如何做研究與寫論文

^_____ 成大土木系講座教授 譚建國專題演講實錄

這個題目很大，看起來也滿嚴肅的。我將從以下幾點：學習與研究、研究規劃與論文寫作、學術論文之組織、學術論文審查重點、論文創見與重要性之要素等方面來說明。

在四百多年前，克普勒(Kepler)的時代，還沒有現代文明，人類還存在一些基本生活與物質需求的問題。當時，克普勒卻投注很多心力，廢寢忘食地探討星體的運行規律，研究他的老師蒐集的大量天文資料。很多人不以為然，質問他：「告訴我，你那全套的天文學對一個飢餓的肚子有什麼幫助？」他說了下面這段話回應：「人們可以容忍畫家，因為他們可以提供眼福；容忍音樂家，因為他們可以提供耳福，卻不問它們對飢餓的肚子有沒有幫助。他們因為提供這些聲色之娛，不但受人寬容，甚至獲取榮耀。研究者提供的是心智之娛。對耳目之娛加以稱頌，對心智之娛加以毀傷，是何等不智。這是與自然相違，有失天合的。我們不會問鳥類歌唱是為了獲取什麼，因為你我了解鳥是生以為唱的。同樣地，我們也不應該質疑為什麼人類要以如許的心智，努力探索星空的奧秘。」克普勒的研究影響了近代物理的發展，基於他的研究，牛頓發現了萬有引力。Kepler時代全世界的大學很少，如今大學林立，每個大學還有碩士班、博士班，研究就比較功利一點。往往現今做研究要緊的不是你作的題目，而是你的指導教授。有一個兔子做論文的故事，很有趣，值得一提(附錄一)。

學習與研究

我們一生都應學習，不管是自我教育、學校教育，還是職場上或是社會教育。停止學習的人生是黑白的，不斷學習的人生是彩色的！我歸納學習與研究有三個成功的因素，第一是Motivation(動機，企圖心)，第二是Motivation，第三還是Motivation！學習與研究最重要就是企圖心，當然能力也很重要，但是最重要的是企圖心。回想我們成功的經驗，會成功都是因為我們自己主動投注心力，花了很多時間精力下去，如果是為了特殊目的去做事，達到目的之後，往往便停止了，缺乏繼續的動力。

學習和研究是有層次的。在學士階段，我們接受基礎知識，培養學習興趣與能力，問題已知，答案已知；知之即能有好的成績。在碩士階段，我們學習認識問題，發展研究興趣與能力，問題已(未)知，答案未知；好之即算不錯。到博士階段，我們訓練解決問題，強化研究興趣與能力，問題未(已)知，答案未知；樂之的層次最高。誠如論語雍也：「知之者不如好之者，好之者不如樂之者。」。

在此，要強調學位論文的重要性。在一流的大學很看重Ph.D.論文，一個大學與研究所的好壞，從它對Ph.D.論文的重視程度可見一斑。對Ph.D.學生的訓練是評鑑老師教學研究的一個依據，從一個老師收的Ph.D.學生，大概可以看出一個老師的層次，來者不拒，大概這個老師要求不高，本身也不怎麼樣。Ph.D.的研究過程是很獨特的經驗，從中經歷的克服困難與挫折的過程，能讓你看事物的角度有所改變。透過Ph.D.研究過程的洗禮，能將研究生轉化為一個獨立的研究工作者。Ph.D.學位也是開始學術生涯的基本條件。總歸來看，要想成為一個成功的研究人員，接受Ph.D.訓練是最好的投資。我鼓勵大家以後能夠攻讀博士學位。

回到研究主題，研究類型可以分為下面幾類。一、開啟新領域二、解決長久存在的問題 三、提出完整的理論架構或新的格式（formulation） 四、發明新的解析方法或實驗設計 五、獲得新結果或是不同以往的實驗或量測數據六、結果與現有理論相違 七、實驗驗證現有理論 八、對一個研究領域作全面性的探討。

那麼，要如何選擇研究題目呢？首先要把握量才適性的原則，考量個人興趣(品味)和擁有的基礎知識(能力)，再透過觸類旁通，平時多所涉獵，才能有所創新。很多得諾貝爾獎的人是整合或移置別的領域的方法而有發現的。在學校階段，重要的是：潛心學習，累積經驗。

研究規劃與論文寫作

研究規劃

一、首先要清楚研究的動機，主題是基礎研究還是應用研究？是理論性的，還是實務性的？

二、規劃研究重點與範疇，對相關重要文獻深入探討(critical literature survey)，以認清關鍵問題 (identify the key problems)，然後構思研究方法(new ideas or approach)。

三、撰寫研究計畫書：

1.評論相關文獻2.指出關鍵問題3.提出改善構想4.說明研究方法5.合理之經費需求。

四、計畫執行，調整研究重點。

五、撰寫論文，發表研究成果。

六、構思下階段研究課題。

對發表論文的看法

一、論文發表是研究的最終成果。(The ultimate result of research is publication.)

二、研究者之表現與受知取決於其論文的發表。(Researchers are measured and become known primarily by their publications.)

三、論文發表是典藏個人研究成果與紀錄研究貢獻的唯一可靠方式。(Publication is the only reliable way to archive your results and leaves a mark in a research area.)

如何寫好一篇學術論文？

這跟問如何做好一道好菜是一樣的。一道好菜要色、香、味俱全，取決於材料和手藝。不二法門，就是多吃、多看、多學。最重要的是有心學習，累積經驗。相對於好菜的色香味，論文的品質與可讀性取決於三點(3C)：論點清晰（clear），組織嚴謹（correct），表達簡要（concise）。寫好論文要把握表達簡要，論點清晰，組織嚴謹的原則。不二法門就是：多看、多學、多寫。

論文組織IMRAD (Introduction, Method, Results, and Discussions)

大約150年前法國Pasteur（巴斯特）在發表他對細菌的研究結果，論文的組織與寫作架構才逐漸確立。如今一篇嚴謹的學術論文大概包括九項：

一、題目 (Title)

以最少的字表達論文主題與研討內容。贅語不能太多。很多期刊規定題目不能超過20個字。

二、摘要 (Abstract)

為論文之縮影，力求簡潔扼要。摘要的目的是使讀者認知論文內容，決定是否值得細讀。

期刊一般規定在250字以內。摘要要扼要傳達以下訊息：1.主旨與範疇2.研究方法3.主要結果4.主要結論。另外要注意：1.避免陳述題外話2.不宜引用參考文獻3.不宜分段。

三、緒論 (Introduction)－起

等同於我們寫一篇文章的「起」。在緒論中重點為：為何研討此一主題？重要性何在？以往相關研究之不足與缺失？本研究之改善處與優點？學術論文之讀者主要為同行，重要期刊之審查者多曾研究過或正研究類似主題，有識者透過緒論即不難評斷文稿價值。

四、問題與研究方法 (Formulation and Method)－承

1.問題陳述清楚，假設合理，論點清晰。

2.符號應一致，定義清楚。

3.確認沒有不正確處與誤失。

4.避免不必要的推導與演算。

5.妨礙行文流暢與閱讀之推導或証明，若有必要，應置於附錄。

五、結果與討論 (Results and Discussion)－轉

1.針對問題提出具代表性之研究結果。

2.討論本文結果與他人研究結果之異同。

3.說明本文結果與試驗結果不符處。

4.討論基本假設之合理性。

5.說明結果之意義與本文研究不足處。

6.圖表數據宜無因次化，避免圖與表重複。

六、結論 (Conclusions)－合

1.扼要重述研究問題、主要結果或重要發現。

2.重要結論可用列舉方式。

3.若無具體結論，可用結語 (Closing Remarks, Concluding Remarks, Closure) 取代。

4.避免題外話與贅語，例如後續研究之類。

七、參考文獻 (References)

八、誌謝 (Acknowledgements)

九、附錄 (Appendix)

學術論文審查重點

我以五個代表性學術期刊的審查表格為例，說明一篇投稿論文之審查重點。

1. Journal of Chinese Institute of Civil and Hydraulic Engineering

2. Structural Engineering and Mechanics

3. Journal of Engineering Mechanics, ASCE

4. International Journal of Solids and Structures

5. Proceedings of the Royal Society, London

這些期刊的審查表格，若有需要，我可以提供，作為參考。

重要期刊共同審查要點

1.論文內容和主題是否適合投稿期刊

2.論文的原創性（originality）

3.研究題目的重要性（significance）

重要的結果一定要在緒論就講明，開門見山，直接了當，不要到最後才說明。學術論文不能有懸疑、隱喻，這與一般文學寫作，小說與詩大不相同。

4.寫作能力

是否具可讀性？表達是否清晰？有沒有不必要的圖表？是否有贅語？

論文創見與重要性之要素

Problem definition

指出關鍵問題，並指出前人的不足或有缺失之處，相關的文獻要廣泛涉獵。

Problem formulation

是新的主題，還是很多人做過的主題。坦白說，現在很難找到一個前無古人，後無來者的研究題目，很多論文都是別人曾做或正在做的，而你發現缺失，加以改善，就有貢獻。初始者，不宜陳義過高，要量才適性，發掘關鍵問題，逐漸培養研究能力與自信。

Problem solution

是否有新的或改良的解析方法，或試驗設計？

原創性與重要性可以分成四個層面

是解析的結果，還是數值的結果，是實驗的結果，還是量測的結果?

大致有四個等級：

新問題→新方法：最具重要性與原創性。

新問題→老方法：用現有的方法解決新問題，亦有價值。

老問題→新方法：如果新方法簡明系統，也能吸引人注意。

老問題→老方法：這種論文很難被期刊接受發表。

做任何研究要跳脫做習題的思維，如果研究做到像在做習題一樣，那就要趕快換題目了。要跳出為發表而發表的思維，雖然追求數量是人之常情，但到了某個層次後，論文的數量並不重要，追求品質更重要。

結語

1. Research：search是尋找，research就是再尋找。做研究其實就是，再尋找的過程，一個發現的過程，意即要去看看相關的文獻。過去的一些經典文獻或書籍，以前沒有時間讀，在踏上獨立研究之路前，要把他們讀過。對於一些基礎知識，不紮實的要重新加強，確實的將基礎能力培養好。此外，要增進寫作和發表的能力，培養說明自己的研究，公開講述給別人聽的能力。

2.論文校稿之前，最好找一個可以信任的同儕，給你些意見，幫你看一下，再投稿。不管是學術論文或是普通的文稿都是一樣，往往自己沒發現的錯誤或是文句不通順的地方，別人一看馬上就發現了。再者，他可以建議這篇論文應強調之處，或者該投稿去哪個期刊。不要怕別人評論。評論乃研究之本(Criticism is the essence of research.)。研究工作最根本的，就是接受評論，沒有評論，就沒有進步。

3.持續學習，累積經驗。

研讀經典書籍與重要文獻，強化基本知識。

4.培養發表能力。

樂於討論，交換心得。

勤於發表，質量並重。

接受評論，增加歷練。

最後，以兩段為學之道與大家共勉：

學而不思則罔，思而不學則殆。-論語為政

知止而後能定，定而後能靜，靜而後能安，安而後能慮，慮而後能得。- 大學第一章

不論是學習還是研究，求放心而已。

(附錄一) 兔子做論文的故事

在一個陽光的午後，一隻兔子從她的洞裡出來活蹦亂跳。天氣好得讓她失去警覺，一隻狐狸危隨其後，抓住了她。

「我要把妳當午餐吃掉！」狐狸說。

「且慢！」兔子答道。「請等幾天。」

「是嗎？為什麼我要等？」

「等我完成我的博士論文。」

「哈，這是個很蠢的理由。妳的論文題目是什麼？」

「我正在寫『兔子如何吃狐狸』的論文。」

「見鬼了？大家都知道是狐狸吃免子的，哪有兔子吃狐狸。」

「根據我的研究，並不盡然。你可以來我洞裡，讀我的論文。」

狐狸很好奇，就跟兔子進去了。狐狸再也沒有出來。

不久，兔子又出洞。一隻狼過來準備吃她。

「慢著！」兔子叫道。「你現在不能吃我。」

「為什麼？」

「我在寫『兔子如何吃狼』的論文，快要完成了。」

狼大笑：「妳有病！只有狼吃兔子，哪有兔子吃狼！」

「你可以自己來讀我的論文。如果你不同意我的結論，你可以把我吃掉。」

狼跟兔子進洞裡去，再也沒有出來。

兔子終於完成她的論文，大肆慶祝。

另一隻免子過來問：「什麼事？那麼快樂？」

「我剛剛完成我的博士論文！」

「恭喜！題目是？」

「『兔子如何吃狐狸與狼』。」

「妳確定嗎？聽起來不太對。」

「請隨我進來自己讀。」

進洞後，他們看到一個典型的研究生的窩，一團亂。一個角落有存放這部論文的電腦，右邊有一堆狐狸骨頭，左邊有一堆狼骨頭，而中間，端坐著一隻獅子，正在大啃狼腿！

這個故事告訴我們：論文的題目不重要，重要的是......... 要有一個好的指導教授！

簡歴

民國五十七年 成大土木系學士

民國六十年 成大土木系碩士

民國六十年 美國Duke 大學土木系研究助理

民國六十四年 英國劍橋大學工學系訪問研究人員

民國六十五年 美國Duke 大學土木系博士

民國六十五年 成大土木系副教授

民國六十八年 成大土木系教授

民國七十四年 成大土木系主任、所長

民國七十六年 中國力學期刊常務編輯

民國七十八年 中國土木水利工程學刊常務編輯

民國八十一年 國科會土木學門諮議委員

民國八十二年 中國土木水利工程學刊總編輯

民國八十二年 中國工程學刊土木組召集人

民國八十七年 國科會土木學門召集人

民國九十年 成大土木系講座教授

榮譽

民國六十年 中國土木水利工程學會論文獎

民國七十一年 中國土木水利工程學會最佳論文獎

民國七十一年 中國工程師學會論文獎

民國七十六年起 國科會傑出研究獎五次

民國七十九年 教育部大專教學資料實驗類佳作獎

民國八十五年起 成大研究優良教師三次

民國八十七年 中國工程師學會傑出工程教授獎

民國九十年起 國科會特約研究員獎二次

民國九十一年 中華民國力學期刊最佳論文獎

(譚教授演講神情一:搔首弄姿) (譚教授演講神情二:侃侃而談)

(譚教授演講神情三:扭腰擺臀) (譚教授演講神情四:深情款款)

(專題演講會後譚教授與聽講師生合影)