本帖最后由 盈袖暗香 于 2017-11-2 13:43 编辑
让汗水流向远方（五）实验室的学习与生活
大家好，今天我们来聊一聊本科生在实验室里要注意的事情。
不管我们的大学生涯重心有没有放在学术研究上，也不管我们进入实验室的目的是什么，既然已经到实验室了，那我们就总要想办法在实验室里好好的做事情，努力学到本领，提升自己的竞争力。
首先我来描述一下实验室工作的具体情况。对于本科生来说，实际的学术科研工作最困难的无非就是上手阶段。难在何处？并非难在需要学习的东西本身有多么高深多么不好理解。事实上再高深的东西也是可以弄明白的。问题是：没有教材。
还记得我在前面的主题里面提到过，深入进行学术研究往往很难维持一个特别高的GPA，原因是思维方式已经变了。学术研究涉及的都是真正的科研前沿，所涉及的理论、实验技术与方法、来龙去脉和历史问题等等，是绝对不可能存在一个已经总结好的教材式材料的。我们能够学习的途径一般只有去翻阅杂乱的科研论文，这些论文里虽然会包含我们需要的信息，但是不系统，也没有人告诉我们应该先看哪个再看哪个，哪个是对的哪个是错的（学术论文有错误的情况太多了）。更有很多内容，都是一些经验性的东西，连纸质材料都没有，只能靠不停地问、以及自己摸索。这对我们大部分同学会是一个不小的挑战，因为这跟我们之前中学阶段的书本学习非常不一样。经常有人说，实际工作和书本学习是不一样的。到底不一样在哪？概括来说，课本与课堂教育无论从内容还是方式上完全偏向如何解决一个问题。但是实际工作中真正的难点永远在于发现问题在哪里。
从学习方法和学习过程的角度来说，我们可以举这样一个例子。我们要高考，想拿个好成绩。于是我们要去上课，要做练习题，要做模拟考试，等等。我们要花大量的时间，可能很多同学觉得高考考出高分很不容易。但是只需要稍微做点改变，大家就会发现原来高考对于我们已经把难度降低了这么多。
怎么改变？很简单。不告诉你高考大纲是什么，就是个大概范围。每周要上多少节数学课？多少节语文课？这个要我们自己分配。哪套练习题好，哪套不好，要我们自己选择。高考题目都是什么样子？题库里都是什么题？要我们自己去研究。高中三年，要花多久来学习知识，多久来训练，怎么分配时间？而且最重要的是，自己到底准备的怎么样，哪些方面有欠缺哪些方面没有，这个也要我们自己来评定。一句话：离开学校，在家自学。所有刚才那些学校已经凭借多年经验设计好的东西统统没有了。这就是在实验室里的学习工作的真实状态。没有人总结教材，没有人给我们梳理大纲。是的，当然，我们可以问师兄、问老师。但是我们只能问具体的问题，比如这句话是什么意思啦，这个东西这样设计是什么理由啦，等等。我们不能问：这件事情从头到尾是怎么做的？没有人有时间回答这样的问题的。也就是说，问问题都是建立在已经具有一定自我理解的基础上的。也没有人来提示我们先看什么再看什么。也就是说，我们的主要工作，已经从获取知识变成了找到知识。相对来说，找到知识要困难的多。而且找到的知识对不对？是不是真的相关内容，这个也要我们自己去判断。这就是实验室的学习状态。没有这个心理准备是不可能在实验室有好的结果的。
从学习和学术研究工作的具体内容来说，我们还可以这样举例子。我们在教室里做的最多的事情是什么？解题，一切为了解题。解题的时候，给出一道题目，我们知道这是哪个科目，甚至一看就知道是哪一章的内容。我们知道这道题不会超纲，所以不管能不能解出来，我们一定知道要在哪个方向上去试，试不出来一定是哪些小细节出了问题。证明题一定能够被证明，计算题一定存在解。甚至我们在考试的时候发现自己的思路会导致一个非常麻烦的解法，那我们就会意识到这个思路是错的。因为不可能在考场上出一道题需要计算三个钟头的。我们的解题过程，就是在种种开挂搬的提示下完成的。
可是实际的研究工作往往是，一道题，不告诉我们到底是数学还是物理还是化学，有可能都要用。也许会用到我们没学过的东西，也许幼儿园知识就行了，也许都要用。证明题不一定是真命题，计算题不一定有解。一种解法做不出来，也许是自己计算有问题，也许是方向有问题，也许是都有问题。即使方法正确，也许三五分钟就能解出来，也许三五年才能解出来。而且最重要的是，结果正确与否你不知道，有可能是在今后的什么重要问题里面才会冒出来坑你一把。这个时候，我们会体会到，知道大纲就像是开挂一样的提示信息，瞬间能够把难度和工作量降低99%。
如上两点就是实验室学习的最主要特点。这些都是现实，而且广大家长们会有共鸣，因为我们知道人生中的所有问题都是找到个方向要比具体做事难的多。理解了这些事实以后，我们就能发现很多同学的想法是多么幼稚。我听过无数的同学跟我说过，觉得实验室不好。最多的理由就是：导师不管我，也不教我，就丢给我几篇文献让我看，我一个本科生怎么可能看得明白。导师为什么就给我们几篇文献？原因太简单了，他真的只能拿出这几篇文献，他自己都是靠看这几篇文献摸索方向的！他要是手里有一套学科入门教材，他早就拿出来给你了！
基于上面的事实，我们在实验室里最重要的一个原则就是：万事主动！为什么要主动？是为了给导师一个好印象么？不不，是因为实际工作真的是靠被动的方式学不到的，只能靠我们主动问。我给大家举两个例子，大家看看主动的学生和不主动的学生差在哪里。
例子一，s同学。进实验室的时候大二，算是很早了。给导师发了封邮件，想谈谈进实验室的事情。导师回了一个我这个学期太忙，下学期再说。于是到了下学期，又发了一封邮件，导师说行，进实验室来看看吧。进入实验室以后，并没有安排什么特殊工作，就是感受感受。过了大概半个学期，导师安排了一篇论文，是跟实验室工作内容有关的基础文献，说你好好读读，过一个月给个读后感什么的。s同学觉得看文献不算是正经工作，但是还是去看了。一个多月以后，s同学大概读了读，不过导师也没催他。于是他有读了读，又过了一个月，整理出来了结果，给了个汇报。然后导师就让师兄安排了个入门事情给他做。做的过程中，说是要给这位同学提供点材料和范例，但是师兄也都是想起来就给一点，没想起来就先放着。又过了一个学期，慢慢的把这些材料和范例凑齐了，可以开始工作了。但是：这位同学已经要毕业了，所以大概按照范例重复了一下这个具体过程，差不多就算是一个结果了。
我们先点评一下，因为上面的实验室生活简直是太普遍了。在我接触到的学生当中，至少80%都是这样的状态。我们从最开始来说。给导师发了邮件，导师说太忙下个学期再说。。。就真的下个学期再说啊，我们有几个学期能浪费啊。导师说这话，确实是人家忙。这个礼拜忙就下个礼拜再说呗。真对这个实验室感兴趣，多问几次，导师不可能连抽空跟你聊聊的时间都没有啊。然后进了实验室，过了好几个星期没有安排工作。导师又不是我们爹妈，他凭什么主动来安排工作。越大的教授越忙，他连自己老婆都未必有太多时间陪，我们难道还指望他来主动给我们安排工作么。而且严肃地说，导师在没有确认学生能力的时候，也不应该把具体工作交给学生，因为这样对学术研究本身太不负责任了。然后就是给了篇文献让我们看。我听到非常多同学抱怨说进了实验室就给文献，不给安排正经工作。看文献难道不是正经工作么，文献都不看，我们要如何开始工作？而且，导师说看一个月就看一个月，整个大学也就是48个月而已。我们就不能早点看完早点汇报么。后来，布置了任务，师兄也没太管他，他也不知道去催催师兄。结果早早就开始准备进实验室了，却在实验室里浪费了时间，什么都没有做成。 下面我们再给个正面的实际例子。例子二，y同学。进实验室的是后大二，导师没有安排工作，嫌他年级低基础太差，连文献都懒得给他看，就说了一句，你自己先去看看高年级课程再说吧。于是这位同学开始自己看高年级课程，一个学期，从量子力学开始自学到了量子场论。其实并没有学的多透彻，但是他总是去找导师讨论自己学习中遇到的问题。经常是去找导师，导师说没空，下礼拜再说。但是这位同学一般不会等到下礼拜，而是第二天再去。如果导师还是没空，那就算了。万一有空就抓住导师问问题。这样一来，每次导师说下周再说的事情，总能在三两天内就讨论完。后来导师发现他比较主动，就顺手丢了个工作给他。这个工作后来发现其实很不靠谱，就是个调研工作，而且调研的是导师自己都知道不可能做得出来的东西。其实就是他很忙，打发这个同学的。不过这位同学并没有排斥，而是尽自己的最大努力做了调研。当然，什么都不懂是不可能有结果的。但是几天以后，这位同学拿着自己的整理结果去找导师，承认自己什么都没看明白。但是他仔细列出来了什么地方没明白，并且还是给出了一个他自己得出的结论（当然实际上是毫无道理的）。导师这个时候很感动，就说，你要是想做实际工作，那我就换个正经的工作给你做把。而现在距离他进实验室，不过过了半年而已。
就这样，这位同学慢慢开始承担实际工作。从简单工作开始，再到复杂工作，一个一个完成。最后，他在本科结束之前就被导师确定为整个实验室最重要物理研究课题的负责人。还记得之前讨论本科生的学术研究这一主题里我们举了三个顶级的本科生做学术的例子么，这位同学就是其中之一。这位同学主动到什么地步？每周实验室开组会，大家一起讨论工作进度。这位同学总觉得，周一组会，万一我周二有个问题，难道还要等到下周一再讨论么？于是他喜欢直接找导师汇报工作，讨论物理问题。当然，大部分时间导师都没空。但是大部分情况下，也绝对在三两天内就把这个问题解决了。以至于到后来，导师的习惯都被改变了，喜欢有问题马上讨论，而不是安排一个固定的组会时间。
当然，这位同学的主动性绝对是靠强大的物理兴趣驱使出来的。每个人在兴趣相对的时候，都会驱使出这样的主动性。这就是我们为什么强调一定要有兴趣。不过抛开兴趣不谈，我们上面两个真是的例子，就是想让大家看到，在实验室里的主观能动性有多么重要。很多时候导师说他忙，他是真的忙。今天不行就明天再去问问，总会有时间的。导师给我们一篇论文，他自己难道不知道我们肯定是看不懂的么？他当然知道。很多时候，导师也只是看看我们的反应和状态，毕竟他要考察我们以后才能决定是不是把真正的科研工作交给我们。前面我就说了，或许提供科研工作，在大方向上知道我们，这是导师的工作。但是在此之前，打动导师，证明自己的能力，这是我们应该做的事情。如果一个导师不问青红皂白，进来个学生就能把实际工作交给他，那这个导师对学术也太不小心了。每个导师考察学生的方式不一样。我们应该把心态放平静，本着珍惜机会、给自己涨本事的心态在实验室里工作学习，一定能够有好的结果，为我们今后的深造打下扎实的基础。
好了，我们今天就聊到这里。最近几个主题我们聊的都是些具体的问题。做个预告，下一主题我们聊些大方向上的东西：让汗水流向远方（六）为什么在科大总要围着学术转？预告版面：放飞之路。谢谢大家。
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