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研究生的工作是个系统工程 精选

已有 7516 次阅读 2023-2-24 12:32 |个人分类:随想|系统分类:观点评述

研究生的工作是个系统工程

鲍海飞 2023-2-24

现在的科研工作,大部分都属于工程性质的,而青年学生是科研主力,如何开展工作,并不是个简单的过程,而这又涉及到毕业论文能否顺利完成。平时各项准备工作做好了,毕业论文写作时,就有东西可写,不至于抓狂。毕业论文之所以重要和关键,不是自己给老师的一个交待,也不仅是自己完成了一份工作报告,而是一项个人的经历和重要成果,成果中的精华部分可以发表文章,也可以作为档案资料为后来者参考和借鉴。

 

科学研究过程就是个‘理法’的感悟和实践过程。原理明白了,是第一步,如何具体操作与方法,是第二步。

要熟悉本领域的工作,就要尽早进入课题组,了解圈内人的工作。本领域经典教材应该仔细研读,里面涉及到专业名词和术语,以及概念等,这是开展工作的根本。学会文献检索,查阅资料,找到自己的兴趣点,这是个耗时的过程。最新的综述文章非常重要,它总括了本领域研究的过去、现在和未来,其中可能会有你所关注的兴趣点。

熟悉本领域的研究内容和范畴,是指明白本领域研究的对象、运用的手段和过程特点,研究的内容包括哪些,需要用什么设备仪器工具,涉及哪些操作过程,研究出的东西应用在什么场合。比如,微机电系统领域,是从事集成电路与微纳器件的加工与研究,器件需要设计、理论计算和模拟仿真,具体涉及到版图制作、多个工艺流程步骤,包括氧化、腐蚀等,再后就是封装与测试环节。

    

一开始总要被纷繁复杂的表象所困惑,甚至带来恐惧。尽早入门是关键。工作总是要从一个具体的点开始,因此,要抓住这个点,顺藤摸瓜前行。那些更为原始的、短小精悍的专业文章尤为重要,从中可以发现前人研究的思路和出发点,包括具体方法和步骤过程。可以初步拟定个小计划或者行动目标,先做什么,如何做,再做什么,分几个步骤完成,需要多长时间等。比如,一旦所设想的器件加工完成,就要开始测试,要测试哪些内容,列出几个指标参数,这些测试参数对应了结构设计中的哪些参数,反映了什么物理量和内容。这样做的结果就非常具体而非空洞无物。所以,应时时做好读书笔记,工作计划,实验心得。实验笔记是工作记录最重要的原始数据和依据,是过程的检测依据和问题的提示等。

本领域涉及的微机电系统的加工制造过程,虽然繁琐,但都是多年积累下来的工艺方法和流程,涉及许多精密仪器和设备的使用和操作技巧,需要许多物理、化学知识。这些都需要在实践中逐步掌握、学习和理解。比如,腐蚀的化学过程,氧化温度的设定范围,扩散浓度的大小和时间的长短,参数变化导致结果不同。从一系列工艺过程中,体会现代制造业的发展过程和精华,理解科学与工程对现代生活的影响和启示。这都需要时间的打磨。

 

不要轻视测试环节,这可不是什么锦上添花的工作,而是最终的‘裁定和审判’。只有到了这一步的时候,所有的问题才会暴露出来。测试提供了所研制器件的重要参数,验证理论设计。它反映了理论设计是否合理,工艺过程是否通畅,封测结构是否合适等;同时,也受到测试过程本身的影响。 

在完成一个器件整体的工作制造流程之后,才会对自己研制的器件有个初步的印象和认识。这个过程是必然的,是个重要的学习过程。这个阶段越短,越会为自己留下更多的时间。经历了这一阶段,通过反思每一个环节、经验和教训,才能够醒悟,获得灵感。随后的工作,可重新调整设计与工艺,就能够避免许多不必要的弯路、错路,研究方向就更有目标性和针对性,具体操作就更有分寸和把握。

学习过程中,总会遇到问题和难题,一个人有时难以理解和无法解决。知心的同伴和有经验的师长不可或缺,能够经常在一起探讨问题,将会受益匪浅。

 

对于理工科的学生来说,许多人认为其工作是探索性的,走一步看一步,做一步想一步,这样想来似乎也无可非议。往往我们会看到,即使在同一个课题组内,有许多研究工作是数个研究生数年开展和经历的,已经积累了不少经验和教训,应该为后来者打下了一定的基础。但遗憾的是,他们的工作不尽人意,我们发现,许多研究生一上手,所有的东西又从头到尾来一遍,把前人‘昨天的故事’又重复了一遍,不仅浪费了许多资源,更浪费了许多宝贵时间,学生更难以从实践和认知上得到本质的提高。

研究生的论文中也能够充分体现这一点。许多研究生的论文,都是一个模式,没有实质性的提升。一篇论文中,除了本身的重要性之外,更重要的是,它不仅能够给别人启示,更能指出那些有重要的借鉴的东西,甚至是那些失败的过程。可惜,我们很少能够见到这一幕。这也是一种报喜不报忧。

 

研究生的工作固然是个探索性的工作,但许多研究具有工程性和系统性的,因此,从设计、制造、封装,再到测试,应该是连贯的。多年的积累和经验,在如何研制等方面是应该有讲究的,不仅应体现在技术层面上,还应体现在艺术层面上。而不是到了哪一步,发现问题了,再去设计和修正。

所谓系统性工程问题,是说在设计实施的时候,尽量从头到尾的考虑过程,越细致可能越好。理论设计通了,工艺是否行得通,工艺通了,封装是否可实施,测试是否可行,应用方又会有怎样的需求。所有的过程,最终都将影响器件的性能。比如,某个设计是否最优,面积小、耗电少、产率高和可靠性好;在测试环节,是否有标准模块供使用。如果想提高测试精度,重新开发电路需要考虑哪些因素等,这都是需要考虑的系统性问题。我们在这一方面急待提高。

 

如何高效、有活力、可持续研究和发展,这始终是一个贯穿我们研究领域的一个大问题,它让我们焦虑而又无可奈何。本人曾经了解过一个案例,某知名公司,完成一个存储方面的试验验证,只需要2-3个月,即完成一轮从材料到薄膜功能性能的演示。这是因为该公司的研发具有系统性和模块化的特点,技术成熟度高,工作效率高,因而进程快。

许多因素影响我们的工作进程。课题组的生存现状,指导老师的引领和指导作用,团队科研人员的协作和奉献精神,实验室仪器的管理和使用,研究生个体的素质和认知,这些都影响我们的工作进度和效率。更重要的是,一些好的研究和方向,没有真正的重视,就成了昙花一现的东西,只成为个人的‘投名状’而已。如果每个人,抛开一点点自己的私利,不是为了应付差事而做事,而是内心中有一份热爱和关怀,有一份对事业的真正执着和负责的精神和做事方法,我们也许会把工作做得更好。

 

向往未来,研究生经过2至3年的学业与训练,在走出校门时,他不会带着遗憾和失落而去,而是带着信心和干劲,利用掌握的知识和学习工作方法,能够走向独立工作。

春风渐暖花欲放,激水清流待少年。



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