撰写科技论文的前期工作
出处:按学科分类—工业技术 企业管理出版社《工程师手册》第1264页(5867字)
科技论文是科研工作的最终形式之一。科技论文是作者科研能力,创新能力,运用所学知识分析和解决实际问题能力和撰写科技论文能力的综合体现。好的科技论文必须有好的科研成果支承,而好的科研成果则需要正确选题,合理制订研究计划、准确的科学试验、试验数据的正确分析和讨论,最后才能进行论文撰写。因此,要写出高质量的科技论文,必须有如下一些前期的准备工作。
1.文献阅读
为了卓有成效地开展科研工作,科技工作者都必须紧紧把握住科技发展具有累积性和继承性这一鲜明的特点,科技工作者通过阅读文献、采集资料、研究整理、分析综合,认真地吸取前人的经验和教训,从而明确研究方向,掌握课题的国内外研究概况,了解前人已经取得的成就,不同派别的学术观点,尚待解决的关键问题,以及课题的研究和应用前景等。可见,阅读文献是开展科研工作的第一步,也是最根本的基础。因此,有人比喻说,认真读书、收集和积累资料好比十月怀胎,科研成果和科技论文的产生犹如一朝分娩。科技工作者只有通过阅读大量科技文献,不断丰富专业知识,勤于探索,积累有价值的科技资料和提高综合分析的能力,才能在科研工作和治学活动中上台阶,上水平,逐渐臻于炉火纯青的境地。要做到高效益地阅读科技文献,应该做到如下几点:
(1)要有针对性
科技文献,浩如烟海,不可能一一查阅,而且也没有必要这样做,阅读科技文献要讲究效率,就必须具有针对性。一般来说,总是先要查阅一些与课题有关的综述文献和技术书籍中相关的章节,以求对所研究课题有一个总体的了解。但对课题研究真正起主要参考作用的文献,还是那些新近发表的专业期刊中的科技论文。要注意收集和阅读针对性很强的文献综述中所列出的各篇参考文献,以及各种刊物上其它相关的文献。在系统阅读之前,可将收集到的各种文献资料按发表时间的次序排列,或按所分析问题的细目分类,再进行连续系统地阅读。这样做,有利于掌握所研究问题的进展情况,各研究学术观点的比较以及目前所存在的关键问题。
阅读文献应从实际出发,做到有博有专,精读和泛读相结合。通常都是先流览一下各种文献,先看看他们的标题、摘要、结论以及其中的图表、曲线和数据,了解一下文献的梗概和重点,然后才确定应该精读的文献或其中的某些段落、章节。
所谓精读,就是深入细致地逐章逐句地弄清所读文献的基本内容。对文献中的难点要耐心彻底搞清楚,阅读再阅读,理解再理解,直至完全消化为止。
在精读的基础上,还应有计划地泛读一些其它文献资料。这有利于开拓知识面,扩大视野和提高学术水平。博览群书,可以活跃学术思想,取得触类旁通和举一返三的效果。
以精读为主,泛读为辅,合理调剂,互相配合,就可以促进一个科技工作者知识结构的合理化,达到一专多能,专博结合,实现专与博的合理循环。
(2)要勤于思考
读书要勤于思考,在理解的基础上吸收消化所学知识,真正把别人的知识转化为自己的精神财富,而不死记硬背,阅读文献不可盲从,无条件地赞同其观点,而应进行创造性分析、理解和引用,避免盲目性。孟子云:“尽信书不如无书”,盲目相信文献会束缚一个人的想象力和创造力。多读文献,再加上深入思考,就会使人抓住一个问题的关键,从而为解决这个问题顺利地提出方案和思路。
阅读文献要善于分析文章的逻辑性,判断试验的正确性和数据的可靠性;要分析文章所获得的现象或结论是客观规律,还是偶然性事件;要注意对论文中的论点提出质疑,补充反证,并写出自己的心得。
阅读文献还要特别注意论文的研究思路,实验装置及实验数据的分析讨论。
(3)要善于科学地积累资料
阅读文献中做好文献摘录和笔记。这实际上就是一个资料积累过程。一个在学术上有所成就的研究者,必须做大量的资料积累工作,必然会有一套自己经手整理,且又易读可得的资料体系。积累科技文献资料的方法很多,也因人而异,但最主要最基本的方法还是用做摘录的记读书笔记的办法。
①自己动手做文献
前已述及,文摘按其目的和作用可以用多种格式。但各种文摘都有共同的要素,即:
a.目的——研究的前提、任务、所涉及的主题范围。
b.方法——作用原理、实验条件等。
c.结果——研究结果、所得数据。
d.结论——研究结果的要点论断、应用和存在的问题。
研究者阅读文献并不是正式做文摘,而是采用摘录的方法,把所读文献中与自己课题有关的主要论点或一些精彩、感兴趣的有参考价值部分摘录下来,并加上自己的批注。也可以摘画必要的图表、曲线、经过自己的加工而绘成示意图。同时在自己所作的摘录边旁加以说明和批注,并注意摘录出处,以便今后查考。
②做提纲式笔记
做笔记就是对阅读的提纲契领式的记载,总揽论文中的主要内容,并简明扼要地写出自己的见解,做笔记还可以帮助记忆,俗话说:“读书不作笔记犹如雨落大海”,“眼过千遍不如手过一遍”,“好记性不如烂笔头”。抄录某些文献,实际上也是一种学习,可以增强理解和记忆。在做笔记的基础上,进行综合归纳,研究分析,应可以发现问题,从而创造出自己的东西来。
做文献笔记或摘录时,切忌断章取义,防止片面性。要真正搞清文章的思路和原理、特别注意文章的试验条件,而不要只列举一些干巴巴的“条条”。对于在阅读文献时进行创造性的思考来说,重要的是看见森林,而不是只见树木,要站在整体全局的高度来思索文献中出现的问题。
③利用计算机储存资料
随着计算机技术的发展,利用计算机来存储与科研课题有关的文献资料、数据、图表已经屡见不鲜了。资料存储在软盘上,可以随时调用,十分方便,也可以把常有的计算作图和文件编辑程序考贝到软盘上。这两个过程相结合,则发现问题,处理问题的能力和效力就会大大提高。
2.试验过程的基础工作
科技论文的撰写离不开科学研究,只有好的科研素材,才能提炼出好的科技论文,要组织好科学研究,就要进行一系列试验研究的基础性工作。这包括科研选题、制订研制计划、组织试验、采集数据、数据处理分析、然后讨论对比,最后才能获取有创新性的研究成果。
(1)科研选题
正确选择研究题目是开展科研工作的首要问题。它在很大程度上决定了随后产生的科技论文的水平和质量。一般来说,科研选题在阅读大量技术文献,经过广泛的调查研究,综合分析的基础上作出的。科研选题要遵循为国民经济建设服务,为繁荣科技事业服务,和符合先进性、可行性的基本原则。也就是说,所选取的科研课题应密切联系生产实际,有利于推动科技进步,对发展国民经济有效果的项目。同时,还要考虑到所选课题在本学科是属于先进的或者是前沿的技术与理论课题。而且,所选课题还要与研究期限,试验条件和资金情况相适应,以保证课题研制工作的顺利进行。对于研究生学位论文的选题还应考虑到研究生在攻读学位期间能否得到科研能力的综合培养,和能否按时完成等情况。
(2)技术路线
科研技术路线是为实现研究项目所制订的最基本的研究方案。科研技术路线也是进行科学研究指南,它对项目的研究工作能否顺利进行,获取成果的大小都有着决定性的作用。
科研技术路线大体上可分为两类:一类是试探性的,即前人或他人从未进行过的技术方案,它往往是本学科前沿、跨学科或处于边缘学科的技术,是属于探索性和开拓性的研究,另一类是发展性的,是建立在前人或他人工作基础上,或引入相邻学科新成就的技术方案。在实际科研工作中,往往以上两种方案兼而有之,即大多是在发展的基础上,做一些探索性的研究。在拟订技术路线时应注意:
①方案先进可行,实现有所创新;②要力求周密,但不要过于求全;③考虑现有人力、物力和财力,完成试验的可能性和时间性。
(3)实验工作
实验工作包括实验设计、实验计划、实验准备、实验过程、数据采集等各个环节。其中实验设计、实验计划、实验准备是开展实验工作的前奏。只有先有决策,方能稳扎稳打、节节取胜。
①实验设计
为将科研方案付诸实施,首先需要进行实验设计。近代实验设计的主要原则是用较少的实验次数,考察尽可能多的因素的作用,同时又能反映实验的内在规律,获得实验的最佳结果,或尽早地做出一个决断性的实验。
实验设计包括随机化实验,顺序实验、数学模拟实验和最优利用因素空间实验等方法。
随机化实验是利用随机化原理,在编制实验计划时引入偶然性因素,把那些不易检测的因素用统计法进行处理。
顺序实验是按阶段进行实验,对每一阶段的实验结果都进行详细分析,然后再确定下一步的方案。
数学模拟实验是在对课题进行理论分析的基础上,提出一个数学模型,再进行实验。
最优利用因素空间实验是根据n维实验空间,n个因素同时发生作用,产生不同优化状态组合的结果,选择在因素空间中占最优的位置点作为实验点。
近代实验方法的设计都是以数学理论为基础的,最为通用的设计方法是“黄金分割法”和“正交设计法”,黄金分割法是利用数学求极值的方法。而正交设计法则根据数理统计原理,对实验因素和给定的因素水平进行排列组合选取具有代表性的组合作为实验点。
②实验计划的制订
根据研究方案和实验设计要求,需要制定各种具体实验的详细工作计划。实验计划包括安排实验项目,列出拟解决问题的详细内容,要求达到的指标和预期获得的成果。实验地点、工艺路线、实验装备、试验用料(成分、规格、性能、数量及来源等)、实验操作和维护,以及实验进度计划等。
③实验准备和训练
从试验方案到正式开始试验之间,还有一个实验准备和训练阶段。尤其对刚刚开始科研工作的新手(如在校本科生、研究生等)来说,这个阶段必不可少,以逐步养成严密、准确和细心的严谨作风和习惯。准备和训练阶段主要包括:设备和仪器的选择、调试和使用,试验用料(试样和辅料)的准备和编号等。
④实验与观察
实验与观察是决定科研成果质量高低最为关键的阶段,它包括现场生产过程、试验过程、试验现象的观察和记录,数据采集和贮存等。在实验与观察过程中应注意:
a.谨慎细致,实事求是。要不能有任何主观意愿地如实反映客观实际,要保证实验和观察的准确性,绝对不能随心所欲,牵强附会。
b.实验和测试方法必须严格按国家标准进行,以保证实验数据的可比性。
c.要做好试验过程中的原始记录,并及时整理、妥善保存。
d.要注意实验过程中的异常现象,不要轻易取舍,要详细检查、分析原因,必要时可以重新试验,以保证实验数据的准确可靠和不致于漏过偶然出现的新奇现象。
试验阶段结束后,就可以着手准备撰写科技报告或科技论文了。在论文的撰写过程中需要进行一系列的试验数据处理。理论分析讨论和论文组稿工作。
科研工作中经常采用的数据处理方法有如下几种:
a.实验数据表格化 b.实验数据曲线图形表示法
c.离散数据的滤波处理 d.实验数据插值补充处理
e.实验数据曲线拟合 f.实验数据的回归分析法
g.实验数据的数理统计法
对于课题中遇到的复杂问题,可以通过建立数学模型、编写程序,由计算机进行计算。