[toc] --- 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][1] 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。 ![km-project overview.jpg-74.7kB][2] ## 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][3] - name-year 命名，jabref模式； ![name-year.jpg-51.8kB][4] 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][5] 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][6] 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][7]。 ![tree.jpg-9.8kB][8] # 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][9] 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][10] ## 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。 ![keyword-filter.jpg-46.9kB][11] # 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。 ![sub-experiments.jpg-19.7kB][12] 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][13] 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][14] 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][15] ## 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； ![photos-experiment.jpg-104.3kB][16] # 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][17] --- 未完待续。。。 [1]: http://static.zybuluo.com/frank0449/r36xfeqqocemt1d6ypvjqjim/km-project.jpg [2]: http://static.zybuluo.com/frank0449/fsqa2luxpzlbru4xo65x1ngr/km-project%20overview.jpg [3]: http://static.zybuluo.com/frank0449/jqlqc6io3jblrj8m8gqipr6t/year-title.jpg [4]: http://static.zybuluo.com/frank0449/zfa5wxyigrczu6scapqo0gfb/name-year.jpg [5]: http://static.zybuluo.com/frank0449/4eluly52icqsqplw5nw3g2h3/jabref.jpg [6]: http://static.zybuluo.com/frank0449/0al9hs657yel7zwooss1mbw1/readme.jpg [7]: http://www.jianshu.com/p/9afef29104d3 [8]: http://static.zybuluo.com/frank0449/k2fm02wv1l80qsqqoewgm5rf/tree.jpg [9]: http://static.zybuluo.com/frank0449/76wkmo9y93oppjnplz1cvb3g/research-progress.jpg [10]: http://static.zybuluo.com/frank0449/agzy23b5hvdjsycjswg6f0p0/research-memo.jpg [11]: http://static.zybuluo.com/frank0449/320r1fhumk10syvpjy29sryg/keyword-filter.jpg [12]: http://static.zybuluo.com/frank0449/71tjvjsjaqz8uul6zpkmykuh/sub-experiments.jpg [13]: http://static.zybuluo.com/frank0449/h71k510bqit2nrp55j0emscx/data-directory.jpg [14]: http://static.zybuluo.com/frank0449/22g2bne8c58rasdipvkulf86/html-report.jpg [15]: http://static.zybuluo.com/frank0449/9tqng740ld66nf830tdu8t8a/Excel-report.jpg [16]: http://static.zybuluo.com/frank0449/jny7blofsokkq81e38jlypca/photos-experiment.jpg [17]: http://static.zybuluo.com/frank0449/l4bwfxpm9hzz7com1qhqdkca/T404-example.jpg