中的課題選擇與研究

朱愛軍+殷賢華+許川佩

作者簡介：朱愛軍（1978—），男，桂林電子科技大學講師，西安電子科技大學博士研究生。

摘要：本文針對當前博士論文選題不當，造成不少博士研究生不能按時畢業等問題，提出了博士學位論文選題的原則和思路，并且從提出問題、描述問題、解決問題和評估結果等四個方面對如何做博士課題研究提出了相應的對策和方法。筆者的實踐結果表明，該方法相比傳統的方法有一定的優勢，對廣大博士研究生做好博士論文有一定的指導和參考意義。

關鍵詞：選題；博士課題研究；人才培養

當前工科博士研究生出現一個很普遍的現象：在國家規定的博士研究生學習年限3年內，有很大一部分不能夠按時畢業，還有部分拖延到6年以上仍然不能夠畢業。出現該現象的原因，有部分歸根于學校嚴格要求在國內本學科相應的學報和外文國際期刊上發表文章。因為這些期刊對創新性的要求比較高，一旦創新性不夠，就不可能發表相應級別的文章。但是，為什么博士研究生不能夠按時在這些高水平的期刊上發表文章呢？這還是根源于博士生沒有做出創新性的研究工作，沒有相應的研究成果。此外，即使選題得當，選到了本學科比較前沿的課題，但是如果研究課題的方法和思路不對，同樣也可能造成不能夠按時畢業。

本文針對博士研究生學位論文選題的問題，以及如何做好科學研究課題，談談自己的方法和策略。最后，結合筆者自身的博士學位論文選題經歷等，談談自己的思路和方法。

一、博士學位論文選題的指導原則1博士論文選題應該具有創新性

如果一個實踐對象已經被其他研究人員解決了，那么它不再有研究價值。博士選題應該是人類到目前為止還沒有解決的問題，而且采用的解決方法也應該有創新性，如果僅僅是別人方法的重復，而沒有創新，同樣也是沒有價值的，也不會被本學科的頂級刊物所采用。

2博士論文選題應該以興趣為導向

人類能夠能動地認識世界和能動地改造世界。但這是有條件的，如果博士論文選題選到自己不感興趣的課題，那么估計他本人會很郁悶，此時他是消極地對待博士課題，很難發揮自己的主觀能動性，更別提什么能動地改造世界了。同時，以興趣為導向的博士選題策略合情合理，也是順乎人類本性的自然策略。各種實踐表明，該策略在大多數場合的實踐結果優勢明顯，有助于博士生發揮自己的主觀能動性。

3博士論文選題應該擇重舍輕

在博士課題選擇的時候擇重舍輕，選擇課題當前前沿重點問題或主要問題，抓住主要矛盾，才能夠出顯著成果；同時還要講究策略，即避開自己的短處，發揮自己的優點，做自己擅長做的課題。那么，一個課題的重要性如何判斷？依據是什么呢？這主要看該課題完成后，對本學科或本研究領域有多大影響，對該研究方向其他研究人員的影響力如何。如果要用量化指標的話，那么科研成果發表后，文章的引用率可做參考。

二、如何做博士課題的指導1如何提出問題

“物質世界是永恒發展的”，因此，我們需要不斷提出新的問題，來解決客觀世界的各種矛盾和發展。愛因斯坦曾經指出“提出問題遠比解決問題重要”。一般來說，只有高瞻遠矚的人才能夠提出非常出色的問題，對于剛進入研究領域的新人是比較困難的。要提出一個出色的研究問題，需要我們抽象提取遇到的各種工程應用問題中的共性。在提出問題的時候，重點搞清楚問題的背景以及該問題達到的目的是什么，該問題是否值得我們去研究等。

2如何對問題進行描述

問題的描述通常來說，指的是用數學語言或者數學理論來描述問題。這要求我們首先已經提出問題和搞清楚了問題的本質，才談得上問題的描述。在工程應用當中，實際需求就是問題，考慮用理論框架把問題表述出來就是問題描述，其實也就是廣義上的數學建模。這要求我們博士研究生有扎實的數學理論功底，才能夠對問題進行恰當的描述和建立數學模型。如果問題的描述工作不是自己做的，那么務必把問題搞清楚，否則會導致解決問題階段出現困難。有的雖然自己做了問題描述工作，但是如果描述得不準確或者不恰當，同樣有可能造成最終的實驗結果不理想。有一種情況，就是在某種數學描述下，無論如何也得不到理想的結果，這時就要考慮對原來的問題進行重新描述。

3如何分析和解決問題

“實踐是檢驗認識正確與否的唯一標準”，它告訴我們僅僅提出問題和描述問題還不行，還得通過做實驗來驗證我們前面提出的假設和理論。而在描述問題的時候也往往指明了解決問題的方向，因此前面的描述問題階段相當關鍵。一般來說，大多數研究人員都是先大量檢索文獻，對該問題的已有方法和結果做到了如指掌后，再融化各種方法的優點，克服其缺點，最后得到自己的解決方法。其實，這種方法對大多數人來說是比較好的方法，但是要得到原創性的重大創新成果，它反而會成為一種障礙。如果能夠做到一旦提出了問題后，不去了解現在已有的方法，就開始獨自思考問題的解決方法，在獨立思考得到自己的解決方法后，再去搜索該方法是否已經有人曾經做過，如果發生了沖突，就重新去思考新的方法，否則的話就可以進入下一階段，進行試驗設計和驗證，這樣得到重大創新成果的幾率就會大得多。

（1）為什么要在了解現有的方法之前就獨自思考自己的解決辦法呢？這主要是為了避免在思考問題時受到現有方法的束縛，讓自己處在一個開放的全新思考角度。如果要成為原創型的科研人員，這種方法是必經之路，因為它是檢驗科研成果原創度的重要指標。隨著科研人員自己研究能力的不斷提高，應該逐漸減少閱讀本領域內的研究文獻，反而應該更多閱讀其他不相關研究領域的文獻，從中得到解決方法和新思路。

（2）在解決問題的時候，還應該遵循解決方法大道至簡的原則。這也是有所依據的，原因就在于我們進行任何科學研究的終極目標就是尋求復雜客觀事實的最簡單的解釋。科研人員的根本任務是創造出與自己試驗結果高度一致的最簡產品。為什么追求最簡產品呢？因為越簡單的東西，其適用的范圍越廣，越具有普遍性，其影響力也就越大，對人類的貢獻也就越大。眾所周知，客觀性和可重復性是科學研究的基本原則和要求。那么它們與大道至簡的原則有什么關系，沖突與否呢？其實，客觀性和可重復性應該僅僅是追求廣泛適用性即最簡性的手段而已。所以，我們在解決問題的時候也應該盡量優先選擇最簡易的方法。

（3）當遇到一個問題很難得到通解的時候，我們應該考慮采用特殊條件求得其解。這個方法也稱為條件化方法，它利用增加假設條件，把原來的大問題變成一個更小的問題。假設條件越多或者越強，問題就變得越小，解決的難度當然就變得更小。該方法的本質就是將一個很難的問題化解成若干個難度較小的子問題。如果把該方法用到極致，那就是采用極端條件來求解，此時往往很容易得到問題的求解方法。而對于非極端條件的中間情況，解決起來比較困難。此時，仍然可以采取條件化和特殊化的方法，把問題分成若干類，分別找到各類統一和明確的數學描述，然后再求解。對于大家廣泛使用的基于模型的解決方法，它本質上是將背景知識高度濃縮的一種簡約化方法。

4如何對結果進行評估

當一個問題得到解決后，我們要對該方法的結果進行評估，因為“實踐是認識發展的動力，同時實踐也是檢驗認識正確與否的唯一標準”。評估方法通常是與本研究領域前沿當前各種方法進行比較。比較的基本原則是客觀公正，最好是能夠采用國際標準的Benchmark來對比各種方法的結果。對結果的判斷分析，既要闡述自己方法的優點，又不能夠故意隱瞞自己的缺點。只有這樣才公正和公平。這也給業內科研人員一個研究方向的指導，提出未來研究方向。

三、筆者博士學位論文選題和做研究的思路首先，結合筆者研究方向談談選題。筆者的專業為測試計量技術及儀器，在博士論文課題選擇期間，導師給出了幾個方向供選擇：太赫茲檢測理論與技術研究、電子羅盤誤差模型理論與技術研究和集成電路測試理論與技術。由于導師目前所在實驗室承擔企業和軍工院所的項目較多，目前碩士研究生大多在做這方面的工作，而博士研究生做此類課題存在著極大的問題：很難做出有創新理論的結果，發表于本學科國內頂級刊物很困難。“發展是舊事物的消亡和新事物的產生”，說明任何研究課題都不是無中生有的，都是建立在前期研究基礎上的。雖然課題組前期的研究積累結束了，但是產生新方法和新思路的進程仍然不應該終止。

筆者所在課題組的前期研究成果主要如下：①國防科工委跨行業基金項目“神經網絡在MCM測試生成中的應用研究”[編號：00J1715DZ0503]，該課題在互連測試領域首先提出了利用神經網絡技術解決高密度微尺寸MCM 的互聯測試生成問題的思路和方法。②國家自然科學基金“基于螞蟻算法的MCM測試生成研究”[編號：60266001]，該課題主要研究螞蟻算法在大規模集成電路測試中的應用，并結合其他算法進行研究，為解決大規模集成電路、MCM 的測試難題提供了可供借鑒的方法。③國家自然科學基金“基于量子算法的SOC測試規劃研究”[編號：60766001]，該課題主要研究了量子進化算法在系統級SOC測試規劃中的應用，建立了基于量子進化的測試規劃模型，解決了SOC測試規劃問題。

筆者根據課題組前期的成果積累，在博士論文課題選題方面考慮在課題組前期的研究基礎上繼續做深入研究，選擇“集成電路測試新理論在SOC中的應用”作為自己的博士論文課題方向。在大量閱讀本學科前沿文獻后，確定了自己的研究問題；然后對提出的問題利用自己所學的最優化理論進行數學描述；在解決問題階段，利用進化計算的方法做可測性優化設計；在結果評估階段，采用國際標準電路與傳統的方法進行結果比較。目前，所做成果正在申請國家發明專利。

總之，在科研競爭日益激烈的現代社會，博士人才培養能否做到好與快，這在很大程度上取決于博士論文課題的選擇與做課題的方法。實踐結果表明，本文提出的方法與傳統的方法相比，有一定的優勢，對博士研究生選題和做好博士論文有一定的參考意義。

參考文獻：

許川佩，胡紅波.基于量子粒子群算法的SOC測試調度優化研究.儀器儀表學報，2011，32（1）：113—119.

李曉榕.與師生談研究策略1：科研四要素[EB/OL].http：//blog.sciencenetcn/homephp？mod=space&uid=687793&do=blog&id=625009，2012-10-22.