前期,课题研究工作进入困境,最初的研究思路均无法取得进展,与导师交谈多次。导师指出,这种状况亟需重新评估问题,设计一条清晰的技术路径,再逐步推进工作。
在设计技术路径的过程中,发现还需要 问题描述 + 研究目标 。
实际上这样的整个过程即为 研究方案 的设计。
一图胜千言:
用两句话描述上图展示的问题即为:
导师指出,很少少有研究工作能够很彻底地解决某个问题,但这不意味着研究没有价值。研究的价值在于:
笔者结合文献成果和现有技术条件,设定了如下研究目标:
技术路径是通向研究目标的预定路线。技术路径不同于技术要点,不只是用什么方法做一项什么工作。 技术路径是逼近研究目标的一系列措施的有机组合,其中的每一项技术措施必须有助于问题的解决。
工科研究三种主要途径为:
一般硕士博士的研究课题需要三方面的结合,三方面各有侧重,往往以其中的一个方面为重点,其他两方面作为辅助。
理论研究如果能取得解析解自然是最好的方法,然而一般的问题由于边界的复杂性,很难取得解析解。 一般对简化的理想模型进行理论分析,确定模型的基本特性,进一步辅助数值模拟和试验的实施。
数值模拟的优点在于,模拟可以重现,并且模型参数非常明确,可以通过设置不同的参数,进行成组的分析,以确定研究问题的影响因素、及敏感性。不足在于实际问题的复杂特性难以模拟,例如钢筋的不均匀腐蚀、结构的阻尼耗能特性。
试验测试针对具体的试件,施加试验工况,可以直接获取试验数据,比数值模拟的说服力更强。试验研究需要耗费大量的人力、物力、财力,说白了就是 烧钱 。试验周期长,且仪器的调试过程会遇到很多问题。 试验中能做的测试样本有限,不可能遍历所有的试件和工况,由于周期的限制,试验往往只能一次进行,难以多次重复。因此试验之前需要做大量的准备工作,做出周密的试验计划,以便一次获取足够理想的数据,保证有限的数据样本的代表性,为后续研究储备数据基础。
以上三方面的研究,获取的结果最终都需要采用一定的数据处理手段,进行深入的阐释,揭示内在的规律和特征。选择合适的数据处理手段,也是技术路径的关键组成。
课题的研究的技术手段受限于硬件、软件的实施条件设定,必须保证 可行性 。可行性的分析,实际上基于文献资料,同一个领域,其他研究者能采用哪些技术手段,基本确定了你做研究的技术背景。
例如,基于导波的钢筋腐蚀损伤研究,主要在近10年内的论文。这一阶段内,基于导波的腐蚀研究在理论技术方面,并无显著的突破:
结合领域内的 理论技术背景 和自己的 研究目标 ,即可确定自己研究的技术路径:
技术路径一般以流程图的形式表示,展示研究工作的实施方案。