【免费】研究生手册——论文写作——彭明辉

论文

研究生手册

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清大彭明辉教授的研究生手册

看来这是一帖解药,专治学术知识焦虑症,尤其针对所谓的期刊论文特别有效喔!

做Research的人参考看看吧~~

一. 论文的要求

我对硕士论文的基本要求是:(1)论文的主要内容,是叙述一套方法在一个特定场合中的应用.(2)这套方法必须要

有所创新或突破,并因而对学术界有所贡献.因此,它或者是解决既有问题的新方法,或者是既有方法的新应用,或

者是以一个新的方法开启一整片新的应用领域.(3)在论文中,你必须要有能力提出足够的证据来让读者信服说:

针对这个应用场合,你所提出来的方法确实有比文献中一切既有方法更优越之处.(4)此外,你必须要能清楚指出

这个方法在应用上的限制,并且提出充分证据来说服读者:任何应用场合,只要能够满足你所提出来的假设(前提)

条件,你的方法就一定适用,而且你所描述的优点就一定会存在.(5)你还必须要在论文中清楚指出这个方法的限

制和可能的缺点(相对于其它文献上的既有方法,或者在其它应用场合里).假如这个方法有任何重大缺点,在口试

时才被口试委员指出来,其后果有可能是论文无法通过.(6)行文风格上,它是一篇论证严谨,逻辑关系清晰,而且结

构有条理的专业论述.也就是说,在叙述你的方法的过程,你必须要清清楚楚地交代这个方法的应用程序以及所有

仿真或实验结果的过程,使得这个专业领域内的任何读者,都有办法根据你的描述,在他的实验室下复制出你的

研究成果,以便确定你的结论确实是可以「在任何时间,任何地点,任何人」都具有可重复性(可重复性是「科学」

的根本要求).(7)而且,你对这个方法的每一个步骤都必须要提供充分的理由说明「为什么非如此不可」.(8)最后,

你的论文必须要在适当位置清楚注明所有和你所研究之题目相关的文献.而且,你必须要记得:只要是和你所研究

的问题相关的学术文献(尤其是学术期刊论文),你都有必要全部找出来(如果漏掉就是你的过失),仔细读过.假如

你在学位论文口试时,有口试委员指出有一篇既有文献,在你所讨论的问题中处理得比你的方法还好,这就构成你

论文无法及格的充分理由.(9)第(2)款所谓「对学术界的贡献」,指的是:把你的所有研究成果扣除掉学术界已经发

表过的所有成果(不管你实际上有没有参考过,没有参考过也算是你的重大过失),剩下的就是你的贡献.假如这个

贡献太少,也构成你论文无法及格的充分理由.

上面所叙述的九款要件中,除第(2)款之外,通通都是必须要做到的,因此没有好坏之分.一篇硕士论文的好坏(以及

成绩的评定标准),主要是看第(2)款所谓「对学术界的贡献」的多寡与重要性而定.假如你要申请国外的博士班,

最重要的也是看你的硕士论文有什么「贡献」而定(这往往比TOFEL,GRE,GPA还重要).一个判断硕士论文的好

坏有一个粗浅办法:假如你的研究成果可以在国外著名学术期刊(journals,而非magazines)上发表,通常就比一篇

只能在国外学术会议(conferences)上发表的硕士论文贡献多;一篇国外学术会议的论文又通常比无法发表的论

文贡献多;在国际顶尖学术期刊上发表的论文通常比一篇二流的学术期刊论文贡献多.SCI有一种叫做Impact

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Factor的指数,统计一个期刊每篇论文被引述的次数.通常这个次数(或指数)愈高,对学术界的影响力就愈大.以机

械视觉相关领域的期刊而言,Impact Factor在 1.0 以上的期刊,都算是顶尖的期刊.这些期刊论文的作者,通常是国

外顶尖学府的著名教授指导全球一流的博士生做出来的研究成果.

二. 完成硕士论文所需要的能力

从前面的叙述可以归纳出来,完成硕士论文所需要的能力包括以下数项,依它们的培养先后次序逐项讨论.

(1)数据检索的能力:在给定(或自己拟定)的题目范围内,你必须有能力利用数据检索系统(尤其是教育部「博硕士

论文检索系统」,Compendex和SCI这三套论文数据索引系统),查出所有相关的论文,而无任何遗漏(否则你可能在

论文口试时才发现同一个题目已经有人发表过了).你到底要用什么样的关键词和查所程序去保证你已经找出所

有相关的文献?这是第一个大的挑战.每一组关键词(包含联集与交集)代表一个论文所构成的集合,假如你用的关

键词不恰当,你可能找到的集合太小,没有涵盖所有的相关文献;假如你用的关键词太一般化(譬如「image」),通常

你找到的集合会太大,除了所有相关文献之外还加上好几十倍的毫不相关的文献.

(2)资料筛选的能力:即使你使用了恰当的搜寻策略,通常找到的文献集合都还是明显地比你所需要的集合大,而且

通常文献比数大概在一两百篇或数百篇之间,而其中会和你的的研究子题直接且密切相关的论文,通常只有廿,

卅篇左右.你如何可以只读论文的题目,摘要,简介和结论,而还没有完全看懂内文,就准确地判断出这篇论文中是

否有值得你进一步参考的内容,以便快速地把需要仔细读完的论文从数百篇降低到廿,卅篇?这考验着你从事资料

筛选的能力.

(3)期刊论文的阅读能力:期刊论文和大学部的课本截然不同.大学部的课本是寻次渐进地从最基本的知识背景逐

步交代出整套有系统的知识,中间没有任何的跳跃,只要你逐页读下去,就可以整本都读懂,不需要在去别的地方找

参考数据.但是期刊论文是没头没尾的十几页文献,只交代最核心的创意,并援引许多其它论文的研究成果(但只注

明文献出处,而完全没有交代其内容).因此,要读懂一篇论文,一定要同时读懂数篇或十数篇被援引的其它论文.偏

偏,这十几篇被援引的论文又各自援引十数篇其它论文.因此,相对于大学部的教科书而言,期刊论文是一个极端没

有系统的知识,必须要靠读者自己从几十篇论文中撷取出相关的片段,自己组织成一个有系统的知识,然后才有办

法开始阅读与吸收.

要培养出这种自己组织知识的能力,需要在学校靠着大量而持续的时间去摸索,体会,而不可能

只利用业余的零星时间去培养.因此,一个大学毕业后就不再念研究所的学生,不管他在大学部有多优秀,都很难在

工业界利用业余的时间去培养出这种能力.所以,

硕士毕业生和大学毕业生最大的差别,就是:学士只学习过吸收系

统知识的能力(也就是读别人整理,组织好的知识,典型的就是课本);但硕士则学习过自己从无组织的知识中检索,

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筛选,组织知识的能力.

(4)期刊论文的分析能力:为了确定你的学位论文研究成果确实比所有相关的学术期刊论文都更适合处理你所拟

定的应用场域,首先你必须要有能力逐篇分析出所有相关期刊论文的优点与缺点,以及自己的研究成果的优点与

缺点,然后再拿他们来做比较,总结出你的论文的优点和缺点(限制).但是,好的期刊论文往往是国外著名学府的名

师和一流的博士生共同的研究成果,假如你要在锁定的应用场域上「打败」他们,突出自己的优点,这基本上是一

个极端困难的挑战.即使只是要找出他们的缺点,都已经是一个相当困难的工作了.

一个大学毕业生,四年下来

都是

假定「课本是对的」这样地学下来的,从来没有学习如何分析课本知识的优缺点,也就是「只有理解的能力,而没

有批判的能力」.硕士生则必须要有「对一切既有进行精确批判」的能力.但是,这个批判并非个人好恶或情绪化

的批判,而是真的找得到充分理由去支持的批判.这个批判的能力,让你有能力自己找到自己的优,缺点,因此也有

机会自己精益求精.所以,一个大学毕业生在业界做事的时候,需要有人指导他(从事批判性检验),帮他找出缺点和

建议改进的可能性.但是,一个严格训练过的合格硕士,他做事的时候应该是不需要有人在背后替他做检证,他自己

就应该要有能力分析自己的优,缺点,主动向上级或平行单位要求支持.其实,至少要能够完成这个能力,才勉强可

以说你是有「独立自主的判断能力」.

(5)创

新的能力:许多大学毕业的工程师也能创新,但是硕士的创新是和全世界同一个学术团体内所有的名师和博

士生挑战.因此,两者是站在不同的比较基础上在进行的:前者往往是一个企业内部的「闭门造车」,后者是一个全

球的开放性竞争.其次,工程师的创新往往是无法加以明确证明其适用条件,但是学术的创新却必须要能够在创新

的同时厘清这个创新的有效条件.因此,大学毕业生的主要能力是吸收既有知识,但硕士毕业生却应该要有能力创

造知识.此外,台湾历年来工业产品的价位偏低,这一部分是因为国际大厂的打压以及国际消费者的信任不易建立.

但是,另一方面,这是因为台湾的产品在质量上无法控制,因此只好被当作最粗糙的商品来贩卖.台湾的产品之所以

无法有稳定的质量,背后的技术原因就是:各种创新都是只凭一时偶然的巧思,却没有办法进一步有系统地厘清这

些巧思背后可以成立的条件.但是,创新其实是可以有一套「有迹可寻」的程序的,这是我最得意的心得,也是我最

想教的.

三.为什么要坚持培养阅读

与分析期刊论文的能力我所以一直坚持要训练研究生阅读与分析期刊论文的能力,主

要是为了学生毕业后中长期的竞争力着想.

台湾从来都只生产国外已经有的产品,而不事创新

.假如国外企业界比国外学术的技术落后三年,而台湾的技术比

国外技术落后五年,则台湾业界所需要的所有技术都可以在国外学术期刊上找到主要的理论依据和技术核心构

想(除了一些技术的细节和know how之外).因此,阅读期刊的能力是台湾想要保持领先大陆技术的必备条件.此外,

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只要能够充分掌握阅读与分析期刊论文的技巧,就可以水到渠成地轻松进行「创新」的工作.所以,只要深入掌握

到阅读与分析期刊论文的技巧,就可以掌握到大学生不曾研习过的三种能力:(1)自己从无组织的知识中检索,筛选,

组织知识的能力,(2)对一切既有知识进行精确批判的独立自主判断能力,(3)创造新知识的能力.创新的能力在台

湾一直很少被需要(因为台湾只会从国外买整套设备,制程和设计与制造的技术).但是,大陆已经成为全球廉价品

制造中心,而台商为了降低成本也主动带技术到大陆设厂(包括现在的晶元代工),因此整个不具关键性技术的制

造业都会持续往大陆移动;甚至IC的设计(尤其数字的部分)也无可避免地会迅速朝向「台湾开系统规格,进行系统

整合,大陆在前述架构下开发特定数位模块」的设计代工发展.因此,未来台湾将必然会被逼着朝愈来愈创意密集

的创意中心走(包括商务创意,经营创意,产品创意,与技术创新).因此,不能因为今天台湾的业界不需要创新的能力,

就误以为自己一辈子都不需要拥有创新的能力.我在协助民间企业发展技术研发的过程中,碰到过一位三十多岁

的厂长.他很聪明,但从小家穷,被环境逼着去念高工,然后上夜校读完工专.和动态性能(bandwidth,response

speed等)无关的技术他都很深入,也因为产品升级的需要而认真向我求教有关动态性能的基本观念.但是,怎么教

他都不懂,就只因为他不懂工程数学.偏偏,工程数学不是可以在工厂里靠自修读会的.一个那么聪明的人,只因为

不懂工数,就注定从三十岁以后一辈子无法在专业上继续成长!他高工毕业后没几年,廿多岁就当课长,家人与师长

都以他为荣;卅岁当厂长,公司还给他技术股,前途无量;谁想得到他会在卅岁以后被逼着「或者升级,或者去大陆,

或者失业」?每次想起这位厂长,看着迫不急待地要到台积电去「七年赚两千万退休金」的学生,或者只想学现成

可用的技术而不想学研究方法的学生,我总忍禁不住地要想:十年后,我教过的学生里,会不会有一堆人就只因为不

会读期刊论文而被逼提前退休?再者,技术的创新并不是全靠聪明.我熟谙一套技术创新的方法,只要学会分析期

刊论文的优缺点,就可拿这套方法分析竞争对手产品的优缺点;而且,只要再稍微加工,就可以从这套优缺点的清单

里找到突破瓶颈所需的关键性创意.这套创新程序,可以把「创新」变成不需要太多天分便可以完成的事,从而减

轻创意的不定性与风险性.因此,只要会分析论文,几乎就可以轻易地组合出你所需要的绝大部分创意.聪明是不可

能教的,但这套技巧却是可以教的;而且只要用心,绝大部分硕士生都可以学会.就是因为这个原因,我的实验室整

个训练的重心只有一个:通过每周一次的group meeting,培养学生深入掌握阅读与分析期刊论文的技巧,进而培

养他们在关键问题上突破与创新的能力.

四. 期刊论文

的分析技巧与程序

一般来讲,好的

期刊论文有较多的创意.虽然读起来较累,但收获较多而深入,因此比较值得花心思去分析.读论文

之前,参考SCI Impact Factor 及学长的意见是必要的.

一篇期刊论文,主要分成

四个部分.

(1)Abstract:

说明这篇论文的主要贡献,方法特色与主要内容.最慢

硕二上学期必须要学会只看Abstract和Introduction便可以

判断出这篇论文的重点和你的研究有没有直接关连,从而决定要不要把它给读完.假如你有能力每三十篇论文只

根据摘要和简介便能筛选出其中最密切相关的五篇论文,你就比别人的效率高五倍以上.以后不管是做事或做学

术研究,都比别人有能力从更广泛的文献中挑出最值得参考的资料.

(2)Introducti

on:

Introduction的功能是

介绍问题的背

景和起源,交代前人在这个题目上已经有过的

主要贡献,说清楚前人留下来的

未解问题,以及在这个背景下这篇论文的想解决的问题和它的重要性.对初学的学生而言,从这里可以了解以前研

究的概况.通常我会建议初学的学生,对你的题目不熟时,先把跟你题目可能相关的论文收集个 30～40 篇,每篇都

只读Abstract和Introduction,而不要读Main Body(本文),只在必要时稍微参考一下后面的Illustrative examples

和Conclusions,直到你能回答下面这三个问题:(2A)在这领域内最常被引述的方法有哪些?(2B)这些方法可以分

成哪些主要派别(2C)每个派别的主要特色(含优点和缺点)是什么?问题是,你怎么去找到这最初的 30～40 篇论文?

有一种期刊论文叫做「review paper」,专门在一个题目下面整理出所有相关的论文,并且做简单的回顾.你可以在

搜寻Compendiix时在keywords中加一个「review」而筛选出这类论文.然后从相关的数篇review paper 开始,从

中根据title与Abstract找出你认为跟你研究题目较相关的 30～40 篇论文.通常只要你反复读过该领域内 30～40

篇论文的Abstract和Introduction,你就应该可以从Introduction的评论中回答(2A)和(2B)这两个问题.尤其要记

得,当你阅读的目的是要回答(2A)和(2B)这两个问题时,你一定要先挑那些Introduction写得比较有观念的论文念

(很多论文的Introduction写得像流水帐,没有观念,这种论文刚开始时不要去读它).假如你读过假如 30～40 篇论

文的Abstract和Introduction之后,还是回答不了 2C),先做下述的工作.你先根据(2A)的答案,把这领域内最常被

引述的论文找齐,再把他们根据(2B)的答案分成派别,每个派别按日期先后次序排好.然后,你每次只重新读一派的

Abstract和Introduction(必要时简略参考内文,但目的只是读懂Introduction内与这派有关的陈述,而不需要真的

看懂所有内文),照日期先后读,读的时候只企图回答一个问题:这一派的创意与主要诉求是什么?这样,你逐派逐派

地把每一派的Abstract和Introduction给读完,总结出这一派主要的诉求,方法特色和优点(每一篇论文都会说出

自己的优点,仔细读就不会漏掉).其次,你再把这些论文拿出来,但是只读Introduction,认真回答下述问题:「每篇论

文对其它派别有什么批评?」然后你把读到的重点逐一记录到各派别的「缺点」栏内.

通过以上程序,你就应该可以

掌握到(2A),(2B

),和(2C)三个问题的答案.这时你对该领域内主要方法,文献之间的

关系算是相当熟捻了,但是你还是只仔细读完Abstract和Introduction而已,内文则只是笼统读过.这时候,你已经

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