博士人才培养中的课题选择与研究

朱爱军+殷贤华+许川佩

作者简介：朱爱军（1978—），男，桂林电子科技大学讲师，西安电子科技大学博士研究生。

摘要：本文针对当前博士论文选题不当，造成不少博士研究生不能按时毕业等问题，提出了博士学位论文选题的原则和思路，并且从提出问题、描述问题、解决问题和评估结果等四个方面对如何做博士课题研究提出了相应的对策和方法。笔者的实践结果表明，该方法相比传统的方法有一定的优势，对广大博士研究生做好博士论文有一定的指导和参考意义。

关键词：选题；博士课题研究；人才培养

当前工科博士研究生出现一个很普遍的现象：在国家规定的博士研究生学习年限3年内，有很大一部分不能够按时毕业，还有部分拖延到6年以上仍然不能够毕业。出现该现象的原因，有部分归根于学校严格要求在国内本学科相应的学报和外文国际期刊上发表文章。因为这些期刊对创新性的要求比较高，一旦创新性不够，就不可能发表相应级别的文章。但是，为什么博士研究生不能够按时在这些高水平的期刊上发表文章呢？这还是根源于博士生没有做出创新性的研究工作，没有相应的研究成果。此外，即使选题得当，选到了本学科比较前沿的课题，但是如果研究课题的方法和思路不对，同样也可能造成不能够按时毕业。

本文针对博士研究生学位论文选题的问题，以及如何做好科学研究课题，谈谈自己的方法和策略。最后，结合笔者自身的博士学位论文选题经历等，谈谈自己的思路和方法。

一、博士学位论文选题的指导原则1博士论文选题应该具有创新性

如果一个实践对象已经被其他研究人员解决了，那么它不再有研究价值。博士选题应该是人类到目前为止还没有解决的问题，而且采用的解决方法也应该有创新性，如果仅仅是别人方法的重复，而没有创新，同样也是没有价值的，也不会被本学科的顶级刊物所采用。

2博士论文选题应该以兴趣为导向

人类能够能动地认识世界和能动地改造世界。但这是有条件的，如果博士论文选题选到自己不感兴趣的课题，那么估计他本人会很郁闷，此时他是消极地对待博士课题，很难发挥自己的主观能动性，更别提什么能动地改造世界了。同时，以兴趣为导向的博士选题策略合情合理，也是顺乎人类本性的自然策略。各种实践表明，该策略在大多数场合的实践结果优势明显，有助于博士生发挥自己的主观能动性。

3博士论文选题应该择重舍轻

在博士课题选择的时候择重舍轻，选择课题当前前沿重点问题或主要问题，抓住主要矛盾，才能够出显著成果；同时还要讲究策略，即避开自己的短处，发挥自己的优点，做自己擅长做的课题。那么，一个课题的重要性如何判断？依据是什么呢？这主要看该课题完成后，对本学科或本研究领域有多大影响，对该研究方向其他研究人员的影响力如何。如果要用量化指标的话，那么科研成果发表后，文章的引用率可做参考。

二、如何做博士课题的指导1如何提出问题

“物质世界是永恒发展的”，因此，我们需要不断提出新的问题，来解决客观世界的各种矛盾和发展。爱因斯坦曾经指出“提出问题远比解决问题重要”。一般来说，只有高瞻远瞩的人才能够提出非常出色的问题，对于刚进入研究领域的新人是比较困难的。要提出一个出色的研究问题，需要我们抽象提取遇到的各种工程应用问题中的共性。在提出问题的时候，重点搞清楚问题的背景以及该问题达到的目的是什么，该问题是否值得我们去研究等。

2如何对问题进行描述

问题的描述通常来说，指的是用数学语言或者数学理论来描述问题。这要求我们首先已经提出问题和搞清楚了问题的本质，才谈得上问题的描述。在工程应用当中，实际需求就是问题，考虑用理论框架把问题表述出来就是问题描述，其实也就是广义上的数学建模。这要求我们博士研究生有扎实的数学理论功底，才能够对问题进行恰当的描述和建立数学模型。如果问题的描述工作不是自己做的，那么务必把问题搞清楚，否则会导致解决问题阶段出现困难。有的虽然自己做了问题描述工作，但是如果描述得不准确或者不恰当，同样有可能造成最终的实验结果不理想。有一种情况，就是在某种数学描述下，无论如何也得不到理想的结果，这时就要考虑对原来的问题进行重新描述。

3如何分析和解决问题

“实践是检验认识正确与否的唯一标准”，它告诉我们仅仅提出问题和描述问题还不行，还得通过做实验来验证我们前面提出的假设和理论。而在描述问题的时候也往往指明了解决问题的方向，因此前面的描述问题阶段相当关键。一般来说，大多数研究人员都是先大量检索文献，对该问题的已有方法和结果做到了如指掌后，再融化各种方法的优点，克服其缺点，最后得到自己的解决方法。其实，这种方法对大多数人来说是比较好的方法，但是要得到原创性的重大创新成果，它反而会成为一种障碍。如果能够做到一旦提出了问题后，不去了解现在已有的方法，就开始独自思考问题的解决方法，在独立思考得到自己的解决方法后，再去搜索该方法是否已经有人曾经做过，如果发生了冲突，就重新去思考新的方法，否则的话就可以进入下一阶段，进行试验设计和验证，这样得到重大创新成果的几率就会大得多。

（1）为什么要在了解现有的方法之前就独自思考自己的解决办法呢？这主要是为了避免在思考问题时受到现有方法的束缚，让自己处在一个开放的全新思考角度。如果要成为原创型的科研人员，这种方法是必经之路，因为它是检验科研成果原创度的重要指标。随着科研人员自己研究能力的不断提高，应该逐渐减少阅读本领域内的研究文献，反而应该更多阅读其他不相关研究领域的文献，从中得到解决方法和新思路。

（2）在解决问题的时候，还应该遵循解决方法大道至简的原则。这也是有所依据的，原因就在于我们进行任何科学研究的终极目标就是寻求复杂客观事实的最简单的解释。科研人员的根本任务是创造出与自己试验结果高度一致的最简产品。为什么追求最简产品呢？因为越简单的东西，其适用的范围越广，越具有普遍性，其影响力也就越大，对人类的贡献也就越大。众所周知，客观性和可重复性是科学研究的基本原则和要求。那么它们与大道至简的原则有什么关系，冲突与否呢？其实，客观性和可重复性应该仅仅是追求广泛适用性即最简性的手段而已。所以，我们在解决问题的时候也应该尽量优先选择最简易的方法。

（3）当遇到一个问题很难得到通解的时候，我们应该考虑采用特殊条件求得其解。这个方法也称为条件化方法，它利用增加假设条件，把原来的大问题变成一个更小的问题。假设条件越多或者越强，问题就变得越小，解决的难度当然就变得更小。该方法的本质就是将一个很难的问题化解成若干个难度较小的子问题。如果把该方法用到极致，那就是采用极端条件来求解，此时往往很容易得到问题的求解方法。而对于非极端条件的中间情况，解决起来比较困难。此时，仍然可以采取条件化和特殊化的方法，把问题分成若干类，分别找到各类统一和明确的数学描述，然后再求解。对于大家广泛使用的基于模型的解决方法，它本质上是将背景知识高度浓缩的一种简约化方法。

4如何对结果进行评估

当一个问题得到解决后，我们要对该方法的结果进行评估，因为“实践是认识发展的动力，同时实践也是检验认识正确与否的唯一标准”。评估方法通常是与本研究领域前沿当前各种方法进行比较。比较的基本原则是客观公正，最好是能够采用国际标准的Benchmark来对比各种方法的结果。对结果的判断分析，既要阐述自己方法的优点，又不能够故意隐瞒自己的缺点。只有这样才公正和公平。这也给业内科研人员一个研究方向的指导，提出未来研究方向。

三、笔者博士学位论文选题和做研究的思路首先，结合笔者研究方向谈谈选题。笔者的专业为测试计量技术及仪器，在博士论文课题选择期间，导师给出了几个方向供选择：太赫兹检测理论与技术研究、电子罗盘误差模型理论与技术研究和集成电路测试理论与技术。由于导师目前所在实验室承担企业和军工院所的项目较多，目前硕士研究生大多在做这方面的工作，而博士研究生做此类课题存在着极大的问题：很难做出有创新理论的结果，发表于本学科国内顶级刊物很困难。“发展是旧事物的消亡和新事物的产生”，说明任何研究课题都不是无中生有的，都是建立在前期研究基础上的。虽然课题组前期的研究积累结束了，但是产生新方法和新思路的进程仍然不应该终止。

笔者所在课题组的前期研究成果主要如下：①国防科工委跨行业基金项目“神经网络在MCM测试生成中的应用研究”[编号：00J1715DZ0503]，该课题在互连测试领域首先提出了利用神经网络技术解决高密度微尺寸MCM 的互联测试生成问题的思路和方法。②国家自然科学基金“基于蚂蚁算法的MCM测试生成研究”[编号：60266001]，该课题主要研究蚂蚁算法在大规模集成电路测试中的应用，并结合其他算法进行研究，为解决大规模集成电路、MCM 的测试难题提供了可供借鉴的方法。③国家自然科学基金“基于量子算法的SOC测试规划研究”[编号：60766001]，该课题主要研究了量子进化算法在系统级SOC测试规划中的应用，建立了基于量子进化的测试规划模型，解决了SOC测试规划问题。

笔者根据课题组前期的成果积累，在博士论文课题选题方面考虑在课题组前期的研究基础上继续做深入研究，选择“集成电路测试新理论在SOC中的应用”作为自己的博士论文课题方向。在大量阅读本学科前沿文献后，确定了自己的研究问题；然后对提出的问题利用自己所学的最优化理论进行数学描述；在解决问题阶段，利用进化计算的方法做可测性优化设计；在结果评估阶段，采用国际标准电路与传统的方法进行结果比较。目前，所做成果正在申请国家发明专利。

总之，在科研竞争日益激烈的现代社会，博士人才培养能否做到好与快，这在很大程度上取决于博士论文课题的选择与做课题的方法。实践结果表明，本文提出的方法与传统的方法相比，有一定的优势，对博士研究生选题和做好博士论文有一定的参考意义。

参考文献：

许川佩，胡红波.基于量子粒子群算法的SOC测试调度优化研究.仪器仪表学报，2011，32（1）：113—119.

李晓榕.与师生谈研究策略1：科研四要素[EB/OL].http：//blog.sciencenetcn/homephp？mod=space&uid=687793&do=blog&id=625009，2012-10-22.