[工學(xué)]王光遠(yuǎn)院士談科研選題與科研方法

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1、王光遠(yuǎn)院士談科研選題與科研方法哈工大報訊（學(xué)生記者??曹石鼓）???科研選題和科研方法是廣大科技工作者共同關(guān)心的話題，中國工程院王光遠(yuǎn)院士結(jié)合自己的科研實(shí)踐，為青年教師與研究生談了這兩個問題。他講座的前一部分分析了我們應(yīng)該如何進(jìn)行科研選題，并在其中滲透了科研方法的問題，講座的后一部分就科研方法進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述。?如何選擇科研方向，如何縮小研究領(lǐng)域，如何確定科研課題。???“科研方向即研究領(lǐng)域，是研究的戰(zhàn)略性抉擇，科研方向好與不好將影響我們很長時期的研究情況?！蓖踉菏繉⒖蒲蟹较虻倪x擇放在極為重要的

2、位置，他說，在他老師那一代，也就是３０年代至５０年代的土木工程學(xué)科，大家的畢生精力都放在了超靜定問題的計(jì)算簡化之上。在當(dāng)時，研究這個課題是十分重要的，因?yàn)樵跊]有快速計(jì)算工具的條件下，計(jì)算大量的代數(shù)方程組十分困難，必須加以簡化。在這個領(lǐng)域，中國的老先生們提出了很多十分巧妙的方法，但這只是一個代數(shù)方程組求解的問題，學(xué)術(shù)水平太低，計(jì)算機(jī)一出現(xiàn)，那些方法就全部沒用了，他們的研究在歷史上并沒有留下什么痕跡?？梢娧芯糠较蚴鞘艿娇陀^條件的制約。???王光遠(yuǎn)從１９５６年開始有計(jì)劃地搞一些大研究項(xiàng)目，這時首先遇到

3、的問題就是選擇什么樣的科研方向。當(dāng)時土木工程專業(yè)最熱門的就是“線彈性薄殼計(jì)算”，到底搞不搞這個方向？經(jīng)過分析，他很快否定了。首先符拉索夫的線彈性理論已經(jīng)相當(dāng)完備，其次利用有限元進(jìn)行計(jì)算的計(jì)算方法已經(jīng)十分完善，而且計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)使得計(jì)算手段已經(jīng)具備：理論，方法，手段都已經(jīng)很成熟，已經(jīng)沒有太多的研究空間了。但是當(dāng)時為什么大家都鉆在里面不出來呢？是因?yàn)楹贸鑫恼?！有時候把一個邊界條件一換就成了一篇論文了，但是當(dāng)時出的那么多論文現(xiàn)在幾乎沒有被提及的。王光遠(yuǎn)告誡我們，在進(jìn)行方向選擇的時候，不要急功近利，盲目趕

4、時髦，選擇的科研方向一定要代表學(xué)科的發(fā)展方向，它不應(yīng)是一個很完善的東西，而應(yīng)是一個正在發(fā)展并將要大發(fā)展的方向。???王光遠(yuǎn)說，學(xué)科的發(fā)展是一個不斷上升的過程，只是其發(fā)展有時處于陡坡，有時進(jìn)入緩坡。任何事物的發(fā)展都脫離不了周圍事物的影響，他們在相互制約著。力學(xué)，結(jié)構(gòu)的問題常?？ㄔ谝粋€數(shù)學(xué)問題上，甚至卡在一個數(shù)學(xué)概念上。比如結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)研究方案有無限多種，但什么方案最好？從無限多種方案中選出最優(yōu)的方案，這就是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。這是多么樸素的概念，以至于２０世紀(jì)初就有人提出。但為什么從提出到２０世紀(jì)

5、六七十年代的幾十年里沒有什么大的發(fā)展呢？一是力學(xué)跟不上，二是這種無限選一的問題當(dāng)時沒有計(jì)算手段。由此可以看到，所謂學(xué)科發(fā)展的緩坡，就是約束因素基本不變，學(xué)科只能夠緩慢地發(fā)展；而陡坡則一旦一個或多個束縛因素被突破，學(xué)科便進(jìn)入快速發(fā)展的階段?？茖W(xué)工作者要有敏銳的目光，能對學(xué)科的發(fā)展趨勢作出準(zhǔn)確的判斷，尤其是要能夠及時把握學(xué)科發(fā)展的陡坡，用自己富有成效的工作推動其發(fā)展。????“研究方向最初只能是一個很大的方向，在研究實(shí)踐中逐漸的才能把它的范圍縮小?？蒲蟹较虻倪x擇必然要符合學(xué)科發(fā)展的需要?！逼鋵?shí)王光遠(yuǎn)

6、在１９５６年以前就開始為科研做準(zhǔn)備了。他初步的想法是選擇結(jié)構(gòu)動力學(xué)方向做研究，其理由很充分：從理論上來講，靜力問題只不過是動力問題的特殊情況，從靜力的研究發(fā)展到動力的研究是必然的，以前只研究靜力是因?yàn)閯恿ρ芯坎涣?，而不是不該研究；從?dāng)時的條件來看，當(dāng)時的結(jié)構(gòu)動力學(xué)已經(jīng)有了萌芽，在理論和應(yīng)用上都有一些著作，如瑞利的《聲學(xué)》已經(jīng)完全具備了線彈性理論，還有鐵木申科寫的《工程中的振動問題》一書等；再從學(xué)科方向的發(fā)展?jié)摿ι蟻砜矗?dāng)時相關(guān)的理論和方法并不完善，研究空間很大。???除了學(xué)科需要之外，還應(yīng)該注意

7、一些什么樣的問題呢？王光遠(yuǎn)著重提出了個人的興趣和國家的需要這兩個方面。他說，選擇自己感興趣的方向才能夠揚(yáng)長避短，事半功倍。而興趣從哪里來呢？興趣來自你自己對它的了解，也來自于你自己的知識結(jié)構(gòu)。講到這個問題時，王光遠(yuǎn)介紹道：“這一點(diǎn)我當(dāng)初也有準(zhǔn)備，當(dāng)時我國的結(jié)構(gòu)動力學(xué)領(lǐng)域還是空白，１９５２年，哈工大在全國率先開這門課，我們在這一方向是有優(yōu)勢的，所以我把結(jié)構(gòu)動力學(xué)確定為科研方向。從５０年代至今，雖然課題換了不少，但研究領(lǐng)域再也沒有變過。”???王光遠(yuǎn)說，選擇了大的科研方向之后，我們要將范圍縮小，即確

8、定小的方向。１９５６年以前，他決定進(jìn)入結(jié)構(gòu)動力學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行研究。結(jié)構(gòu)動力學(xué)問題分為兩個方面，一是荷載，一是結(jié)構(gòu)。動力荷載多種多樣，有地震荷載，風(fēng)荷載，機(jī)器引起的震動荷載等等，每一種荷載都有不同的性質(zhì)，對同一結(jié)構(gòu)的作用效果也各不相同。同時結(jié)構(gòu)也是多種多樣的。所以結(jié)構(gòu)動力學(xué)里面的小方向很多，究竟應(yīng)該選哪一個呢？???１９５５年國務(wù)院發(fā)布了一個文件，號召全國的科研工作者研究１０大問題，其中土木工程領(lǐng)域就是“抗地震結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法”是其中之一。這個工作交給了中國科學(xué)院的土木建筑研究所。當(dāng)時王光遠(yuǎn)在全國率先開