科研选题与设计

园艺植物研究法第二章科研选题与科研设计HaveyoueverlearntaboutIgnobel?由哈佛大学设立Ignoble，以及剑桥大学幽默科学杂志《不可思议研究年报》----《AnnalsofImprobableResearch(AIR)》评选。与真正的诺贝尔奖几乎同期颁奖。评奖要求是“不寻常、幽默、有想象力”。Mosttypicalrewardsto:搞笑经济学奖，颁给了美国企业丑闻主角——涉嫌造假帐丑闻的美国安然公司，指它们“把虚数的数学概念应用到商界”。

三名研究“马桶如何会被使用者坐塌”的苏格兰科学家感激道：“我们发表了70多篇论文，只有这么一次可以出名。”李光耀拿过1994年的搞笑和平奖。他获奖是因为做了长达30年的“心理实验”，“研究”惩罚国民随地吐痰、嚼口香糖或喂白鸽的效果。2002年颁奖典礼有1200位嘉宾参加，当中有前来自辩的拒绝得奖者，有欣然领奖的科学家和常客和真正的诺贝尔奖得主也前来捧场。大会从不赞助任何旅费。加拿大学者巴尔斯，凭着花四年研究“椰子坠落导致的伤患”而得奖。巴布亚新几内亚的椰树往往高逾百尺，椰子掉下来的冲力可高达一吨，当地医院有2.5%的重伤病人都是被椰子所害。2004年工程学大奖：背头掩盖秃顶秃顶者必须把头发留到一定的长度，将一部分头发向后方梳整齐，然后用定型摩丝固定住，然后将另一部分头发梳自然地到一侧，这样，发型效果最令人满意。而把头发向后梳会显得人肌肉过于发达，这种印象可不大好。获奖理论：“5秒钟定律”如果在食物在落地5秒钟之内把它捡起来，它就可以继续放入嘴中吃。这个“定律”的提出者是个名叫吉里安·克拉克的女中学生。她在伊利诺伊大学擦地时无意中发现，学校的地面相当干净，连细菌都很少，所以她想出了这一“定律”。而且，她发现76%的女性和56%的男性认同她的“定律”，而且要求他们的子女也这样做。2005年IgNobleawardsto由约翰·梅恩斯顿教授与已故的帕纳尔教授获得世界上历时最长的实验沥青滴出时间表日期事件进展持续时间（月）1927年实验开始1930年切开封口1938年12月第1滴沥青滴出96至108个月1947年2月第2滴沥青滴出100个月1954年4月第3滴沥青滴出108个月1962年5月第4滴沥青滴出97个月1970年8月第5滴沥青滴出99个月1979年4月第6滴沥青滴出104个月1988年7月第7滴沥青滴出111个月2000年11月28日第8滴沥青滴出148个月2006年生物奖得奖者：证明一种比利时乳酪和人类臭脚丫一样，同样吸引甘比亚雌性疟蚊。鸟类学奖得奖者：解释了啄木鸟为什么不会头痛。营养学奖得奖者：证明了屎壳郎对食物很挑剔。音响学奖得奖者：探讨为什么指甲刮黑板的声音讨人厌。数学奖得奖者：他们计算了每名摄影师必须拍多少张照片，才能确保团体照中都没有人阖眼。医学奖得奖者：以肛门指压按摩停止顽固打嗝。2011年生理学奖：“没有证据显示红腿陆龟打哈欠会传染”的研究；物理学奖：授予“为何铁饼运动员总是会昏厥而扔链球的人则不会”的研究；

数学奖：授予历史上各色的世界末日预言家们，以表彰他们“以实际行动告诉世人，在进行数学估算时小心谨慎是多么的重要”；和平奖：授予立陶宛市长ArturasZuokas，以奖励他成功解决了道路乱停车的问题，方法是驾驶一辆装甲车去压碎它们！IgNobel2006IgNobel舒瓦布头戴啄木鸟帽子领取鸟类学奖

IgNobel物理学家格劳伯负责打扫现场IgnobleResearchesthatcouldnotreceiveanyfundforeverandcouldnotariseconflictswithpoliticsforever.Justforfun!!!So,本次授课主要内容如何选择科研课题（重点内容）定义、基本原则、步骤如何进行科研设计定义、主要内容、试验设计、注意问题第一节

科研选题的基本概念和意义一、科研选题的基本概念所谓科研选题，就是形成、选择和确定所要研究和解决的课题。而课题是为了实现某个特定目标所需要研究的一个或一组科学问题。进行科学研究，最重要的工作便是科研选题。这不仅因为它是科学研究的起点，而且还因为它对科研全局有着决定性的意义，是决定整个科研工作成败的关键。二、科研选题的意义1、科研选题决定研究方向科研选题关系到科学研究的方向、目标和内容，具有战略意义。能否摸准科学发展的脉络，确定主攻方向，无论对一个国家的科学发展（国计民生），还是对个人的科学研究成就（Personalachievement），都是关键性的因素。2、科研选题决定研究方法和价值科研选题直接影响到科研的途径和方法，决定着科研成果的水平、价值和前途。科学史表明，具有开拓性和创造性的科研选题，能保证科研水平的提高，取得有价值的成果；而错误的选题，则往往造成不必要的浪费，甚至断送科学家的前途。Forexample例如，曾经和达尔文同时提出自然选择理论的英国著名生物学家华莱士，没有沿着他原来正确的道路前进，转而热心研究“心灵现象”，结果加入了各种“神媒”团体，一事无成。3、科研选题决定研究经费的多少科研选题还决定着科研工作的“多助”或“寡助”，直接影响到科学研究的工作环境。那些急待解决，对人们生活带来重大方便的课题，会得到社会的广泛支持和援助。那些漠视民生，只重视研究者个人兴趣，甚至违背整个社会价值取向的课题，注定没有前途。三、科研选题的准备知识信息思想（1）知识准备：科学研究是高层次的学术活动。研究人员应有：足够的知识准备，坚实的专业基础理论系统的专门知识和技能在相邻或相关学科也具有较为宽广的知识面对于学术问题具有较高的鉴别、鉴赏能力。（2）信息准备：当代科学技术正在以前所未有的高速度向前发展，各种科学信息涌流而至要求科研人员及时、准确地了解本专业科学发展的相关信息，把握本专业科技发展的前沿及其动向（查新）对自己研究方向上的问题的历史与现状做到了如指掌，胸中有谱（追溯）（3）思想准备：科研工作者要有：良好的思维素养较好的线性思维能力优秀的发散思维能力勤于观察，善于思考，随时准备抓住可能到来的科学机遇要有创造性思维，善于捕捉灵感第二节科研选题的原则选择课题的原则选择课题的准备一、需要性原则需要性原则是指课题选择应面向社会需要和科学理论发展需要。并且起点要高，以当代科研水平和生产中存在的重大问题作为研究课题——避免低水平重复社会发展需要：包括园艺产品种类、产量和品质需要、不同成熟期、园艺植物省力化栽培、对生活质量提高的需要等——应用研究科学理论发展需要：包括开拓科学领域、更新科学理论、改进科学方法等方面的需要。例如新的种质资源的发现，新的栽培理论和育种理论等——（应用）基础研究不同类型研究的注重点推广发展研究（科技成果转化研究）担负着科学技术直接转化为社会生产力的任务，其选题应将当前社会需要置于首位，充分注意新开发技术的经济效益和社会效益；应用研究致力于解决国民经济和社会生活中所提出的实际科学问题，其任务在于把理论推进到应用形式，其选题方向应指向加强生产活动的技术基础，弄清技术机理；基础研究要从科学理论发展的需要出发，立足于本学科的前沿，去研究和发现自然界的新现象、新规律，为正确地的识和成功的改造世界提供根本性的理论依据。不同类型研究的注重点cont’二、创新性原则Innovation科学研究是要解决前人没有解决或没有完全解决的问题，要有自己的独创之处。因此，创新性是科学研究的灵魂。创新性概念、观点上的创新方法上的创新应用上的创新把原有原理、理论、方法应用到新的领域、项目中去，技术集成创新。将新的方法，或者一整套新的方法体系如系统方法、信息方法、控制方法，或者新的仪器设备、测试手段等，都是方法上的创新理论创新三、科学性原则选择课题时，必须以一定的科学理论和科学事实作为依据。将选题置于时代和当时的科技背景下，使之成为在科学上可以成立和可以探讨的问题，即要持之有故，选之有理。科学性原则，也称为限制性原则。四、可行性原则根据实际具备的或者经过努力可以具备的条件来选择课题。问题成熟到可以解决的地步：对于园艺学科而言，是一门应用学科，要参考理论研究进展，选择理论成熟、技术成熟的课题。解决课题人财物已经具备：人力是指承担课题的科研组织及其智能结构，尤其是课题主持人的德（科学品格及献身精神）、才（研究能力）、识（知识结构）、学（学术水平）与所承担的课题相称。物力是指完成课题的文献资料、实验仪器设备、材料等；财力是指保证课题顺利完成所需要的资金。五、效益原则经济效益原则：在选择课题时要考虑到本课题必须按经济规律办事，产出/投入比高，并且此课题完成后带来较大的经济效益。社会效益原则：就是要考虑本课题完成后可能带来的社会影响。生态效益原则：就是要考虑本课题完成后，对生态环境可能带来的影响。环境评估。第三节选题的一般程序(1)调研、分析、发现问题通过调查研究，总结经验，发现问题，找出园艺产业发展中存在的主要问题，作为选课依据。

收集资料，阅读文献，掌握进展情况，找出主要问题。查阅国内外资料，深入了解前人研究了哪些问题，还没有研究过哪些问题?解决了哪些问题，还有哪些问题尚未得到肯定的结果?有何分歧?哪些问题需要进一步探索?进行深人分析所收集的资料，从中发现问题，并在新起点上选择研究课题。选择没有研究过，或尚未得到结果，需要进一步探索的问题。(2)初步论证和筛选课题对经过调查研究提出的科学问题，必须进行初步论证，即对课题进行可行性研究，分析完成课题的主客观条件是否具备。有时还必须围绕课题设计一系列实验。如有几个备选课题时，则必须用选题原则进行筛选，以确定一个更有价值、更有把握的课题。(3)评议和确定课题课题初步选定后，还要举行开题报告会，由专家进行评议和论证，以确定课题是否完善。开题报告考察内容包括：课题的全称课题的来源和立题依据目的和意义国内外对本课题研究的进展情况完成课题的主客观条件关注的理论和技术目前课题开展情况完成课题的时间和预期的结果……(4)制定规划，确保实施科研课题经过确定和验证之后，就要拟定实施规划和研究工作方案。进行科研设计，作出初步的全面安排，做到胸有全局。根据科研的特点，研究方案不宜过细，要有灵活性，应随工作的进展而变化，根据研究中出现的新问题和意外情况，修改计划方案，将计划性和灵活性结合起来，以保证研究课题获得满意效果。注意事项

从实际出发，课题不宜过大，一个课题要集中解决一个问题课题要符合科学性、创新性、需要性、可行性和经济合理性经费预算要实事求是几个案例！秘密级！如何选题案例归真堂活熊取胆事件食用苦杏仁致命事件第四节课题的类型及来源政府课题基金课题横向联合课题自选课题一、课题的类型课题大小大课题：1、2、3等子课题普通课题：不分子课题课题研究时间长期、中期和短期项目课题的性质探索性课题：理论、方法、技术探索，难度大，风险大发展性课题：进一步的完善和发展理论和技术、方法争议性课题：对不确定的理论和技术方法的再次验证实验性课题：在可控条件下应用已有理论和技术调查性课题：采用科学观察的方法，现场实地调查生产性课题：专门研究生产实践中存在的问题二、课题来源及其特点课题的来源：国家和各级政府的课题科学基金等单位委托课题自选课题：调查研究，发现和找出的问题，包括理论和生产两个方面引进国内外先进的技术方法1.政府课题政府课题的特点：全局性的重大课题：政策、理论、产业跨地区的重大课题资金资助强度较大国家科技攻关计划项目如黄淮海、红黄壤、东北三江平原及西北干旱和半干旱地区的综合治理与农业持续发展研究。高技术研究发展计划及其它科技发展计划，如分别实施的星火、丰收、燎原、科技扶贫等计划，1992年实施的攀登计划，高科技发展计划的“863”计划、“973”计划等。2.国内外各种科学基金国际InternationalScienceFoundation洛克菲勒基金欧盟合作框架东盟协作国内国家自然科学基金各省市自然科学基金各种私人基金：霍英东、何梁何利等等基金课题的特点每年发布项目指南，申请者可以根据项目指南，结合本人和本单位的具体情况进行自由申请。由各个方面的权威人士进行项目的多级评价，然后根据评价结果决定项目是否合格。各个基金会均有自己的特定要求一些基金会资助的项目有特别的倾向第五节：

科研设计概述

ResearchDesign立论依据why研究方案how,what,when科研基础canwe?经费预算Howmuch?概念根据客观允许程度制定的科学研究的周密的计划，称为科研设计。包括：科学研究的具体的内容、研究方法和技术关键等方面的计划安排，也可以说是科学研究的行动纲领。科研设计的目的有目的、有步骤、有计划的完成所承担的科研任务。目的之一是避免设计失败，内在不完善的设计将阻碍达到目的，或在一些时候，注定导致失败。避免设计的失误虽然不能保证试验成功，但至少可以消除“内在”的失败。制订试验计划必须与原始目的保持一致。否则是在用一个完美的试验去解答一个错误的问题。要时刻记住，如果不能设计一个可以达到目的的试验，就不如放弃它。为有关部门批准科研项目提供资料，使其了解本项目的意义及全貌，审查项目的完成条件（参考文献、各种附件、前期工作基础）。科研设计的主要内容

(以NSFC为例)简表立论的依据研究方案经费预算已经具备的研究条件课题组主要成员的工作简历，已经发表的相关论文目录及其首页相关部门的意见一、简表及其主要内容课题的中英文题目、摘要申请者及项目组成员的基本情况申请者所在单位的基本情况申请课题的内容简介

成功案例:徐娟31071762申请书.pdf不成功案例：很有希望但不成功案例.doc:二、题目在拟定某些（而不是全部）研究课题的名称时，可适当考虑采用下列形式：立题＝处理因素（具体而不含糊）＋受试对象（明确而不省略）＋预期效应（限定而不笼统）＋工作定性（适当表达留有余地）请分析：Ca-CaM对柑橘原生质体抗寒性调节的研究柑橘中类胡萝卜素生物合成的表达调控研究三、立论依据对应用基础研究，着重结合学科前沿、围绕国民经济和社会发展中的重要科技问题，论述其应用前景；对应用研究，应该着重论述该项目对生产的实际意义和经济效益；对于开发研究，论述该项目完成后的实际意义、经济效益、示范意义和推广前景等方面。立论依据注意问题为什么要研究这个课题着重说明选定此一课题的出发点以及主观与客观的条件是什么选题的独创性完成的可能性实际意义（实用性）如何？

客观准确陈述：在客观陈述对解决这一问题的需要情况时，应该实事求是，而不要用主观臆断来代替客观事实。1、国内外研究现状先以数语简要交代一下有关该问题的历史沿革并非不可，但没有必要作过多的久远追溯。文字不宜过长，亦无须把文献都重复一遍，重点是介绍有关这一问题最近几年的研究进展和目前状况。Cont’把握好本项内容的关键在于“全”和“新”两个字。即全面掌握情况，除日常所见到的一些资料之外，更重要的是在定题之前要进行一次系统的文献查阅并广泛收集信息；在拥有大量资料的基础上，通过时间上的和认识深度上的比较，自然可以了解到哪些成果或结论是新的和最新的，这就是现状。注意不要以偏概全然而，有些设计者未能很好地做到这一点，常常是随便找几篇近期文献，便以此为据作为“国内外”现状加以介绍。由于文献的查阅面和收集范围很窄，所了解到的情况必然具有一定的局限性，比较的余地也不会太多，自己选定的课题是在创新还是在重复他人早已做过的工作，了无把握。一旦有人指出：“该问题早已有了结论，请阅某年某期某刊某文”，这样一来不仅现状“失真”，整个课题设计就等于一堆废纸。目前水平与发展趋势重点是对最近的一些同类研究成果进行综合性评价，并在此基础上推测将要出现的势头和指出未来的方向。如，相关课题的研究的地步，当前在同类研究的不足，有无相互矛盾的研究结果或结论，有待进一步阐明或解决的问题是什么，知识的空白点在哪里，推进或发展此一问题的关键何在，等等。在推测未来时还应指出，最近有关本课题的动向是什么，都有些什么新的苗头，正在朝哪方面前进，发展速度如何；有时还需要对当前的某些发展趋势做出估价和判断，是应该努力追赶或超过，还是应该改变研究方向。注意分清主客观遗憾的是，在某些科研设计中常将本项内容与前述国内外现状合二而一，也有的是将前一项中的部分内容在本项中加以重复，或者是“你中有我，我中有你”，把客观事实与主观见解搅在一起，很难使人看出研究者的认识与判断究竟如何。这些不足之处，往往可以反映出设计者在思路上不够清晰，或者是思维上的懒惰，应该注意克服。这部分要做到：诚信、严谨、实事求是四、研究方案研究方案的主要内容

研究目标、研究内容和拟解决的关键问题拟采用的研究方法、技术路线、试验方案及可行性分析。本项目的特色和创新之处。年度研究计划及与其进展。研究成果和提交成果的方式。1、研究目标与内容研究目标、研究内容和拟解决的关键问题，包括阶段的和最终目标，即该项研究工作的段落和终点。因此，在此项中应着重说明最后要解决什么问题。为了解决这个问题，在研究中将分作几个步骤，都需要做些什么，拟从何处入手，重点研究哪个侧面，主攻方向是什么，到什么程度算是完成，预期效果等。要目标明确，内容具体，清楚界定研究任务。2、研究方法拟采用的研究方法、技术路线、试验方案及可行性分析。这是科研设计中一个重要的核心部分，全部内容都旨在说明“如何具体地进行研究”，因此这一项实际上可以逐步分解为“要解决这一问题，用到什么实验设计”的方式。3、实验设计实验设计是指导整个实验过程的重要依据，是达到研究目的的一项重要保证。实验设计要为验证假说选择一种最佳方案；以较少的人力、物力和时间，换取最大的科学研究成果。在正确的实验设计指导下，可使实验误差减少到最低限度，取得更多的数据资料，保证实验结果的可靠性。做什么？做多少？如何做？因素、区组水平、重复随机；试验材料、试验地的选择；小区设计；采样技术、测定方法、分析方法等试验设计内容试验设计的内容重点说明受试对象的种类、选用标准、抽样方法、样本含量、对照分组，处理因素的性质、质量、强度、施加方法，效应观察的项目或指标、检测方法、判断标准，以及数据资料的收集方法和统计学处理方法等。为实验所制定的操作规程和记录表格，亦选择性地在本项内容中加以说明，具体的条文和格式可附于科研设计书之后。Cont’４、注意唯一差异原则，正确分析因素效应５、正确处理试验因素及试验条件间的关系６、尽量设计多因素试验，因素过多时可采用部分实施。对照实验的事例分析2011年9月19日湖南省农科院的新闻发布会：杂交水稻之父、袁隆平院士指导的超级稻同一生态区两个点连续两年百亩示范片产量达到每亩900公斤高产攻关获得成功——隆回县亩产达到926.6公斤。"Y两优2号"百亩试验田平均亩产首破900公斤，创下世界杂交水稻较大面积亩产最高纪录。相关阅读：福建农科院称示范区超级稻亩产超千公斤福建农科院9月24日宣布，中国科学院院士谢华安研究团队在云南示范区的超级稻“宜优673”平均亩产达1005.85公斤，目前已通过专家组验收。云南水稻“楚粳28号”百亩平均产量近千公斤。昨天，“楚粳28号”培育者、云南楚雄州农科所水稻育种专家李开斌指出，“楚粳28号”为常规杂交育种方法育成的常规粳稻新品种，而袁隆平的“Y两优2号”则是用两系方法育成的杂交籼稻品种，二者没有可比性。科研三原则

科研三要素研究方法或其实验设计，就是针对题意并遵循科研三原则（重复、对照，随机化）对科研三要素（对象、因素、效应）进行合理安排的一个过程。计划进度指标①完成整个研究课题所需要的时间，②几项主要工作的具体进度计划（各研究阶段所要达到的目标和时间）。制定出这种指标，既便于有关方面随时进行检查，又有利于研究组各成员按部就班地进行工作。对于督促课题的如期完成很有好处。较大的研究课题，则应以分题或阶段为单位制定出明确的进度计划，包括试验准备、人员培训、实验观察、整理资料、阶段性交流、年度小结、成果报告等，均应一一作出具体安排。交叉项目较多的进度计划，用文字叙述往往不便，可采用简单而又清楚的“进度显示表”加以表示。项目要求达到的技术经济指标技术指标经济指标和经济效益社会效益和生态效益市场调查分析与预测示范意义和推广前景五、研究基础1·与本项目有关的研究工作积累和以取得的工作成绩2·已具备的实验条件，尚缺少的实验条件和拟解决的途径（包括利用国家重点实验室和部门开放实验室的计划与落实情况）3·申请者和项目组主要成员的学历和研究工作简历，近期已发表与本项目有关的主要论着目录和获得学术奖励情况及在本项目中承担的任务。——申请人的思想、知识和信息基础！现有研究条件人员条件包括研究组成员的数量与质量，特别是科研工作经验、现有技术水平和能投入该项研究的时间本项只要求重点介绍课题负责人的主要情况，例如在科研方面曾做过哪些工作，在与本课题有关的方面都做过些什么等；物质条件包括仪器、设备、材料、经济力量以及研究对象（包括实验动物）等；其中最主要的是本项研究所需之仪器和设备是否齐全或基本具备，其性能如何，精确度有多高、可供使用的程度有多大等亦需作一说明。一些较大的研究课题，还要说明有无专门的实验室或其他实验措施。关于研究基础条件研究条件是保证完成课题的重要基础，因而在课题审批的过程中对于此项内容亦颇重视。有些设计者在陈述现有研究条件时，总是想把情况说得好一些，旨在表明完成设计中所列各项内容问题不大，目标可望