工科研究生开发类选题中科研能力的培养

戴瑜兴　黄守道

[摘 要]针对工科研究生在开发类科研项目的选题和实施等环节上的困惑，本文结合自身科研和研究生培养的工作经验，阐述了科研选题、申请、实施、结题等重要环节的特点、规范、工作内容和注意事项等，并强调指出：做学问必须围绕科研，惟有通过科研工作才能培养科研能力；要尽量让研究生直接参与科研的各个环节或承担项目的子课题。

[关键词]工科研究生；科研能力；科研立项申请；科研实施

[中图分类号] G312 [文献标识码]Ａ[文章编号]1672-0717（2008）02-0136-04

一、引 言

科研能力是研究生独立从事科学研究的能力,它是研究生所应具备的最基本的一种能力。具体而言,研究生的科研能力主要囊括了以下几个方面^[1]:发现科学问题的能力；科学实践能力；研究论文的写作能力。

科研能力的高低是衡量研究生综合素质的一个很重要的指标。加强研究生的科研能力培养既是时代提出的任务，也是高等教育改革的内在逻辑和本质需要。

二、工科研究生开发类选题能力培养的主要环节

研究生教育是高等教育的最高阶段,反映了国家教育的精华。工科

研究生毕业后从事科研工作的能力高低直接影响我们国家整体的科研水平，因此高等学校在培养工科研究生的过程中要加强科研能力的培养^[2]。结合长期的科研开发工作的经历和多年研究生培养的经验，笔者认为培养和提高研究生的科研能力应从以下环节着手：科研立项申请(关键之一)；科研实施(关键之二)；知识产权申请(专利及软件著作权)；发表科研论文；项目结题验收,技术移交；成果鉴定(包括成果查新,检测报告,研制报告,技术报告等)；成果报奖；成果转化及产业化。

1-科研立项申请

科研立项申请包括可行性论证报告和填写标书。可行性论证报告是科研选题的基础和前提,要确保科研课题的创新性,科研选题可行性论证工作一定要充分具体^[3]。

第一,要做好文献资料的调研论证工作,这是科研选题的基础。文献调研一方面可以向科技主管部门咨询,了解国家科技工作的方针和政策。科技主管部门定期公布的“研究计划纲要”、“项目指南”和“招标指南”,集中体现了国家对科研工作的具体要求,它是指导科研选题的重要依据,是选题的方向；另一方面可以通过科技主管部门指定的信息部门进行开题查新检索,查新的结果具有权威性。另外,网络资源是一个巨大的信息资源库,它不仅方便快捷,更重要的是它具有时效性,每天都有数以万计的科研信息在网上发布。

第二,要组织好专家论证,这是科研选题的质量保证。各学科的专家不仅具有丰富的专业理论知识,更具有宝贵的实践经验,他们绐终站在学科的前沿,是巨大而又不可多得的科研信息资源库。科研人员可以通过作开题报告、答辩等多种形式,广泛征询有关专家的意见,反复修改,严把科研选题的质量关。

第三，要撰写好标书,确保选题内容的准确表达。课题选好后,研究生的研究思路必须通过标书的形式表达出来。标书是评审专家及主管部门评审课题研究水平的唯一依据,其质量的高低是能否获得资助的关键。这就要求研究生在填写标书时,在形式上，填写要规范、手续要完备;在内容上，必须利用标书充分阐明科研选题的意义、学术思路、研究方案和技术关键。

科研可行性论证报告的内容，一般包括以下几个方面：项目名称（如果一个大的课题里包括几个小题，应加入小题名称；若本题属于某一大题中的子题，也应注明）；立项的背景与意义；国内外研究现状与发展趋势；项目实施主要内容、技术关键与创新点、预期目标；应用或产业化前景与市场需求；现有工作基础，条件和优势；项目的实施方案、组织方式与课题分解；进度安排与年度计划内容；承担单位和主要研究人员简况；经费预算来源、使用计划及还款能力分析；经济、社会效益分析；备注。

2-科研实施

对于工科研究生开发类选题，科研实施的内容包括：总体方案设计；硬件设计及实现；软件设计及实现；运行调试结果分析；技术资料归档(原理图、源代码、使用说明书)。

(1)总体方案设计。总体方案设计不好，可能出现致命的问题，造成的损失许多情况下是无法挽回的。产品性能的好坏特别是系统设计合理性、科学性、可靠性、稳定性都与总体方案设计密切相关。对于一个好产品，特别是大型复杂产品，总体方案的反复论证是不可缺少的。只有经过多次反复论证的方案，才能成为好方案。

总体设计方案内容主要有：开发的目的及主要功能；单板功能描述、单板逻辑框图及各功能模块说明；单板软件功能描述及功能模块划分、接口简单定义与相关板的关系；主要性能指标、功耗和采用标准。

在总体设计方案中，项目开发人员应勇于尝试新的先进技术；应坚持采用开放性的硬件架构，把握硬件技术的主流和未来发展，在设计中考虑将来的技术升级；应充分里利用现有的成熟技术，保持产品技术上的继承性；应在设计中考虑成本，控制产品的性能价格比达至最优。

(2)硬件设计及实现。首先要做的硬件设计工作就是进行硬件需求分析，硬件需求分析在整个产品开发过程中是非常重要的一环，它可以明确硬件开发的任务。硬件需求分析主要有以下内容：项目系统工程组网及实用说明；基本配置及其互连方法；硬件整体系统的基本功能和主要性能指标；硬件分系统的基本功能和主要功能指标；功能模块的划分；关键技术的攻关；外购硬件的名称型号、生产单位、主要技术指标；主要仪器设备；可靠性，稳定性，电磁兼容讨论；电源、工艺结构设计；硬件测试方案等等。

硬件需求分析完成后进行硬件总体设计，并撰写总体方案书。硬件总体设计的主要任务就是从总体上进一步划分各单板的功能以及硬件的总体结构描述，规定各单板间的接口及有关的技术指标。硬件总体设计主要有下列内容：系统总体结构图及功能划分；单板命名；系统逻辑框图；系统各功能模块的电路结构图，电路结构图及单板组成；单板逻辑框图和电路结构图；关键技术讨论；关键器件。

硬件总体设计方案通过后就要着手购买关键器件，然后进行结构电源设计、单板总体设计。在以上任务都完成后，就要进行系统联调了。系统联调是整机性能的提高，稳定的重要环节，认真周到的系统联调可以发现各单板以及整体上设计的不足，也是验证设计目的是否达到的唯一方法。

如果联调通过，项目要进行文件归档，准备好应该归档的文件。

在硬件设计及实现中，项目开发人员必须具备如下基本技能：由需求分析至总体方案，详细设计的设计创造能力；熟练运用设计工具，设计原理图，PCB板以及调试程序的能力；运用仿真设备，示波器等分析仪器调试硬件的能力；常用标准电路的设计能力；故障定位，解决问题的能力；文档写作能力。

(3)软件设计及实现。软件的设计及实现主要包括确定软件功能框图，编写代码，进行调试。

对于软件编程过程中所用到的编程语言，编译器的调试环境都需要熟悉。目前软件开发语言主要采用C语言和汇编语言两种，个别情况有用PLM的。软件调试有两种方法，它们是硬件仿真器和软件仿真器。硬件仿真器主要用于开发初期目标板硬件系统尚未稳定器件的软、硬件调试。当目标板稳定后仍可用仿真器调试，查找软件疑难问题。软件调试器一般是通过PC串口与目标板串口相连，通过目标板上监控程序下载程序在目标中进行调试，重点调试软件的流程功能等，其前提条件是目标板硬件已经完全没有问题，至少是CPU程序、RAM、串口等部分可正常运行。

要特别强调的是：在软件设计开发过程中，要充分考虑中断、主程序、子程序的功能、入口参数、出口参数、局部变量、函数调用的规范性和流程图。在相关的通信协议，应说明物理层，链路层通讯协议和高层通讯协议如何定义。

(4)运行结果调试及分析。在系统联调过程中，首先通过调试实现各模块功能，然后，各模块组合联调。调试过程中，总会发生一些问题，以及在硬件设计、软件设计时没有考虑到的问题。此时，就需要多方查阅资料，以及在网上寻求帮助。在系统功能达到满足后，还要对性能指标进行进一步论证。并详细记录调试过程中的实验数据，以待日后分析。在调试过程中，可以对硬件做必要的调整。下次改版时，就可以把修正做到硬件中。

(5)技术资料归档(原理图、源代码、使用说明书)。项目调试成功后，将开发过程中所撰写的文档归档是非常有必要的，对于日后二次开发，或者借鉴相关项目经验都是不无裨益的。对于该项目所取得的成果，可以进行专利申请。

3-科研结题

项目开发完成后，为了能让自己的成果得到众人的认可，为了能让后续的技术开发人员更好地接替自己的工作，项目开发人员必须进行知识产权的申请，提交科研论文，撰写好项目的结题报告，做好成果的报奖以及成果的转化及产业化。

(1)知识产权的申请。随着知识经济发展和经济全球化进程的加快，知识产权的重要性得到了历史性的提升，国家的核心竞争能力日益体现为对智力资源和智慧成果的培育、拥有、配置和调控能力，所以申请知识产穿显的尤为重要。知识产权的申请包括实用新型专利的申请、发明专利的申请和计算机软件著作权的申请^[4]。

(2)科研论文的撰写。科研论文撰写必须做到以下几点：选题要小题大做；论文的五个模块要规范；题目要反映全文所作的工作，名称要简洁明确不宜过长，一看题目就知道做什么研究；摘要要反映四要素——目的、方法、结果、结论，摘要是全文的缩写；关键词：要符合词条要求，每年均有新的词条；英文：要注意英文题目、摘要、关键词的规范性。正文：正文分为引言，主要内容和结束语。引言要论述为什么要做，主要内容要说明怎么做的，结束语（结论）要说明做得怎样。参考文献：要注意参考文献中的格式、文中标注、参考作用、新、经典等。

(3)项目结题验收及技术移交。项目完成后，要上交结题报告，并要做好技术移交的工作。在结题报告中要认真撰写研究工作总结。技术移交所要做的工作有移交源代码、硬件原理图、Protel电路图、软硬件使用说明书等，这样可以让后续的技术开发人员更快地了解先前项目的设计思路，进一步进行修改。

(4)成果报奖，成果的转化及产业化。成果报奖的范围有国家、省部级奖励；三大奖：自然科学奖、科技发明奖、科技进步奖。科研成果的转化及产业化有利于企业经济效益和社会效益的提高。胡锦涛总书记在视察中科院时强调加强与各创新单元，包括与大学、企业、行业的联合与共建，并努力加强产学研的结合，形成完整、有效的创新价值链。为此，加强科研成果的转化和产业化对我国的经济发展是大有裨益的。

三、结束语

高等学校的首要任务是培育人才，而培育人才的关键之一是科研^[5]。做学问必须围绕科研，惟有通过科研工作才能培养科研能力。要尽量让研究生直接参与科研的各个环节或承担项目的子课题，提高他们的科研能力。

提高研究生的科研能力是培养高层次研究生人才的重要环节，有助于研究生分析问题和解决问题能力的提高^[6],使学生不仅拥有丰富的专业知识,而且还拥有细致而又准确的观察能力；精确而又娴熟的操作能力；独创而又敏捷的思维能力；新颖而又大胆的想象能力；深刻而又敏锐的评判能力；简洁而又流畅的表达能力；沉着而又果断的组织决策能力；友善而又谦和的团队结协作能力^[7]，为他们成为一名合格的高级人才打下坚实的基础。

[参考文献]

[1]王会朋.注重科研能力培养着力提高研究生教育质量[J].国家教育行政学院院报，2007，(11)：29-31.

[2]曾华锋,石海明,张茜.科研选题视角下研究生科研创新需培养的四种意识[J].高等教育研究学报，2007,(30):30-32.

[3]戴瑜兴，郑善贤.工学类研究生科研选题问题的探讨[Ｊ]．实验室研究与探索，2006，(11)：1500-1502．

[4]王景川.应高度重视培育和发展知识产权能力[J].中国经贸导刊,2007,（9）：35．

[5]陈亚男,韩清凯.工科研究生教育探析[J].辽宁教育研究,2002,(9):35-36．

[6]朱路芳.发挥科研在培养创新人才中的作用[J].国家高级教育行政学院学报,2000,(2):31-34.

[7]阎昌琪,王东旭,孙中宁.如何加强研究生科研能力的培养[J].黑龙江高教研究,2001,(5):73-75.

(责任编辑 黄建新)

The Cultivation of the Ability for Scientific Research

of Graduate Student in the College of Engineering

DAI Yu．xing，WANG Shou．dao

（College of Electrical and Information Engineering，Hunan University，Changsha，Hunan 410082，China）Abstract:Aiming at theconfusionof the graduate student of engineering at thelinks of the topic selection and the implementation of research projects,this paper expounds the characteristics , standards, contents and the points of topic selection, application, implementation and the end of subject. It thinks academic research must focus on the research. Only through scientific research can we cultivate ability for scientific research .We should have graduate students directly involved in the various aspects of scientific research and made some sub-topic researches.

Key words:postgraduate of engineering; ability for research; application for scientific research; implementation of scientific research