《研究生手册》国立清华彭明辉教授-读书笔记

台湾清华彭明辉教授的研究生手册

Before you try to solve a problem, define it.
Before you try to control a process, understand it.
Before trying to control everything, find out what is important.

原文摘抄

一,概述

1 研究生期间要学什么?

如果能够按照这三条要求自己,毕业后做不做本专业,并不重要,因为你的研究素质已经建立了,做什么事情都没有问题了

  1. 建立合理的知识结构。广泛涉猎学科基本知识,深入了解研究领域的方方面面、过去和现在
  2. 掌握独立研究的方法和技能
    多学习各种研究方法,熟练掌握研究过程和步骤
  3. 学会写论文
    写论文不仅是训练表达能力,更是训练思维的逻辑性,论文体例虽是八股,但却是整理思路、与他人沟通的有效结构

3 如何发现适合自己的研究领域(草坪故事)

有一个草坪铺路的故事可以用来回答这个问题。

保护草坪是很难的,因为草坪上的路往往并不是按人的方便性来修的。有一次一个设计师承接了一个项目,交付使用后在这个建筑物的周围全部铺上了草坪,没有路,任人去踩,几个月后,草坪上就分明出现了几条道:有粗有细,然后他就此基础上修路,也有粗有细,结果可想而知。

具体到选择适合自己的研究领域,也是这样,在开始的时候,你可以没有明确的目标,只要张开你的所有触角,去看,去读,去感受,你会不自觉地爱看一些东西,那是你的兴趣,也是你的知识结构决定的,日子久了,也会出现几条路,这些路也都可以通向你要追求的目标。学会倾听心音,让心来告诉你如何走,就不会被别人的价值观、流行的热点牵着跑。

4 如何进入一个研究领域

进入一个领域最简单也是最有效的办法是找一本这个领域最早的论述专著或教材。当你把这个领域的基本概念的内涵以及相互之间的关系搞清楚了之后,再去读这个领域的论文,你就会因为心中有数而能够很好地把握了。

这种工作必须要先做,不可以在网上乱搜论文,否则,你会感到:看了20篇文章,对这个领域的认识还没有形成,这些概念自相矛盾。有此认识还算幸运,有的人恐怕被偏见所引导,还不知道,这是最可怕的。

5 如何发现一个研究课题

如果你现在是研一的学生,在学习基础课程的同时不妨多做一些泛读:

  1. 浏览各有关协会的网站,看看最近召开的学术会议的议题
  2. 翻翻国内有关的期刊,看看最近这些年大家都在忙什么
    根据你自己的知识结构,你会很自然地有所倾向,再多看看你感兴趣的话题,比较之后,也许就形成了你的论文选题了。

7 学生论文研究和导师的角色作用

我尝试过三种指导方式:
(1)让学生自己去找感兴趣的领域,自己研究,老师至少给予方法论上的指导(作者不推荐)

  • 优点:学生可以做自己想做的事情,也可以帮助老师开拓悸泛头较?
  • 缺点:大多数学生在研二的时候还没有确定的目标方向,选择方向的过程异常痛苦。学生所选择的领域也许是导师所不熟悉的,为了能够从内容上提供指点,导师也要看相关的文献,如果学生多了,每个人都是一个领域,导师就很难给出专家级的指点,学生也有孤军奋战的寂寞。

(2)学生做老师申请的项目

  • 优点:项目有明确的研究要求,老师能够具体指点,还有同学一起攻关
  • 缺点:因为老师对项目的认识在短期内很难传给学生,因此有可能出现学生总不得要领的表象,造成学生的挫折感。如果老师对项目干预很少,学生就需要自强自立,否则项目的质量和成果、对学生的培养可能都达不到预期。

(3)老师表达对某个方向领域的兴趣,学生自由开垦(推荐)

  • 优点:学生可以根据自己的知识结构选择着眼点,做力所能及的工作,并在此基础上发展。老师因为对该方向有兴趣,也许没有深入,也许过去已经有过积累,所以还能够对学生的着眼点给予建议。学生自由发挥后,往往有出人意表的结果,师生都会因此欣喜。这是我所发现的论文期间师生关系作为融洽的一种合作方式。
  • 缺点:学生仍旧可能感到是在孤军奋战,缺乏交流对手

8 如何得到导师的指导

研究生期间应该开始培养独立研究的能力,所以导师一般采用宽松管理。除了几个重要的时间点老师会主动的找学生以外,++其余时间都需要学生主动与老师联系++。导师是否真的成为你的导师,完全要看你自己的努力,同届的几个学生,可能会得到不同数量的指导,这并不是导师厚此薄彼,而是平时交流频度和质量决定的。因此,我的建议是:

  1. 自觉地将阶段性成果向导师汇报,听听导师的建议,老师也许会从研究方法和细化问题的角度帮助你反思,更多的时候是为你提供其它的数据来源和支持(人力、物力)。

  2. 认真地完成老师交给你的看似与你的论文并无关系的事情。老师往往根据对你的直觉认识,认为你合适做什么事情而分配给你一些工作,也许别人对你也是这个印象,也许这是你自己都没有察觉到的你的优势。认真地有意识地发展这方面的知识和技能,会使你成为一个有特长的人。

  3. 和老师的接触有正式和非正式两类,正式的需要预约,真的是有事情要讨教。非正式的包括路过老师的门口,打个招呼,闲聊两句。有时候正是这种无心插柳,可能带来了很多的机会和资源,也可以得到一些意想不到的指点。

  4. 不要唯导师命是从,有时候导师分配给你某个任务也有投石问路的意思,是因为想发掘你的潜力。所以多和导师交流你的兴趣和想法,可以方便老师分配给你你所想要的机会,做你想做的事情。

  5. 记住,任何时候研究中遇到问题,都可以直接进入导师办公室,寻求帮助,即使你认为是你自己的问题。这样做的另外一个好处是,让老师知道你是因为有问题而进展停滞,而不是忙其它事情去.

9 如何得到老师对论文研究工作的指点?

论文研究的主要成果之一是论文,论文可以成为师生之间非常好的沟通载体。很多同学都是在最后一个月才把论文交给老师,老师能够做的就只是对论文规范性方面的修改了。但是论文中往往反映了一些在研究过程中可以改善的地方,如果能够早和导师沟通,论文时期对自己的训练将会更加富有成效。

我的建议是:采用原型方法进行论文写作,尽早完成论文的整体框架,在每个版本征求导师的意见。

这样的好处是:导师可以较全面的了解你的想法,从而按照你的思路帮你拔高。相反,如果是零碎的部分去请教导师,导师往往会按照她如何做这个研究的角度给你提出建议和要求,因为两
人的知识结构不同,会造成理解认识的误会,而影响论文研究的进展和流畅。

11 定位而后耕耘,知足(鱼的启示)

有一次一个朋友告诉我一个常识: 不同种类的鱼生活在水的不同深度,吃的东西不一样。引申来说,它们都是各得其所,各得其乐。人也是这样,生活在不同的空间,用不着羡慕别人吃的是什么,你只吃对你最合适的就行了,在你的那个层度吃好喝好,做一个幸福的大鱼。关键是要找到自己的层次,然后耕耘,知足,在自己适合的环境里,大家都可以成为大鱼。

类似的俗语:行行出状元

12 如何让机会降临到你的头上(苹果故事)

三五个人聚会,你洗完了苹果,发给大家。你拿起的第一个苹果,一般都是面上看到的最大最好的那个(我们从小教育使然)(编注:孔融让梨?),交给的是离你最近最顺手的那位,这是你最好的朋友最喜欢的人吗?未必。

如果把苹果看成机会,怎样让你自己成为最靠近发苹果的人?

如果你不是最靠近的人,看到别人拿到最大最好的苹果,你会怎么想?如果这不是苹果,而是机会,在生活中,你还是这么想吗?你还能够保持对待苹果这样的心态吗?机缘巧合,有一定的必然(都来聚会),但很多时候也有很多偶然,用不着患得患失,也用不着羡慕嫉妒,你可以做的就是如何增加必然(走近些,主动些)。

14 从写备忘开始

人的素质可以从点滴小事开始培养。比如和导师面谈的时候有心的做笔记,事后马上整理出备忘,发给导师,这一方面可以确认你对导师的要求是否明白,一方面也可以和导师一起控制进度。

这个练习的素质是准确的理解能力。别以为上了这么多年学,做了这么多年的笔记,这种能力已经具备。我发现这方面人的差别真的是很大,有的同学不能记住谈话要点的一半,而且还是非常不准确的一半。

这种素质对你以后就业也有好处,可以让领导快速发现你这个人才。为什么秘书容易升官,有更多的上升机会?固然是离机会近,有信任度,但也不能忽视了秘书这个岗位确实很锻练人:别让领导把话说几遍,别误会领导的意思,知道的说你能力有限,不知道的还以为你假传圣旨,狼子野心。

15 你是水漂吗?(编注:不仅要有知识的广度,还要有深度)

我还有一个学生,是图书馆系的本科毕业,非常精通在网上查找各类资料的手法,但是却会告诉我:英文文献超过多少页就看不下去,活脱脱网上浏览习惯落下的毛病。

现在紧张快节奏的社会使每个年轻人都充满了跃跃欲试的兴奋,快速成功的渴望,以及无名的烦躁。他们的行为方式让我想起了水面上欢快跳动的石子,有的人打出去的水漂可以跳十几下,但是最后还是要落入水底,沉寂下去。

快、准、广,还要结合“深”才有可能“海阔凭鱼跃,天高任鸟飞”。

18 如何听讲座?

(1) 事先了解一些讲座人的经历或读些这个人的文章,或者相关话题,可以保证所提出的问题是这个人有可能回答出来的。经常会看到讲座的提问者只关心自己心中的问题,没有考虑到这个人是不是在这个问题上有积累,这样的结果是他不会给你满意的回答,在有限的讲座时间内这是一种机会浪费,当然提出一个问题投石问路也是可以的。

(2) 学会快速做笔记的能力,笔记可以是顺序地纪录要点,也可以是画出内容之间的关联。重要的是在听的时候要不断地质疑,记录下你的怀疑,你的推论,看看你的想法和讲座人是否一样。同时,也为后面的提问做好准备。(《聪明人都用方格笔记本》)

(3) 在听讲座的时候要注意体会讲座人的逻辑,他的理论依据,他是怎么成长的,哪些因素影响了他的思路和发展。

(4) 对于别人的提问,可以在心里给出回答,比较自己的回答与他人的区别。不要对别人的问题不屑一顾,尝试理解他为什么会提这个问题,还有哪些潜台词没有说出来,也许这里就有一个你没有想到的角度。

(5) 扪心自问:在本专业技术领域你可以做些什么事情?意义?可行性?价值?

19 有关论文写作

(1) 论文要论才成文
中学学写议论文的时候老师一再强调要有论点、论据。看学生的论文,发现大家往往不太注意提出论点、收集论据、进行论证,或者是很感性地说些感觉和猜测,或者是平白地陈述我做了什么,为什么做,做到了什么程度,何去何从往往缺乏强有力的论证和阐述,功夫没有做到。

(2)请重视摘要写作
在审阅几届学生的学术论文的时候,往往发现学生不会写摘要,也许是不重视摘要写作所致?摘要对于论文非常重要:决定了编辑、评审人员是否会采用你的论文,读者是否会阅读你的论文。

从另外一个方面来说,摘要也反映了你的学术能力——简单概括地向别人介绍你的思想、观点、成果。摘要说明你知道你在做什么,你的写作目的,你对所做事情的价值认定。++如果你的摘要不能成为你的论文的好广告,就说明你自己都不知道为什么要写这篇文章++。

中小学的时候很讨厌老师经常要求写段落大意、中心思想,现在想来,这其实就是在训练我们的阅读能力——你读懂了什么,也是在训练我们的概括能力——你读到了什么?转化到论文的摘要上就是——我这篇文章写了什么,这个写作功夫真的是一脉相承的。用心体会,不断实践,写出一个让人看得明白、引起兴趣阅读的摘要并不难。

(3)论文的理论框架
论文的论点在阐述的时候一定要有一个理论框架,特别是硕士论文,不可以只是一、二、三、四的罗列。论文的理论水平往往就从这里彰显了,理论和观点的差别就是系统性。理论框架如同纲,纲举目张,论文就成一体了,否则会有拍脑袋的嫌疑,别人也会质疑结论的覆盖面和价值。

(4)学会写标题
好的标题应该是简明扼要,并且要求全文标题风格一致,这也是训练概括能力的时机。

(5)重视结论写作
学生论文中往往不太重视最后的结论写作,大概是论文写到最后已经不堪承受了,也许是想反正我以后也不做这类研究了,所以草草收场。岂不知写论文结论正是训练人的大好时机:概述能力和敏锐的判断能力。

结论中的第一块是概述你的工作,实际上是在阐述你对所做工作的核心内容及其价值的认识,如果你自己都看不到工作的意义,自己都说不清工作的内容,这样的论文不写也罢了,省得危害生态环境。

结论中的第二块是对研究不足的分析,对研究过程、方法、结果的反思,是你进一步提高发展的基础。每次写论文的时候都有意识的训练自己反思,这种素质会迁移到你所做的其他事情而受益终身。

结论中的第三块是对下一步研究的建议,体现了你对这个领域研究发展趋势的把握,有意识的培养自己对未来趋势的判断能力,对你职业的发展、leadership的形成的影响也是不言而喻的。

(6)毕业论文的结构
学生往往不知道该怎么搭毕业论文的结构,于是就会去找师兄师姐的论文观摩,方法是对的,但是如果“遇人不淑”,对自己并没有多大帮助。

建议:在查找论文相关工作的同时,搜索国外大学的博士论文。揣摩他们的论文组织,一般来说国外大学在论文写作方面会比国内规范很多。

(7)写完的论文应该给谁看?
我认为论文写作有两个目的:
1)将你认为有价值的东西介绍给大众,这可能是你的研究成果,也可能是你看到的别人的工作,希望得到应用;
2)反映你的研究水平、研究兴趣,希望得到肯定。

从这两个角度来看,写好的论文应该给谁看,就比较清楚了:给你写论文时候心中所想的读者对象看,比如能够运用这篇论文结论的人,另外就是这方面的专家,以及能够指出你的论文结论是否可行的人。各类导师,他自己可能没时间看,但是会让他的学生看,写文章,说些话,不就是想让人知道吗,看得人越多越好啊。之所以要想这个问题,是因为要提高你的论文的引用率和影响面,不能只是因为凑篇数而写作。

具体到毕业论文的送审也是这样,不是为了要自己的论文好过,找个好好先生(一般硕士论文都不会刁难的),而应该找对这个话题感兴趣的先生(你的论文对他有价值)或者找在这方面有研究的人(他的建议对你有价值)。当然,很多时候是导师决定了送给谁审阅,但学生也是可以提议的,这是你建立在学术圈子中Leadership的第一步:让外校的知名学者知道你。

“给谁看”对应着不同的操作实现:如决定所投稿的会议、杂志,也可以是发给不同的人。在自己的网站、blog上写明读者对象也是一种方式:省别人时间的同时,也使你的论文散布更有针对性。

(8)为什么要给国际会议投稿?

很多同学都不会看国际会议的征稿通知,除非是在中国开的。原因是觉得出国开会不可能,所以也不会向国际会议投稿。我认为向国际会议投稿对你个人有两个好处:

1)得到对你的研究的专业级指点:国际会议论文的评审有的是很严格、很认真的,评委会非常仔细地告诉你:你的研究哪里有问题、你的文章应该怎么修改。大部分的评语都非常专业尽职,所以对你的发展很有好处;

2)中国有很多工作做得非常好,就是缺乏使者传播到世界,你承担这样一个角色的好处是:让你的工作得到国际国内的认可,这也是你在学术圈子中建立Leadership的重要一步:让国外的学者知道你。

(9)怎样提高论文投稿命中率

首先,需要翻看该杂志最近一年的文章,看看杂志的定位、读者群,文章偏好;其次,将你的文章按照该杂志的风格来写,或者为你的文章寻找一个风格定位一致的杂志,这样就可以增加刊登机会。另外,关注杂志的特刊征稿,适时投稿,也会增加命中率。

(10)论文最后的审校

在论文经过与导师的讨论,几番修改之后,准备付印之前,一定要再仔仔细细地读一遍,改正所有句子不通顺和错别字的地方,否则,不经心的粗心,会给评阅人员留下不好的印象。另外,最后审查一下目录:章节的标题是否简明扼要,句型是否有一定的对称性和一致性?

(11)为什么要写立项报告?

每年都会有一些立项的机会,老师也会让学生围绕他的论文写一份立项报告。学生是否意识到这是一个难得的锻炼机会呢?

首先,立项报告是向别人解释我要做的是什么、为什么要做、它的价值是什么,写立项的过程是进一步理清思路的过程,只有自己想清楚了,才有可能让看的人明白。这也就是为什么有些人是先自己投资做事情,做到一定程度后再写立项申请,结果命中率大增的原因:因为那时候的立项报告确实是言之有物,可操作性强。

其次,因为老师也希望立项成功,所以你写好的立项报告老师会仔细地改,将老师修改后的版本与你的原先版本进行仔细比较,揣摩立项报告每个成分应该怎么表达,会提高你对这类层次文书的写作感觉,也会为你工作后尽快地建立自己的一方沃土打下基础。

如何看待写而不中的问题?有人因此觉得是浪费时间,因为项目的中与不中是多种因素综合的结果,并不完全取决于立项报告的质量。对于这个问题,我的处理态度是:不要以中与不中论成败,要看到写立项报告的种种好处,比如这是很好的练笔,再比如每写一次,对项目的认识就更加深一步。

学生写立项报告最薄弱的环节是不会写目标和意义,因为不能站在更高的层次,或者在一个更大的环境下看问题,只知道自己在做什么,看不到自己工作的价值。所谓学会拔高,也可以算作立项报告对我们的一项训练吧。

二,论文的要求

(1)论文的主要内容,是叙述一套方法在一个特定场合中的应用。

(2)这套方法必须要有所创新或突破,并因而对学术界有所贡献。因此,它或者是解决既有问题的新方法,或者是既有方法的新应用,或者是以一个新的方法开启一整片新的应用领域。

(3)在论文中,你必须要有能力提出足够的证据来让读者信服说:针对这个应用场合,你所提出来的方法确实有比文献中一切既有方法更优越之处。

(4)此外,你必须要能清楚指出这个方法在应用上的限制,并且提出充分证据来说服读者:任何应用场合,只要能够满足你所提出来的假设(前提)条件,你的方法就一定适用,而且你所描述的优点就一定会存在。

(5)你还必须要在论文中清楚指出这个方法的限制和可能的缺点(相对于其它文献上的既有方法,或者在其它应用场合里)。假如这个方法有任何重大缺点,在口试时才被口试委员指出来,其后果有可能是论文无法通过。

(6)行文风格上,它是一篇论证严谨,逻辑关系清晰,而且结构有条理的专业论述。也就是说,在叙述你的方法的过程,你必须要清清楚楚地交代这个方法的应用程序以及所有仿真或实验结果的过程,使得这个专业领域内的任何读者,都有办法根据你的描述,在他的实验室下复制出你的研究成果,以便确定你的结论确实是可以「在任何时间、任何地点、任何人」都具有可重复性(可重复性是「科学」的根本要求)。

(7)而且,你对这个方法的每一个步骤都必须要提供充分的理由说明「为什么非如此不可」。

(8)最后,你的论文必须要在适当位置清楚注明所有和你所研究之题目相关的文献。而且,你必须要记得:++只要是和你所研究的问题相关的学术文献(尤其是学术期刊论文),你都有必要全部找出来(如果漏掉就是你的过失),仔细读过++。假如你在学位论文口试时,有口试委员指出有一篇既有文献,在你所讨论的问题中处理得比你的方法还好,这就构成你论文无法及格的充分理由。

(9)第(2)款所谓「对学术界的贡献」,指的是:把你的所有研究成果扣除掉学术界已经发表过的所有成果(不管你实际上有没有参考过,没有参考过也算是你的重大过失),剩下的就是你的贡献。假如这个贡献太少,也构成你论文无法及格的充分理由。

上面所叙述的九款要件中,除第(2)款之外,通通都是必须要做到的,因此没有好坏之分。一篇硕士论文的好坏(以及成绩的评定标准),主要是看第(2)款所谓「对学术界的贡献」的多寡与重要性而定。假如你要申请国外的博士班,最重要的也是看你的硕士论文有什么「贡献」而定(这往往比TOFEL、GRE、GPA还重要)。

一个判断硕士论文的好坏有一个粗浅办法:假如你的研究成果可以在国外著名学术期刊(journals,而非magazines)上发表,通常就比一篇只能在国外学术会议(conferences)上发表的硕士论文贡献多;一篇国外学术会议的论文又通常比无法发表的论文贡献多;在国际顶尖学术期刊上发表的论文通常比一篇二流的学术期刊论文贡献多。SCI有一种叫做Impact Factor的指数,统计一个期刊每篇论文被引述的次数。通常这个次数(或指数)愈高,对学术界的影响力就愈大。以机械视觉相关领域的期刊而言,Impact Factor 在 1.0以上的期刊,都算是顶尖的期刊。这些期刊论文的作者,通常是国外顶尖学府的著名教授指导全球一流的博士生做出来的研究成果。

三,完成硕士论文所需要的能力

从前面的叙述可以归纳出来,完成硕士论文所需要的能力包括以下数项,依它们的培养先后次序逐项讨论。

(1)数据检索的能力:在给定(或自己拟定)的题目范围内,你必须有能力利用数据检索系统(尤其是教育部「博硕士论文检索系统」、Compendex和SCI这三套论文数据索引系统),查出所有相关的论文,而无任何遗漏(否则你可能在论文口试时才发现同一个题目已经有人发表过了)。你到底要用什么样的关键词和查所程序去保证你已经找出所有相关的文献?这是第一个大的挑战。每一组关键词(包含联集与交集)代表一个论文所构成的集合,假如你用的关键词不恰当,你可能找到的集合太小,没有涵盖所有的相关文献;假如你用的关键词太一般化(譬如「image」),通常你找到的集合会太大,除了所有相关文献之外还加上好几十倍的毫不相关的文献。

(2)资料筛选的能力:即使你使用了恰当的搜寻策略,通常找到的文献集合都还是明显地比你所需要的集合大,而且通常文献比数大概在一两百篇或数百篇之间,而其中会和你的的研究子题直接且密切相关的论文,通常只有二十、三十篇左右。你如何可以只读论文的题目、摘要、简介和结论,而还没有完全看懂内文,就准确地判断出这篇论文中是否有值得你进一步参考的内容,以便快速地把需要仔细读完的论文从数百篇降低到二十、三十篇?这考验着你从事资料筛选的能力。

(3)期刊论文的阅读能力:期刊论文和大学部的课本截然不同。大学部的课本是寻次渐进地从最基本的知识背景逐步交代出整套有系统的知识,中间没有任何的跳跃,只要你逐页读下去,就可以整本都读懂,不需要在去别的地方找参考数据。但是期刊论文是没头没尾的十几页文献,只交代最核心的创意,并援引许多其它论文的研究成果(但只注明文献出处,而完全没有交代其内容)。因此,要读懂一篇论文,一定要同时读懂数篇或十数篇被援引的其它论文。偏偏,这十几篇被援引的论文又各自援引十数篇其它论文。因此,相对于大学部的教科书而言,期刊论文是一个极端没有系统的知识,必须要靠读者自己从几十篇论文中撷取出相关的片段,自己组织成一个有系统的知识,然后才有办法开始阅读与吸收。要培养出这种自己组织知识的能力,需要在学校靠着大量而持续的时间去摸索、体会,而不可能只利用业余的零星时间去培养。因此,一个大学毕业后就不再念研究所的学生,不管他在大学部有多优秀,都很难在工业界利用业余的时间去培养出这种能力。所以,硕士毕业生和大学毕业生最大的差别,就是:学士只学习过吸收系统知识的能力(也就是读别人整理、组织好的知识,典型的就是课本);但硕士则学习过自己从无组织的知识中检索、筛选、组织知识的能力。

(4)期刊论文的分析能力:为了确定你的学位论文研究成果确实比所有相关的学术期刊论文都更适合处理你所拟定的应用场域,首先你必须要有能力逐篇分析出所有相关期刊论文的优点与缺点,以及自己的研究成果的优点与缺点,然后再拿他们来做比较,总结出你的论文的优点和缺点(限制)。但是,好的期刊论文往往是国外著名学府的名师和一流的博士生共同的研究成果,假如你要在锁定的应用场域上「打败」他们,突出自己的优点,这基本上是一个极端困难的挑战。即使只是要找出他们的缺点,都已经是一个相当困难的工作了。一个大学毕业生,四年下来都是假定「课本是对的」这样地学下来的,从来没有学习如何分析课本知识的优缺点,也就是「只有理解的能力,而没有批判的能力」。硕士生则必须要有「对一切既有进行精确批判」的能力。但是,这个批判并非个人好恶或情绪化的批判,而是真的找得到充分理由去支持的批判。这个批判的能力,让你有能力自己找到自己的优、缺点,因此也有机会自己精益求精。所以,一个大学毕业生在业界做事的时候,需要有人指导他(从事批判性检验),帮他找出缺点和建议改进的可能性。但是,一个严格训练过的合格硕士,他做事的时候应该是不需要有人在背后替他做检证,他自己就应该要有能力分析自己的优、缺点,主动向上级或平行单位要求支持。其实,至少要能够完成这个能力,才勉强可以说你是有「独立自主的判断能力」。

(5)创新的能力:许多大学毕业的工程师也能创新,但是硕士的创新是和全世界同一个学术团体内所有的名师和博士生挑战。因此,两者是站在不同的比较基础上在进行的:前者往往是一个企业内部的「闭门造车」,后者是一个全球的开放性竞争。其次,工程师的创新往往是无法加以明确证明其适用条件,但是学术的创新却必须要能够在创新的同时厘清这个创新的有效条件。因此,大学毕业生的主要能力是吸收既有知识,但硕士毕业生却应该要有能力创造知识。此外,台湾历年来工业产品的价位偏低,这一部分是因为国际大厂的打压以及国际消费者的信任不易建立。但是,另一方面,这是因为台湾的产品在质量上无法控制,因此只好被当作最粗糙的商品来贩卖。台湾的产品之所以无法有稳定的质量,背后的技术原因就是:各种创新都是只凭一时偶然的巧思,却没有办法进一步有系统地厘清这些巧思背后可以成立的条件。但是,创新其实是可以有一套「有迹可寻」的程序的,这是我最得意的心得,也是我最想教的。

四,为什么要坚持培养阅读与分析期刊论文的能力

我之所以一直坚持要训练研究生阅读与分析期刊论文的能力,主要是为了学生毕业后中长期的竞争力着想。台湾从来都只生产国外已经有的产品,而不事创新。假如国外企业界比国外学术的技术落后三年,而台湾的技术比国外技术落后五年,则台湾业界所需要的所有技术都可以在国外学术期刊上找到主要的理论依据和技术核心构想(除了一些技术的细节和 know how 之外)。因此,++阅读期刊的能力是台湾想要保持领先大陆技术的必备条件++。

此外,只要能够充分掌握阅读与分析期刊论文的技巧,就可以水到渠成地轻松进行「创新」的工作。所以,只要深入掌握到阅读与分析期刊论文的技巧,就可以掌握到大学生不曾研习过的三种能力:

(1)自己从无组织的知识中检索、筛选、组织知识的能力、

(2)对一切既有进行精确批判的独立自主判断能力、

(3)创造新知识的能力。

创新的能力在台湾一直很少被需要(因为台湾只会从国外买整套设备、制程和设计与制造的技术)。但是,大陆已经成为全球廉价品制造中心,而台商为了降低成本也主动带技术到大陆设厂(包括现在的晶元代工),因此整个不具关键性技术的制造业都会持续往大陆移动;甚至IC的设计(尤其数字的部分)也无可避免地会迅速朝向「台湾开系统规格,进行系统整合,大陆在前述架构下开发特定数位模块」的设计代工发展。因此,未来台湾将必然会被逼着朝愈来愈创意密集的创意中心走(包括商务创意、经营创意、产品创意、与技术创新)。因此,不能因为今天台湾的业界不需要创新的能力,就误以为自己一辈子都不需要拥有创新的能力。我在协助民间企业发展技术研发的过程中,碰到过一位三十多岁的厂长。他很聪明,但从小家穷,被环境逼着去念高工,然后上夜校读完工专。和动态性能无关的技术他都很深入,也因为产品升级的需要而认真向我求教有关动态性能的基本观念。++但是,怎么教他都不懂,就只因为他不懂工程数学++。偏偏,工程数学不是可以在工厂里靠自修读会的。++一个那么聪明的人,只因为不懂工数,就注定从三十岁以后一辈子无法在专业上继续成长!++他高工毕业后没几年,二十多岁就当课长,家人与师长都以他为荣;三十岁当厂长,公司还给他技术股,前途无量;谁想得到他会在三十岁以后被逼着「或者升级,或者去大陆或者失业」?每次想起这位厂长,看着迫不急待地要到台积电去「七年赚两千万退休金」的学生,或者只想学现成可用的技术而不想学研究方法的学生,我总忍禁不住地要想:十年后,我教过的学生里,会不会有一堆人就只因为不会读期刊论文而被逼提前退休?再者,技术的创新并不是全靠聪明。我熟谙一套技术创新的方法,++只要学会分析期刊论文的优缺点,就可拿这套方法分析竞争对手产品的优缺点++;而且,只要再稍微加工,就可以从这套优缺点的清单里找到突破瓶颈所需的关键性创意。这套创新程序,可以把「创新」变成不需要太多天分便可以完成的事,从而减轻创意的不定性与风险性。因此,只要会分析论文,几乎就可以轻易地组合出你所需要的绝大部分创意。聪明是不可能教的,但这套技巧却是可以教的;而且只要用心,绝大部分硕士生都可以学会。

就是因为这个原因,我的实验室整个训练的重心只有一个:通过每周一次的 group meeting,培养学生深入掌握阅读与分析期刊论文的技巧,进而培养他们在关键问题上突破与创新的能力。

五,期刊论文的分析技巧与程序

一般来讲,好的期刊论文有较多的创意。虽然读起来较累,但收获较多而深入,因此比较值得花心思去分析。读论文之前,参考SCI Impact Factor及学长的意见是必要的。一篇期刊论文,主要分成四个部分。

(1)Abstract:
说明这篇论文的主要贡献、方法特色与主要内容。

++最慢研二上学期必须要学会只看Abstract和Introduction便可以判断出这篇论文的重点和你的研究有没有直接关连++,从而决定要不要把它给读完。假如你有能力每三十篇论文只根据摘要和简介便能筛选出其中最密切相关的五篇论文,你就比别人的效率高五倍以上。以后不管是做事或做学术研究,都比别人有能力从更广泛的文献中挑出最值得参考的资料。

(2)Introduction:
Introduction 的功能是介绍问题的背景和起源,交代前人在这个题目上已经有过的主要贡献,说清楚前人留下来的未解问题,以及在这个背景下这篇论文的想解决的问题和它的重要性。对初学的学生而言,从这里可以了解以前研究的概况。通常我会建议初学的学生,对你的题目不熟时,先把跟你题目可能相关的论文收集个30~40篇,每篇都只读Abstract和Introduction,而不要读Main Body,只在必要时稍微参考一下后面的Illustrative examples和Conclusions,直到你能回答下面这三个问题:
(2A)在这领域内最常被引述的方法有哪些?
(2B)这些方法可以分成哪些主要派别?
(2C)每个派别的主要特色(含优点和缺点)是什么?

问题是,你怎么去找到这最初的30~40篇论文?

有一种期刊论文叫做「review paper」,专门在一个题目下面整理出所有相关的论文,并且做简单的回顾。你可以在搜寻Compendex(Computerized Engineering Index 《计算机化工程索引》)时在 keywords 中加一个「review」而筛选出这类论文。然后从相关的数篇review paper开始,从中根据title与Abstract找出你认为跟你研究题目较相关的30~40篇论文。通常只要你反复读过该领域内30~40篇论文的Abstract和Introduction,你就应该可以从Introduction的评论中回答(2A)和(2B)这两个问题。尤其要记得,当你阅读的目的是要回答(2A)和(2B)这两个问题时,你一定要先挑那些Introduction写得比较有观念的论文读(很多论文的Introduction写得像流水帐,没有观念,这种论文刚开始时不要去读它)。假如你读过30~40篇论文的Abstract和Introduction之后,还是回答不了(2C),先做下述的工作。

你先根据(2A),把这领域内最常被引述的论文找齐,再把他们根据(2B)的分成派别,每个派别按日期先后次序排好。然后,你每次只重新读某一派的Abstract和Introduction(必要时简略参考main body,但目的只是读懂Introduction里面与这派有关的陈述,而不需要真的看懂所有main body),照日期先后读,读的时候只企图回答一个问题:这一派的创意与主要诉求是什么?这样,你逐派逐派地把每一派的Abstract和Introduction 给读完,总结出这一派主要的诉求、方法特色和优点(每一篇论文都会说出自己的优点,仔细读就不会漏掉)。

其次,你再把这些论文拿出来,但是只读Introduction,认真回答下述问题:「每篇论文对其它派别有什么批评?」然后你把读到的重点逐一记录到各派别的「缺点」栏内。通过以上程序,你就应该可以掌握到(2A)、(2B)、和(2C)三个问题的。这时你对该领域内主要方法、文献之间的关系算是相当熟捻了,但是你还是只仔细读完Abstract和 Introduction而已,main body则只是笼统读过。这时候,你已经掌握到这领域主要的论文,你可以用这些论文测试看看你用来搜寻这领域论文的keywords到底恰不恰当,并且用修正过的keywords 再搜寻一次论文,把这领域的主要文献补齐,也把原来30~40篇论文中后来发现关系较远的论文给筛选掉,只保留大概20篇左右确定跟你关系较近的文献。如果有把握,可以甚至删除一两个你不想用的派别(要有充分的理由),只保留两、三个派别(也要有充分的理由)继续做完以下工作。

然后你应该利用(2C)的结论,再进一步回答一个问题(2D):「这个领域内大家认为重要的关键问题有哪些?有哪些特性是大家重视的优点?有哪些特性是大家在意的缺点?这些优点与缺点通常在哪些应用场合时会比较被重视?在哪些应用场合时比较不会被重视?」

再然后,你就可以整理出这个领域(研究题目)主要的应用场合,以及这些应用场合上该注意的事项。

最后,在你真正开始念论文的main body之前,你应该要先根据(2A)和(2C)的结论,把各派别内的论文整理在同一个档案夹里,并照时间先后次序排好。然后依照这些派别与你的研究方向的关系远近,一个派别一个派别地逐一把各派一次念完一派的main bodies。

(3)Main body(含simulation and/or experimental examples):在你第一次有系统地念某派别的论文 main bodies时,你只需要念懂:
(3A)这篇论文的主要假设是什么(在什么条件下它是有效的),并且评估一下这些假设在现实条件下有多容易(或多难)成立。愈难成立的假设,愈不好用,参考价值也愈低。
(3B)在这些假设下,这篇论文主要有什么好处。
(3C)这些好处主要表现在哪些公式的哪些项目的简化上。至于整篇论文详细的推导过程,你不需要懂。除了三、五个关键的公式(最后在应用上要使用的公式,你可以从这里评估出这个方法使用上的方便程度或计算效率,以及在非理想情境下这些公式使用起来的可靠度或稳定性)之外,其它公式都不懂也没关系,公式之间的恒等式推导过程可以完全略过去。假如你要看公式,重点是看公式推导过程中引入的假设条件,而不是恒等式的转换。

但是,在你开始根据前述问题念论文之前,你应该先把这派别所有的论文都拿出来,逐篇粗略地浏览过去(不要勉强自己每篇或每行都弄到懂,而是轻松地读,能懂就懂,不懂就不懂),从中挑出容易念懂的 papers,以及经常被引述的论文。然后把这些论文照时间先后次序依序念下去。记得:你念的时候只要回答(3A)、(3B)、(3C)三个问题就好,不要念太细。这样念完以后,你应该把这一派的主要发展过程,主要假设、主要理论依据、以及主要的成果做一个完整的整理。其次,你还要在根据(2D)的以及这一派的主要假设,进一步回答下一个问题:(3D)这一派主要的缺点有哪些。最后,根据(3A)、(3B)、(3C)、(3D)的综合整理出:这一派最适合什么时候使用,最不适合什么场合使用。

记住:回答完这些问题时,你还是不应该知道恒等式是怎么导出来的!当你是生手的时候,你要评估一个方法的优缺点时,往往必须要参考它的Examples。但是,要记得:老练的论文写作高手会故意只 present 成功的案例而遮掩失败的案例。所以,simulation examples and/or experiments很棒不一定表示这方法真的很好。你必须要回到这个方法的基本假设上去,以及他在应用时所使用的主要公式(resultant equations)去,凭自己的思考能力,并且参考(2C)和(2D)的结论,自己问问看:当某某假设在某些实用场合上无法成立时,这个方法会不会出什么状况?猜一猜,预测一下这个方法应该会在哪些条件下(应用场合)表现优异,又会在哪些条件下(应用场合)出状况?根据这个猜测再检验一次simulation examples and/or experiments,看它的长处与短处是不是确实在这些examples 中充分被检验,且充分表现出来。

那么,你什么时候才需要弄懂一篇论文所有的恒等式推导过程,或者把整篇论文细细读完?NEVER!你只需要把确定会用到的部分给完全搞懂就好,不确定会不会用到的部分,只需要了解它主要的点子就够了。

硕士生和大学生最主要的差别:++大学生读什么都必须要从头到尾都懂,硕士生只需要懂他用得着的部分就好了!++大学生因为面对的知识是有固定的范围,所以他那样念。硕士生面
对的知识是没有范围的,因此他只需要懂他所需要的细腻度就够了。++硕士生必须学会选择性的阅读,而且必须锻炼出他选择时的准确度以及选择的速度,不要浪费时间在学用不着的细节知识!多吸收「点子」比较重要,而不是细部的知识。++

七,论文阅读的补充说明

硕士生开始学读期刊论文时,就容易犯的毛病就是戒除不掉本科生的习惯:
(1)老是想逐行读懂,有一行读不懂就受不了。
(2)不敢发挥自己的想象,读论文像在读教科书,论文没写的就不会,瘫痪在那里;被我逼着去自己猜测或想象时,老怕弄错作者的意思,神经绷紧,脑筋根本动不了。

大学毕业后(不管是念硕、博士或工作),可以参考的数据都没有秩序地交错成一团,而且永远都读不完。用大学生的心态读书,结果一定时间永远不够用。因此,每次读论文都一定要带着问题去读,每次读的时候都只是图回答你要回答的问题。因此,一定是选择性地阅读,一定要逐渐由粗而细地一层一层去了解。上面所规划的读论文的次序,就是由粗而细,每读完一轮,你对这问题的知识就增加一层。根据这一层知识就可以问出下一层更细致的问题,再根据这些更细致的问题去重读,就可以理解到更多的内容。因此,一定是一整批一起读懂到某个层次,而不是逐篇逐篇地整篇一次读懂。

这样读还有一个好处:第一轮读完后,可以根据第一轮所获得的知识判断出哪些论文与你的议题不相关,不相关的就不需要再读下去了。这样才可以从广泛的论文里逐层准确地筛选出你真正非懂不可的部分。不要读不会用到的东西,白费的力气必须被极小化!其实,绝大部分论文都只需要了解它的主要观念(这往往比较容易),而不需要了解它的详细推导过程(这反而比较费时)。

其次,一整批一起读还有一个好处:同一派的观念,有的作者说得较易懂,有的说得不清楚。整批读略过一次之后,就可以规划出一个你以为比较容易懂的阅读次序,而不要硬碰硬地在那里撞墙壁。你可以从甲论文帮你弄懂乙论文的一个段落,没人说读懂甲论文只能靠甲论文的信息。所以,整批阅读很像在玩跳棋,你要去规划出你自己阅读时的「最省力路径」。

本科生读东西一定要循规蹈矩,你还没修过机械视觉相关课程之前可能也只好循规蹈矩地逐行去念。但是一旦修过机械视觉相关课程,许多论文中没被交代的段落你也已经可以有一些属于你的想象(虽然有可能猜错,尤其刚开始时经常猜错,但没关系,下面详述)。这些想象往往补足论文跳跃处最快速的解决方案。其实,一个大学毕业生所学已经很多了,对许多是都可以有一个不太离谱的想象能力。但是大部分学生却根本不敢去想象。

我读论文远比学生快,分析远比学生深入,主要的是我敢想象与猜测,而且多年训练下来想象与猜测的准确度很高。所以,许多论文我根本不是「读懂」的,而是「猜对」了!

假如猜错了怎么办?不用怕!猜完一后要根据你的猜测在论文里找证据,用以判断你的猜测对不对。猜对了,就用你的猜测(其实是你的推理架构)去吸收作者的信息与创意(这会比从头硬生生地去迁就作者的思路轻松而容易);猜错了,论文理会有一些信息告诉你说你错了,而且因为猜错所以你读到对的时反而印象更深刻。

(全文完)

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