本文为2016年3月到5月科研工作的总结,从知识管理的角度推动科研进程。
1. 引言
知识管理
个人看来,科研工作是一种高度精致的知识工作:针对科研问题,通过实验验证,论证分析,创造新的知识。而这一工作的基础是对原有知识(参考文献)的利用,以及新的信息(试验数据的)分析提炼。
从技术管理的视角看待科研工作,那么可以尝试将科研试验纳入知识管理的范畴。从二月底至今的一个半月科研工作中,经历了文献阅读、方案设计、试验实施、技术总结,多个阶段。知识管理的思维和方法使得科研过程进度异常顺利,富有成果。
科研背景
研究课题为基于超声导波的混凝土包裹钢筋损伤识别,实质是一种无损检测技术研究。其中涉及的科研环节有:
- 理论研究与文献阅读;
- 实验方案设计;
- 实验操作实施;
- 信号处理与数据分析;
- 编程分析与软件模拟;
- 论文撰写;
2. 项目归档
建立项目文件夹,设置清晰的目录层级,让所有资料文档都有明确的归属,这是知识管理的第一步。
项目文件夹
创建完备的科研项目文件夹:
km-project.jpg-72.7kB在这样一个项目框架下,参考资料、试验方案、论文报告、数据照片、软件程序都有明确的归属。文档系统具有很好的自明性
,只要及时而明确的归档,实验项目的所有资料都能快速明确地找到。
文献管理
科研工作要参考阅读大量的文献资料,大量的文献信息需要精细的管理。
目前,我的文献管理采用了2套系统:
-
year-title命名,导师的方式;
year-title.jpg-117kB -
name-year 命名,jabref模式;
name-year.jpg-51.8kB
两种文献管理模式各有优缺点,year-title模式简洁,直观,标准,但是文件名长,没有显示作者。
name-year模式结合jabref软件,jabref是LaTeX写作环境下的标准文献工具。操作界面如下:
jabref.jpg-317.9kB优点:
- 轻量级,简单操作即可创建文献数据库;
- name-year模式在国际较为通用,BibtexKey的键值与文件名以及正文引用完全一致,写作非常高效;
- name-year反映了文献的两个关键信息:作者和年份,非常适合追踪领域研究者的研究;
- jabref可以同时管理多个文献数据库,直接在软件界面就能打开pdf文献,不必深入文件夹;
缺点:
- jabref与难以支持word引用;
- 较为小众,不便与其他人合作;
EndNote有可能更好地解决这些问题,以后可能转向EndNote。
目录树
当我们的项目文件夹逐渐丰满,各类文件种类繁多,为了增强项目资料的自明性,便于资料管理和交接,有必要对项目文件进行汇总说明。
readme.jpg-155.9kB点击简单的批处理脚本tree.bat
,即可生成目录树文件ReadMe
,详见博客window文件夹目录树的创建。
4. 邮件管理
研究过程与导师深度沟通交流,商讨研究方向和实验实施,邮件汇报+见面讨论是最有效的沟通方式。
考虑到导师事务繁忙,时间宝贵,邮件的交流务必以最清晰的方式阐述问题、呈现成果。邮件的撰写采用thundbird客户端,markdown格式进行格式渲染。
用心撰写邮件的意义不在于获得导师的回复,事实上很多邮件不必回复,只需要让导师在有时间、有意愿的情况下看到你的工作。它的目的在于:充分尊重导师的时间和精力,与导师保持高度信息对称。
研究进展
汇报研究工作的最新进度,思路想法,以及疑问和困难,如下图。
research-progress.jpg-89.6kB内容采用若干种格式稍作渲染,显示清晰的层次结构。
邮件之后约时间见面讨论,简短的交流就可以阐明问题,直击要点。
讨论备忘
讨论过程用纸笔记录关键问题和思路,讨论之后,迅速整理讨论内容,邮件发导师备忘,作为下一步工作的依据。
research-memo.jpg-63.2kB邮件过滤速查
在导师的工作日程中,每天会接收几十封邮件的信息,标准化的邮件标题可以让导师迅速发现你的邮件,给出适当的回应。我发的邮件的标题采用2类命名:
- 研究进展-0408-马骋
- 讨论备忘-0408-马骋
这样的标题简洁高效,包含了三个检索关键词:
- 主题
- 日期
- 姓名
相当于给你的邮件加上了独一无二的标签,一旦需要回顾,导师可以在通过研究进展
或者马骋
作为关键词,在成百上千的邮件中迅速找到需要讨论的邮件。
5. 实验实施
实验与试件编号
整体研究项目较大,需要分割为多个阶段的多组子实验。
每项子试验赋予一个编号E00X
,首字母E表示experimentment。
每一项实验中的试件和工况编号制表,如
试件材料表
编号 | 名义直径(mm) | 长度(m) | 数量 |
---|---|---|---|
B1 | 8 | 1.0 | 1 |
B2 | 8 | 1.5 | 1 |
B3 | 10 | 1.0 | 1 |
B4 | 10 | 1.5 | 1 |
实验工况表
工况 | 试件 | 发射频率(kHz) | 周期数 | 频带 |
---|---|---|---|---|
B1_C1_F50 | B1 | 50 | 1 | 宽带 |
B1_C1_F100 | B1 | 100 | 1 | 宽带 |
B1_C1_F150 | B1 | 150 | 1 | 宽带 |
如此,我不必说:
8 mm,1.5 m的钢筋在100 kHz的超声波下...
只需说:
B1_C1_F100工况...
问题的描述和沟通更加精确高效。这一点是试验设计的常用手法,并无创新之处。
数据管理
实验仪器采集输出的数据文件名并不完全标准,为了便于管理,稍作修改,使得数据文件名和工况名在逻辑上对应,便于后期查找分析。如下图,每一组数据归档与相应子试验的文件夹下。
data-directory.jpg-41.3kB数据分析与信号处理,通过MATLAB变成处理,完成计算后,直接发布(publish)与实验工况同名的数据分析报告。一方面实现了数据的自动化分析处理,另一方面避免了人为过程繁碎工作和错误。
html-report.jpg-162.5kB最终,工况列表、数据、分析报告全部汇总到Excel表格,向导师呈现实验结果对比,只需打开Excel表格,就能展现试验结果的全貌。
Excel-report.jpg-133.2kB照片存档
试验过程的重要操作全部拍照存档,
- 为论文报告做准备;
- 实验结束后检查可能的操作问题;
- 技术文档写作;
6. 技术文档
技术写作
Kenneth G. Budinsk撰写的《Engineers's Guide to Technical Writing》影响了我对技术工作的理解。
本书作者Kenneth G. Budinsk执业于世界500强企业,具备深厚的技术写作与实践背景1 ,带领公司
工程师团队建立完善的技术文档体系和制度。他提出了技术文档积累在技术研发中的核心作用:
- Everybody Finishes his or her projects with a report.
- There is a format for each type of document and a system for archiving these documents.
- Formal reports go to the corporate library, and they are available to all on-line.
在科研工作中,我尝试引入这一体系,为团队留下持久的技术积累。
技术积累系统
目前设计技术文档系统如下,加粗的部分表示已经完成技术总结:
- T000,系统说明
- 理论推导
- T001-导波控制方程推导;
- ANSYS数值模拟(T101-T10X);
- T101-大型计算机ANSYS运算要点
- pc_disp操作
- T201-pcdisp_update说明
- T202-裸钢筋频散曲线求解
- T203-裸钢筋信号传播求解
- T204-钢筋混凝土频散曲线
- T205-钢筋混凝土信号传播
- MATLAB信号处理
- T301-超声导波激励信号的生成与频谱分析
- T302-示波器CSV数据导入MATLAB
- T303-裸钢筋导波信号处理与功率谱分析
- 试验操作
- T401-钢筋材料采购与试件编号;
- T402-PZT贴片操作方法;
- T403-信号测试仪器操作方法;
- T404-加速电化学腐蚀试验方法;
- 其他相关技术
- T501
文档标准化
技术文档根据类型规格,分别以统一的格式撰写。
文档头
文档主题: | 加速电化学腐蚀试验方法 |
---|---|
文档编号: | T404 |
作者: | 马骋 |
创建日期: | 2016/4/7 |
关键词: | 电化学腐蚀,钢筋混凝土,锈蚀度 |
文档结构
以T404为例,技术文档的一般结构如下:
- 问题描述
- 试验原理
- 设备材料
- 试验操作
- 关键疑问
- 关键问题
- 参考文献
文档示例如下:
T404-example.jpg-98.5kB未完待续。。。
网友评论