如何做好科研實驗記錄

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“實踐是檢驗真理的唯一標準”,科研實驗是實踐中的一環。

科學研究是以誠實守信爲基礎的事業,自誕生之始就把追求真理、揭示客觀規律作爲崇高目標。對一個科研者來說,實驗記錄就是科學研究的生命線。科研實驗記錄是科技檔案的一部分,是指科學研究過程中,關於實驗計劃、過程、結果、分析的各種文字、數據、圖表、音像等原始資料[1]。

那如何做科研實驗記錄呢?到目前爲止,還沒有博主寫過這方面的博客,那鄙人就來拋磚引玉,做一點點小小的歸納總結,一爲方便自己以後的工作學習,二爲與各位交流分享。諸位若有什麼建議,請不吝賜教。


目錄

如何做好科研實驗記錄

一、黃金圈法則——如何做好科研實驗記錄

二、小結

三、參考資料

附錄

附錄一:爲什麼做科研實驗記錄?

附錄二:實驗記錄的書寫原則[1]

附錄三:實驗記錄注意的問題[1]

附錄四:科研記錄中的常見錯誤做法[1]


一、黃金圈法則——如何做好科研實驗記錄

                                                                            圖1-1 黃金圈法則示意圖

西蒙斯涅克提出的“黃金圈法則”,就是由裏到外的why(動機、理念)—>how(措施、方法)—>what(現象、結果)[2]。

“黃金圈法則”是一個開環,沒有形成反饋,可以獲得不錯的結果,但是不能得到有效的提高。我們在科研實驗時,可以將黃金圈變成閉環,即why(目的、理念)—>how(方法、措施)—>what(現象、結果)—>即why(分析、總結)—>how(改進、提高)。

                                                                           表1-1 科研實驗記錄的基本組成

(1)實驗日期、地點——日期的記錄是爲了方便以後對實驗記錄內容的查找;地點的記錄可以提示具體操作的工作環境、指導老師和協助完成實驗的其他人員等信息。

(2)實驗名稱——是帶有統一實驗標號的,能反映出某次實驗活動核心內容的一段文字。便於以後快速閱讀與查找。

(3)實驗目的——指某一次實驗計劃發現和證實的具體問題。比如:在一個實驗中確定某一參數變化對結果的影響。

(4)實驗背景說明——即對本次實驗與已完成實驗研究的內在聯繫加以說明。

(5)操作過程——真實準確地按照操作時間先後順序詳細記錄整個操作與處理過程。

(6) 實驗結果——實驗結果的記錄應該力爭客觀和量化。能採用圖片記錄的儘量採用圖片;能用數據記錄的儘量用數據;以上兩者均不能使用的,可以使用圖示;應該在記錄頁保存原始圖片和數據並適當做好標註。特殊需要另外保存的結果,應在結果的背面註明取得結果的時間和實驗記錄的頁碼。存在電腦中的文件和數據應有具體名稱和存放地址,並做到及時備份。

(7)結果分析——實驗工作中可能會得到預期的結果,但出現失敗與異常結果的現象經常發生。要通過與老師和同學討論,查閱文獻資料,回顧實驗過程等,從設計、技術、操作等分析: • 失敗實驗發生的原因; • 異常結果出現的原因; • 提出新的可能和假設。

(8)下一步計劃——在對實驗結果分析的基礎上,排除沒有研究價值或偶然因素引起的結果,每次實驗後提出下次實驗初步設想:•有必要研究的異常實驗結果; • 有必要改進的實驗條件與操作; • 進行深入研究的設想與設計。 • 正確鑑別是否“有必要”,需要紮實的理論基礎、敏銳的觀察與判斷能力、熟練的實驗經驗。應嚮導師和專家請教。 • 錯過重要發現——可惜!浪費時間——遺憾。

(9)階段性總結——是在完成一組實驗後,從科研設計、技術方法、結果的完整性和可靠性等方面進行歸納與總結,得出階段性研究結論。在此基礎上,需要重新審視原有科研設計、技術路線,爲圓滿完成課題研究把握好工作方向,也爲最後階段的論文發表做好準備。要趁熱打鐵,這樣總結起來更準確、更快速,節省時間,事半功倍。


二、小結

          

                           圖2-1 黃金圈法則改進                                                                         圖2-2 閉環研究法

科研實驗記錄是研究論文的源泉;其有助於研究者保持清醒的實驗思路、抓住重要的實驗現象、得到創新的結果、提高研究工作效率;其也是追溯實驗數據的直接證據。

做好科研實驗記錄便於準確回顧和分析科研實踐中的成敗得失,也便於進行科研工作的歸納和總結,還可以提供科研重複的依據,最終有利於培養嚴謹的科研思維。

附錄中是如何做好科研實驗記錄的一些細節,從點滴做起,從做好實驗記錄做起,細節註定成敗,實踐檢驗真理!

如何各位有什麼建議或者想交流的,還請諸位不吝賜教,謝謝大家!


三、參考資料

[1]如何做科研實驗記錄

[2]Why-How-What黃金圈法則 的理解和運用

[3]怎樣高效簡潔的做好實驗記錄?


附錄

附錄一:爲什麼做科研實驗記錄?

                                                      表附錄1-1 科研實驗記錄的特點、要求、意義和重要性

附錄二:實驗記錄的書寫原則[1]

 

                                                                       圖附錄2-1 實驗記錄的書寫原則

1.客觀真實,及時準確

客觀真實是實驗記錄的靈魂。怎麼做的就怎麼書寫。有意或無意造成的記錄錯誤都將降低記錄的科學價值;及時是指在完成操作後第一時間進行記錄,是保證準確的重要前提之一。準確是指記錄的描述中必須使用通用的專業詞彙和語言,儘可能避免使用容易產生歧義或內涵模糊的語言。

2.前後呼應,獨立成章

科研工作的各個部分實驗是整個科研工作有機整體的一部分,科研工作的每一部分之間都存在着必然的內在聯繫。好的科研記錄像一本精心寫作的書,應該體現出各部分之間的內在聯繫;同時,記錄的每一部分實驗又存在各自需要重點解決的問題,單獨閱讀也應該是相對完整的。

3.簡明扼要,重點突出

科學研究記錄不是以時間爲順序的流水帳,其目的不是僅僅表明做了什麼?更重要的是怎麼做的,做出了什麼。因此,需要以完整的科研思路爲主線。科研實踐中完全重複的技術操作可以先整理出標準操作技術規程,記錄時可以寫“按 XX 頁 XX 操作進行”。需要重點介紹或描述的部分一定要不惜筆墨用準確的語言描述清楚。

4.層次分明,頁碼連貫

科研記錄是爲以後使用而進行的,爲便於閱讀與查找,科研記錄各部分應該根據研究內容、實驗內容、實驗過程等分層次記 錄。即研究內容、實驗內容和實驗過程等都應該通過不同的標號[一,(一),1,(1)等]標記清楚。實驗記錄本的頁碼應該是連貫的,不能重複或跳躍——反映記錄的嚴肅性和嚴謹性。記錄的研究資料要經得起時間的考驗。

附錄三:實驗記錄注意的問題[1]

1、實驗記錄不允許隔天寫以及寫在紙片上。

2、保持實驗記錄的真實性和完整性;記錄時間(年、月、日)。

3、原始數據(包括照片)必須貼在當天的實驗結果欄裏;不要保留在公共計算機裏。

4、即便是認爲不好的結果,也必須保留。不能僅記錄符合主觀想象的內容和自認爲成功的實驗。

5、定期整理、分析數據,並嚮導師彙報。

附錄四:科研記錄中的常見錯誤做法[1]

某些不良習慣對客觀、及時和準確收集實驗數據非常有害。常見的包括:

1.不分主次,層次混亂

如同寫書,不分章節,不分段落,就是一堆文字。一段時間後,自己也分不清什麼是什麼了。

2.重複記錄多次重複的操作

記錄很認真,但重複的內容過多,沖淡了主要內容,得不償失。

3.爲了美觀或其他目的修飾圖片和數據

無論何時、出於何種目的,原始圖片一定不要進行技術修飾——避嫌。

4.僅保留“好”結果

實驗結果指經實驗操作所獲結果,其本質上無好壞之分,因爲結果是客觀的, “好”和“壞”均爲研究者在一定假設基礎上所界定。因此,應保留實驗所獲的全部 數據或現象。有人錯誤地認爲‚“好”結果纔有保留價值,並隨意地將當時認爲的 “壞”結果捨棄,待後續實驗突然發現被捨棄的結果有意義時,已難以彌補。要指 記錄實驗過程中所有實際發生的事件和現象。整個過程中的任何變化、所獲得的 任何正常或不正常的觀察結果等均須如實記錄。即便在出現很多錯誤的情況下, 記錄下實際發生的事情才能使日後解釋實驗成爲可能。

5.字跡潦草,無法辨認——失去了做記錄的意義。

6.塗改過多,毫不整潔——表觀上就不嚴謹。

7.不按規範進行記錄——容易遺失重要信息。

8.樣品沒有唯一的統一編號——總結時面對一堆數據說不清楚哪個是哪個。

9.保留的圖片當時不做詳細說明與標註——總結時容易張冠李戴,給人造假之嫌。

10.將實驗數據記錄於紙片

實驗操作時,由於未攜帶實驗記錄本,有時將某些實驗現象隨手記錄於身邊的紙片或其他紙質材料的空白處,待需要正式記錄時遺忘了其細節甚至關鍵內容,或小紙片根本就遺失了。

11.記錄不及時

有人習慣用腦子記憶當天(甚至幾天)的實驗過程,待空餘時再將其記錄於實驗記錄本,但某些記憶是瞬間記憶,轉身即忘,或僅記住一部分,遺忘或記錯的後果可能使某些重要實驗現象被遺漏,有時恰巧是成功與失敗的關鍵數據,導致與成功失之交臂。尤其對於某些實驗操作過程中臨時改動的條件,若未及時記錄,即使此次實驗成功,日後也難以重複,因爲某些細微變化根本不可能回憶起來。

12.實驗數據整理不及時

實驗數據的及時整理極爲重要,否則難以從中發現實驗的某些規律,也難以對後續實驗的實施和調整提供正確指導。實驗者常期望在有限時間內儘可能多做一些實驗,往往將實驗數據簡單整理,甚至不整理,即匆匆進入下一輪實驗操作,結果可能導致某些實驗錯誤持續性存在,或重複某些無意義、無價值的實驗,或使應該深入的線索不能及時被發現,或導致長時間都在實驗失敗的痛苦中掙扎。所以在實驗中,有時快即是慢,慢也可能即是快。養成實驗後及時整理和分析實驗數據的習慣,常會有意想不到的收穫。

 

 

 

 

 

 

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