隔离在家中研究生如何全面提升科研实力?

  • 国家空间科学中心研究生部公众号 (党委宣传部/新闻中心)
  • 创建于 2020-02-23
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  当前,新型冠状病毒感染肺炎的疫情防控工作正处于关键时期。按照党中央、国务院和上级各部门的指示精神和统一部署,值此非常时期,也许“宅”在家里就是普通人为这场战“疫”所能做的一点贡献了。

  停课不停学,防疫不停研。为了帮助中国科学院大学的研究生们(尤其是低年级研究生)更好的“宅”在家里搞好科研,本文将一站式回顾基础科研的基本流程,从自身体会出发分享各个阶段用到的十八般兵器,以期提升科研效率。希望大家利用好这段宝贵时光,精通各式兵器,修炼科研内功,用知识武装头脑,以科研报效国家。

准 备 篇

  一般来说,研究生在攻读学位阶段开展基础研究的流程主要包括以下八个环节:

  一、理论学习打基础——在线教育篇

  二、导师交流定方向——沟通工具篇

  三、博闻广学启思路——学术检索篇

  四、文献调研明现状——文献管理篇

  五、数据分析求创新——数据分析篇

  六、思路整理写文章——论文写作篇

  七、精准投稿选期刊——期刊选择篇

  八、回复评议待发表——心理调整篇

  下面,本文将针对每一个科研流程环节介绍一些好用的科研利器。

一、在线教育篇

  对于基础研究而言,扎实的理论基础是必不可少的。但随着前沿研究的快速发展,仅仅依靠我们过去在学校课堂上学到的知识往往是不够的。这就需要我们发挥自学能力,及时查缺补漏,随时提升自我。

有了学习需求,当务之急就是找到合适的课程学习平台。以下就是一些免费而优质的在线课程学习网站,赶快添加到收藏夹里吧。

1. Coursera大型公开在线课程项目

  与全世界最顶尖的大学和机构合作,如斯坦福大学、密歇根大学、普林斯顿大学、宾夕法尼亚大学等美国名校;提供免费的在线课程;可直接下载视频课程,PDF版本,文字版本的课程资料;包括作业、测试等,便于自评估课程掌握情况。

https://coursera.org/

2. 网易公开课

  收集了世界多所知名高等学府的授课视频;值得一提的是视频一般配有中文或中英双语字幕,在收看课程的同时还可以提高英语听力水平;也是免费的。

https://open.163.com

3. 中国大学MOOC(慕课)

  承接教育部国家精品开放课程任务,向大众提供中国知名高校的MOOC课程;涵盖全面。

https://icourse163.org/

 

二、沟通工具篇

  对于科研经验相对欠缺的低年级研究生而言,选择一个既有发展前途又契合自身兴趣的研究领域是顺利完成学业的首要环节。要走好这第一步,自然离不开同导师、课题组老师们、学长们、同学们的及时沟通和深度交流。

  针对当下的情形,打破时空局限的在线会议工具必不可少。感谢信息化时代,这些都不是问题,一些免费的在线会议工具可供选择:

1. 中国科技云——科技云会

  中科院网络中心优质产品;支持多人在线的视频会议、电话会议、数据会议及移动协作等;可实时共享屏幕,便于听取研究进展汇报,是课题组在线组会的优质平台之一。

https://cc.cstcloud.cn/

2. 会议桌

  团队协作工具;集在线白板、音视频会议和扩展应用三大特色于一身;只需要浏览器即可使用所有强大功能;功能完全免费。

https://huiyizhuo.com/

3. Boom云视频会议

  可满足3方参会;免费使用;不限次数、单次45分钟会议需求。

https://boommeeting.com/

 

三、学术检索篇

  在导师指导下,结合自身兴趣,我们确定了今后工作的研究领域。为了进一步聚焦研究课题,凝练研究思路,我们首先需要对该研究领域的全貌有所了解。就像行军打战那样,只有做到战略全局了然于胸,才能运筹帷幄、战术制胜。

  就像CT扫描那样,为了获取整体认识,我们需要从多个角度检索文献信息,并将其下载到本地来学习查看。

  一般的,我们通过学术搜索引擎和专业的学术数据库来进行文献检索。

1. 学术搜索引擎

1) 谷歌学术(镜像)

  搜索学术文章的强大引擎,包括了世界上绝大部分出版的学术期刊。好在一些镜像网站还能继续提供检索服务。

https://ac.scmor.com/

2)百度学术

  中国版的谷歌学术,对中文期刊的检索更好。

https://xueshu.baidu.com/

3)读秀学术搜索

  集文献搜索、试读、传递为一体;是一个可以对文献资源及其全文内容进行深度检索,并且提供文献传递服务的平台;可检索标准、专利、报纸,有木有很强大的感觉?

http://www.duxiu.com/login.jsp

2. 学术数据库

1)NASA/ADS

  著名的天体物理学术文献数据库,就空间物理领域而言,用这个通常就够了;它的强大超乎你想象:可建立不同的库,在线保存文献检索列表;可根据期刊格式,提供文献引用的不同格式,便于后续的论文写作;可提供文献的引用和被引用情况,便于了解来龙去脉。

https://ui.adsabs.harvard.edu/

2)Elsevier

  著名的学术数据库,每年下载量高达10亿多篇;是所有数据库中单篇下载成本最低的,平均每篇不足一毛钱,是性价比最高的数据库;涉及4大学科领域:物理学与工程、生命科学、健康科学、社会科学与人文科学,数据库收录全文文章总数已超过1000万篇。

https://www.sciencedirect.com/

3)SpringerLink

  强大而且全面,涵盖计算机科学、地球和环境科学、数学和统计学、物理和天文学等12个领域。

https://link.springer.com/

4)Wiley在线

  在地学、化学、生命科学、医学以及工程技术等领域学术文献的出版方面颇具权威性。

https://onlinelibrary.wiley.com/

5)Web of Science

  内容涵盖自然科学、工程技术、生物医学、社会科学、艺术与人文等领域,可利用中国科技云通行证登录检索。

https://www.webofknowledge.com/

6)中国知网

  期刊类型比较综合,覆盖范围广;以科技信息为主, 涵盖经济, 文化, 教育等相关信息的综合性信息服务系统;中文文献支持好。

https://www.cnki.net/

7)维普网

  偏重于地方性期刊和研究方面的论文,内容以自然科学方面期刊数量庞大,比较适合中文期刊类的自然科学方面资源检索。

http://www.cqvip.com/

 

3. 文献下载

  有了文献检索结果,下一步就是将其下载到本地了。在尊重和保护知识产权的原则上,首推的是去期刊网站下载。当然,一些网站也提供免费论文下载,请大家酌情合法使用。

1. Sci-Hub

  神器,不解释

http://tool.yovisun.com/scihub/

2. Library Genesis

  神器,不解释

http://gen.lib.rus.ec/

3. 80学术

  检索内容与谷歌学术完全一致;同时整合了谷歌学术、sci-hub、libgen的文献下载渠道,检索到的很大一部分英文文献可直接下载;缺点是访问不稳定。

https://www.80xueshu.com/

 

四、文献管理篇

  面对下载到的数十甚至上百篇科技文献,你是否对管理它们一筹莫展呢?别着急,通过一些文献管理工具,我们就可以轻松打造个人专属的电子图书馆了。让我们在选择前,心中设想一下理想的文献管理软件应该有那些要求吧。首先,必须得方便地导入到工具当中并准确提取丰富的文献信息;其次,可以在写作时将文献信息自如的导入到写作软件当中;再次,可以快速在工具中找到自己想要的文献。

  根据以上三大原则,以下几款免费软件值得推荐。

1. Zotero

  神器:完全免费并且开源;提供300 M云空间,且同时支持 WebDAV 同步扩展;支持从网站和期刊文章等提取文献信息;支持直接拖入PDF进行信息提取,且准确率高;可以和Word,LibreOffice集成,方便进一步的文献插入和引用管理;拥有强大的第三方插件系统;活跃的官方论坛,有问题可以快速得到反馈……唯一的缺点是过于强大导致上手时略显复杂。

https://www.zotero.org

2. Mendeley

  免费,功能完善,提供2 G的同步空间。

https://www.mendeley.com

3. Endnote

  老牌软件,功能强大;不免费,但是中科院文献情报中心可提供免费版;感谢中科院,在我入Zotero的坑之前,能够开心的免费使用了两年多。

http://www.las.ac.cn/endnote/endnote.jsp

五、数据分析篇

  明确研究思路、掌握研究现状之后,我们就应该着手开展自己的创新性研究了。本人是从数据分析开始踏入科研道路的,所以这一篇重点关注科研数据的下载、分析以及可视化。当然,如果你的研究领域是理论分析或者数值模拟,也可适当关注一下,毕竟加上观测数据的配合,能让你的工作更上层楼。

1)IDL:Interactive Data Language

  第四代科学计算可视化语言,集开放性、高维分析能力、科学计算能力、实用性和可视化分析为一体,被广泛应用于地球科学、医学影像、图像处理、天文、信号处理、数学分析、统计等诸多领域。拥有丰富和成熟的程序库,比如THEMIS、MMS卫星数据分析程序库(http://themis.ssl.berkeley.edu/software.shtml)。

https://www.harrisgeospatial.com/Software-Technology/IDL

2)Python

  是一种解释型脚本语言,兼顾科学计算和数据可视化;除了科学计算和统计外,常被应用在人工智能领域;拥有丰富和成熟的程序库,如Numpy、Matplotlib等;数据可视化功能非常强大;完全免费。

https://www.python.org

3)Fortran

  计算速度快,适合数值模拟,缺乏可视化模块。

http://gcc.gnu.org/fortran/

4)Matlab

  拥有功能丰富的应用工具箱(如信号处理工具箱、通信工具箱等),为用户提供了大量方便实用的处理工具;大规模数据的处理速度稍慢。

https://www.mathworks.com/

5)其他数据可视化软件

  Origin:在数据拟合时常用选择函数形式,

https://www.origin.com

  Tecplot:数值模拟和CFD可视化软件,

https://www.tecplot.com/

  VisIt:三维,

https://wci.llnl.gov/simulation/computer-codes/visit

 

六、论文写作篇

  如果一切顺利,进行到这里时你应该已经取得了不错的创新性结果了。有了新的研究结果和漂亮的图表,下一步就该总结工作并准备论文写作了。虽然科技论文有固定的格式和套路可循,但要想写好也并非一件容易的事。本人的体会是:重积累、理逻辑、美排版。

1. 科研云笔记

  罗马不是一天建成的。在平时的文献阅读中,我们也应重视积累,比如做好读书笔记,扼要记录每篇文献的重要结论;随时记下优美、准确的英文表达。这样一款好用的云笔记软件就少不了了。

1) 印象笔记

  支持所有的主流平台系统;一处编辑可实现全平台同步;用网页剪辑插件可保存完整的网页内容;支持PDF等深度搜索;允许不同用户之间共同编辑一个笔记本,实现团队协作办公;免费。

http://evernote.com/

2)讯飞语记

  最大的特点就是可以将语音转变为文字输入的云笔记,支持普通话、英语、粤语输入,准确率高达97%。为科大讯飞打个call。

http://www.xfyun.cn/

2. 思维导图

  一篇好的文章,必须有一个合理的架构和顺畅的逻辑。在写作之前,我们还需要安排好文章的整体架构以及各部分的逻辑思路和斜街。这时,思维导图就该上场了。

1)MindMaster

  支持多平台同步操作;绘图功能也很强大;提供了丰富的智能布局、多样性的展示模式、精美的设计元素和预置的主题样式;免费。

https://www.edrawsoft.cn/mindmaster/

2)Xmind

  整体更加简洁;取消了云服务,但可以通过其他云盘可实现类似功能;免费。

https://www.xmind.cn/

3. 文档排版和润色

  思路厘清后,就该开始写作了。编辑和排版非常重要。大家常用的Office Word是一种所见即所得文档编辑器。这里,我推荐一款理工科论文写作常用的、所见非所得的编辑和排版神器。完成文章初稿后,我们也别想着松口气,还得反复推敲和琢磨。所谓文章不厌百回改;吟安一个字,捻断数茎须。

1)Texlive

  开发状态最为活跃的 LATEX 发行版之一,保持着每年一版的更新频率;可以方便地对内容进行排版;可编辑生成漂亮的数学公式,尤其适合数学、计算机等理工科学科论文的写作;免费

https://tug.org/texlive

2)LATEX衍生

  国科大学位论文模板:https://github.com/mohuangrui/ucasthesis

  在线生成TEX表格:http://www.tablesgenerator.com/latex_tables

3)英文润色

  语法检测:https://app.grammarly.com/

  近义词表达:https://semdom.org/

  词组搭配:https://linggle.com/

4)写作背景声

  感受雨天的宁静,全心投入到写作当中

https://www.rainymood.com/

七、期刊选择篇

  历经千辛万苦,准备完成了一篇满意的科技论文。接下来就是给它找一个最合适的归宿,正所谓良禽择木而栖,哦不,是最大化实现科学知识的传播。

  如何挑选合适的期刊杂志呢?首先毫无疑问得听取导师的意见以及课题组老师们的建议了。如此同时,我们自己也可以调研一番。

LetPub

  收录了10000+ 份学术期刊;可按研究方向分类;可查看热门领域;可提供中科院分区结果;可提供平均审稿速度、录用比例、投稿经验分享等。

https://www.letpub.com.cn/index.php?page=journalapp

  大家可以多多支持,响应习主席的号召把更多优秀的论文写在祖国的大地上。

 

八、心理调整篇

  经过千挑万选,终于确定了合适的期刊将文章投出去了。接下来就是面对同行评议了。一般来说,你投出去的论文会有四种命运:

  • 直接发表(极少数);

  • 修改后发表(部分);

  • 被期刊编委拒绝送审(部分,高影响因子期刊相对较多);

  • 经过修改仍被拒稿(部分)

  第1、2种情况比较幸运,辛苦付出能修成正果,自然值得庆祝一番。当然,高兴之余,别忘了重新进入下一个工作的轮回之中。科研就像登山,少有捷径可走,绝大多数都是在盘山公路式的不断螺旋中踏实向上攀登的。

  如果不幸遇到第3、4种情况,折戟沉沙,难免心里苦。不过,没个沟沟坎坎的人生还有什么意思呢,你也大可不必太过沮丧,收拾心情,继续完善工作,重头再来。蓝瘦香菇的同学,可以找导师、辅导员、学长和同学倾诉一下;一时排解不了的,也可以寻求心理疏导,如中国科学院心理健康服务平台:

https://zkyxljkfw.psych.ac.cn/

 

结 束 篇

  本文一站式分享了基础科研的一般流程,以及每个阶段中可以提升效率科研利器,希望能对大家有所帮助和启发。愿归来时,我们都是更好的自己!

  在此非常时期,最后以毛主席的诗词和大家共勉。

卜算子·咏梅

风雨送春归,飞雪迎春到。

已是悬崖百丈冰,犹有花枝俏。

俏也不争春,只把春来报。

待到山花烂漫时,她在丛中笑

责任编辑:高塬