[实验感悟] 系列(1) 野外实验要遵循的几个原则

关键词：野外实验、学生、遥感实验、种苗表型 作者：ludwig1860 日期：2024.5.15

印象中有2年多没有亲自带学生野外实验了，甚至之前从来没有带学生进行过一次完整地、系统地、历经实验设计 - 方案制定 - 仪器准备 - 方法学习 - 细致考虑 - 野外实践 - 数据整理 - 数据处理整套流程的实验了。

团队中有两三位学生参加过其他学校的综合实验，但是仅仅是负责自己的一部分工作，并没有完整的经历。

在今天前，我一直没有意识到，做实验有什么特殊的困难与问题，因为本身我是一位相对比较细致的人，我默认所有的同学做事都应该是这样，但事实并非如此，同学们在实验前、中、后可能会产生各种各样意想不到的问题。

根据我自己的思考，我总结了三条原则，可供参考！

unsetunset1. “细致”是第一原则unsetunset

我个人认为，细致是做实验的第一原则，细致体现在各个环节。就像我自己总跟学生们说，想做好任何事，最重要的是用心，不是自我盲目感觉自己用心了、细致了，就是真的用心和细致，而是通过三省吾身之后，确实达到自己能做到的最好了，那才是真的用心和细致。

举个例子，利用光谱仪测量叶片的光谱反射率：

• 首先要保证了解反射率测量的基本原理（需要测量的是DN值？辐亮度？等等）；
• 其次是测量的基本过程（测参考板，测叶片，二者怎么放置？叶片下面是否要有黑布？等等）；
• 然后是仪器操作的步骤（什么时候做暗电流和参数优化，采样多少次，选择反射率测量还是辐亮度测量？等等）；
• 再者是所选叶片的代表性（选择植株顶部的叶片还是其他某个位置的叶片？选择几个植株？）；
• 还有野外测量环境的影响（太阳角度变化、光照强度变化、周围地物遮挡与散射等？）；
• 此外测量时的序号是否和被测植株与叶片能对应好，少给自己的数据整理添麻烦。
• 最后是测量过程中，是否能够查看数据，根据经验判断数据是否合理等。

看，仅仅是一个仪器，一种测量，需要考虑到的地方竟然有那么多（甚至并没有完全考虑），如果不细致，怎么行呢，必然会导致数据质量、测量效率等诸多的问题

unsetunset2. “负责”是第二原则unsetunset

如果我们把做实验当成自己一定要好好完成的事情，必然会更有责任心。当然，如果某个实验的数据，并非是某个同学自己需要的数据，那责任心必然会大打折扣，这是人性所致。

但我建议同学们，要抱着从实验中学习到东西的心境、要抱着对数据的敬畏之心、要抱着让自己学会周全考虑事情的态度，去做实验，这样即便并非是自己所需的数据，也能极大提升自己的责任心，更重要的是锻炼了自己。

同学们往往认为，自己挺负责呀，没有啥不负责呀，老师让测什么就测什么呗，还想怎么着。但其实，这种负责并非真正的负责。

举个例子，利用地基激光雷达测量森林的点云，负责应该体现在以下这些方面（包括但不限于吧）：

• 这个仪器团队是否有？ 是否能借到？
• 拿到仪器后，自己是否会用，找人去教一下？
• 实验之前仪器是否充满电，即便充满电电池电量可能不够用，怎么办？
• 实验日的天气预报情况如何，有大风或者云雨天气吗，查了吗？
• 估计一下可能有什么样的突发情况？
• 实验数据采集完整了吗？
• 测量的数据可靠吗？ 真的可用吗？是真的吗？
• 实验完成后，仪器地里面带回来，仪器和箱子上的土是否擦干净了？
• 数据导出和整理后，是否有说明文档，方便自己和别人使用呢？

unsetunset3. “主动”是第三原则unsetunset

做实验、想问题是否主动，其实核心在于是否有求知欲。如果真的无欲无求，那至少能做到安排什么就干什么，但如果想干的很好，估计也不够。如果有强烈的求知欲，那往往就会积极地去思考、去行动，来解决自己内心的困惑。

做实验的主动性其实体现在如下几个方面：

• • 自己开展的研究，所需的数据是否够用，是否需要实验获取新的数据
• • 自行设计一个实验方案，规划一下地点、目的、内容、步骤、仪器和人员
• • 找老师商量一下实验的可行性，探讨有什么不足，并进行改进
• • 作为实验负责人或者某项测量负责人，主动思考可能存在的问题
• • 自己的测量结束，周边尚未完成测量的同学是否需要帮忙

其实主动是一个很难得的素质，比细致和负责更加难得，因为主动属于额外的东西，更加高层次的特征，如果说细致和负责决定了一个人研究的下限的话，主动就会决定一个人研究的上限。

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有的看官会问，有没有第四、第五原则呢，我想可以有，但其实也不必有了，因为只要能坚持上述三个原则，就已经非常非常好了。

俗话说“是骡子是马，拉出来溜溜”，只有通过实验，我们才能够发现自己原来在很多地方存在不足，也会注意到自然世界的复杂性，更会意识到自己可能可以通过某个发现来解决一个重要的问题。

以上三个原则，愿与诸君共勉，