全国大学生课外学术科技作品竞赛选题剖析

王世范 王林桂 林琛

摘要：通过对历届挑战杯获奖者作品题目的剖析，探讨了挑战杯参赛作品选题的基本原则，并从热点问题、社会需要、亲身实践、空白地带、观点质疑、历史难题、学术争论、反面思考、反复推敲和失败案例10个方面，以及类比思考、对立思考、转换思考和移植思考4个角度，分别阐述了选题途径和选题策略。最后对选题禁忌做了简要说明。

关键词：挑战杯；科技作品；选题；剖析

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）30-0007-04

“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛是由共青团中央、中国科协、教育部、全国学联和承办高校所在地人民政府联合主办，国内著名高校和新闻媒体联合发起的一项具有导向性、示范性和群众性的全国竞赛活动，被誉为中国大学生学术科技的“奥林匹克”盛会[1]，受到了社会普遍关注，并得到了党和国家领导人以及许多著名科学家的高度重视和关怀[2]。举办“挑战杯”的宗旨是崇尚科学，追求真知，勤奋学习，锐意创新，迎接挑战；其目的，是引导和激励大学生在实事求是的基础上，迎接挑战，敢于创新，提高素质，在此基础上促进高校学生课外学术科技活动的蓬勃发展，发现和培养一批在学术科技上有作为、有潜力的优秀人才[3，4]。

大学生对于参加“挑战杯”的积极性和热情都很高，很多学生花费了大量的时间和精力，但中途就被淘汰，其主要原因之一是因为选题不好，没有找准正确的方向。选题是进行科学研究的第一步，也是最关键的一步，选题好事半功倍，选题差劳而无功。因此，对于刚刚步入科研领域的大学生来说，更应认真、慎重地对待选题。

本文作者有着多年指导大学生挑战杯的实践经历。通过对历届挑战杯获奖者的作品题目进行剖析，并结合自己亲身体会，从选题原则、选题途径、选题策略和选题禁忌四个方面来探讨“挑战杯”作品的选题问题。

一、选题原则

从挑战杯竞赛的宗旨、目的以及历届挑战杯获奖作品的选题中可以看出，挑战杯参赛作品的选题需要遵循“先进性、创新性、价值性和可行性”四项原则[5]。

（一）先进性

先进性就是指你的作品能够反映当今科技的发展水平，在某一科学领域中处于领先的地位。当某一作品的选题处于学科前沿或是研究别人未曾研究的领域，或是虽然有人研究，但还没有成果出现的领域，那么该作品就具有先进性，在竞赛中就有可能获胜。比如第一届挑战杯北京大学的作品“在地理信息系统中土地评价模型的建模研究”，该作品是把计算机应用到地理信息系统中，这个选题在当时就具有先进性。我们知道，在上一个世纪中，信息技术对人类社会的政治、经济和文化都产生了深远的影响。而信息技术最主要的载体就是电子计算机和网络技术，20世纪40年代电子计算机才开始问世，80年代电子计算机在国内刚刚起步，更谈不上在其他领域得到应用。可以说，在当时，把电子计算机应用到任何一个领域都会开创一片新的天地，都具有先进性。如果对历届挑战杯的作品题目进行分析，很明显可以看到，第一届挑战杯一等奖获得的作品中，有一半作品的选题涉及到电子计算机，以后逐年下降。图1给出第1至第9届获奖作品中，选题涉及计算机应用的作品所获奖励占总奖励的百分比（第1到第7届最高奖为一等奖，只统计一等奖，第8到第9届只统计特等奖）。如果现在再来利用计算机来从事某一领域内的研究，就很难具有先进性可言，更不会出现20世纪80年代那样热门。一般在新兴学科和热门领域内选题，往往能够反映当时的学科发展水平，具有好的先进性。生物技术、纳米技术、人工智能等学科领域也普遍存在着这种现象。图2给出第1至第9届获奖作品中，选题涉及到人工智能的作品所获奖励占总奖励的百分比（第1到第7届只统计一等奖，第8到第9届只统计特等奖）。

（二）创新性

在战杯中获奖的作品都有共同的特征，那就是选题突出“新”，创新性非常显著。创新是科学研究的“灵魂”，创新又分为多个层面：它包括理论上创新、方法上创新、技术上创新和应用上创新等等。

1.理论上创新：理论上创新是指提出新的理论见解。学生自己提出对某个问题的看法和主张，并通过查阅大量的文献资料，对资料进行分析、归纳和综合后逐步上升为自己的新的理论见解。一般只有充分掌握研究领域的现有水平，研究进展和存在的问题，才有可能发现问题和提出新的理论见解。有了新的理论见解，不论是否采用他人的技术或方法来验证，多具有很强的创新性。如果思想、方法、手段和技术路线均为自己所开创，那么你的选题就属于原创课题。这种课题容易得出新的结论，虽然有一定程度的研究风险和遭受非议，也是值得探索的。

2.方法上创新：使用新的研究方法来阐述一些已有的问题，也常常有可能得出不同的科学结论，这种选题也具有很好的创新性。这里说的“新的研究方法”，不仅包含自创的新方法，也包括将别人创出的研究方法运用到新的领域。对于绝大多数本科生来说，由于理论积累和思维深度、广度还是相当有限，一般难以提出新的理论见解，因此，主要的创新形式是在技术、方法和应用上的创新。

3.技术上创新：利用新的研究技术，比如新设备、新试剂、新手段来研究已有的问题。这种选题具有很好的新意，往往能够更好地证实或否定别人的思路或假说。

4.应用上创新：是指把他人思想、技术或方法，应用到一个新的研究领域（或研究对象）上去，特别是在交叉学科领域，也有可能得出新的科学结论，有时还有可能获得意外的收获。应用上创新的关键是要寻找到新的材料、新的研究对象或新的研究领域。特别是在社会科学领域，由于新的社会现象、新的社会问题，前人不可能进行研究，所以选定这方面的课题，只要做一些探索性的研究就有可能获得较高的研究价值，无须费力气去突破前人的研究框架。

图3是对第十届“挑战杯”的23件特等奖作品，从创新点进行分类统计。图3统计结果显示，获特等奖作品中，应用上创新排第一位，约占52.2%，其次是方法上创新和技术上创新，各占26.1%和21.7%，而理论创新最少。理论创新需要充分掌握研究领域的现有水平，研究进展和存在的问题，才有可能发现问题和提出新的理论见解。由于大学生受到知识广度和深度的限制，加上缺乏实践锻炼，所以很难提出自己的新的理论见解。

综上所述，无论是思想上、方法上、技术上或研究对象上的创新，多具有一定的研究价值。那种使用已有的思路和理论，在技术上和研究对象上又没有新意，只是重复、验证或丰富他人的结论，就缺乏创新性。从历届大学生“挑战杯”获奖作品的题目中不难看出，好的作品不但突出选题上的“新”，而且在一件作品中往往包括多个创新点。

（三）价值性

科学研究的目的在于认知世界和改造世界，研究所取得的成果一定要对人类社会有价值。从某种意义上来说，价值性在于通过研究能够促进人类发展和社会进步，能够增强人类认识事物的发展规律，能够为人类的生产或生活服务。总之，价值性在于无论何种选题，都应该具有理论意义或应用价值，能够对社会的进步有贡献，能产生效益的（包括经济效益和社会效益）。

（四）可行性

可行性是指所选的题目要具体，在你现有的条件下要能够实现。它包括你的假设是否合理，你的设计路线是否可行，你的实验条件是否跟上，你的经费是否充足，你的人员知识层次是达到，你的外部环境是否允许，你的研究对象是否支持，你的研究资料是否能够获得，你的调查是否会受到阻挠等等。

除了上述所说的四项原则外，大学生在选题时还要注意结合自己所学专业，符合自己的兴趣爱好，扬长避短。有些学生一开始非常热衷于挑战杯课外研究，但由于对从事的研究课题不感兴趣，经过一段时间以后，开始厌烦枯燥无味的实验，以致失去研究兴趣，半途而废。这也属于一开始选题就出现了问题。

二、选题途径[6]

我们知道选题需要遵循的原则后，关键问题就是如何选题，好的题目从哪里来。一般可从以下10个途径来考虑。

（一）热点问题

在具体捕捉科研课题时，一般需要关注社会热点问题。国家科技管理部门每年都会发布有关该领域或部门的研究《指南》，表明了国家各级政府对社会经济发展问题关注的热点，选题时可以依据有关领域或部门的研究《指南》，提出关注社会热点问题的科研课题。

（二）社会需要

当今社会经济和技术的迅速以及人们生活水平的不断提高，一些新兴的需求也随之产生，例如，人们对手机彩电等显示屏分辨率要求的提高，有机发光显示器（OLED：Organic Light Emitting Display）便得到快速的发展，因而将具有良好的市场前景。这种为了推动市场和提高人们的生活水平，需要研究和解决现实生活中不断出现的新问题。因此，从社会需要中选题，往往具有潜在的市场前景，也是选题的一个重要途径。

（三）亲身实践

人类在生产和生活中会不断地遇到新的挑战和新的问题，捕捉生产和实践中的一些关键问题，是科研选题的一个重要的源泉。例如关注生态村建设问题；农村留守儿童问题；空巢老人精神需求问题；生态环境产业化问题等等。

（四）空白地带

科学在不断发展，学科之间在不断地交叉与渗透。在交叉处的空白区寻找尚未被开垦的“处女地”，也能形成十分有价值的课题。它山之石可以攻玉。将某一学科、领域内的先进经验、方法应用到其他学科、领域中，有可能会产生新的效果和作用。

（五）观点质疑

任何一种理论或结论，在一定条件下都会有缺陷和不足。因此，要敢于用怀疑的眼光去看待现有的理论和观点。当人们从来没有质疑牛顿经典力学的局限性时候，爱因斯坦却对其进行了质疑，并由此萌发出建立新的时空观的设想。许多前人的理论和观点，随着时间和科学的发展，都会显示出缺陷和局限性。只有质疑现有的理论和观点，才能提出更新的理论和观点。

（六）历史难题

善于发现书本中的历史难题，也是选题的一条途径。我国数学家侯振挺教授，从“马尔科夫过程”的研究中，发现了“Q过程的唯一性”问题，从而解决了概率界多年悬而未决的历史难题，并创建了“侯氏定理”。数学如此，其他学科也一样。

（七）学术争论

对于自然现象或规律的认识，历史上往往存在着不同观点，不同学术流派之间的争论。例如，光的粒子说与波动说之争和物种不变论与进化论之争，都是历上最著名的学术争论。关注当前学术争论的焦点，也是发现问题的一条重要途径。

（八）反面思考

在思考问题时变换一个不同的角度，从相反方向思考。一般来说，人们往往习惯于“正向思维”，但是，如果利用“反向思维”的方法，也有可能会取得意想不到的效果。

（九）反复推敲

在阅读书本以及期刊文献时，经常会遇到“在一定的条件下”、“在某种程度上”、“在给定范围内”等一些限定词。仔细研究和反复推敲这些限制词，是发现问题的一条有效途径。鲁迅说过：“不要看了就写，观察了又观察，研究了又研究，精益求精，哪怕是最平凡的事物，也能创造出它的生命力来。”这对科研选题也是很有启发的。

（十）失败案例

失败是成功之母。从失败案例中寻找到失败或失误的原因，就有可能在失败的废墟上，重新筑起科学大厦，形成新的研究课题。

图4从是选题途径的角度，对第十届“挑战杯”的23件特等奖作品的选题进行分析和统计。结果显示，获特等奖作品中，源于热点问题的选题约占30.4%，其次是源于社会需要的选题占17.4%。如果仅对社会科学类进行统计，9件获特等奖的作品中，有4件作品的选题涉及到社会热点问题，占44.4%。因此，有关社会调查和社会科学方面的选题，需要瞄准社会的热点问题，通过对数据的获取、加工、归纳和分析，提出自己的观点和对策。

以上简单地列举了科研选题的常见途径。对于千奇百怪的自然界和复杂多端的人类社会，有着各种疑难杂问。只要我们善于思考、勇于创新，在导师的指导下，就会找到合适的科研课题，写出高水平的学术论文。

三、选题策略

（一）类比策略

通过研究两个对象之间的相似性，采用类比思维方法来发现问题，确定研究课题。

（二）对立策略

从已有事物、经验或课题等完全对立的角度来思考，采用对立思考方法来发现问题，确定研究课题。

（三）转换策略

通过对事物之间的转换来获取研究课题的一种思维方法。转换策略一般是通过巧妙地绕过问题障碍，把复杂问题变成简单问题，把未知问题变成已知问题的一种思考策略。例如我国古代的“曹冲称象”，就是运用了转换思考策略，利用浮力等于物体重量这一原理，解决了当时无法直接称大象的难题。

（四）移植策略

移植策略就是将某个领域的原理、技术或方法，移植到其他领域，进而产生新课题的一种思维策略。

四、选题禁忌

（一）选题过大

学生对于所选课题应是力所能及和深有体会的，切莫好高骛远、贪大求全。学生在科研选题时必须要针对某一具体问题或难题，而且要对所选课题有足够的认识，并且在自己所学的知识和能力范围内。

（二）缺乏条件

选题时还要充分考虑到科研条件，包括硬件和软件。例如研究资料、科研设备是否能够满足，研究场地是否具备，研究时间是否能够保障等等，这些都是大学生选题时应当考虑的问题。大学生在选择科学研究的课题的时候，既要注意实际的需求，还要考虑到实际需要的问题并不是谁都能够研究的，这就要看我们是否具备足够的条件。

（三）含糊不清

科研课题一定要精练、具体、明确，不能笼统、模糊、空洞。针对性不强的课题往往缺乏科学性，而且目标不清楚，难以下手。例如“优化教师教学行为，培养学生创新意识的研究”，这个课题从形式上看，好像没有什么不妥，但实际上却含糊不清。到底是研究如何优化教师行为，还是研究如何培养学生的创新精神？如果两者都研究，研究的切入口、研究的重心又在何处？这样表述，带有结论性口气，更像一句工作口号，缺乏研究的味道。

因此，大学生“挑战杯”选题不宜选太大、复杂的课题，更不应该选择带有结论性、口号性的空洞课题。

参考文献：

[1]张灵，胡桂英.从“挑战杯”看大学生课外学术科技活动与高师创新教育[J].现代教育，2007，（11）：168-169.

[2]平扬，冀宁，李新玲.109名院士为“挑战杯”题词：鼓励青年增强创新意识和能力[N].中国青年报，2007-11-01.

[3]柳晓森，陈杰.第十届“挑战杯”大学生课外科技作品竞赛决赛开幕——王兆国致信祝贺[N].人民日报，2007-11-16.

[4]第十届“挑战杯”竞赛官方网站[DB/OL].http：//www.tiaozhanbei.net.

[5]宋伟.科研选题论证中的四原则[J].研究与发展管理，1991，3（04）：70-71.

[6]汪秀武，邓兴南，曾裕斐，陈米宋.谈谈科研选题的几点认识[J].南方冶金学院学报，1990，11（02）：157-160+162.