Jun 7, 2022

Kinh nghiệm hoàn thành nghiên cứu PhD

Trong bài này mình sẽ chia sẻ kinh nghiệm cá nhân để hoàn thành luận án của mình. Mình cũng chỉ nói là "hoàn thành" chứ không nói hoàn thành một cách xuất sắc hay gì cả, nên những bạn nào có tham vọng lớn hơn với nhiều patent, hay mấy paper trên Nature/Science sau khi tốt nghiệp thì có lẽ không phù hợp với bài viết này. Ngoài ra những kinh nghiệm này có thể áp dụng được trong lĩnh vực của mình, khả năng ứng dụng được cho những chuyên ngành khác hay không thì mình không dám khẳng định.

Đối với mình thì quá trình làm nghiên cứu nói chung là một vòng lặp với nhiều chủ đề khác nhau: research question 1 --> tìm paper --> đọc paper --> nghiên cứu (thí nghiệm hoặc mô phỏng) --> phân tích dữ liệu --> viết báo --> giới hạn của nghiên cứu --> research question 2 --> tìm paper liên quan --> ... Cứ sau mỗi nghiên cứu, lại có nhiều research questions khác, công cuộc nghiên cứu mới lại bắt đầu. Sự khác biệt giữa làm Ph.D. và nghiên cứu thông thường là phải kết nối các nghiên cứu đó lại với nhau, phải đảm bảo không để nghiên cứu sau đi quá xa so với định hướng chính của luận án. Viết một paper đơn lẻ dễ hơn khá nhiều so với việc viết luận án, kết hợp các nghiên cứu đơn lẻ lại thành một nghiên cứu lớn, có tính logic và có trình tự thì khó hơn rất nhiều. Bắt đầu làm nghiên cứu Khi bắt đầu quá trình làm Ph.D., thông thường giáo sẽ đưa cho bạn một số luận án cũ có liên quan đến hướng nghiên cứu từ cựu sinh viên (với trường hợp lab đó đã từng có người tốt nghiệp) hoặc một số luận án từ các trường đại học khác. Theo mình nghĩ đó là một khởi đầu tốt với những ai chưa từng đọc một luận án hoàn chỉnh bao giờ. Qua những quyển luận án này, bạn có thể có những ý tưởng về cấu trúc một luận án cũng như mường tượng được khối lượng nghiên cứu bạn phải làm. Dĩ nhiên là không nên đọc hết từng quyển một, việc này rất mất thời gian. Chỉ nên đọc kỹ phần tóm tắt, mục lục, chương đầu tiên, phần mở đầu và kết luận của các chương tiếp theo, và chương cuối. Đọc tóm tắt là cách đơn giản nhất, nhưng nhiều luận án có phần này rất ngắn, thông tin rất chung chung, vì vậy cần đọc thêm một số mục khác như mình đã đề cập ở trên. Chương đầu tiên thường nói về vấn đề tổng quát từ vĩ mô đến vi mô, tổng hợp các nghiên cứu gần đây, và phần cuối cùng thường là lý do cần thực hiện nghiên cứu này cũng như kết cấu của luận án. Chương này được coi như là một review paper, giúp người đọc có những cái nhìn đầu tiên và tổng quát nhất. Các chương tiếp theo thường sâu hơn về một chủ đề nào đó, để tiết kiệm thời gian thì chỉ đọc phần mở đầu và phần kết luận. Sau này khi bạn làm gì đó tương tự, có thể đọc kỹ hơn về nội dung nghiên cứu ở phần giữa. Chương cuối là chương quan trọng nhất, vì nó tổng hợp lại từ các chương trước và thường có mục future works hoặc limitations của luận án. Các ý tưởng mới thường bắt đầu chủ yếu từ những phần này. Tìm kiếm tài liệu tham khảo Sau khi bắt đầu với những luận án cũ của lab, cần tìm hiểu thêm các nghiên cứu mới từ các lab/giáo nổi tiếng khác để ... bớt "một màu". Nếu kiếm được những bài review trên các tạp chí danh tiếng (dạng được mời) với các giáo sư nổi tiếng thì càng tốt. Ngoài ra cũng cần mở rộng ra những nghiên cứu "cơ bản" hơn. Ví dụ như mình làm nghiên cứu về một nhiên liệu cụ thể là Methanol, nhưng mình không chỉ đọc những bài về nhiên liệu này mà còn đọc các bài báo khác. Sự ưu việt của một nhiên liệu thì tùy thuộc vào tính chất của nhiên liệu đó, vì vậy mình đọc những bài sâu về tính chất nhiên liệu thay vì đọc bài về Methanol. Chỉ cần hiểu được bản chất, việc thay đổi đối tượng nghiên cứu thì phần lớn cũng sẽ đi theo quy luật chung. Mình đã từng chia sẻ về các cách đánh giá năng lực giáo sư ở post trước (blog #7). Sau khi biết được những người nổi tiếng trong lĩnh vực của mình, hãy tìm Google Scholar profile của họ, follow những ai có những nghiên cứu gần với nội dung luận án của bạn (hoặc follow hết tất cả cũng được). Xem danh sách những bài báo trong vòng tầm 10 năm trở lại đây của các ông ấy xem có bài nào hay ho không. Như mình đã đề cập, nên ưu tiên những bài nào cơ bản một tý. Thường những giáo nổi tiếng thì sẽ đăng những bài trên các tạp chí tốt, hoặc dự các hội thảo uy tín, nên cũng không cần phải chọn lọc các tạp chí hay hội thảo làm gì nữa. Với những người muốn kiếm thêm các paper khác đến từ những giáo ít danh tiếng hơn mà lại không rõ tạp chí hay hội thảo nào ổn, thì có thể dựa trên những tạp chí hay hội thảo mà các giáo sư nổi tiếng ở trên nộp bài. Không nên hoàn toàn tin vào chỉ số Impact Factor (IF), vì nhiều tạp chí có IF cao nhưng chất lượng không bằng tạp chí IF thấp, hay chất lượng không đồng đều trong cùng một tạp chí. Ví dụ ngành mình nhiều người hay nộp bài lên Applied Energy với IF rất cao (> 8.0), nhưng chất lượng trung bình các bài ngành mình thì không thể so sánh với Int. J. Engine Res. (IF < 3.0) hay SAE Journals (không có IF) được. Applied Energy là một tạp chỉ tổng hợp, IF cao đôi khi nhờ những bài liên quan đến mảng energy khác, chứ chưa hẳn đã nhờ những bài ngành mình. Chưa nói đến các "chiêu trò" từ phía editors để giúp tăng IF của tạp chí. Một phương pháp khác để follow các nghiên cứu tại các lab lớn là từ presentations. Mình cũng đã từng chia sẻ cách tìm các presentations của giáo trong bài trước với từ khóa "tên_GS + keyword + filetype:pdf" (blog #6), bạn có thể dùng phương pháp tương tự để tìm kiếm. Theo dõi những nghiên cứu qua presentation nhanh hơn rất nhiều so với đọc một bài báo. Nếu nó dễ hiểu thì tốt, còn nếu khó hiểu thì tìm các papers của ông để đọc kỹ hơn. Các lab lớn thường có nhiều dự án, check danh sách các dự án mà các lab đó tham gia (thường thông qua mục funding hay acknowledgements trong các bài báo gần nhất). Ví dụ như ở Mỹ, các dự án lớn ngành mình đến từ US DOE, và vào tháng 6 hằng năm, các dự án nhận tiền từ tổ chức này sẽ có báo cáo, slide các báo cáo đó sẽ được up lên trang web của DOE. Ở châu Âu, các dự án lớn như từ Horizon 2020 thường sẽ có website riêng. Các dự án này thường mỗi năm gặp nhau 2 lần, và nhiều dự án chia sẻ công khai các báo cáo. Đây là cũng là một nguồn để follow các nghiên cứu mới từ các lab nổi tiếng. Ngoài ra ở một số lab lớn, họ thường tổ chức những buổi meeting/workshop, và báo cáo của các buổi đó thường được chia sẻ rộng rãi. Mình từng đọc được câu "a good book can change your life", nay mình sửa thành "a good paper can change your PhD life". Việc tìm được những bài báo chất lượng sẽ thay đổi rất nhiều đến nghiên cứu của bạn. Giáo mình từng nhận xét mình khác với các bạn khác là biết chọn lựa nguồn paper để đọc, chỉ theo dõi những nghiên cứu chất lượng. Mình cũng gặp khá nhiều may mắn khi ở thời điểm mình làm PhD, có một dự án lớn từ US DOE về chủ đề rất cơ bản, và những findings từ dự án đó đã giúp mình cải thiện kiến thức cũng như phương pháp nghiên cứu rất nhiều. Phương pháp nghiên cứu Luận án tiến sĩ là một công trình lớn, vì vậy hãy bắt đầu bằng cách chia nhỏ nó ra. Việc chia nhỏ một câu hỏi lớn ra các câu hỏi nhỏ cũng là cách để sắp xếp các chương trong luận án sau này. Việc của mình là phải trả lời được các câu hỏi đó, sau kết nối lại để tạo thành một nghiên cứu hoàn chỉnh. Ban đầu hãy liệt kê ra toàn bộ những câu hỏi còn đang thắc mắc về chủ đề mình làm, càng nhiều càng tốt. Sau khi có câu hỏi, tìm cách trả lời các câu hỏi đó qua thức nghiệm hay mô phỏng. Đến đây thì phải ngâm cứu xem giới hạn của trang thiết bị (cho nghiên cứu thực nghiệm) cũng như của phần mềm (cho nghiên cứu mô phỏng). Sau khi loại bỏ được những nghiên cứu "bất khả thi", nếu thấy những nghiên cứu nào có thể kết hợp thí nghiệm/mô phỏng với nhau thì nên gộp lại. Ngay từ khi mới bắt đầu, nên lập ra một đề cương nghiên cứu với đầy đủ lý do cũng như phương pháp làm. Việc làm này giúp định hướng cho luận án, chứ khi làm thực tế sẽ có nhiều thay đổi. Ý kiến của giáo trong giai đoạn này cũng rất quan trọng để tránh sự lạc hướng trong nghiên cứu. Khi đọc được bất kỳ kết luận nào từ các bài báo khác, đều nên đặt những câu hỏi đại loại như WHY? HOW? EFFECT OF ... ON ...? Đôi khi chỉ từ những câu hỏi nhỏ đó có thể dẫn ra được những research questions cho các nghiên cứu / bài báo về sau. Nếu những câu hỏi đó quá nhỏ, kết quả không đủ để thành một bài báo/chủ đề nghiên cứu thì cũng rất hữu ích khi cố trả lời những câu hỏi trên, nó giúp mình có hiểu biết sâu hơn về một vấn đề. Nhưng cũng phải cẩn thận tránh bị thu hút quá vào một chủ đề khác khiến bạn bị lệch hướng trong nghiên cứu. Trước khi bắt đầu một nghiên cứu nào đó, nên có những dự đoán về kết quả dựa trên lý thuyết trước, thậm chí có thể nghĩ về cách trình bày đồ thị ngay từ khi chưa bắt đầu để xác định rõ mình cần đo đạc cái gì, tránh lỗi "quên" trích xuất dữ liệu. Ngoài ra việc dự đoán kết quả từ trước cũng giúp mình đánh giá sơ qua kết quả khi đang tiến hành thí nghiệm. Việc đánh giá này đơn thuần chỉ là đánh giá xu hướng, tăng hay giảm, chứ về giá trị tuyệt đối thì khá khó. Nếu nhưng thấy kết quả khi thí nghiệm ngược hướng với những gì dự đoán thì cần xem lại quá trình thí nghiệm ngay tức thì để đảm bảo mọi thứ chính xác, tránh lãng phí thời gian thí nghiệm đi thí nghiệm lại. Còn nếu đảm bảo được việc thí nghiệm là hoàn toàn chính xác, mà kết quả vẫn ngược so với dự đoán thì cố gắng lưu hết các dữ liệu có thể dùng cho việc giải thích, và sau đó phân tích. Đối với ngành mình thì cách trình bày kết quả qua các đồ thị rất quan trọng. Việc có những cách vẽ đồ thị mới sẽ giúp trả lời nhiều câu hỏi đang còn vướng mắc, vì vậy mình dành rất nhiều thời gian để vẽ đồ thị. Đồ thị thì có trục X và trục Y, hãy tìm cách thay đổi X và Y khác với những cách thông thường vì đôi khi nó cung cấp được những thông tin mới. Nhưng để có thể tự mình nghĩ ra được những đồ thị độc lạ cũng không hề dễ, vì vậy cần tham khảo từ nhiều bài báo khác nhau. Khi kiếm/đọc báo, mình luôn chú ý đến figures. Nếu có những figures hay và mình nghĩ rằng sẽ có cơ hội sử dụng nó trong lĩnh vực của mình, mình sẽ lưu lại trong một file PPT để sau này lục lại. Viết paper/luận án Mình khuyến khích các bạn bắt đầu viết paper càng sớm càng tốt, và nên viết sơ qua ... trước khi làm thí nghiệm. Nghe có vẻ hơi vô lý vì chưa thí nghiệm thì lấy đâu ra dữ liệu để viết. Như mình đã nói ở trước là trước khi thí nghiệm, bạn nên có những dự đoán và thậm chí các hình ảnh. Bạn có thể viết qua paper với những dự đoán như vậy trước, qua đó biết được bài báo cần những thông tin gì để hoàn thiện. Với mình thì nên bắt đầu viết paper từ mục Methodology trước, sau viết cho đến cuối trước khi quay lại mục Introduction và Abstract. Thực ra Introduction cũng có thể viết ngay từ đầu được sau khi đã đọc cơ số bài báo, nhưng với mình thì tùy vào kết quả và sự ... "lan man" của nghiên cứu. Nhiều khi sau khi thí nghiệm, bạn thấy có những kết quả hay ho khác ngoài cái mình đã dự kiến viết, bổ sung thêm vào bài báo, thì cũng cần có một ít literature review về cái mở rộng kia. Vì vậy mình thường viết mục đó cuối cùng. Mình thường chuẩn bị sẵn figures trước, bố trí đúng thứ tự như mình dự kiến, sau đó lên sườn cho bài báo. Khi viết, mình viết ra những gì mình nghĩ một cách nhanh nhất có thể. Lúc này không cần quan tâm đến ngữ pháp, chỉ viết ra những gì mình nghĩ để không bị "đứt mạch". Sau khi hoàn thành phần viết thô này, bạn cần đọc lại để kiểm tra các lỗi, xem xét sự bất hợp lý ở câu văn hoặc bố cục. Viết paper đúng kiểu "bói ra ma, quét nhà ra rác", lần nào đọc lại cũng thấy lỗi, cũng muốn sửa cái gì đó. Vì vậy không nên để ý lỗi ngay từ lần viết đầu tiên làm gì, chỉ cần tập trung viết nhanh nhất có thể.

Viết luận án thì có phần khó hơn do nó cần có logic, có sự kết nối giữa các chương, có sự đồng nhất trong những giả định giữa các chương với nhau ..v..v.. Khi viết paper, giả định bài thứ nhất có thể khác với bài thứ hai, nhưng điều này không thể chấp nhận trong luận án. Theo mình nên nghĩ về mục lục của luận án trước khi tốt nghiệp tầm 1 năm và nghiên cứu sự liên hệ giữa các chương với nhau. Nếu có sự khó khăn nào đó trong việc này thì vẫn còn vài tháng để làm thêm một nghiên cứu nhỏ giúp kết nối các nghiên cứu đã được công bố trước đó. Khác với viết paper, mình ưu tiên viết chương 1 ngay đầu tiên và đi theo thứ tự. Do luận án là một nghiên cứu lớn, bố cục rõ ràng nên sẽ dễ hơn nếu viết theo trình tự. Ngoài ra do bạn đã nắm rõ kết quả và nội dung của luận án, nên không phải lo lắng gặp những vấn đề như trong bài báo. Báo cáo hội thảo/bảo vệ luân án Khi làm nghiên cứu, bạn cũng cần phải có kỹ năng trình bày kết quả của mình. Với những slide thông thường, không có quá nhiều hiệu ứng, thì thời lượng báo cáo là tầm 1 phút / 1 slide, vì vậy hãy làm những báo cáo có số lượng slide tương tự như thời gian bạn có để báo cáo. Slide mở đầu thường là nhàm chán nhất, vì dân trong ngành thì hầu như ai cũng khởi đầu như nhau. Nhiều người những slide đầu này chỉ toàn chữ và sau chỉ đọc. Theo mình thì nên càng ít chữ càng tốt ở những slides này, nên tập trung vào hình ảnh (đẹp) để nêu được lý do tại sao mình làm nghiên cứu vấn đề này. Cần tạo được sự hấp dẫn ở những slide đầu tiên nhằm thu hút sự chú ý của người nghe. Slide nên có hiệu ứng và hình ảnh rõ ràng để đảm bảo người nghe bám theo được nghiên cứu của bạn. Một số chỗ cần có highlight nhằm nhấn mạnh kết quả. Tuyệt đối không copy nguyên câu từ paper khi giải thích kết quả. Ưu tiên dùng chữ dạng kiệt kê, và phần diễn dải cụ thể là qua lời nói. Đôi khi không cần phải cố báo cáo hết các kết quả trong bài báo, chỉ cần chọn lọc những kết quả chính để đảm bảo thời gian cũng như lượng kết quả không quá lớn khi báo cáo dẫn đến người nghe có đủ thời gian để hiểu. Với các hội thảo chuyên ngành thì cần có những slide mang tính chuyên môn cao, nhưng khi báo cáo với thời gian dài và ít tính chuyên môn hơn (ví dụ public defense ở Bỉ - nơi không yêu cầu quá hàn lâm) thì có thể pha thêm một ít "trò" khiến báo cáo trở nên funny hơn, nhất là ở thời điểm đầu và cuối. Cố gắng đưa vào những ví dụ quen thuộc từ cuộc sống để giải thích một số vấn đề trong chuyên môn của bạn để người khác có thể hiểu được. Ngoài ra cũng có thể đưa các câu nói từ những người nổi tiếng vào để hỗ trợ cho báo cáo của mình. Khi thực hành báo cáo, mình khuyên bạn nên "thuộc" được nội dung của slide, có thể đạt đến trình độ báo cáo không cần nhìn slide một chút nào mà vẫn đảm bảo về mặt thời gian. Nên luyện nói thật nhiều trước đó trước gương để quen eye-contact với người nghe. Ngoài ra bạn có thể chuẩn bị sẵn nội dung báo cáo dạng chữ và dùng text-to-speech để nghe rõ phát âm chuẩn, luyện ngữ điệu..., nhất là với những bạn không giỏi tiếng Anh. Kết luận Trên đây là tổng hợp một số kinh nghiệm của mình khi bắt đầu làm con đường PhD, khi làm nghiên cứu, khi viết báo, khi báo cáo hội thảo cũng như viết và bảo vệ luận án. Hy vọng một số kinh nghiệm mình đề cập ở đây có thể áp dụng được phần nào cho nghiên cứu của các bạn.