以學位論文拓展科學思維和研究能力

伍飛云

（西北工業大學，陜西 西安）

一 概述

對于博士生、碩士生和最后一年的本科生（統稱為研究生），最終評估通常是學位論文。其本身就具有可評估的價值；此外，學位論文蘊含了一系列更高層次的思考、學位候選人對自身變化的思考、學習技能及其應用，這些都是科學思維的重要組成部分。在研究開始，很少討論挑戰、發展、變化和成就等范疇，也很少見到有明確的報道。本文通過一個四象限模型（圖1），闡述包含相互關聯的高階研究技能。

圖1 科學思維高階研究技能的四個象限

第一是包括伴隨和支持實際研究工作的智力的、概念性的技能，包括概念化、理論化、形象化和具體化的技能，這些技能始于識別重要問題、差距以及頭腦風暴，涉及處理和實現“學習跳躍”或“概念閾值交叉”。這些是通過在研究過程中處理復雜概念、批判性和創造性的思維而產生的，既確保這一特定研究對知識做出的真正貢獻，又確保為未來的研究建立有效的高階思維、方法和實踐習慣。

第二是各種實踐性和系統性的研究技能，包括：發現問題和解決問題的方法，有效規劃和開展研究，文獻檢索與管理，及與同領域其他工作的對比等。確保研究工作做出的貢獻，方法的確定和應用，以及數據分析等。這對項目和研究目的具有重要意義。

第三是研究的寫作技巧。其中一些是與更復雜思維和理論發展相結合的實踐工作。在研究的實施過程中開發適當的寫作模式和規范，以成熟的論點對數據的驗證進行注釋、分析和表達。它通過闡述故事和中心論點，在一個連貫的格式中表達新知識和新思考。重要的是，它還涉及學科中研究論文或論文體裁的流暢性。

在前三個象限中，可以看到一個軌跡，研究生從早期對導師、系統和他人工作的依賴，發展到更獨立的思考、概念化、決策、新想法和作品的構建、表達等。這些科學研究和寫作技能顯示了對研究過程和所做工作的信心。它們還涉及研究者學術生涯的發展，即第四象限，包括健康、壓力管理、復原力、管理與導師的關系、作為研究者在團隊和與他人間的歸屬感以及處理職業“風險”等問題。

在整個研究中，四個象限都是相互聯系的。通過概念、實踐、寫作和生涯發展，每個象限的發展之旅都在協調中進行，盡管不一定步調一致（例如，在寫作象限中成功表達可以幫助建立對科研的信心）。這三個與技能相關的象限輸入到第四個象限，形成研究者生涯發展。

二 研究方法論與研究方法

（一） 來源、資源、背景等發展四象限模型

“博士學習之旅”（DLJ）項目（2007-2011）的研究中調查了350 名博士生，其中30 人做了記錄并接受了采訪，20 名導師和2 名考官接受了采訪，以發現博士學習之旅中是否、如何以及何時發生了學習跳躍或概念閾值跨越[1]。該項目的重要發現涉及對學習躍遷的理解、概念閾值的跨越以及伴隨過程和對知識的貢獻而改變的看法。研究性學習之旅從根本上與研究生、本體論以及情感和個人經歷等維度相關聯。另外兩個維度與專業實踐有關——它對博士研究的影響和通過博士研究產生的影響，這些影響形成了支撐和促成或有時阻礙博士工作的制度環境。

DLJ 的早期工作涉及博士研究生。然后，通過兩年多的一系列半結構式訪談，將這些維度推進到教育碩士和博士生的教育工作中。在DLJ 之后，許多研究都集中在博士生的情感和個人因素上，強調幸福感/ 滿意度及和導師的關系[2]，而學術生涯發展研究則更多地關注作為就業研究者的本體論意義。DLJ 維度也可以被視為與較短時間內的本科生研究項目相關。維度的主要焦點與認識論和本體論有關。

基于Willison 等人構建的研究技能發展框架（RSD），涉及對本科生工作的監督，從高度監督轉向獨立。RSD 框架旨在理解研究過程，并為本科生開展項目、論文研究和寫作提供支持，從而參與科學思維。

在研究過程和實踐中，可以通過智力、認知以及寫作上不斷發展并成為一名自信的研究者、科學思考者和溝通者。基于本科生水平學到的研究技能和方法，進一步進行研究生項目或專業實踐項目。

與學生合作以幫助發展四個象限的過程至關重要：導師/ 學生參與度；與他們分享想法、問題、情感和智力支持；制度基礎設施，從指導期望和工作的規則和條例，到提供各種學習機會和支持，如在線示例和建設性材料。他們所代表的機構學習和個人支持有助于參與、指導、構建、理清和認可研究生在成功發展過程中所做的工作。

（二） 博士學習之旅

圖2是根據DLJ 數據分析開發的[1]，旨在了解博士生學習過程以及學生、導師和考官對此的看法。

圖2 博士學習之旅-維度

圖2展示了博士學習過程中所受的其他維度的影響。它表明智力和認知的發展、經驗和相互作用、本體（將自己視為研究者）、個人和情感經歷（家庭責任、健康、與他人的關系）、與項目的職業關系、背景以及當前或未來的工作等元素。當然，學生必須滿足制度層面的課程要求。它在一方面可以使學生所學到的知識更加豐富和專業化；另一方面，也可以使學生學會如何選擇學習內容，具備獨立獲得知識的能力，培養學生思考的獨立性[3]。

整個過程是一段相互關聯的經歷。研究生也許沒有專業經驗，但可能正在努力獲得使其具備就業能力的資格，因此，在考慮學生研究技能、科學思維、行為、信念、態度和過程的發展時，專業水平始終只是學習之旅的一部分。

本文關注研究者個人、情感、本體論和認知的維度。重要的是，研究生和導師應將這些維度視為對突破性學習的聯系、互動和影響元素。這些維度構成了科學思維研究性學習的四個象限。

三 探索新的研究發展象限

（一） 促進研究工作所需的智力、概念技能和科學思維發展

理論化、概念化、形象化和具體化的概念是科學思維中必不可少的，它們支撐并促成實際的研究工作。概念層面的研究項目構建和開發在項目開始時便產生了，學生必須在更大的項目中開拓自己的理解和探索領域。

概念性、批判性和創造性工作的理論發展是通過概念閾值交叉來實現的。確定概念閾值交叉的概念，以確定研究生學習躍遷，并在批判性和創造性的水平上進一步發展。在學科的閾值之上構建世界觀。研究生在學習過程的不同階段實現學習躍遷，變得更能掌控自己的研究，意識到其正在創造、理解和塑造什么，以及概念發現和對知識的貢獻。研究者在思考中往往會經歷困惑、空白、停滯，或是模糊和感知，解決這些問題之后便可構建新的理解和新的知識。

概念性的工作開始于發現重要問題、差距、研究動機、頭腦風暴，以及概念閾值跨越或學習躍遷。與學科相關的閾值概念是：變化的、不可逆的、綜合的、非常棘手的知識。而概念上的閾值交叉會導致：本體論變化以及認識論貢獻。

在研究過程中，很可能會跨越概念閾值，當研究生意識到他們從研究中獲得了什么新思考，什么樣的矛盾是關鍵核心，在該過程中，想法和過程之間的聯系變得清晰，并開始意識到他們的工作對既定的知識和理解做出了何種貢獻。

DLJ 項目報告側重于研究生在閾值概念和概念閾值跨越方面的經驗[1]，以及導師在識別概念閾值跨越和“推動”概念跨越方面的經驗。DLJ 項目的一名研究生說到，她被困在工作中，感覺工作支離破碎。導師嚴厲的批評使她受到傷害，沉默，并感到低落。然而，有了建設性的監督，然后在一次研討會上介紹她的工作，使她能夠確定主要的主題和論點，以及重要的研究結果以證明自己的觀點。她的工作結構，以及概念層次和對知識的貢獻變得更加清晰。

在同一項目中，參與者介紹了他們在研究項目中解決難題的方式以及理解。在討論中與導師一起工作、進行反思并記錄反思日志，從發展中學習、與支持團隊中的其他人合作，以及利用平臺（包括研討會或在外部會議）來幫助指導他們的論點、科研進展和貢獻等。

與導師對話、建設性反饋、展示機會和團隊支持，以及隨后的反思，都可以推動和伴隨必要的學習躍遷或概念閾值的跨越，從而提高研究工作水平，以及研究者的成就和自信心。

（二） 系統而實用的研究技能

從有限的、導師指導的研究到更多的自我指導的工作來看待研究和項目開發，既有助于揭開研究的神秘面紗，也有助于確立研究者的信心。無論在每個階段可能會遇到什么困難，作為導師和學生而言，技能、信心、自主性的發展和在整個學位課程中投入研究熱情和技能至關重要。

研究生通過項目實踐和研究工作，提出問題和行動計劃，采取理論方法解決這些問題，并采用適當的方法培養他們的實踐技能，獲得自主性和信心。RSD 提供框架以支持科研的持續技能和自主性。RSD 框架將研究開發階段與實踐中的自主性聯系起來。這表明在研究的不同階段和研究項目中存在新的挑戰。雖然它專注于本科生研究，但從封閉式調查到自我指導研究的過程中可以發現其更為普遍。RSD 有助于在一個連續的統一體上可視化展示，從封閉式調查到預期結果，涉及研究指導，使用的方法及流程，到具有高度自主性的開放式研究。RSD框架中研究獨立性的發展位于圖中最右側，稱為“無邊界研究”，研究參數和過程由學生制定和指導。

提出問題、制定研究項目和行動計劃包含許多直接的實踐技能，包括時間和項目管理、使用甘特圖、關鍵路徑分析、項目管理系統和面談技巧。在與導師的研討會上，讓參與者參與包括采樣、收集數據、提問以及數據分析等實際科研活動（以及其他活動）。數據分析和潛在發現問題，建立階段計劃、研究目標、解決問題的方法等。創建方法與分析方法之間的良好匹配有助于建立這些聯系。

通過討論可以培養智力投入和實踐技能意識。導師與學生的工作主要是通過對話來解決問題，可以將與導師對話視為“研究生學習的核心”，早期研究工作揭示了一系列對話用于以各種方式告知、批判性支持、強化和參與學生的學習討論。可視化和參與對話有助于將研究主題轉化為可實行的項目（如圖3 所示）。

圖3 以導師和研究生為重點的監督對話中的教與學行為

導師與研究生的對話可以激發并幫助他們在自己的工作中構建理解力和清晰度，幫助他們建立并保持信心。重要的是，學生越來越多地在發現問題和分享想法方面發揮領導作用，而不是由導師領導，因此，在信心和自主性變得明顯之前，權力動態可以轉移。然而，許多學生的互動表明，只有導師領導、提供信息和鼓勵挑戰，而學生尋求認可、支持和確認。而平衡的對話將顯示出學生的自信心。對話對于理解的發展至關重要，建立獨立性和系統性階段也是如此。

（三） 研究性寫作技巧

研究性寫作的一些要點和易犯的錯誤很少被弄清楚[4]。但是，教材、論文和網站可以幫助作者找到管理寫作結構、表達等方法，有助于他們建立良好的寫作習慣。

寫作的階段和形式。采取邏輯的方法揭開研究寫作過程的神秘面紗。寫作的某些部分是描述性和信息性的，可以寫得清楚、直接，而其他部分則比較復雜、概念性更強，很難清楚地表達出來。在該領域和該特定作品的背景下，仔細研究作者通過在不同作品使用不同的寫作形式，開始了解他們的作品中出現了什么，并對寫作的連續性進行管理，從想法的自由流露到高度集中、高度準確、表達良好發展到專業的寫作，既是實用的（依賴于空間、時間、情緒、奉獻），又是概念化的（需要理論、概念、想象、敘述、論證）。

寫作的第一步是集思廣益，然后是組織和整理這些想法、制定計劃和總結陳述，以梳理自己的理解。寫作本身有幾種形式，出現在研究論文/文章的不同部分，因此論點的發展可以通過早期的基本工作（即文獻綜述）以清晰理解和表達的方式流動、驅動和定位；清晰、論證充分、理論化、有意識地詳細說明方法和手段，準確理解為什么這些方法會以這種方式提出和解決問題。接下來介紹有關示例的信息和細節：何時、何地、原因、如何、多少以及限制。

在研究性寫作中，既要有邏輯上的進步，又要有合理、準確、組織良好的表達，更要有一些創造性的表達。通過發現、選擇、分析和主題分類的適當選擇，識別來源并做好記錄，這些記錄需要細節準確、參考恰當，但也包括參與、討論和回應，這些內容作為貫穿整篇文章的主線以推動論點，通過適當選擇已實現的數據（這些數據已被發現、選擇、分析、主題分類），并邏輯地進行表達，以支持和推動論點。

寫作和撰寫文章或論文的階段包括：

（1）集思廣益，提出問題，探索合適的理論視角，以幫助集中研究和解決問題；

（2）組織、計劃研究及其寫作；

（3）結構化寫作：小寫作任務的“零食”和長時間寫作的“狂歡”都有助于形成完成的動力；

（4）考慮一篇學術文章的邏輯形態，寫一個框架來支持研究步驟；

（5）在不同的章節中以不同的方式寫作，以發揮各自的作用（摘要、介紹、文獻綜述和理論觀點、方法、數據和討論、結論——不同學科的略有不同，以期刊文章和論文結構和形式作為模型進行檢查）；

（6）在你的作品中使用他人作品中的精選作品（適當引用），將其置于之前的作品中，并與自己的作品進行對比，而不僅僅是作為道具；

（7）有一個主要論點，所有數據的選擇和討論，以及通過它的所有論點都連接到這個主要論點；

（8）確保這篇文章也講述了整個過程。即，為什么，做了什么，發現了什么或構建了什么，以及為什么它很重要；

（9）以迭代的方式編寫，盡早開始一份摘要，然后返回，最后確保它捕捉到了作品的貢獻；編寫和重寫（迭代返回到所有部分），以確保整體的連貫性；

（10）確保自始至終都有合理的論證結構；

（11）確保研究的嚴謹性——作為視角使用的合理理論、有重點的文獻綜述、明確的道德規范、適當的方法和方法、對局限性的認識、適當的數據分析、選擇性、理論化和有重點地使用數據、討論和發現，重點關注發現和理解的內容及其重要性。

（12）確保結論將目前已知的事實發現和概念發現（事實信息）、進一步發展的含義、不同理解的內容（概念）匯集在一起，并強調知識的貢獻和重要性；

（13）嚴格檢查參考文獻/注釋的格式和內容[5]；

（14）經常重復地回到寫作中，理順、澄清、整理鏈接，確保它確實表達了你所發現和理解的東西；找到正確、清晰、巧妙的表達方式，消除重復；

（15）知道何時停止。

一系列良好的寫作習慣有助于提高寫作質量，在寫作的過程中可能會被“卡住”，克服這種障礙的方法是：閱讀開拓新思維的作品；自由流動地寫作，隨后進行結構化和精細化。通過這種方式，作品重新清晰地呈現在人們的視野中，然后重新回到寫作上來。當然，在寫作過程中，毅力和計劃也是必不可少的[6-7]。

寫作的過程中，要形成回應，這些回應可以在以后被重新塑造。并且要學會發現和糾正錯誤，文章中看到的往往是修正之后的版本，作家們可能不會分享他們糾錯的過程，但是有些人可能會花一個上午在一個簡短的段落上來糾正錯誤。

研究性寫作是一項專業活動，其成果可以與學術界分享，并對專業實踐、社會公正產生影響，影響人類的生活和進程。寫作中分享是很重要的，它與成就感密切相關，需要個人時間，并且從根本上與本體論相聯系，一個人在這個世界上的存在，一個人在這個世界上的方向感，堅定性，成就感。

（四） 研究者學術生涯發展

在研究項目、寫作和與研究團體接觸的過程中，研究人員開啟了他們的學術生涯。雖然在開始時，這項研究看起來就像是本科學習的延伸，或者是從事一份工作，但這是一個漫長的過程，有項目成果，也可能有學術或研究相關的其他成果。作為一種職業，研究是不穩定的，通常是枯燥的。學術工作的重點還包括就業，從個人或專業驅動的自費雇傭到針對研究項目或與其同時進行的有償就業。

由于缺乏學術工作，這會是一個“風險職業”，因為研究和寫作對許多人來說在挑戰、發展和成就方面息息相關。博士學習之旅表明了一種本體論上的“存在于世界”，即獲得博士學位的學術身份維度。其心理健康伴隨著博士過程中可能出現的困難，包括疲憊和壓力、缺乏方向、項目開發以及寫作和自我價值的耦合等。

當考慮學術生涯發展時，關注發展健康和可持續性至關重要。因此引入了“得體”和“不適合”的概念，這些概念與研究人員身份隨時間和地點的變化有關。其中一些身份的改變是強制性的，一些是個人選擇的結果。

博士生學習過程中的情感因素涉及學術研究者的角色和壓力。一些針對研究生的研究表明，缺乏明確定義的目標會導致研究和論文寫作期間的焦慮。為了解決這種焦慮，可以提前計劃目標和構建關于成功的積極描述，這可以為博士生提供動力。

作為一名學生，在任何階段進行研究最初看起來都像是一份簡單的工作，但它既是所有學習的基礎，又與一個人的身份感、歸屬感、價值感和成就感錯綜復雜地交織在一起。培養研究者身份的一個重要部分是認識到成功研究的必要特征，認識到他們在自己實踐中的價值。其中一些是實用的系統性技能，如提出現實問題，從而著手構建可行的項目，包括高度理論化或創造性的項目。一部分是揭開研究和成為研究者的基本階段的神秘面紗，知道一個研究生正在或將需要成為一個“有想法的人”，一名在學習上取得突破的勤奮工作者，以及一個將目的和細節聯系起來的完美主義者，知道他們發現和構建了什么，并能夠進行溝通。這些技能有助于形成認同感，從而覺得所從事的工作和所產生的成果都是值得的。

研究人員需要從自身工作的質量和價值中培養一種（有充分理由的）內在自信感，并與國內外同行建立動態聯系，從而減少孤立和缺乏明確的方向，消除過程的神秘性，共享信息，建立當前和未來的網絡，這有助于確認身份和成就。研究是非常艱苦的系統工作，保持健全的筆記，重試過程和重新提問，通過清楚表達和寫作闡述確實做出的貢獻，并通過書面作品中的清晰論證，與其他人分享，以供審查、確認、辯論。寫作的某些階段也關注作為一個人的變化感，塑造一個人在這個世界上的存在[1]，可能是最初的，也可能是反復的，對于學術和研究者來說，是不穩定的。

研究人員總是在回顧、更新和前進。這是一個令人興奮的、具有挑戰性的過程，但也可能有點不穩定，但一些不穩定和挑戰會令人興奮和對新工作的投入。一旦研究者意識到他們在一個學科或跨學科領域發現或創造了有價值的東西，并很好地表達出來，他們就跨越了研究者身份的概念閾值。自我實現，總是有爭議并不斷前進的，產生肯定和價值，以不同的方式看待世界和自我（本體論的變化和認識論的貢獻）[1]，即對問題進行概念化的評論，包括從毫不理解到更全面、更有意義地理解研究者看待世界的方式。

對于學生來說，有必要了解內部和外部的制度體系，這些制度體系可能都是支持性的，包括研究人員的簡歷等，這些關注形成了研究人員的不同階段。學生應該尋求或發展內部支持網絡，這有助于交流和分享教育經驗，幫助個人看到自己的發展需求、優勢和進步。

對于導師來說，在清楚研究過程，保持適當的支持、挑戰和成就確認方面發揮著至關重要的作用，讓研究生在各種內部和外部團隊中參與，使實踐和流程變得清晰。他們可以幫助確認研究人員的身份，同時打開研究世界以外的窗口，明白研究人員角色和工作的復雜性，幫助介紹，聯合發表同等認可的出版物和參考文獻。

四 結語

成為一名學術研究者是一個復雜的、完整的個人經歷。研究技能的發展包含在四個象限中并出現在一系列的研究項目和經驗中，包括監督、討論和研究寫作。它們涉及概念、科學思維技能、實踐技能、研究寫作和學術生涯發展。對于研究人員來說，加入一個國際化的研究團隊既是挑戰，也是機遇，這不僅可以拓展實踐技能，也可以發展科學思維技能及認知、看待世界的方式等。在研究的過程中，學會發現問題、提出問題和解決問題，從依靠他人到自主學習，最后將自己的成果以論文的形式表達出來，并進行多次反復修改，確定無誤后，可以付諸發表[8]。