高校科研学习个人心得体会

高校科研学习个人心得体会从xx年的9月份入学，到xx年10月31日的今天，我已经度过了硕士研究生活的前14个月。我不得不感慨时间如白驹过隙，眨眼间我的硕士生涯已过去了将近二分之一。去年刚入学时我对于科学研究满满的崇拜，正是这种知识崇拜使得科研在我心里被赋予了至高无上的神圣地位。如今，我也半步迈进了科研的大门，此刻我的心里似乎变得愈发平静。内心的平静不是因为被实验失败、灵感架空的打击后的沮丧，也不是对新鲜事物的激情退散，而更似乎是经过一年的科研实践感受，让我褪去了初出茅庐时的稚嫩与轻浮，留下了的更深沉的探索未知的渴望。当我踏入xxxx实验室的大门时，就开始思考如何才能在这个领域做出好的研究。尽管我对自己一直充满了自信，但面对自己寥寥无几的科研经历和陌生的科研领域，心里总会感到一丝畏惧。对于课题组里不尽相同的几个方向，我是完全陌生的，甚至无法对课题组发表的论文有一个比较完整的认识。我首次实践了笨鸟要先飞的道理，积极阅读相关文献，了解科研工作进展。我承认，这是一个被动的过程，因为我并没有太多兴趣投入到阅读这个陌生领域的文献当中。在充分阅读了课题组准备的论文资料之后，我终于对课题组各个研究方向有了更加直观的了解，也逐渐明白研究工作的形式内容以及浅层的意义。凭借着为数不多的实验经验与并不可靠的物理直觉，我莫名觉得可拉伸薄膜晶体管是个比较简单的方向，比较容易出成果。我当时做出如此判断的理由如下：首先我断定本征可拉伸薄膜晶体管一定是一个新兴的研究方向，特别是我们组对于可拉伸薄膜晶体管的研究也仅仅是在19级的师兄师姐那才开展的；其次，对于本征可拉伸薄膜晶体管而言，碳纳米管网络做电极和沟道具有天然的优势，核心部件是可拉伸栅极介质材料，因此我可以快速明确要研究的问题切入点。在这种情况下，我并没有在意我的研究兴趣所在，而是在急于求成的心态的驱使下，理所当然地选择了可拉伸薄膜晶体管这个研究方向，并着力于对可拉伸栅介质材料的改善。由于浩x师兄和紫x师姐的工作比较类似，我天真地萌生出再换一种栅介质材料，“水”一篇论文的想法。因此，在前几个月里，我充分调研了可拉伸高介电常数的聚合物材料。然而，魏x师兄论文的发表彻底打消了我初期的幼稚想法。尽管这种低俗的科研品味亟待提升，独立思考的习惯还是给我带来一些现在看来大方向还算正确的解决思路。阅读论文时，我很快发现了SiO2牺牲层方案的固有缺陷，并思考如何解决这些问题。我当时提出了三种解决方案，方案一是想找到一种牺牲层材料，它可以通过某种方式与介质层融为一体，或者经过一定的时间自动进入有机介质层中；方案二是这种牺牲层材料最后可以通过某种方式使之气化，或者液化，通过分层效应去除掉；方案三是找到一种可恢复的有机聚合物，使得其被轰击损伤后可以恢复。由于对实验没有直观的感受，我没能找到这些材料。后来看到魏x师兄的论文后我倍感惊喜，既惊叹于釜底抽薪式的反直觉玄妙，又惊叹于器件的超高性能，但同时带来的，还有一种落空感。我感觉所有的问题如数解决，没有更多的改进点了。正是从这一刻开始，我彻底放平了先前浮躁的心态，平心静气地阅读文献，复现实验。当学会了如何制备器件，并广泛阅读了文献，做了几次学术报告后，我对可拉伸薄膜晶体管这个方向有了一个较为全面的认识。我开始思考这个领域今后发展的趋势以及所面临的困境。在凌x师兄的一次组会报告的启发下，我开始思考如何实现一个N型本征可拉伸碳纳米管薄膜晶体管，这得到了导师的大力支持。本征可拉伸CMOS的研究还是一片空白，原因之一就是实现有机半导体或是碳纳米管导电类型的转变并不是一件容易的事情。朝着让碳管导电类型转N这个方向，我充分调研了相关文献，并基于文献和理论提出PEI是让碳管化学掺杂转N最为有效的方法。考虑到石墨烯的电子结构与碳管电子结构的相似性，我又调研了石墨烯转N的相关文献，最后确定了用在石墨烯可行的PEI混合PEG来让碳管转N的方案，这是用一种用旧方法解决新问题的策略。以这篇论文为参考，我第一次展开了实验来验证自己提出的想法。经过一次实验后，结果不尽人意，当时也临近放假，因此我没能进行更多的尝试。几次实验失败无法反应问题实质，我确实需要做更多的尝试来验证这个花费了很多时间才得出的方案。但是今天回过头来看，我确实太贪婪了，今后继续开展这个实验时，我会先考虑用最简单的PEI方案，工艺稳定后再进行其他改进。第一次系统地完成实验并撰写科学论文，也是在碳管转N失败的那个时间点。魏x师兄在测试中发现了器件在光照下电流增大的现象，并把这个实验现象毫无保留地告诉了我。师兄告诉我要提出一个模型作为解释，我非常高兴地开展了这个工作。在这时我发现我确实对于模型机理研究有着更加强烈的兴趣。为了确定光吸收的位置，我设计了两个对照实验，从而可以找到模型构建的切入点。在魏宏师兄的全力协助下，我完成了这两组对照试验，并确定了这个效应是发生在硅栅极和PUU介质层之间的。在已有的知识体系下，并结合器件阈值电压漂移的实验现象，我大胆地提出了光致电子捕获模型来解释，在撰写论文时，我还给它起了一个好听的名字————光致静电掺杂效应。当论文撰写完成后，我获得了满满的成就感。回想这段科研经历时会发现，它并不严谨，也没有深刻的科学意义，但却成为了我学以致用的首次实践。这项科研工作仅仅经过了假说-演绎的前两个阶段，即发现了某个现象，然后提出理论模型进行解释，而一个好的科学研究往往还要设计实验作证理论，并能预测新的实验现象并能进一步通过实验进行验证。为了做到严谨的科研态度，后面我还需要进一步设计实验来验证或者修改这个模型，朝着好的科研更进一步。什么才是真正的科研呢?我来不及思考，但还有些感触。在寻找研究的切入点时，我的第一反应就是在前人的工作基础上找出它可能存在的缺点或漏洞，从而针对性地改进。事实上不论我改动幅度的大小，都是在半无意识的情况下进行的————即要么不了解背后的科学原理，盲目跟风模仿或类比他人进行改动；要么不清楚科学原理，凭借直觉进行改动。这种半无意识的改动本质上只是经验试错，实验结果往往无法达到我们的预期。但是，试错虽然不是科研，但称得上是科研的前奏，因为广为接受的科学原理往往都是在不断的试错中积累经验总结升华而成的。在魏x师兄的论文中，我看到了科研的庐山真面目。利用已知将不可能变为可能，就是科研。对于前人工作的缺点，我们首先要清楚地知道背后的核心问题，即找出现在的不可能。然后根据已知的普遍接受的理论，在前人的工作上针对某个缺点进行改良，或者从头设计新的方法，从而达到将不可能变为可能的目的。不管是用旧方法解决了新问题，还是用新方法解决了旧问题，科研都是在一定的理论基础上的有意识的能动过程。对于一个新兴的领域，旧的理论框架往往很难解释所有的现象，新的理论就应运而生了。当一个理论创新完整地走过了假说演绎的五步，就是一个经得起推敲的开创性工作了。倘若能得出一个普适性结论，并能对生产力产生深刻影响，那将改变人类社会发展轨迹，称得上科研的顶峰。然而，难道只有做出震惊世界、轰动全球的成果，才算是真正的科研吗?显然不是如此。科研切忌心浮气躁，完美主义。科研的本质其实是“Contributiontotheliterature”，即拓展人类的认知范围，科研的价值在于能够让别人受到启发，一味的追求顶刊只会舍本逐末。期刊尚且分等级，新的认知不论大小，都有它的价值，盲目追求发表顶刊不可取，藐视自己的科研也不可取。因此，读文章时我们不能戴有色眼镜，不管是一区二区，能从中受到启发就是好文章，力求做到知微见著；有了实验成果后投文章时，即使成果达不到更高等级的期刊，但能通过发表论文的方式让更多的人受到启发，就是值得的。树立正确的科研观是科研的第一步，能让别人获得启发的的前提是数据真实有效，数据造假、掩盖事实危害的不只是我们自己，更会误导他人。那这种损人不利己的行为，为什么屡禁不止呢?讨论这个问题之前，我们不得不回到更加原始的论题，我们为什么选择来读硕士，做科研?社会内卷、就业压力大让很多人被动地选择了做科研，而更多的人涌入了科研本身是一件好事。但是，如果抱着混学历的心态，为了达到毕业的目的进行论文灌水甚至造假，就是误入歧途，危害社会了。我认为造成这种心态和行为的根本原因在于他们本能地认为科研与今后的发展规划几乎没有任何关系。无法找到科研对于自我的价值造成了这种一边疯狂内卷挤进科研的大门，一边又着急逃离科研圈的割裂心态。理性的思考过后，我认为做科研对于我们个人的意义还在于能够培养科学的思维方式，获得美学意义上的精神震撼。但是，我能用这些去说服他们吗?尽管很多时候我并没能说服自己。我想，还是“细推物理须行乐，何用浮荣绊此身”吧。