工学领域主要研究手段

古代的中国,理工科不发达,但朝廷里也还是有相关的部分。比如清朝时期,六部里设有工部。现代社会科学技术快速发展,基本可以认为工学/工科是最为庞大的学科了。工学里又包括了众多学科,每个学科之间有如鸿沟般的隔阂。

 

最近在思考不同的学科之间的关联,研究手段可能也算是其中之一吧。虽然包括了众多不同的学科,但是总体而言,工学领域的研究手段主要包括:实验、模拟、调查。

 

具体谈实验,又有很多分类,比如按照时长:长期连续实验,短期实验。按照种类:物性、生物、化学、结构、材料等都有各自的实验特点。而即便都是同一门学科的实验,也有很多不同,比如都是生物学科的,有的可能是提取DNA,有的可能是研究蛋白质,还有的可能是宏观的动植物方面的实验。但总归是运用实验的方法去做一些新的尝试,通过分析实验结果来对实验的过程或者方法等做评估,而后提出改进的建议或者进一步做新的尝试。如果实验结果很不理想,比如实验条件设定有问题,那就可能得重新再来。另外,一些实验需要多次重复尝试,看是否具有很好的可再现性,如果不能重复得到类似的结果,这个实验得出的结论可能只是巧合,并不能作为某一个领域的科学依据。

 

模拟一般不需要做实验,而是利用计算机和软件去做分析或者计算。比如数值模拟,是经常利用到的一种方式。通过模拟,可以达到预测实验的效果,甚至可以做出一些实验无法实施的科学结果。具体一点的话,有些研究是利用现有的可视化软件,输入一些条件和数值即可进行模拟分析。还有一些没有可视化软件或者没有可以利用的软件,需要科研人员向计算机发送指令或者通过编程来进行。虽然省去了做实验的麻烦,但是设定环境、条件、编写指令也还是得花费一些时间。

 

调查,一般是对现有的工艺、产业去做调查分析。通过调查内容和结果,去做对比分析或者针对某个具体的问题进行深入研究。这个对比,可能是不同的工艺流程的对比,也可能是把调查对象的内容和理论值去做比较并且给出理由和建议。和社科类领域不同的是,工学的调查研究一般是对于某个工艺流程或者某项技术进行调研,而社科类常用的手段比如调查问卷、采访调查的形式的调研方式在工学领域很少用到。

 

我刚好这三种研究手段都有运用,这些手段里一般最耗钱的是实验,最累的也是实验但是或许又最有成就感的。模拟虽然不会耗费实验器材或者消耗品,但是对计算机的要求很高,另外如果没有实验的话科研成果或许还是有一定的限制。调查比较务实,成本也不会太高,但是研究成果可能没有大的突破或者往往不会被特别关注。

 

当然,有很多领域,无法靠单一的手段去做研究。不仅是手段需要多元化,而且还会跨学科和跨专业领域。比如工学分别和农学,理学,医学等融合,衍生出很多过去没有的学科。这些已有的或是新型的交叉学科也发展地越来越受系统、完善。从申请科研基金的角度来看,多手段多领域可能也是一种提升竞争力的方式吧。

作者: 小鸡啄米

小鸡啄米,一种严谨的态度。

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