Bài giảng Nghiên cứu khoa học bậc Thạc sĩ - Chương 1: Giới thiệu chung về nghiên cứu khoa học bậc Thạc sỹ - Hà Quang Thụy

CHƯƠNG 1. GiỚI THIỆU CHUNG VỀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC BẬC THẠC SỸ PGS. TS. HÀ QUANG THỤY HÀ NỘI 02-2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI 1 Nội dung 1. Một số khái niệm cơ bản 2. Bản chất của nghiên cứu khoa học 3. Bậc Thạc sỹ trong hệ thống bậc học 4. Mười bài học giá mà được học 2 1. Một vài khái niệm trong NCKH ⚫ Khoa học ▪ Academic Press Dictionary of Science & Technology ▪ Các quan sát có hệ thống về hiện tượng và điểu kiện trong thế giới nhằm phát hiện các sự kiện về chúng và hình thức hóa các quy luật và nguyên lý dựa trên những sự kiện này. ▪ Thân tri thức có tổ chức nhận được từ các quan sát nói trên và được xác nhận hoặc kiểm tra theo cách khảo sát bổ sung. ▪ Nhánh riêng bất kỳ của thân tri thức khái quát, chẳng hạn như sinh học, vật lý, địa chất, hoặc thiên văn học. ▪ (Sheldon Gottlieb) và ▪ Khoa học là một hoạt động trí tuệ được con người thực hiện một cách có thiết kế nhằm khám phá thông tin về thế giới mà con người đang sống và nhằm khám phá ra những cách thức mà theo đó các thông tin này được tổ chức thành các mẫu có ý nghĩa. ▪ Mục tiêu nguyên thủy của khoa học là thu thập dữ liệu (data). Mục tiêu cuối cùng của khoa học là phân biệt thứ tự tồn tại giữa và trong các sự kiện khác nhau. 3 Luis M. Camarinha-Matos. Scientific Research Methodologies and Techniques (2009-2012) Công nghệ ⚫ Khái niệm ▪ Công nghệ là quá trình mà con người biến đổi thế giới nhằm đáp ứng nhu cầu và mong muốn của họ. ▪ "... các quy trình bí quyết và sáng tạo hỗ trợ con người sử dụng các công cụ, tài nguyên và hệ thống để giải vấn đề và tăng cường kiểm soát đối với môi trường tự nhiên và nhân tạo trong một nỗ lực cải thiện điều kiện của con người". (UNESCO, 1985). ⚫ S&T ▪ Thông thường, khoa học và công nghệ đi cùng nhau ▪ chỉ dẫn: công nghệ tiên tiến dựa trên nguyên lý khoa học mới 4 Luis M. Camarinha-Matos. Scientific Research Methodologies and Techniques (2009-2012) Khoa học và công nghệ: một cách nhìn 5 Luis M. Camarinha-Matos. Scientific Research Methodologies and Techniques (2009-2012) Khoa học Công nghệ Mục đích Không thay đổi Thay đổi Nguyên lý hành động Bên trong Bên ngoài Kết quả Hiểu về khái quát Hiểu về cái cụ thể Hành động Theoria: tự kết quả Poiesis: kết quả vào một cái khác Phương pháp Trừu tượng Mô hình hóa một cái cụ thể (phức tạp) Quá trình Xây dựng khái niệm Tối ưu hóa Dạng đổi mới Phát hiện Phát minh Kiểu kết quả Các phát biểu dạng luật Các phát biểu dạng quy tắc Khía cạnh thời gian Dài hạn Ngắn hạn KH tự nhiên và KH xã hội 6 Jan Recker (2012). Scientific Research in Information Systems: A Beginner's Guide (Progress in IS). Springer. Hệ thống thông tin: KH TN hay KHXH ? ⚫ Khoa học tự nhiên ▪ quan tâm nghiên cứu hiện tượng tự nhiên ▪ bao gồm các lĩnh vực khảo sát như khoa học hóa học, khoa học vật lý, khoa học đời sống và khoa học sinh học ▪ Các hiện tượng được nghiên cứu: có thật và hữu hình như động vật, thực vật, hoặc các vật chất mặc dù một số đối tượng trong một số lĩnh vực như các hạt hạ nguyên tử, nguyên tố hóa học, vi sinh vật được thừa nhận khó khăn hơn để quan sát ⚫ Khoa học xã hội ▪ Quan tâm nghiên cứu con người hoặc tập hợp người ▪ bao gồm tâm lý học (nghiên cứu các hành vi cá nhân), xã hội học (nghiên cứu hành vi của nhóm cá nhân), khoa học tổ chức (nghiên cứu các hành vi của các tổ chức công ty), và kinh tế (nghiên cứu các công ty, thị trường và nền kinh tế) ▪ Mọi nghiên cứu liên quan đến con người là một phần của các khoa học xã hội. Phân biệt KH tự nhiên với KH xã hội 7 Jan Recker (2012). Scientific Research in Information Systems: A Beginner's Guide (Progress in IS). Springer. ⚫ Nhận định ▪ Sự phân biệt giữa tự nhiên và xã hội là rất quan trọng để hiểu bởi vì các yêu cầu hoặc các quá trình nghiên cứu cho hai loại khoa học là rất khác nhau ⚫ Khoa học tự nhiên ▪ Khoa học tự nhiên được gọi là "khoa học chính xác” ▪ Các yêu cầu dựa trên các phép đo đúng đắn và chính xác các hiện tượng hoặc tính chất của chúng ⚫ Khoa học xã hội ▪ Khoa học xã hội là xa rời tính chính xác ▪ hiện tượng cũng như đo lường thường mơ hồ, không chính xác, không xác định, và không rõ ràng: “một nghiên cứu xem xét liệu người hạnh phúc ngủ nhiều hơn hoặc ít hơn những người không hài lòng” ▪ Một trong các biểu hiện của vấn đề này: thách thức của sai số đo Kỹ nghệ ⚫ American Engineers' Council for Professional Development ▪ "áp dụng sáng tạo các nguyên lý KH để T.kế/P.triển các cấu trúc, máy móc, thiết bị, hoặc quy trình, để ▪ hoặc sử dụng chúng riêng rẽ/kết hợp, ▪ hoặc xây dựng/thao tác chúng với nhận thức đầy đủ về T.kế chúng; ▪ hoặc dự báo hành vi của chúng trong điều kiện hoạt động cụ thể; ▪ như là các khía cạnh chức năng dự định, hoạt động kinh tế và bảo vệ con người và tài sản” ⚫ Theodore von Kármán ▪ Khoa học có mục đích để hiểu “vì sao” và “như thế nào” của tự nhiên ▪ Kỹ nghệ tìm cách phát triển thế giới tự nhiên nhằm đáp ứng nhu cầu và mong muốn của con người ▪ Nhà khoa học nghiên cứu thế giới như nó vốn có, nhà kỹ nghệ sáng tạo thế giới mà nó chưa từng có 8 Luis M. Camarinha-Matos. Scientific Research Methodologies and Techniques (2009-2012) Sáng tạo – đổi mới: Innovation ⚫ Khái niệm ▪ Hình thành cái mới, cách làm mới, khai thác t.công ý tưởng mới ▪ Sáng tạo: Một ý tưởng được tường minh: ý tưởng lần đầu xuất hiện đối với một sản phẩm/quy trình mới ▪ Đổi mời (Innovation): các ý tưởng được áp dụng thành công: Nỗ lực đầu tiên đưa các ý tưởng vào thực tiễn ▪ Đổi mới gia tăng (Incremental: đổi mới duy trì): điều chỉnh/sửa đổi ▪ Đổi mới cấp tiến (radical: đổi mới đột phá): ý tưởng mới hoàn toàn ⚫ Hình vẽ ▪ Các mối quan hệ ? ▪ Mọi nhà khoa học phát minh cái gì đó ? 9 Luis M. Camarinha-Matos. Scientific Research Methodologies and Techniques (2009-2012) 2. Bản chất của nghiên cứu khoa học 10 Jan Recker (2012). Scientific Research in Information Systems: A Beginner's Guide (Progress in IS). Springer ⚫ Bản chất của nghiên cứu khoa học ⚫ Nghiên cứu khoa học bậc Tiến sỹ ⚫ Quá trình nghiên cứu làm luận án Tiến sỹ và các thách thức Nghiên cứu khoa học ⚫ Cái gì không là nghiên cứu (NCKH) ▪ Nghiên cứu không phải chỉ là thu thập thông tin. Phân biệt kỹ năng phát hiện thông tin và tham chiếu với nghiên cứu. "Mẹ ơi, cô giáo đưa chúng con đến thư viện ngày hôm nay để làm nghiên cứu, và con học được rất nhiều về Côlômbô" ▪ Nghiên cứu không phải chỉ là chuyển dời các sự kiện từ một địa điểm sang địa điểm khác. Nghiên cứu đòi hỏi phải giải thích dữ liệu mà không chỉ là khám phá thực tế (truyền thông thực tế, phiên mã thực tế). ▪ Nghiên cứu không chỉ đơn thuần là chọn lọc (lục lọi) thông tin. Tìm kiếm và chọn lọc thông tin không phải là nghiên cứu. ▪ Nghiên cứu không phải là một khẩu hiệu được dùng để nhận được quan tâm. 11 Nghiên cứu khoa học ⚫ Cái gì là nghiên cứu (NCKH) ▪ Nghiên cứu bắt nguồn từ một vấn đề: một câu hỏi chưa được trả lời. Thế giới được làm đầy với những câu hỏi chưa được trả lời, vấn đề chưa được giải quyết. Tại sao? Nguyên nhân gây ra là gì? Nó nghĩa là gì? Đây là những câu hỏi hàng ngày. Với những câu hỏi như thế này, việc nghiên cứu được bắt đầu. ▪ Nghiên cứu đòi hỏi một phát biểu rõ ràng về mục tiêu của nỗ lực nghiên cứu. Cần một câu có cú pháp hoàn toàn chính xác về mục tiêu cuối cùng của nghiên cứu là những gì. Mục tiêu: câu trả lời/lời giải đối với vấn đề. ▪ Nghiên cứu thường chia vấn đề chính thành các vấn đề con dễ quản lý hơn. 12 Nghiên cứu khoa học: cái gì là NC ? ▪ Nghiên cứu được dẫn dắt bởi các giả thuyết và các giả định cho nỗ lực nghiên cứu. Giả thuyết không có gì mới lạ: chúng đại diện cho hoạt động tự nhiên của tâm trí con người. Một cái gì đó xảy ra → ngay lập tức nảy sinh một loạt dự đoán hợp lý → nảy sinh giả thuyết. Về nhà trời tối, bật điện, đèn không sáng nảy sinh một loạt giả thuyết: (i) bóng đèn bị cháy; (ii) dây nguồn bóng đèn không cắm vào ổ; (iii) dịch vụ cung cấp điện bị ngắt; (iv) đoạn nối từ ổ cắm tới công tắc; (v) quên trả tiền điện. Giải quyết dần từng giả thuyết: (i) thay bóng mới, (ii) nhìn vào ổ cắm; (iii) nhìn sang hàng xóm; (iv) kiểm tra đoạn nối. Nghiên cứu chấp nhận các giả định quan trọng. Giả định trong nghiên cứu giống như tiên đề trong hình học: tự nó là sự thật hiển nhiên, không cần qua nghiên cứu. Giả thuyết có tính phỏng đoán giả định là cần có cho nghiên cứu. Ví dụ, “không A thì B, C” ▪ Nghiên cứu đòi hỏi một kế hoạch cụ thể thủ tục hóa. Thủ tục như con đường đạt tới mục tiêu. ▪ Nghiên cứu đòi hỏi thu thập, tổ chức và phân tích dữ liệu liên quan ▪ Nghiên cứu đòi hỏi diễn giải ý nghĩa dữ liệu liên quan tới vấn đề nghiên cứu. 13 Nghiên cứu khoa học: cái gì là NC ? ▪ Nghiên cứu, theo bản chất, có tính tuần hoàn, hoặc chính xác hơn, có tính xoáy trôn ốc 14 [Leedy16] Paul D. Leedy, Jeanne Ellis Ormrod. Practical Research: Planning and Design (11th edition). Pearson, 2016. NC Khoa học: Phát triển thân tri thức 15 Jan Recker (2012). Scientific Research in Information Systems: A Beginner's Guide (Progress in IS). Springer Đóng góp vào thân tri thức ⚫ cải thiện giải thích về một hiện tượng cụ thể ▪ một lý thuyết tốt hơn cho tập hiện tượng: mở rộng một lý thuyết. ▪ Ví dụ: nghiên cứu lý thuyết giải thích lý do con người chấp nhận/từ chối CNTT theo thời gian đã cải thiện được lý thuyết này bằng cách hiển thị cách thức mà các yếu tố bổ sung (cảm xúc, thói quen, lo lắng) thêm vào hiểu biết ban đầu, mà về cơ bản chỉ chấp nhận công nghệ khi nó hữu ích và dễ sử dụng. Đề nghị nâng cấp lý thuyết: Ngô Bảo Châu ⚫ cải thiện tập bằng chứng khoa học ▪ thu thập dữ liệu về một hiện tượng hiện chưa có quan sát. ▪ chuyến đi nổi tiếng của Darwin: gặp và mô tả hệ thống nhiều loài thực vật và động vật trước đây chưa biết. Bằng chứng này cho phép ông và các học giả khác tinh chỉnh lý thuyết của họ về thực vật và động vật. Thực tế, bằng chứng đặt nền móng một lý thuyết hoàn toàn mới: lý thuyết tiến hóa. Xây dựng các kho ngữ liệu. 16 Đóng góp vào thân tri thức ⚫ cải thiện phương pháp thu thập quan sát liên quan đến lý thuyết ▪ Một đóng góp quan trọng nhất của Galileo Galilei: cải tiến sáng tạo kính viễn vọng do Hans Lippershey phát kiến. Galileo thực hiện một kính thiên văn độ phóng đại 3X, sau đó khoảng 30X. Phóng to, thẳng đứng hình ảnh trái đất hay trên bầu trời: phép đo cải thiện nhiều Các phép đo các vệ tinh của sao Mộc được cải thiện → cuộc cách mạng trong thiên văn học: : một hành tinh với các hành tinh nhỏ quay xung quanh nó không phù hợp các nguyên lý Vũ trụ học. Cải tiến các độ đo. 17 Sử dụng phương pháp khoa học ⚫ Khái niệm ▪ gói có cấu trúc các kỹ thuật, nguyên lý khảo sát các hiện tượng trong thế giới thực theo khung nhìn bổ sung vào thân tri thức ▪ PPKH cho phép đạt mục tiêu có thể được, giảm thiểu diễn giải thiên lệch các kết quả và giảm thiểu sự phụ thuộc và tính thiên vị của nhóm nghiên cứu/người diễn giải mọi phát hiện tìm thấy ⚫ Các nguyên lý trong phương pháp khoa học ▪ Tính nhân bản: (Replicability): các thủ tục tạo kết quả nghiên cứu cần được tiến hành và tài liệu hóa cho phép người ngoài nhóm nghiên cứu lặp lại một cách độc lập các thủ tục đó và nhận được các kết quả tương tự, nếu không phải là giống hệt nhau. ▪ Tính độc lập (Independence) tiến hành nghiên cứu là khách quan và loại bỏ mọi đánh giá chủ quan hay thiên vị khác xuất phát từ chính các nhà nghiên cứu hoặc nhóm nghiên cứu. ▪ Tính chính xác (precision): trong mọi nghiên cứu khoa học, các khái niệm, các cấu trúc, và các phép đo cần được định nghĩa cẩn thận và chính xác nhất có thể cho phép người khác sử dụng, áp dụng, và bác bỏ 18 Sử dụng phương pháp khoa học ⚫ Các nguyên lý trong phương pháp khoa học ▪ Tính có thể bị bác bỏ (falsification): là nguyên lý quan trọng nhất trong nghiên cứu khoa học. ▪ không hợp lý đi chứng minh kết luận của lý thuyết trong NCKH→ hợp lý hơn một xác nhận, giả thuyết, hoặc lý thuyết có thể bị bác bỏ bởi một quan sát hay kết quả khác từ một nghiên cứu hay thực nghiệm khoa học ▪ “lý thuyết của chúng ta là tập diễn giải gợi ý được giả định là đúng vì rằng các bằng chứng thu thập được cho đến nay không có tình trạng ngược lại” : Táo rơi của Newton ▪ một lý thuyết khoa học tốt là cái mà có thể bị bác bỏ (tức là, lý thuyết đó có thể bị bác bỏ): (1) "mọi con thiên nga là màu trắng“ có thể bị bác bỏ; (2) “Nếu tiến hành Lễ vũ hội mưa và mọi người tham gia có trái tim tinh khiết thì trời sẽ mưa vào ngày hôm sau” không có thể bị bác bỏ như vậy không đáp ứng nguyên lý bị bác bỏ. 19 3. Bậc Thạc sỹ trong hệ thống bậc học ⚫ Mức Thạc sỹ và Tiến sỹ ▪ "Bước cuối cùng của quá trình là đóng góp kiến ​​thức, nó không giống như các bước trước đó. ▪ Học tiểu học giống như học đi xe ba bánh. ▪ Học trung học là giống như học đi xe đạp. Học đại học (College) là giống như học lái xe ô tô. ▪ HỌC thạc sỹ giống như học lái một chiếc xe đua. ▪ Nghiên cứu sinh thường nghĩ rằng bước tiếp theo là cao hơn cùng loại, giống như học lái một chiếc máy bay. Ngược lại, bậc Tiến sỹ giống như học thiết kế một chiếc xe mới. Thay vì dùng nhiều kiến ​​thức hơn, NCS phải tạo ra kiến ​​thức. NCS khám phá (và sau đó chia sẻ tới những người khác) một cái gì đó mà không ai từng biết trước đây” Tad Waddington 20 Jan Recker (2012). Scientific Research in Information Systems: A Beginner's Guide (Progress in IS). Springer ▪ Gian-Carlo Rota: 1932-1999. Gian-Carlo Rota (April 27, 1932 – April 18, 1999, known as Juan Carlos Rota to Spanish- speakers) was an Italian-born American mathematician and philosopher, Professor/Mathematician who spent most of his career at MIT. ▪ Gian-Carlo Rota (1997). Ten Lessons I wish I had been Taught. Association of Alumni and Alumnae of MIT April 1997. ▪ Mười bài học tôi ước là đã được học (MIT, ngày 20 tháng tư năm 1996 nhân dịp Rotafest) lessons.html. ▪ Ngoài ra, “Mười bài học của một giảng viên MIT” (10 Lessons of an MIT Education, by Gian-Carlo Rota 21 4. Mười bài học giá mà được học ▪ Bài học 1. Giảng bài ▪ Mỗi bài giảng nên chỉ có một điểm chính ▪ Đừng dạy quá giờ học ▪ Quan tâm đến thính giả ▪ Cung cấp cho thính giả một cái gì đó để mang về ▪ Bài học 2. Kỹ thuật viết bảng ▪ Hãy chắc chắn là bảng không còn vết (bẩn) ▪ Bắt đầu viết từ góc trên bên trái 22 Mười bài học giá mà được học ▪ Bài học 3. Công bố cùng một kết quả vài lần (từ mức thấp đến mức cao) ▪ Nhà toán học nổi tiếng người Hungary Frederick Riesz: (i) phiên bản có ý tưởng mới thô ở một tạp chí vô danh Hungary; (ii) phiên bản bổ sung chuỗi ghi chú tới Tạp chí The Comptes rendus của Viện Hàn lâm Khoa học Pháp; (iii) Bài báo cuối cùng ở các tạp chí hàng đầu thế giới. Thuyết trình cùng chủ đề nhiều năm + suy nghĩ sâu về phiên bản hoàn hảo ▪ Kinh nghiệm công bố Frederick Riesz: (i) Cộng đồng Toán học gồm nhiều nhóm; (ii) mỗi nhóm có thói quen, ký hiệu và thuật ngữ riêng; (iii) công bố phiên bản tới các nhóm riêng với các kiểu thói quen, ký hiệu và thuật ngữ 23 Mười bài học giá mà được học ▪ Bài học 4. Được nhớ nhiều nhờ bình phẩm của người khác ▪ Hilbert: Được nhớ thường xuyên hơn về “lý thuyết số“ hơn là về định lý cơ bản trong “không gian Hilbert” ▪ William Feller: được nhớ đến về xác suất (do được nhiều người bình luận) nhiều hơn là hình học lồi (chuyên) ▪ Bản thân tác giả: Được cộng đồng Triết học nhớ nhiều hơn ▪ Bài học 5. Mỗi nhà toán học của có một vài mẹo vặt ▪ Paul Erdős: bị chê vì “chỉ có một vài thủ thuật khi chứng minh” ▪ Hilbert: miền lớn thứ hai là lý thuyết bất biến: “Chỉ có một vài thủ thuật” ▪ Quan trọng là ý tưởng mới, phát kiến mới “mèo trắng, mèo đen” 24 Mười bài học giá mà được học ▪ Bài học 6. Đừng quá lo lắng về lỗi ▪ Hilbert: Tuyển tập công trình. Nhiều lỗi. Olga Taussky- Todd. Ba năm. ▪ Có hai loại lỗi : lỗi tai hại phá hoại một lý thuyết và lỗi tình cờ hữu dụng để kiểm tra tính ổn định của một lý thuyết ▪ Bài học 7. Sử dụng phương pháp Feynman ▪ Richard Feynma: “Thiên tài”. Mỗi người luôn có hàng tá vấn đề mà phần lớn bất động. Nghe/đọc thủ thuật/kết quả mới nên kết hợp với vấn đề bất động xem có thể giúp gì; một lần kết hợp được "Làm sao ông làm được điều đó ?. Ông phải là một thiên tài !“ ▪ Luôn có điều mới trong những cái tưởng là đã cũ! 25 Mười bài học giá mà được học Mười bài học giá mà được học ▪ Bài học 8. Nên đưa ra một cám ơn rộng rãi ▪ Mọi người đều mong muốn người khác nhìn nhận đóng góp của mình ▪ Ghi nhận đóng góp của người khác dù có thể ít ▪ Nên rộng rãi đưa ra lời cám ơn phù hợp ▪ Bài học 9. (Tóm tắt), lời giới thiệu đủ thông tin ▪ Tỷ lệ nhỏ độc giả đọc hết toàn bộ bài báo (Tỷ lệ này sẽ nói sau) và tóm tắt bài báo và lời giới thiệu rất quan trọng. ▪ Để bài báo đáng để đọc: cung cấp cho độc giả động lực đọc bài báo ▪ Tránh “bẫy phác thảo bài báo” ▪ (xem phần sau) ▪ Bài học 10. Chuẩn bị cho tuổi già ▪ Nhà khoa học có hai giai đoạn: “người trẻ nhất”, “người già nhất” ▪ Đến một độ tuổi nhất định cần tự xem xét chính mình ▪ Ít quan trọng khi có công bố khoa học hay không. ▪ Nên thay đổi vai trò trong tổ chức 26