自然科學技術研究方法

前言

一、科技創(chuàng)新需要科學技術研究方法的指導科技創(chuàng)新是人類精神文明和物質文明發(fā)展的源泉?？萍紕?chuàng)新是探索自然奧秘和發(fā)明新東西（物品），是做前人或他人沒做過的或沒做完的研究課題，它是在走前人或他人未走過的路，沒有現(xiàn)成的光明大道可走，它是在崎嶇的小路上攀登。因此，科技創(chuàng)新工作具有探索性、創(chuàng)造性、新穎性和個體能動性等。因而科學技術研究工作者需要有自然科學技術研究方法作指導，以便使研究工作增強自覺性，減少盲目性，少走彎路和盡量不走大的彎路，促進早出成果、快出成果、多出成果和出大的成果。科技創(chuàng)新工作的思路正確，方法對頭，則往往會收到事半功倍的效果；反之，就會出現(xiàn)事倍功半的情況，甚至失敗，勢必造成人力、物力、財力和時間上的浪費。自然科學技術研究方法與科學技術發(fā)展和人才成長關系密切。筆者愿為不斷攀登自然科學技術高峰的勇士們服務，把前人或他人創(chuàng)立的自然科學技術研究方法和筆者在這方面的研究成果，介紹給廣大讀者。二、《自然科學技術研究方法》一書的寫成本書是筆者自1978年至現(xiàn)在（2003年）在給校內外研究生和校外科技工作者進行科技方法論教學和研究的基礎上，并征求部分研究生和有關專家的意見之后，整理而成。三、資料來源本書資料來源于以下四方面：一是幾十年來從廣闊的知識園地里搜集來的。采納了許多專家學者的研究成果、觀點和學術見解。這可從書的腳注和書后所列的主要參考文獻中看出來。二是從訪問專家學者得來的。幾十年來，筆者在科技界和學術界等領域拜一些專家學者為師，在向他們請教中獲得了許多科技知識、科技史的知識、治學方法和了解學術研究動態(tài)等，在本書中得到充分的利用。

內容概要

自然科學技術研究工作需要有正確的研究方法作指導。本書從科技方法論的角度闡述了自然科學技術研究中的若干成功經驗，并力求把它提升到理論的高度。書中著重論述了科學技術研究中的選題、搜集資料、觀察試驗、模擬方法、科學抽象、理想化方法、類比法、逆向思維方法、歸納法與演繹法、分析法與綜合法、邏輯證明方法、頭腦風暴法、數(shù)學方法、信息論、系統(tǒng)論與控制論方法、科學假說和撰寫科技論著的基本方法等內容，同時闡明了科學技術研究中的機遇、靈感和想象的內涵、哲理及其在科學技術研究中的作用。    本書可作為理工科大學研究生、本科生教材，可供教師、科技研究人員和科技管理干部使用；對人文科學工作者以及走自學成才之路的青年讀者，也有一定的參考價值。

書籍目錄

第2版前言第1版前言第一章  自然科學技術研究方法概述  第一節(jié)  自然科學技術及其研究方法  第二節(jié)  前人注重研究方法的科學  第三節(jié)  掌握科學技術研究方法的意義  第四節(jié)  自主創(chuàng)新的途徑、方法和手段  第五節(jié)  學習科學技術研究方法應注意的事項第二章  選題的技巧與科技創(chuàng)新的藝術  第一節(jié)  選題在整個科技創(chuàng)新中的戰(zhàn)略地位  第二節(jié)  發(fā)現(xiàn)科學問題和科研選題的著眼點  第三節(jié)  科研選題技法  第四節(jié)  科研選題的步驟和程序  第五節(jié)  科研選題應堅持的基本原則  第六節(jié)  發(fā)現(xiàn)科學問題和科研選題應具備的基本素養(yǎng)第三章  搜集資料和積累知識的技巧與科技創(chuàng)新的藝術  第一節(jié)  搜集資料和積累知識的重要性  第二節(jié)  從科技文獻中獲取科研資料的藝術  第三節(jié)  到群眾和自然界中搜集資料  第四節(jié)  通過訪問專家學者、參加學術會議和科技文物考古獲取科研資料  第五節(jié)  持之以恒，銳意窮搜  第六節(jié)  學貴質疑，貴在創(chuàng)新——廣采博收，酌理富才  第七節(jié)  搜集資料和積累知識的注意事項第四章  觀察方法與科技創(chuàng)新  第一節(jié)  觀察方法及其特點  第二節(jié)  科學觀察的任務、目的和種類  第三節(jié)  觀察方法在科學技術研究中的作用  第四節(jié)  科學觀察常發(fā)生偏差的原因  第五節(jié)  科學觀察應堅持的基本原則  第六節(jié)  培養(yǎng)和鍛煉自己的科學觀察能力  第七節(jié)  觀察方法的局限性第五章  試驗方法與科技創(chuàng)新  第一節(jié)  試驗方法及其一般性作用  第二節(jié)  試驗方法在科研中的特殊作用  第三節(jié)  設計試驗應注意考慮的問題  第四節(jié)  試驗方法的種類  第五節(jié)  要有為科學事業(yè)獻身的精神去從事科學試驗  第六節(jié)  失敗、成功兩支槳——如何正確對待科學試驗中的失敗第六章  模擬方法與科技創(chuàng)新  第一節(jié)  模擬方法及其特點  第二節(jié)  模擬方法的種類  第三節(jié)  創(chuàng)立模擬方法的必要性和可能性  第四節(jié)  模擬方法建立的客觀基礎  第五節(jié)  模擬方法在探索自然奧秘和改造自然界中的特殊作用第七章  捕捉科學技術研究中的機遇與科技創(chuàng)新  第一節(jié)  機遇及其特點和種類  第二節(jié)  機遇的哲理所在  第三節(jié)  機遇在自然科學技術發(fā)展中的作用  第四節(jié)  要善于發(fā)現(xiàn)、識別和捕捉機遇第八章  科學抽象方法與建立科學概念  第一節(jié)  科學抽象及其形成的客觀依據(jù)  第二節(jié)  科學抽象在自然科學技術研究中的重要意義和應堅持的基本原則  第三節(jié)  科學抽象的過程和具體步驟  第四節(jié)  科學抽象的一般進程和掌握科學抽象的“度”  第五節(jié)  科學概念形成和發(fā)展對自然科學技術發(fā)展有重要作用  第六節(jié)  科學概念要明確和統(tǒng)一第九章  理想化方法與科技創(chuàng)新  第一節(jié)  理想化方法及其創(chuàng)立的必要性和可能性  第二節(jié)  理想化模型的建立及其客觀基礎  第三節(jié)  理想化模型在自然科學技術研究中的重要作用  第四節(jié)  理想化實驗的建立及其在科學技術研究中的作用第十章  類比方法與科技創(chuàng)新  第一節(jié)  類比方法及其結構和基本公式  第二節(jié)  類比方法的種類與科學推理的技巧  第三節(jié)  類比方法在科學研究中的重要作用  第四節(jié)  類比方法的客觀基礎和它的局限性第十一章  逆向思維創(chuàng)造法與科技創(chuàng)新  第一節(jié)  逆向思維創(chuàng)造法及其特點與建立的哲學基礎  第二節(jié)  逆向思維創(chuàng)造法的種類  第三節(jié)  逆向思維創(chuàng)造法在科技創(chuàng)新中的作用  第四節(jié)  逆向思維創(chuàng)造法在經濟發(fā)展中的重要作用第十二章  歸納法和演繹法與科技創(chuàng)新  第一節(jié)  歸納法及其種類  第二節(jié)  科學歸納法及其種類  第三節(jié)  歸納法在自然科學技術研究中的重要作用  第四節(jié)  歸納法的局限性及其產生的哲學根據(jù)  第五節(jié)  演繹法及其哲學基礎和它的結構  第六節(jié)  演繹法在科學研究中的作用和它的局限性  第七節(jié)  歸納法與演繹法的辯證關系第十三章  科學分析與綜合就是創(chuàng)造  第一節(jié)  分析方法及其創(chuàng)立的客觀基礎  第二節(jié)  怎樣進行科學分析  第三節(jié)  分析方法在科技創(chuàng)新中的作用  第四節(jié)  分析方法的局限性及在運用時應注意防止的兩種不良傾向  第五節(jié)  綜合方法及其創(chuàng)立的客觀基礎  第六節(jié)  綜合方法在科技創(chuàng)新中的作用r  第七節(jié)  科學分析與科學綜合的辯證關系第十四章  邏輯證明方法與科技創(chuàng)新  第一節(jié)  邏輯證明及其結構  第二節(jié)  邏輯證明的種類  第三節(jié)  邏輯證明的作用及其與實踐標準的關系  第四節(jié)  邏輯證明應遵循的規(guī)則第十五章  歷史的研究方法與邏輯的研究方法  第一節(jié)  歷史的東西和邏輯的東西的關系  第二節(jié)  歷史的研究方法與邏輯的研究方法的關系  第三節(jié)  掌握邏輯的東西與歷史的東西相一致的研究方法的意義第十六章  邏輯的研究方法及其科學判斷和科學推理與科技創(chuàng)新  第一節(jié)  邏輯的研究方法之內涵及其特點和種類  第二節(jié)  邏輯判斷方法與運用中的注意事項  第三節(jié)  邏輯推理方法與辯證邏輯推理的三原則  第四節(jié)  邏輯方法在科學研究中的作用第十七章  科學研究中的想象與科技創(chuàng)新  第一節(jié)  想象及其種類  第二節(jié)  想象形成的客觀基礎  第三節(jié)  創(chuàng)造想象在科學發(fā)現(xiàn)和技術發(fā)明中的作用  第四節(jié)  培育和鍛煉人的想象力第十八章  自然科學技術研究中的靈感  第一節(jié)  靈感是一種創(chuàng)造性的思維和頓悟  第二節(jié)  自然科學技術研究中靈感產生的客觀基礎  第三節(jié)  長期的巨大的艱苦科研勞動與靈感產生之間的辯證關系  第四節(jié)  靈感是迅速而嚴密邏輯思維和理論思維的一種結果  第五節(jié)  靈感產生的生理機制第十九章  頭腦風暴法與科技創(chuàng)新  第一節(jié)  頭腦風暴法及其有效性  第二節(jié)  “頭腦風暴法”的具體做法和工作程序  第三節(jié)  頭腦風暴法的發(fā)展和種類  第四節(jié)  “奧斯本7步法”創(chuàng)造技法與發(fā)揮頭腦風暴法的作用第二十章  數(shù)學方法與提煉數(shù)學模型的步驟  第一節(jié)  數(shù)學方法及其特點  第二節(jié)  數(shù)學方法的類型  第三節(jié)  數(shù)學方法在科學研究中的作用  第四節(jié)  提煉數(shù)學模型的一般方法第二十一章  信息論方法與科技創(chuàng)新  第一節(jié)  信息及其特點  第二節(jié)  信息論、信息科學和信息論方法  第三節(jié)  信息論方法中的反饋和反饋方法  第四節(jié)  信息論方法在自然科學技術研究中的作用  第五節(jié)  信息的捕捉、傳遞和反饋與戰(zhàn)勝SARS第二十二章  系統(tǒng)論方法與科技創(chuàng)新  第一節(jié)  系統(tǒng)和系統(tǒng)論觀念  第二節(jié)  系統(tǒng)論、系統(tǒng)科學和系統(tǒng)方法  第三節(jié)  系統(tǒng)論方法在自然科學技術研究中的作用  第四節(jié)  系統(tǒng)工程的理論和方法第二十三章  控制論方法及其在科研和生產中的作用  第一節(jié)  控制和控制論  第二節(jié)  控制論方法及其特點  第三節(jié)  控制論方法的創(chuàng)立和發(fā)展  第四節(jié)  控制論方法在科學研究和生產中的作用第二十四章  由科學假說到真理  第一節(jié)  科學假說及其特點  第二節(jié)  創(chuàng)立科學假說是研究工作的客觀需要  第三節(jié)  科學假說的形成和評價與應遵循的原則  第四節(jié)  創(chuàng)立科學假說應堅持的方法論原則  第五節(jié)  科學假說在自然科學技術發(fā)展中的作用  第六節(jié)  由科學假說到真理是復雜過程  第七節(jié)  要正確對待錯誤的科學假說第二十五章  撰寫科技論著的基本方法  第一節(jié)  撰寫科技著作的基本方法  第二節(jié)  撰寫科技論文的基本方法  第三節(jié)  信息技術發(fā)展與撰著方式、編輯排版和出版業(yè)的變革主要參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：結構分析實驗：是用來測定化合物的原子或原子團的空間結構的實驗。物質中普遍地存在著同分異構現(xiàn)象，僅僅靠定性分析實驗和定量分析實驗測定出構成物質成分的含量，也還不能充分地把握某些自然事物的本質。例如，石墨和金剛石，它們的化學組成完全相同，而它們的物理性質卻大不相同。這就要通過結構分析實驗才能解決。對照比較實驗：為了研究某事物的性質和規(guī)律，而通過對兩個或兩類自然事物和人工事物有個別變量的實驗值獲得的結果進行對照比較和鑒別的一種實驗方法。這種實驗是把所要研究的對象分成兩個或兩個以上的相似組群，其中一個組群是已經確定其結果的事物，作為對照比較的標準，稱為“對照組”，讓其自然發(fā)展，人們對之不加任何干涉。另一組群是未知其奧秘的事物，作為實驗研究的對象，稱為實驗組（或試驗組），通過一定的實驗步驟，判定研究對象是否具有某種性質。相對比較實驗：人們?yōu)榱藢で髢煞N或兩種以上的研究對象之間的異同和特性等，設計這樣的實驗：把兩種或兩種以上的實驗單元同時進行，作相對比較。用這種方法進行實驗，往往容易得到宏觀現(xiàn)象，比較易于觀察清楚。例如，間隔時間短，頻繁吃甜食，使糖在嘴里存留的時間長，則牙易出齲齒，以及人的“情緒多變易患重病”的結論，就是運用相對比較實驗做出的。析因實驗：由已知的結果去尋求其產生的原因而進行的實驗。析因實驗的特點是：結果是已知的，而產生這個結果的原因是未知的。對于有兩個原因的析因實驗，可以通過比較實驗的方法，去確定何者為主要原因；對于有多個原因的析因實驗，可以通過逐個排除的辦法，去確定最主要的原因。模型實驗：人們根據(jù)已知的事實、經驗和一定的科學理論，設計構思出尚待創(chuàng)造的事物的大致結構和輪廓，結果便是研制出一個未來將出現(xiàn)的事物“原型”的“模型”，即計劃中預期產物的模特兒，它在一定程度上反映了研究對象——“原型”的主要特征。人們所構思和研制出來的“模型”是否符合實際，要經過一定的實驗去鑒定、修改，使之日趨完善化。這種實驗方法，叫做模型實驗。

編輯推薦

《自然科學技術研究方法(第2版)》是由中國科學技術大學出版社出版的。

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