对于广大本科生来说，在选择和完成毕业设计或毕业论文过程中，指导老师会起到举足轻重的作用，但从硕士研究生开始，导师的作用会不断弱化，逐渐从一个施令者变成一个参谋，研究生也慢慢蜕变为一个独立的科研人员。
能够独立确定一个科研课题，是科研人员具有独立性的重要表现。
但对一个刚进入科研领域的本科生或研究生来说，独立确定一个科研课题并非易事，此时会有一个比较轻松的选择，即沿袭课题组之前的研究，所谓站在巨人的肩膀上好办事儿。
然而，这个选择只是开头容易，想要推陈出新并不是一件容易的事情，有很多科研课题是经历几年甚至几十年的研究传承过来的，虽然前人栽树，后人乘凉，但越久的积淀越需要扎实深厚的理论基础，否则只会细木承石，不堪其重。而且，在阅读文献过程中，很容易陷入到前人的思维模式中，导致故步自封。
因此，建议科研人员在进入某一科研领域前，要先适当对它进行摸底了解，以审视和质疑的目光比对分析它的优势和劣势，所谓当局者迷，旁观者清，如果你十分盲目地进了某个圈子，很容易被圈子中的各种明波暗流所主导，如果你心里有底胸中有竹，在进入这个圈子后，仍会保持头脑清晰，使自己不落下风，占据主动地位。
比如笔者在研究木结构古建筑的抗震性能时，面前也存在一个选择，沿袭师兄们的研究——大木作框架的抗震性能分析。一个按照《清式营造则例》建造的古建筑木结构缩尺模型，即使肉眼看上去，也会让人心潮澎湃，望而生叹。但科研不是鉴赏，它需要科研人员以切实的能力和合理的顶层设计去获得可观的具有效益的成果。所以，我在广泛阅读文献、研究了师兄们的实验设计和后续的实验设想后发现，以我的个人能力水平、现有的相关理论水平、技术手段和试验条件等，想将大木作框架的抗震性能吃透是很难的，即使是窥一窥冰山一角，也非易事，对于一个还有两年就毕业的硕士生来说，这件事情的风险系数太高了，像这样的试验，从准备到结束，耗时太长，而且一旦试验失败，拿什么样的数据去填补毕业论文呢？
因此，最后我没有选择承袭师兄们的试验研究，也要感谢导师对我其他试验计划的肯定与支持。
然而，虽然会有学生主动选择去沿袭以前的研究，但大部分的学生往往只有这一个选择，那么，如何在这样的情况下，推陈出新呢？
越是在被动的时候，越需要化被动为主动。理想上，科研是一种基于验证目的开展的行为，但现实中，由于认知边界的模糊、资源条件的不理想等因素，很多时候，科研成了一种基于探索目的而开展的行为。从验证到探索，就将科研人员意志上的优势逐渐丢掉了。所以，在科研过程中，一定要调整视角，摆正位置，将科研牢牢地掌控在自己的手里。
比如，爱迪生在寻找可用作灯丝的材料时，有上千种选择，如果将每一次试验视为一种探索，这一系列试验便成了碰运气的尝试，能不能获得有益的结果无法预知，这样是非常被动的，是不可取的科研态度。如果转换角度，认为每一次试验是一种验证行为，即验证该材料与灯丝之间能否构建目标逻辑关系，这样的话，即使失败了，至少获得一个有益结论，该材料不能作为灯丝，顺着这一条结论还可以去研究其不能作为灯丝的原因，从而为灯丝的选择提供一定的参数指引，于是随机尝试变成主动选择，即使是失败的结果也将提供有益结论。
要让每一次的科研尝试具有意义，为后续科研提供有益支持。
但是，爱迪生选灯丝材料至少是一个目的明确的行为，很多科研人员在拿到一个课题方向后，连具体做什么都不清楚。课题方向实际上只是一个大致的范围，科研人员还要在这个范围中寻找出一条可行的科研路径。那么，如何去发现这样的科研路径呢？
要从科研的根上去探索，即通过分析科研的研究要素来寻找科研路径。
有些科研人员，无法厘清一个课题的研究要素，即对研究要素的范畴比较模糊。科研的一个任务是定义事物或事件意义上的边界，而事物或事件意义上的边界正是由研究要素意义上的边界划定的，所以明确研究要素是科研的一个重要任务，也是科研开展的重要前提和保障。科研所针对的逻辑关系本质上是研究要素之间的逻辑关系，研究要素不够明确，科研很容易陷入混沌状态。
在分析一项科研课题的研究要素时，首先要明确它的应用对象是什么，同理，想要去挖掘一个科研方向时，也要先锁定应用对象，因为无论控制变量及其载体，还是研究对象，都先与应用对象形成逻辑关系，再形成科研课题。同时，在研究要素的四个要件中，应用对象最容易确定，作为矛盾的主体，它往往是科研人员触手可及、放眼可见、思而可现的事物或事件，同时它极大地局限了一项科研的研究范畴。
以“基于羊的生理特征预估羊的生长速度”为例，其应用对象是羊，则有如下操作。
（1）换成虎可不可以呢？显然，羊是一类具有独特性的生物，适用于羊的规则或规律很难适用在虎的身上，从而换成虎的话会导致整个研究发生本质变化。
（2）羊属于牛科，那么应用对象换成牛的话，该研究结果适不适用于羊呢？从生物学上讲，羊和牛虽然同科但仍存在着明显的生理差异，该差异是否会导致案例研究结果在牛和羊身上同时适用，需要相关的研究资料予以佐证（这会是另外一个课题）。
（3）羊有四属，品种繁多，所以如果案例研究只以一种或几种羊为样本，其研究结果是否适用于所有羊呢？从严谨性角度讲，通过部分去研究整体所获得的结论往往是一类置信水平不为1的结论，并不能够认为是绝对可靠的，只有完全归纳所获得的结论才具有绝对的一般性。然而，想要实现完全归纳所需要的资源成本是非常高的，现实中很难实现，所以用部分去反映整体成为科研的主要手段，同时，这种不严谨性也为后续科研留下无数可能。
（4）如果羊的品种对案例研究成果的适用存在着阻碍作用，那能不能将研究局限于某一个品种的羊上呢（即缩小应用对象的范畴）？答案是可以。但是，应用对象的价值是该项科研研究价值的重要影响因素，应用对象越具体，说明该项科研的研究结果越具有针对性，其适用范围也会越小，所能获得的效益也就具有很大的局限性。然而，现实中有许多企业会针对自己的产品展开研究，其目的就是获得适用于该产品的某些规律或规则，如果扩大应用对象的范畴，有时会适得其反。
在确定一项科研的应用对象后，接下来是确定研究对象。研究对象是应用对象的一类表现规律或规则，既可以是静态的（即应用对象的存在状态），也可以是动态的（即应用对象的演化过程），既可以是自发的（即固有性质），也可以是人为构建的。所以，研究对象的选择是非常广泛的。但事实上，科研人员找不到科研课题往往是卡在研究对象的选择上，为什么呢？
首先，研究对象一般要具有可测性、可估性和可评价性。可测性要求该研究对象具有一套可以执行的衡量标准，可估性要求在执行测量后即使不能够实现精准测量也可以获得唯一的估测结果，可评价性要求对于所获得的结果能够给出定性甚至是定量的评价。
其次，上述可测性、可估性和可评价性既受限于研究对象的内容，也受限于科研人员的资源条件，包括自身能力、课题要求、试验条件、研究周期、资金等诸多因素。
第三，上述可测性、可估性和可评价性还受到研究结果的市场价值或科研价值的影响。一般来说，即使具有可测性、可估性和可评价性，但所获得的研究结果不具有足够的市场价值或科研价值的话，该研究将难以得到支持和推广。
第四，上述可测性、可估性和可评价性还受到法律法规、伦理道德等的约束，所进行的量测、评估、评价行为必须在法律和道德红线内展开，任何有悖于法律和道德导向的科研行为都难以得到支持。
这样层层筛选下来，能用于研究的研究对象相对清晰。比如研究羊身上的某种规律，如生长速率，虽然具有可测性、可估性和可评价性，但相关研究较多，很难再进行突破，除非去挖掘现有研究的瑕疵，但在一个限时科研中，其难度是不言而喻的，即使可以研究，还要考虑是否有足够的样本量、资金、时间去完成这样一个比较漫长的观测记录。
影响应用对象的选择主要是资源条件，影响研究对象的选择主要是市场或科研价值。人会有一种驱利心理，所以应用对象和研究对象的选择往往并不会耗费太多心力，真正需要科研人员耗费大量脑力去思考和设计的是控制变量及其载体的选择。
虽然，控制变量及其载体在选择上也受到可测性、可估性和可评价性的限制，但是更主要的影响因素是可获取性和可加工性。当应用对象和研究对象已经明确后，该科研的矛盾主体是相对明确的，比如应用对象是羊，研究对象是生长速度，显然该科研所针对的矛盾是羊的生长速度规律，任何能够影响或反映该规律的物质或手段都可以用作控制变量及其载体，但这个控制变量及其载体需要能够被加工处理，使之具有可测性、可估性和可评价性后才有可能得到应用。
明确科研的背景和目的对发掘和筛选控制变量及其载体有一定的帮助。比如“基于羊的生理特征预估羊的生长速度”，该课题旨在通过构建羊的生理特征和生长速度之间的关系，及时掌握羊的生理状态，淘汰不再适宜牧养的羊，从而帮助牧民有效管理羊群，提高收益。但是，若采用采血、采毛化验等方式，会显著增加羊的管理成本，但通过一些表面特征，如羊角长度、羊角色泽、毛发色泽、毛发长度等，成本将明显下降，而且更加便捷、及时。
简单了解研究背景和目标后，控制变量及其载体的可选范畴大致清晰。该科题所针对的控制变量的载体局限于羊的表面特征，所以须先考虑羊的表面特征都有哪些，哪些具有可获取性，再去考虑是否具有可加工性。
从肉眼上来看，羊身上能够形成表面特征的有整个身体、角、头、躯、四肢、尾、毛、蹄、眼、舌等，这就为载体的确定划出了一个范畴，再根据具体特征延伸出变量，如身高、角长、头围、躯长、腿长、尾长、毛长、蹄的面积、眼白色泽、舌色泽等，通过大脑风暴，可以得到一个非常丰富的控制变量及其载体的可选范畴。
如果控制变量的载体不是应用对象的一类组成成分，那么控制变量及其载体还可以被广泛扩大，如爱迪生的灯丝材料选择试验中，灯丝材料是控制变量及其载体，它是电灯泡的一种组成成分，但不是无灯丝电灯泡的组成成分，从灯丝材料的选择上能充分体现出可获取性和可加工性对选择控制变量及其载体的影响，任何一种可以获得并加工成灯丝状的材料均可以作为一类控制变量的载体。与之类似的还有很多，如运用数理统计方法去解决某些工程统计或评估问题，可供选择的数理统计方法很多，有一些科研人员通过不断变化所使用的数理统计方法从而形成不同的科研成果。
但面对庞杂的选择时，人容易出现选择困难症，尤其科研对时间、效益等的要求非常苛刻，很容易让科研人员在选择上犹豫不定、踌躇不前。想要让这个环节更顺利一些，建议广泛阅读文献，最好能同其他科研人员，尤其是能够给予建议的人进行交流，如导师、师兄师姐等，从而扎实理论基础，开拓视野，打开思维格局，提升科研魄力，在做选择时会有底气、有主见，在尝试失败时仍能够冷静处理，总结经验，继续尝试。
然而，科研设计走到这里也只是明确一个大概的研究方向，想要明确控制变量及其载体、应用对象、研究对象之间究竟具有怎样的逻辑关系，还需要通过适当的研究方法予以明确。
需要注意的是，一个甚至是一类研究方法有时不能够真实地反映控制变量及其载体、应用对象和研究对象之间的逻辑关系，因为研究方法往往具有导向性，会对某些类型的材料、数据、物体、现象等的规律表达有帮助，对另一些不提供帮助甚至存在阻碍，因此在科研过程中，往往要采用多种研究方法或是多次重复试验过程来提高科研结果的可信度。
现实中，有很多科研人员需要独立寻找研究课题。独立寻找研究课题和沿袭既有课题的区别主要体现在应用对象的确定上，其他部分基本一致。事实上，一个科研人员所从事的研究大体是相关的，所以即使寻找新的应用对象，与以往的应用对象之间也往往存在一定的相关性或相似性。当然，有时科研人员为了拓展自己的研究领域，也会试图去开展一些相对陌生的研究。但不管怎样选择，需保证应用对象的可获取性和可加工性，宜保证应用对象的数量和质量水平能够满足科研要求。
比如某一课题组致力于研究羊群的行为特征，一个新来的研究生所能够获得的应用对象范畴也将局限于羊群。但即使这样，也不是不能挖掘一些新的应用对象。
以“羊的生理特征对羊生长速度的影响”为例，当选择脱离这个课题时，一种选择是直接跳出羊的范畴，另一种选择是仍从羊的身上挖掘科研方向。
以一个既有应用对象为参照点选择新的应用对象有几种方法：
（1）将既有应用对象一般化，比如混凝土框架结构拓展为混凝土结构、山羊拓展为羊等；
（2）将既有应用对象特殊化，比如混凝土框架结构缩小为教学楼混凝土框架结构、山羊缩小为雌山羊；
（3）将既有应用对象宏观化，比如将混凝土框架结构拓展为某一地区的混凝土框架结构、山羊拓展为山羊群；
（4）将既有应用对象微观化，比如混凝土框架结构的组成部件、山羊的脏器组织等。
但是不管是一般化还是特殊化，应保证应用对象有足够的研究价值，比如将混凝土框架结构拓展为建筑结构，在意义上失去混凝土框架的特殊性，是否还能有充分的研究价值去支撑该科研开展是需要探讨的，又如将山羊特殊化为雏山羊，那所开展的科研是不是只适用于雏山羊，也是需要探讨的。同时，不管是宏观化还是微观化，宜讲求一个尺度，过度的宏观化或微观化会脱离应用对象的本质，导致事与愿违，如混凝土框架结构拓展为建筑工程、山羊缩小为蛋白质。
一般来说，以既有应用对象为参照点进行拓展选择新的应用对象受到资源限制的影响较小，同比之下，直接选择一个相对陌生的应用对象受到资源限制的影响比较明显。比如一个研究羊群行为的课题组，如果突然提出要去研究狮群行为，那就要从零开始，去寻找一个合适的狮群来开展研究，如果寻找不到，那科研将直接胎死腹中。此外，现实中，科研往往在与时间赛跑，如果缺少研究基础，很难占据学术、资源和市场的优势。
但也存在一种相对轻松的情况，研究羊群行为的科研人员发现羊群存在一些规律或规则，于是产生了一种想法，该规律或规则是否适用于牛群或其他物种呢？顺着这个想法，再去开展科研，便不是白手起家了，其目的性较为明确，也容易获得有益的科研结果。
在掌握确定的规律或规则的情况下选择新的应用对象是一种相对稳妥的做法，有时科研人员发现某一设想无法在某一应用对象上得到验证时，也可以考虑更换应用对象去验证该设想。同时，也可以基于同一控制变量及其载体、同一研究对象或同一研究方法去比对在不同应用对象上会产生怎样的差异（需要注意的是，有时会因为视角转变，原来的应用对象变成新的控制变量及其载体）。
不管采用哪一种创新方式，其最终目的是让科研产生研究价值，而且不仅是局限于科研成果的价值，更要体现出“市场价值”来。因此，要目光长远，才能盆满钵丰。在选择应用对象时，需考虑以当前的资源条件是否存在构建出具有研究价值的研究对象和控制变量及其载体之间的逻辑关系的可能性。以羊为例，拓展应用对象至羊的眼睛，羊的眼睛存在哪些属性可以用作研究对象呢？比如眼睛的大小、眼瞳的颜色、眼白的色泽度等，那么又存在哪些控制变量及其载体对其造成影响呢？比如羊的品种、生长环境、年龄等，于是构建出“羊的年龄对眼瞳颜色的影响”，乍一看像是一个科研课题，但于当前的市场环境来说，并不具备明显的研究价值，所以不适宜作为一个科研课题，再或者构建了“羊的生长环境对眼白色泽度的影响研究”，假使这是一个有研究价值的研究，但以当下的资源条件，无法对色泽度进行测定的话，也无法将其作为科研课题。
确定科研课题只是科研过程的第一步。在后续科研过程中，还会有很多甚至是无法预知的难题等待着科研人员解决，有的甚至会直接否定该科研课题的可研性。因此，做好科研的准备工作显得尤为重要，那么在科研的准备工作中，需要注意哪些事项呢，敬请关注“认识科研”系列视频。