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南京大学结丹期教授助你科研筑基【全10讲】·P1前言及使用指南80

各位同学大家好,我是南京大学的一名老师,我叫李悦。呃,我应该有6年多的时间呢,没有跟大家在网上见面了。对于我很多的初代的网络的学生们,现在应该已经成为老师了。那老师我呢,因为有6年多时间没跟大家见面了,也从原来的鲜衣怒马变成了现在的油腻中灯。尽管如此呢,我想成为一名真正能够帮助到学生的老师,这样的一个初心呢一直没有改变。

因此呢,在过去的将近三个月时间,断断续续的,因为工作毕竟还是很忙的,我花了将近三个月的时间了,把我在国外读博士、读博后的7年时间,以及包括回南京大学啊、当老师啊、教书科研的7年时间,一共14年时间当中,通过我的科研经历,把我认为对学生科研能力培养最重要的那些内容呢,总结成了现在这样一个科研筑基指南。

怎么指南?面向的是理工科的同学们。当然如果有文科的同学呢,偶然误入这个视频啊,我想这个指南当中一些的方法呢,对这些同学呢在一定程度上也会有帮助啊。所以大家既然走过路过啊,不妨驻足下来瞧瞧看看那面性的学生呢,是主要是这个咱们高年级的本科生,包括大三大四的学生,因为很多学生要进驻科研或者保研。还有呢,面向的是咱们的硕士研究生啊、博士研究生,也包括咱们即将或者已经走入这个科研岗位的这些啊,因为没有太多的经验,不知道该着重培养学生哪些科研能力的这些年轻教师们。

我想把我这14年来的一些见解思考啊,分享给大家啊。所以要说明的一个是,咱们这个指南当中所有的内容,包括我的讲解呢,我没有参考任何的AI或者是大模型。主要原因呢是我不想受其干扰啊,我只是想把我自己的想法呢跟大家说,也不求认同,但求知己者闻而有所明啊。如果这个指南当中的一些内容真的可以帮助到一些处于迷茫时期的同学们,我将荣幸之至,倍感欣慰。

好,接下来呢咱们就开门见山,我这里有科研筑基指南之新法。实则啊,我不敢妄言啊,说你把这实则心法掌握之后,你就可以直接筑基。但是呢我相信,如果你认真的把这十则心法消化吸收之后,起码他们会起到一个筑基丹的功效,好吧。那么接下来呢我就为大家先简要介绍这十则心法分别在说什么,然后呢我们在后续的章节当中对它们进行逐一的详细解释。

首先我们来看第一则心法,叫做研究问题远比方法重要。他在说什么呢?啊,实际上据老师观察呢,很多人或者说大部分人在做科学研究的时候,都是采用采取这样的一个思路啊,就是给定一个问题之后呢,然后花大量的时间去想哎这个方法啊应该怎么去创新是吧啊。也就是说给定问题,然后呢理解前任的工作,看他的方法有什么局限性,然后我的方法怎么样跟他不同、有所创新,然后我看我的方法结果怎么样。这样一个思路呢,研究呢往往你会发现它研究周期会很长,得大量试这方法的有效性,而且你会发现即使最后方法试出来了啊确实好啊,但是呢它的创新性呢实际上是受很大的限制。这是因为你把大量时间哦花在了琢磨方法上,但是对于问题的理解和前任还是一致的,那就意味着嗯理想的方法实际上前人呢他也都或多或少十几年当中都想过类似的方法,因为前人呢他也是聪明人,你的方法呢想要做到一个比较大的创新呢,啊是比较困难的。

那么在这里呢,老师呢想给大家介绍呢,我经常在自己的科研过程当中用的一个方法,就是我会花大量的时间啊去研究问题,而不是方法。因为当你从一个新的角度侧面重新理解这个问题的时候,你会发现你对这个问题的洞见有了更多的了解了。那么在这一个新的问题理解的框架下,它会自然而然派生出创新性很强的方法,因为看待问题的角度不一样了,方法也随之就不不一样了。那么这个方法还有一个附加的好处是什么?就是根据我的经验,你会发现这个方法最后不但它的创意性比较好啊,往往这个方法理解起来也更容易更简单。这是第一则刑法。

好,我们来看第二条,想象力的解禁在于一念之间。这应该是我整个心法当中呢最抽象的一个了啊。虽然呢老师自己是一个小人物,但是呢我想来这里面还是给大家传达一个理念,就是我们现在很多的科研工作创新性不好,不是因为我们的能力不够,而是因为我们本该最擅长的、与生俱来的、能够激发重要创新的这样的一个根本的能力。

也叫做想象力,在我们初中、高中乃至大学教育和成长过程中被逐步磨平了。那么我们现在这个实用主义为上这样一个环境呢,让我们已经不敢去想。换句话说,我们有一个什么样的想法呢,就很容易被人去否定,说你这个太异想天开了。所以咱们的胆子呢就慢慢变小了。我在这一章呢会给大家解释,这种看起来异想天开的这样的一些想法啊,一上来就被权威呀,或者是被引经据典地去打压、去否定,实际上这种认知环境呢,是不利于咱们做重大的科研创新的。但是好在呢,想象力这个东西啊,它是与生俱来的,它不会因为打压就消失了,它只是被封印住了。所以呢,我相信一旦我们意识到它的重要性,并愿意去解禁它,那么想象力一定会帮助我们托起更宏大的科研愿景,让我们的科研能变得更有趣,也更令人心动。从我们自己做科研人的角度来讲,是更令我们心动,这个是非常重要的。我们因此也愿意会花更多的时间和精力去做好它。这是第二条。

接下来呢我们来看第三则,警惕先理论再实践的惯性思维。实际上我们从小到大啊,经常会有一个说法叫做先把理论基础打牢,然后呢我们再去实践。实际上呢这样的一个惯性的思维,我认为它的好处是非常大的,但是呢有一个问题是,如果拿它来指导初学者去科研的话,往往会发现很多问题。这是因为我在实践当中啊,你去观察学生,你会发现其实有很多有科研潜力的学生,往往都死在了这套思维理念上。因为你会发现,光就让他们读那些和科研相关的专业书籍和大量论文的时候,对于初学者,他们就已经耗光了他们大部分的耐心和信心。那我后面也会具体讲解到,实际上科研啊一定要考虑到是人在科研,是当前网络这个风气盛行下的一群咱们没有吃过苦、没挨过饿的这些学生在科研。不去顾及他们这整个的心理过程,而是呢一味的用咱们这些传统的观念去要求他们,往往能取得的效果呢是适得其反的,反而会使得我们错过了很多实际上有科研潜力的学生。那在这一章中我会告诉大家具体的方法和操作,来帮助同学们更容易地上手科研,把科研的第一步做好。这是第三条。

好了,咱们开始讲第四条。说学不会学,不会写和讲,这言不读也罢。这个应该是我跟我自己的学生说过最多,也是要求最多的一条。我说你来我这读研究生,我不要求你发论文,只要能满足学校最低的毕业要求就可以。但是你一定要在我这起码学会如何去更好地去写东西,或者去讲东西,这样不至于说你毕业之后呢,明明有着不错的专业能力,但是呢却因为不会讲或者是不会写而失去了很多的机会。所以在这一章节当中呢,我会就写东西和讲东西当中学生最常见的两个问题进行系统性的讲解,并给出具体的方法,让大家能够去练习提高。这是第四条。

接下来我们来讲第五则,识别主次矛盾是万门之钥。大家可以回想一下,你是否以前啊,比如说接触到的老师,或者是同门师兄姐给你布置的一些科研任务,是不是不少情况下呢,你明明感觉自己已经花了非常多的时间和精力,但是呢你做出的结果呢,就是不能受老师或者师兄师姐的这样的一个认可。甚至呢在一些情况下,他们觉得这件事你肯定能做完,但是呢从你的角度来看,你觉得老师不是疯了吧,师兄师姐不是疯了吧,这我怎么可能做得完,你太高估我了。那在这一章节中呢,我会跟大家去讲,实际上你很多任务完成的并不是那么好,不是因为能力不够,而是因为你们在完成这些任务过程中呢,其中的一个叫做识别主次矛盾的能力失效了,或者说是没有训练好它。那这个能力太重要了,从这个名字上你也能看出来,这个能力跟科研并没有直接的关联,实际上它是一种综合能力。但如果你在科研时期能把这样的一个能力锻炼好,他对你以后一定是大有裨益的。所以这一章老师会教你该如何去锻炼、提升这种能力。这是第五则。

好,接下来我们来讲第六则,拖延枷锁在于结构复杂能力的实现。那么提到拖延这个词呢,大家应该都不陌生,它好仿佛是现在咱们一个研究生的一个常态啊。很多人呢因为拖延呢觉得自己懒,不能为自己的人生负责。

或者觉得自己的能力太差,进而开始不断地自责内耗,然后草草定义自己的人生,我的人生只能这样,只能那样。老师在这一章想跟你说,拖延其实不是因为你懒,也不是因为你不具备科研的能力。很多情况下,它是一种人在面对困难的时候一种正常的心理逃避、回避这样一个保护的状态。那你要接受它,认可它。在明确了拖延产生的原因之后呢,老师会试图用自己的一些经验和方法去教你,如何能在一定程度上克服拖延,这是第六则。

好,咱们来到第七则,常怀爱主人翁意识,每件事情都是在修炼。大家可以回忆一下,你有没有过这样的一些想法和经历。比如说我现在才研一,我现在才大四啊,这我不懂那个我也不懂,这我能做好吗?老师我一定要做这个吗?那老师,你要是一定要让我做这个,能不能让师兄带带我?然后你心里想的是,哎师兄带我,那我就尽量的去做好他分配给我的任务就好了。就是你会有意无意地拿自己当前的身份去定义做事的态度和方式,总觉得这件事不用我操心,出了问题师兄可以顶着,老师可以顶着。

同学们,你一定要深刻地意识到,你们现在是祖国灿烂的花朵,你不是老师,也不是在体制内上班的一个大萝卜。请相信老师,你之所以以后会有做事不受人摆布、拥有自我选择余地,是因为你在年轻的时候就练就了可以替自己做选择的能力。那这一章呢老师会结合一些具体的例子,告诉你该怎么想、怎么去做,来提升这样属于你自己的能力,这是第七则。

接下来呢我们来讲第八则,玩得好和科研做得好绝不冲突。我相信很多经历过科研的同学们,或多或少都有以下的这样一个心路历程。比如说:老师,我明明时间都给科研了,但是朋友来我的城市,我说我没有空;同学找我一起去旅游,我说我没有空;我连陪对象的时间也都没有了。但是我的科研呢依旧没有什么好的进展。我觉得对不起自己,我没有好好享受本该我在这个大好年华应该能够享受的大学时光。但是呢我又觉得自己科研能力一般般,我只能靠每天强行地透视自己待在实验室里,这样才能够让自己心安,算是对自己的一种负责。即使这样,你还是觉得每天的科研进展依旧不好,我过得很不开心。

有这些想法的同学们,老师想告诉你,你的这种想法其实大部分的同学都经历过。比如说你看你能够为了让自己心安、对自己负责,你能够强行把自己安在实验室里每天都去,虽然进展不好,这已经说明你做的很好了。因为什么?至少从这一方面能看得出你是一个想对自己负责的这么一个人。但是老师又想跟你说,实际上你现在这样的想法和做法都是存在问题的。在本章中呢我会明确地跟你说,一定要拿出时间去玩去放松,只有把该玩的时间踏踏实实地花出去,你的科研才反而能做得更高效。那我会解释原因,并告诉你应该如何有效地分配时间,并把自己的一些经验呢也分享给同学们。

当然我相信这里面有些老师读到这里,会感觉到可能通过各种原因想要去约束同学们做科研是吧。啊这些老师读到这里可能觉得不合适。我在这里想善意地提醒这些老师,我呢是一个把很多时间都花在了和学生沟通交流、处于一线的教育工作者,请你相信你的同行也就是我了。与其说让学生们按照打卡时间天天嵌在实验室里,不如给他们一些自由的时间专门地去放松。我理解有一些学生确实一点都坐不住,我们需要一些规范制度才能约束出他们来做科研。我也当老师这么多年,我也见过,我也能理解。但是呢他们也需要一些自由的时间去提高自己的科研效率,否则即使这部分时间你强行给他按到实验室里,他该没学没做的一点也不会落下。反而因为这一刀切,让那些本能通过踏实的放松去提高学习和科研效率的同学们失掉了这样一个提高的机会。这是第八则我想说的。

好,我们来到第九则,抑郁、焦虑是唤醒你的机遇,好好把握抑郁。大家应该容易理解了,焦虑呢,这里面注意不是指有的同学天天喊我焦虑啊。

我焦虑啊,不是那种焦虑啊,这里的焦虑是指有焦虑躯体化症状的那些同学们啊。比如说心慌、经常性的心慌气短胸闷濒死感、没日没夜的失眠、身体反复的不明原因的疼痛等等。这种有比较严重的焦虑躯体化症状的同学们,我相信呢,有一些同学在刚开始看到这十条目录的时候,第一眼就盯住这第九折,而且是死死的一直盯着它。你们可能在想啊,这一条是否能给你们带来一些希望或者是宽慰。

老师呢,想跟这群非常善良而又敏感的同学说,我非常理解你们,心疼你们,也在殷切的期待着你们身心恢复的那一天。我甚至可以说,这整个全部十条心法都是在为这第九条做陪衬。换句话说,哪怕我其他所有的心法建议同学们都不认可,或者都不以为然啊,这整个指南视频一个点赞都没有,但是如果这第九条也单单是这第九条啊,你能看到,毕竟它能升腾出一丝啊坚持下去的勇气和毅力,我都觉得我做的这一整个指南这一切都值了啊。

所以同学们老师要注意啊,我不是专业的心理老师,但是我真心的想为你们加油。加油的话呢,等我讲到这章的时候呢,再跟同学们细说好吧,这是第九则。好最后呢我们来到第十则啊,科研不守正,误的是一生道途。最近呢这个学术诚信这个词呢啊,因为耿同学这个网上的一个监督啊,又引起了大家的一定程度的关注啊。当然了,我们不能总靠监督或者是惩罚来约束我们的行为啊,所以呢在这一章节中呢,老师呢想通过一些自己的理解告诉大家,科研呢是一块十分难得的清净之地,只要你想啊,可以一个人都没有,只剩下学问和你。你以为你在做学问,实际上是在通过做学问而修己。科研筑基如是也好,以上呢就是咱们科研筑基指南的心法十则的全部概述内容好。

接下来啊,我们就简单介绍一下这份科研筑基指南内容呢我们当如何使用,也就是凡例五则。第一则,当指南内容与你导师的指导有冲突的时候,毫无疑问听你导师的啊,因为咱们的专业不同,背景也不同啊,我只是一个普普通通的计算机软件领域的老师啊。当我们的观点有冲突的时候,请一定一定尊重自己老师的专业性和他的意见,别到时候你老师说你听谁说的,然后你在那信誓旦旦的说,我听网上李老师说的,李老师说李老师啊,然后你说李老师你不知道李老师堂堂结丹后期大能你不知道啊,你可别在那瞎说啊。这个你瞧我这课呀也没要你钱是吧,这个我对你还还可以哈,别到时候被影老师的举报我在这妖言惑众。所以第一则非常重要,一定要听自己老师的啊,一定要听自己老师。

第二则,指南内容与你见解强烈冲突的时候啊,这一点应该是比较直观吧,当然听你的。别说这指南了,就是其他事情对吧,与你的见解有强烈冲突的时候,那肯定听自己的。第三点就有点微妙了,哎指南内容与你见解稍有冲突,稍有冲突,这就意味着啊,你也不是很确定自己的想法是不是一定是正确的或者是合适的对吧。好这种情况咱们就公平一点,咱们扔色子啊,当硬币抛起后立起时哦,听你的其他情况,听指南的啊。我相信这时候有的学生啊,有的同学就质疑了啊,凭啥呀,哎老师凭啥大概率要听你的,听指南的,你谁啊。

好老师呢接下来就简要的做一下自我介绍啊,就一页。我呢是南京大学计算机学院的教授啊,博士生导师,我的研究方向呢是计算机软件领域非常基础的一个研究方向,叫程序设计语言与程序分析呃,程序设计语言应该大家比较好理解,就是所有的软件呢都是编程语言编写的嘛,就是那个我们也叫做程序设计语言啊,哦同时也是计算机软件国际顶级期刊TOPLAS的负责程序设计语言与程序分析方向的associate editor啊。

有一件事情老师呢需要给大家明确的解释,我不是什么杰青长江大佬,真正的杰青长江大佬正在忙碌的啊为国家做贡献的,而且老师呢也没有任何主持的大项目啊,啊同时呢像不同专业他有隶属的国家级的或者省级人才计划呢,老师也没有啊,可以说我就是一个纯散修啊。但是有一件事情呢,我觉得我还是值得称道的,就是我有一个跟我有14年科研经历的啊在一起科研的一个是亲兄弟的一个学术搭档啊,谭天老师啊,了解我和谭添老师的小伙伴们应该知道啊,这里我就时间关系我就不多说了。

好吧,这我和谭天老师的合影啊。老师呢虽然不是什么大佬,但是呢老师在科研方面呢还是有一定的精力的啊。呃像在程序设计语言呃领域呢,我们国际上最顶级的期刊和会议PLDI啊,POPL啊,这分别对应的是其他领域的sciencenature,nature和cell。这里一定要注意哦,我丝毫没有想碰瓷sciencenature的意思,就是我没有说这个PLDI POPL的档次和nature长意思一样的,我没有这么说啊,我只是想做一个类比,就是在其他领域sciencenature他们最顶级的是吧,在我们领域的PLDI POPL,这也是我们最顶级最top的啊,只想做一个类比而已啊。

这个这个现在啊,各个高校动不动就是需要几篇science,几篇nature,仿佛这个搞计算机的这帮人就不是亲生的,一样啊。所以说我们也不敢去碰瓷这些巨型刊物啊,所以这里面大家要理解啊,老师只是做一个类比好吧。那在这些顶会顶刊上呢,在过去的5年呢,我一共有12篇论文,这个学生们帮我统计了一下,说应该是过去5年,我国内内地高校学者当中应该是数量排第一,但是我一听我觉得肯定不是这么回事啊,所以我也没敢写第一随便写,顶多写个国内top。因为老师自己深知啊,无论像我们南大还有北大,还有全国各地的高校,比老师优秀的程序设计语言领域的这些学者,比老师比老师优秀的有很多,而且呢程序设计原理,这些学者呢大多数都是非常低调的啊。

啊同学们慎重看重,看这个看这个数量,好吧啊,老师在这里面提一下,只想说老师在论文发表啊,科研这方面还是有一定经验的。那么有一点我还是觉得值得提一下的,就是这12篇工作呢,呃大部分呢啊发表的是不同的学生啊,那么他们大部分呢都是本科生,硕士生或者低年级的博士生啊,这个一方面说明这个我的学生本身啊,他能力还是学生能力本身是非常强的啊,另一方面也侧面说明了老师对于学生的指导,在一定的程度上也是可以起到一定的帮助的。所以同学们在读指南内容的时候,我希望呢你们能更用心的去听一听,老师的一些经验啊和想法,好吧,这是关于论文。

当然了,像我们做军用软件领域研究的科研成果呢,不光有论文啊,我们还有相应的系统啊和工具,希望被更多呢科研人员去使用啊,以增强我们研究的一个影响力。那么我和谭晶老师呢花了3年时间,我们两个人设计研发出了泰勒,这个系统,是国际领先的通用型的软件程序分析平台。那我们先是花3年打造,然后接下来3年由我们同同我们的学生啊,加进来一起建设,现在6年过去了啊,我们这个泰克系统,现在已经有20多家企业来使用,包括华为直接跳动腾讯啊,英伟达等等啊。

在有就是240所,应该现在是由海内外的高校师生来使用,包括咱们国内清华北大啊,大部分的985高校和大部分的头部的二幺的高校啊,以及咱们国家台湾地区啊,还有像英国,澳洲,瑞典,俄罗斯,荷兰,美国,加拿大,瑞士,新加坡,日本啊等等,这个一个国家就立一个学校了啊,这个还是有蛮多知名高校在使用的啊,就是泰勒这个系统。那么其实关于泰勒呢啊,我和谭天老师是如何回国之后,开始加入南大之后,一点点建设它,然后呢,这个建设过程当中的这个心路历程是什么样子的,一线的科研经历又是什么样子的,我之前写过一篇啊长文啊,发在了网上,大家有兴趣的可以去看一下啊,这里就不多说了。

此外呢我们又带着我们的学生啊,花了4年的时间做出了集合这个系统,这个是国际首个通用型硬件程序分析平台,这个系统,这个可以说是真的从0~1的科研工作,因为这我们在做这个集合的时候,没有任何一篇文章可以参考啊,啊做出来之后呢,目前也没有国际可以对标的平台。那么这个平台发布的比较晚,是今年初发布的,现在在发布仅半年,就有50多所海内外的高校申请人使用,包括咱们国内的北大啊,清华啊,中科院的各种研究所呀,复旦浙大,东南等等,国内这些卷机硬件方向比较突出的一些学校都在申请使用啊,也包括像美国麻国理工,麻省理工学院啊,UCLA啊,主加理工啊,像德国,俄罗斯,英国和加拿大一些学校也在申请的使用啊。

啊,实际上关于“契合”呢,啊我们是如何带着学生,以及我们如何被学生带飞,把这个集合这个系统做出来,这么一个整个这个经验或者是心理过程啊,我也总结成了一篇文章放在网上,大家还感兴趣的也可以去看一下,好吧。总的来说,老师希望通过这一页的自我介绍啊,向同学们传达一个我的想法:就是虽然老师不是大佬,但是老师科研有门道。

所以同学们,当你在读这个指南的时候啊,发现自己的一些见解啊,跟老师这个指南的内容稍微有冲突的时候啊,请你呢也多相信老师一点点啊,好吧。那么,整个科研助理指南的前言部分的介绍已经结束了,那接下来我们就将逐一章节,对每一则新法展开详细的介绍。谢谢大家。谢谢大家

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