材料科學與工程方法論-2. 材料科學與工程研究的客觀規(guī)律課件

材料科學與工程方法論中南大學王德志

材料科學與工程的整體觀

材料結構、性能與表征的因果關系

材料設計與制備的統一性四

方法論概述一三五提綱六

環(huán)境、能源、信息、軍工、鐵道材料的發(fā)展觀

材料科學與工程研究的客觀規(guī)律性二

二、材料科學與工程研究的客觀規(guī)律1.科研程序

【提出問題】

【文獻檢索】

【建立假說】

【確定方案】

【確定題目】

【開題報告】

1.科研程序

【提出問題】

提出問題是科研選題的始動環(huán)節(jié)，萌芽階段，具有重要的戰(zhàn)略意義和指導作用。提出一個問題往往比解決一個問題更重要，因為解決問題也許僅是一個數學上或實驗的技能而已，而提出問題卻需要有創(chuàng)造性地想象力，而且標志著科學的真正進步。

——愛因斯坦1.科研程序

【提出問題】

初始意念具有突發(fā)性、偶然性和瞬間性，一閃即逝，研究者要善于捕捉、善于聯想、善于比較，培養(yǎng)觀察力和注意力，及時捕捉思維活動中剎那間暴發(fā)出來的思想火花，把握機遇。

Fleming發(fā)現青霉素（1928年），1945年獲諾貝爾醫(yī)學獎。“……我寧愿告訴你們真實的情況，即青霉素的發(fā)現始于對一個現象的意外觀察，而我唯一的功勞僅僅是沒有忽略觀察?！?988年，彼得·阿格雷在研究孕婦體內的Rh排斥性時意外發(fā)現細胞膜水通道。（2003年獲諾貝爾化學獎）1.科研程序

【文獻檢索】

科研的初始想法往往是研究者的一個粗淺和局限的認識。它是否具有創(chuàng)新性？在這個方向上其他人是否曾作過研究？如何把初始意念深化并建立假說？這些問題必須通過文獻檢索（consultingofliterature）來解決。查閱文獻、搜集信息是選題的重要環(huán)節(jié)，而且貫穿于課題研究的全過程。根據觀察、分析、實踐中發(fā)現的問題，進行文獻檢索，了解問題的研究現狀，產生課題研究思路。1.科研程序

【建立假說】

定義：圍繞初始意念，經過文獻檢索后，在理論上對所研究的問題進行合理而充分的解釋，這種確立有待證實的理論認識就叫做建立假說。假設是科學性和推測性的統一，常由理論推測而得，所以假設能提供研究方向、指導研究設計。建立科學假說是選題的核心與靈魂：假說的正確與否從根本上決定科研工作的成敗，假說水平的高低決定著科研成果水平的高低。

科學假說的建立一般要

符合如下原則：自然科學的基本原理；給予以往的科學資料；具有個人的初步實踐經驗體會；可被重復驗證。力求科學假說符合“思路新、起點高、意義大”的基本原則。1.科研程序

【建立假說】

假設內容的整理——問題是什么？——研究對象▲材料：一般需有研究基礎▲工藝▲其他——措施或研究因素——產生什么結局或效應1.科研程序

【確定方案】

確定方案即選擇試驗方案，包括選擇原材料、工藝因素、研究對象和性能指標，以便證實假說的正確與否。重要內容：研究對象（構件、宏觀組織、微觀結構、原子）；處理因素（變形、化學反應）；儀器試劑（型號、生產商、制劑）；研究方法；性能指標等。

1.科研程序

【確定題目】

有了以上的思路及工作基礎，就要給擬研究的內容進行立題。

課題題目是整個課題研究內容的全部概括，是指導課題研究的主題，貫穿全部科研工作的主線。它是作者在對所研究問題的理論、內容及方法，經過全面的細致思考，反復醞釀后擬定的。字數雖然不多，但卻是反映研究內容的畫龍點睛之筆。題目的內容應該直接或間接反映出研究因素、研究對象及試驗性能這三個主要環(huán)節(jié)及它們之間的聯系。

1.科研程序

【確定題目】

選題名稱的確定應充分考慮以下幾點：簡明

一個好的題目，應當簡單明了，不繁贅冗長，一般題目控制在20-25個字數之內。在初步確定題目后，要反復推敲，試著刪掉多余的詞，如“關于”、“探索”、“分析”等?？蓜h除。具體

即明確清晰，不抽象籠統，題目能具體反應出研究的內容、方法、目的、水平、創(chuàng)新點及獨特之處。用較少文字卻要反映出豐富的涵意，這要下一番功夫。例如“稀土元素鑭對鉬合金強韌化的機制”這個題目就很具體、清楚。

新穎

即創(chuàng)新性，所研究的新理論、新技術及新方法等創(chuàng)新之處及特點，應盡可能在題目上體現出來，讀后使人留下深刻印象。醒目

文字精湛傳神，引人入勝，使人讀后產生要立刻讀下去的欲望。一般應確定幾個題目，反復比較后選取一個比較貼切的，再進行修訂。在實驗完成后還要進行一番思考，題目是否確切合適，還可以進一步修改完善。2.科學實驗

【科學實驗的作用】

【實驗方法及其類型】

【實驗數據】

【實驗程序】

【觀察實驗中的機遇】

2.科學實驗

【科學實驗的作用】純化和簡化自然現象（伽利略自落）。強化或弱化自然現象（超固體、Hg、超真空、高能加速器）。加速或延緩自然過程。再現自然現象（米勒實驗）。米勒模擬實驗（Miller’ssimulatedexperiment）：一種模擬在原始地球還原性大氣中進行雷鳴閃電能產生有機物（特別是氨基酸），以論證生命起源的化學進化過程的實驗。1953年由美國芝加哥大學研究生米勒（S.L.Miller）在其導師尤利（H.C.Urey）指導下完成，故名。此實驗共生成20種有機物，其中11種氨基酸中有4種（即甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸）是生物的蛋白質所含有的。表明，原始大氣由無機物生成生物小分子不但是可能的，而且這種過程宇宙間仍在發(fā)生。2.科學實驗

【科學實驗的作用】科學實驗在科學認識活動中的作用具體表現在以下幾個方面：——科學實驗可以簡化和純化研究對象，即根據研究的目的選出和突出主要因素，舍棄和排除次要、偶然因素，使需要的屬性或關系在簡化、純粹的形態(tài)下暴露出來，以形成準確認識。——科學實驗可以強化和激化研究對象，即根據研究的需要可以人為地創(chuàng)造特殊條件，改變事物存在的狀態(tài)，甚至將其推向極端狀態(tài)，以便顯示其規(guī)律。2.科學實驗

【科學實驗的作用】

路易斯·巴斯德（公元1822-1895年）

法國微生物學家、化學家。他研究了微生物的類型、習性、營養(yǎng)、繁殖、作用等，奠定了工業(yè)微生物學和醫(yī)學微生物學的基礎，并開創(chuàng)了微生物生理學。循此前進，在戰(zhàn)勝狂犬病、雞霍亂、炭疽病、蠶病等方面都取得了成果。英國醫(yī)生李斯特并據此解決了創(chuàng)口感染問題。從此，整個醫(yī)學邁進了細菌學時代，得到了空前的發(fā)展，人們的壽命因此而在一個世紀里延長了三十年之久。

在細菌層次上發(fā)現了免疫學的基本原理之后，巴斯德重新回到炭疽病的防治研究上來。他將自己提純出來的炭疽病菌放在溫熱的雞湯里培養(yǎng)，這樣可以使病菌的毒性更快地減弱。在最終培養(yǎng)出毒性極弱的疫苗，準備采用的時候，沒想到遭到許多人的反對和不信任。在實驗室里進行反復試驗并取得成功后，巴斯德決定公開試驗。

1881年5月5日，在一大群內科醫(yī)生和獸醫(yī)面前，巴斯德對48只綿羊中的24只、30頭母牛中的6頭、兩只山羊中的一只進行接種。31日，試驗主持人拿出了有毒的炭疽病菌液體，而且應觀眾的要求將病菌液體劇烈搖勻。庸醫(yī)們又要求增大劑量，并交替對接種和未接種過的動物注射，以防巴斯德作弊，他按要求做了。一開始看到接種動物出現輕微反應，巴斯德也捏了一把汗。后來，沒接種的動物一個接一個地死去，而接過種的動物全部沒問題，他才松了一口氣。

結果，那些起先持懷疑態(tài)度的人全都轉變了立場，巴斯德取得了巨大的勝利!2.科學實驗

【實驗方法及其類型】實驗方法的定義：根據課題確定的目的和需要，通過儀器和設備，人為地變革、控制或模擬研究對象，在有利的條件下，獲取科學事實，探索研究對象的本質和規(guī)律的研究方法。

實驗與觀察都是科學認識的基本方法，但實驗方法比單純觀察方法有明顯的優(yōu)點，它克服了單純觀察的局限性。

實驗方法的特點：——實驗方法源于觀察，又高于觀察?！獙嶒灧椒ㄔ从谏a，但高于生產。

目的不同：物資財富、探索認識；

內容不同：重復體勞、創(chuàng)造腦勞。2.科學實驗

【實驗方法及其類型】實驗方法的類型：（1）定性實驗。這是確定研究對象是否具有某種屬性；事物之間是否具有某種聯系以及物質的定性組成的實驗。（2）定量實驗。這是測定事物某些屬性、某些因素的量的規(guī)定性或某些屬性或因素之間的數量關系的實驗。（3）結構分析實驗。即主要研究事物內部空間構成的實驗。

（4）析因實驗。即已知結果而去尋找產生這一結果的原因的實驗（詹納接種牛痘預防天花的實驗）

（5）探索性實驗。即富有冒險精神，勇于揭示自然界的奧秘的實驗。例如：海洋探索、月球、火星等太空探索。

2.科學實驗

【實驗方法及其類型】實驗方法的類型：

模擬實驗主要適用于那些規(guī)模龐大無法操作（飛機、船舶、三峽工程）或過程復雜、難以追蹤（生命起源、天體的演化、生物遺傳等）、或不便于直接作用于研究對象（醫(yī)學上的人體實驗等）的事物。

模擬實驗與上述7種實驗相比是一種間接實驗。

特點：模型要與原型在結構功能上或數學形式上具有相似性。根據原型與模型相似的關系，可將模擬實驗分為物理模擬和數學模擬。物理模擬，是指模型與原型的物理過程相似，即結構或功能相似。米勒實驗、飛機、船舶、設備模型實驗。數學模擬，是指原型與模型在數學形式上相似。例如：電流在電路中的傳導與熱傳導規(guī)律在數學形式上具有相似性。2.科學實驗

【實驗數據】有一句名言是這樣說的：“除了觀察實驗者本人，人人都會傾向于無條件地相信觀察實驗所得到的數據；除了假說的提出者以外，人人都會傾向于否定甚至反對新出現的假說?！比欢茖W史卻提醒我們：萬萬不可無條件輕信實驗數據！只有對這個實驗及其結果和解釋進行周密的分析并使之重復顯現后，實驗數據才能夠被采納。2.科學實驗

【實驗程序】實驗構思實驗設計實驗實施數據處理結果解釋2.科學實驗

【實驗程序】實驗構思：是實驗前分析對象構思理性方法的問題；實驗設計：是根據構思方案實現實驗要素的最佳結合問題；實驗實施：是將理性方法物化為感性形態(tài)進行操作加以實現

的問題；數據處理：是對實驗獲取的材料進行去偽存真的整理問題；結果解釋：是根據已有理論或提出新假說對實驗結果進行合

理說明的問題。2.科學實驗

【實驗程序】實驗構思與設計：

（1）實驗目的確定。

（2）確立實驗原理（湯姆遜葡萄干蛋糕模型、瑟福檢驗）

（3）選擇實驗材料。

（4）選擇或研制適用的儀器設備。

要求儀器設備性能好、精確度高、分辨能力強、便于操作、最少干擾。

（5）選擇實驗類型：

實驗方法有多種類型（8種），而每種類型的實驗都有與之相適應的邏輯思維方法。

①對照實驗→比較方法②模擬實驗→類比方法③析因實驗→分析方法

④定量實驗→數學方法⑤定性實驗→分析、歸納、演繹方法等。

（6）確定對有關實驗條件的控制

在這一階段，主要取決于

①實驗者對實驗儀器原理的了解程度；

②對儀器操作的技能，操作的熟練程度；

③還取決于實驗者的觀察能力、思維能力；

④取決于實驗者對觀察到的多種現象、過程、事實和數據的記錄和描述的準確程度。2.科學實驗

【實驗程序】數據處理與實驗結果：

（1）對實驗數據的處理。主要運用數理統計或建立數學模型的方法，根據實驗的需要可把數據描繪成坐標曲線、表格、圖形等形式，或者用數學式表達出來，以尋找研究對象發(fā)展、變化、運動的規(guī)律。（2）對于一些系統誤差和隨機誤差，可運用理論思維和數學工具加以分析處理，以作出準確的判斷。（3）對于實驗結果的處理（現象、過程、事實等），可采用文字綜合描述的方法。

文字描述一定要實事求是、恰當分析、不要把判斷推理的成份帶進去。2.科學實驗

【實驗程序】結果分析：

（1）如果實驗得出來的結果與原有理論沒有矛盾，而且與本實驗開始時，所提出的任務、目的（同標值）相吻合，相一致，則這一實驗就基本完成，對實驗的結果就可以進行思維加工，提出假說并再次驗證，最終升為理論。

（2）如果實驗的結果與原有理論相矛盾，或者與目標值不一致，就要尋找矛盾的原因：

一般來說：

a.要么是原有理論是錯誤的；

b.要么是實驗原理的錯誤；

c.要么是儀器的誤差所造成；

d.要么是數據結果記錄的錯誤；

e.要么就是方法不當或者選擇的實驗對象有問題?？傊?，是什么原因引起的矛盾，應具體實驗具體分析，直至發(fā)現問題，另行確定課題，設計實驗，得到驗證為止。2.科學實驗

【觀察實驗中的機遇】機遇：人們在進行觀察與實驗的過程中，由于偶然的事件或機會，意外地發(fā)現了新的現象，并由此導致科學技術上的新發(fā)現和新突破。這種意外的發(fā)現，通常稱之為機遇。它的最大特點就是意外性。機遇與直覺的區(qū)別：機遇多指屬于觀察實驗領域中的意外發(fā)現，而直覺則屬于思維領域的偶然頓悟。不是所有的人都能抓住機遇，“在觀察實驗中，機遇只偏愛那種有準備的頭腦?！睓C遇的特點：最顯著的特點就是它的意外性、偶然性：

①意外性是指事物出現在人們事先不曾預料到、不在計劃之中；

②偶然性是指事物由于受某一偶然的、隨機因素的激發(fā)，而導致新發(fā)現。

2.科學實驗

【觀察實驗中的機遇】機遇的類型：

①根據機遇的意外程度，我們可將機遇劃分為完全意外的機遇和部分意外的機遇。

完全意外的機遇是指觀察實驗的目的是為了發(fā)現A，但卻發(fā)現了B；

部分意外的機遇是指觀察實驗的目的是為了發(fā)現A，結果也現發(fā)A，但發(fā)現A的方式和場合卻是意外之外，并非按原來的研究方案達到目的；

②根據機遇所發(fā)現的內容不同，我們還可以看出：

有的機遇是發(fā)現新物質；

有的機遇是發(fā)現了物質的新特性；

還有的機遇則是發(fā)現了事物或現象之間的新聯系等；

有的機遇發(fā)現了物質的新結構；

有的機遇發(fā)現了事物運動變化的新規(guī)律。

2.科學實驗

【觀察實驗中的機遇】捕捉機遇的條件：

勤于觀察實驗，勇于探索新問題，碰上機遇的機會就更多。

留心意外之事，是發(fā)現機遇的重要條件。

要有必要的知識儲備。知識包括：理論知識和經驗知識。

要有較強的思維能力。思維能力包括豐富的想象能力和敏銳的判斷能力。機遇在科學研究中的作用：

機遇能夠為新知識的增長提供重要線索，由此開辟新的研究領域，從而成為新理論的先導。例如：弗萊明偶然發(fā)現青霉素，導致藥物化學理論的產生和發(fā)展；巴斯德偶然發(fā)明了免疫法，導致醫(yī)學免疫學理論的產生和發(fā)展；倫琴和伯克勒爾偶然發(fā)現放射現象，導致原子核物理學理論的產生和發(fā)展。2.科學實驗

【觀察實驗中的機遇】青霉素的發(fā)現

英國圣瑪利學院的細菌學家亞歷山大·弗萊明1928年開始研究葡萄球菌，觀察在不同條件下各種葡萄球菌的生長狀況。有一次，他發(fā)現在一只培養(yǎng)球菌的碟子色原來生長得很好的葡萄球菌忽然消失了。這一偶然現象引起了弗萊明的深思。這是什么原因呢？他經過仔細觀察后發(fā)現，原來是一些偶然落到培養(yǎng)基上的青霉菌在葡萄球菌的培養(yǎng)碟內生長起來了。碟內葡萄球菌的消失，說明青霉菌具有殺死葡萄球菌的能力。這正是弗萊明所期待已久的。

他從青霉菌中提煉出了一小瓶透明的液體，并將這種液體滴到長滿葡萄球菌的培養(yǎng)碟內。幾小時后，培養(yǎng)碟內的葡萄球菌全部溶化了。他又將這種液體注射到兔子身上，兔子照樣生活得很好，證明這種液體對動物和人沒有毒性。這種能夠殺菌的物質被命名為“青霉素”。

弗萊明及其助手把這些極有價值的發(fā)現寫成科學論文，發(fā)表在1929年英國的一本醫(yī)學雜志上。弗萊明指出，青霉素在治療一些由細菌引起的疾病方面是很有作用的。

弗萊明的偶然發(fā)現導致了青霉素的誕生，但是要把它實際應用于醫(yī)療上卻還有一段艱難的路程。因為這種綠色霉菌所分泌的青霉素畢竟太少，而且提純的手續(xù)又非常麻煩，大量生產時有許多困難都難以克服。所以在當時弗萊明還沒有辦法來解決這些實際問題。盡管這是一項十分有意義的工作，他也不得不停頓下來。青霉素在弗萊明實驗室的試管里沉睡了十年之久。2.科學實驗

【觀察實驗中的機遇】青霉素的發(fā)現

11年過去了，牛津大學的病理學家霍華施·弗洛里教授從書堆里找到了弗萊明11年前寫成的論文，對這種能夠殺死多種病菌的青霉素產生了濃厚興趣。

他認為當時青霉素未能投入生產的原因是沒有依靠集體的力量。于是，在一次科學家的集會上，他將自己的想法告訴了大家，會上除了生物學家外，還有化學家恩斯特·錢?？茖W家們懷著對病人深切的同情開始了對青霉素的聯合實驗研究工作?；瘜W家恩斯特·錢用化學方法從培養(yǎng)濃的濾液里提煉青霍素。

經過幾十個晝夜的奮戰(zhàn)，一種純度很高的青霉素終于誕生了。經過實驗效果很好。但是為了提高青霉素的產量，還必須找到更好的菌種。他們分離出了幾百種霉菌，最后終于從垃圾堆里的一塊西瓜皮上分離出了第832號留菌苗株，這種霉菌不僅能在培養(yǎng)液的表面上繁殖，而且還能深入到培養(yǎng)液里生長。所以它的產量提高了兩倍。他們還動員了許多義務勞動者，搜集了一切可以利用的材料，采用了營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)液，開始了大規(guī)模生產，使產量提高到十倍以上。短短的兩年時間，青霉素就已經能普遍用于醫(yī)療上了。1945年，瑞典卡羅琳研究所決定將諾貝爾醫(yī)學獎聯合授予弗萊明、恩斯特·錢和弗格里三人。理由是他們發(fā)現了青霉素及其在治療各種感染性疾病中的效果。2.科學實驗

【觀察實驗中的機遇】機遇在科學研究中的作用：

機遇能夠為科學技術發(fā)明提供線索。

奧斯特在偶然中發(fā)現電和磁之間的聯系之后，法拉第進行了磁轉化為電的研究，終于導致1831年以后電子技術的迅速發(fā)展，電動機代替了蒸汽機。

19世紀末，人們研究成功有實用價值的發(fā)電機和電動機，相繼建立了龐大的輸電網和照明網，開創(chuàng)了人類生產生活的電氣化時代。隨著無線電技術的迅速發(fā)展，人類進入了自動化時代。從電磁的發(fā)現到電力的發(fā)現，生動地表明：科學上的機遇導致新的科學發(fā)現，形成新的科學理論，導致新技術發(fā)明，引起生產的巨大發(fā)展。

機遇能夠加快研究進程達到預期目的

袁隆平雜交水稻研究中野生雄性不育系原種的發(fā)現使雜交水稻研究成為現實。

機遇能夠離開原來的方向和目的作出更有價值的發(fā)現

倫琴發(fā)現X射線，貝克勒爾發(fā)現放射性。2.科學實驗

【觀察實驗中的機遇】感悟機遇科學家們的經驗之談是富于啟發(fā)的：

“在觀察的領域里，機遇只偏愛那種有準備的頭腦?！?/p>

“有時需要離開常走的大道，潛入森林，你就肯定會發(fā)現前所未見的東西?！?/p>

概言之，熟知理論，留心意外，勤于觀察，勇于探索，乃為準確捕捉機遇的真諦。

一旦抓住機遇，則理當窮追不舍，以期得到“節(jié)外生枝”的突破性發(fā)現。3.科學研究論文

【科學研究論文的含義】

【科學研究論文的特點】

【科學研究論文的類型】

【科學研究論文的檢索】

【科學研究論文的寫作】

【學位論文】

【建議】3.科學研究論文

【科學研究論文的含義】

錢學森之問

2005年溫家寶在看望著名物理學家錢學森時，錢老曾發(fā)出這樣的感慨：回過頭來看，這么多年培養(yǎng)的學生，還沒有哪一個的學術成就，能跟民國時期培養(yǎng)的大師相比！

錢學森認為：“現在中國沒有完全發(fā)展起來，一個重原因是沒有一所大學能夠按照培養(yǎng)科學技術發(fā)明創(chuàng)造的模式去辦學，沒有自己獨特的創(chuàng)新的東西，老是‘冒’不出杰出人才?！?/p>

常見的解釋原因：

應試教育、學術腐敗、論文抄襲、儒教環(huán)境、學校行政化趨勢加劇，教師功利化趨勢加劇。

最根本的原因：學生的培養(yǎng)模式……

我們呢，連為什么做這個題目都不知道，總覺得研究的東西和自己不相關。長期這樣搞下去，一切都變得索然無味。”

–薛涌

“看看身邊的中國同學，奧數金獎銀獎、少年班的一大堆。但這些人成功率非常低，真能達到‘杰出’程度的幾乎是聞所未聞。為什么？大家從小都是做題做出來的。這和文科的死記硬背幾乎沒有什么不同?！?/p>

–薛涌3.科學研究論文

【科學研究論文的含義】

科學研究論文（以下簡稱科研論文）是指科技工作者將科學研究（包括理論科學研究和技術科學研究）所取得的成果，進行系統分析和理論總結后，運用書面語言形式闡述并在學術期刊或學術會議上發(fā)表的學術文章。

科研論文的作用：

交流、推廣教育科研成果使工作經驗和成果上升到理論高度提高業(yè)務水平、科研能力、文字表達能力

科研論文的“兩高原則”：必須取得高質量的科研成果。沒有創(chuàng)新的研究成果，就失去基礎。必須具備高水平的寫作技巧。沒有高超的寫作技巧，就無法確切表達成果的創(chuàng)新性和科學價值。3.科學研究論文

【科學研究論文的特點】

科研論文的學術性

科研論文的科學性

科研論文的創(chuàng)新性

科研論文的專業(yè)性

科研論文的規(guī)范性

科研論文的可讀性

科研論文評價的原則：

創(chuàng)新性原則公正性原則準定性原則：模糊評價和精確量化評價結合可比性原則：與發(fā)明創(chuàng)造和專利技術、樣品樣機等物化的科技成果之間有可比性。

3.科學研究論文

【科學研究論文的類型】

根據研究領域分類——理論性、實驗性、應用性根據發(fā)表形式分類——期刊論文、學位論文、會議論文期刊論文：Articles論文:報道原始的研究成果；Letters通訊或快報:對當前研究成果的快速簡要的通報；Reviews回顧、評論:對一類研究熱點的綜述性文章。學位論文：博士論文；碩士論文會議論文：全長度論文；短論文；Poster一級(核心)期刊：中國科學、金屬學報普通核心期刊其他省地級期刊增刊會議論文3.科學研究論文

【科學研究論文的檢索】

解決起點問題泛讀→了解做什么問題文獻、文獻要素、發(fā)展狀況、重要作用檢索方式——圖書館——電子數據庫——網絡資源三大檢索工具——SCI（ScienceCitationIndex)科學引文索引——EI（EngineeringIndex）工程索引——ISTP（IndextoScientific＆Technical

Proceedings）科學技術會議錄索引3.科學研究論文

【科學研究論文的檢索】

文獻閱讀——泛讀與精讀相結合——做閱讀筆記，注意總結了解新領域，應該從綜述論文入手通過頂級國際會議了解最新的研究成果充分利用網絡資源——圖書館電子資源期刊資源庫——泛讀

——標題、作者、摘要論文在你的研究領域之內，或者你有興趣

——引言、動機、方案描述、結論等正好和你的研究興趣匹配，或者你覺得論文中的問題值得進一步研究

——精讀整篇論文——完成閱讀筆記，重點記對自己的啟發(fā)——注意作者方案的弱點或者故意回避的問題作者和研究小組

——可以進一步關注后繼的研究成果方案的主要思想

——需要更多信息時可以迅速找到這篇論文性能評價的方法注意發(fā)現方案存在的弱點

——適用范圍，應用環(huán)境，實現復雜度等等yY3.科學研究論文

【科學研究論文的寫作】

寫作環(huán)節(jié)及基本要求

構思設計、撰寫初稿、完稿及修改、定稿。謀篇布局上要求思路清晰，條理清楚，層次分明，論述嚴謹；名詞術語、數字、符號、計量單位的使用，圖表設計，參考文獻的引錄，編排格式等方面要符合規(guī)范；運用科學語體。3.科學研究論文

【科學研究論文的寫作】

1）論文題目2）署名3）摘要4）關鍵詞（keywords）5）正文

①引言

②材料與方法

a．實驗方法

b．主要儀器設備

③結果

④討論

⑤結論6）致謝7）參考文獻8）英文摘要9）其他部分科研論文的結構3.科學研究論文

【科學研究論文的寫作】

1）論文題目

科研論文的題目是所做工作的最直接表達，即告訴讀者，你做了什么事。故題目應直入主題，要確切、恰當、簡明。用詞應簡練、醒目、切題，忌空、長，不宜文學化、廣告式或詩句用語等。在表達特定的方法、材料、目的時或主題尚不能概括主要內容時，可以用副題（一般情況不用副題）。總的要求A.

中文標題不宜超過20字，英文不宜超過10個單詞B.

題目是個短語不是句子，盡量不用標點符號。C.

不用自己發(fā)明的短語或符號。D.

不用學科名稱作題目。E.

有助于檢索易犯的毛病A.字數太多B.題目過大、過于抽象C.題目含義不清D.題不對文3.科學研究論文

【科學研究論文的寫作】

2）署名

作者署名具有三方面的客觀作用和現實意義：

一是擁有著作權；

二是承諾文責自負；

三是便于讀者聯系。

作者署名順序按作者（或單位名稱）在研究中的貢獻依次排序，而不應論資排隊。

論文署名應嚴守科研道德和嚴謹學風，凡無關人員一律不準署名。3.科學研究論文

【科學研究論文的寫作】

3）關鍵詞

關鍵詞也稱為主題詞。標出關鍵詞的目的是為了論文正確編目，滿足文獻標引和檢索需要。關鍵詞是專業(yè)術語，一般從《漢語主題詞表》等綜合性主題詞表中選取。無合適詞時，可根據規(guī)則自行標引。關鍵詞是適應計算機管理而產生的，是論文題目中最關鍵的3－5個詞。3.科學研究論文

【科學研究論文的寫作】

4）摘要

摘要是這篇論文的濃縮，也可以說是論文的簡要介紹。摘要應包括實驗的主旨、緣由、目的、范圍、時期、主要內容、取得的結果、結論及其價值及意義。

摘要是一篇完整的短文，能夠獨立使用（可以編為論文摘要集，一般在600－1500字），它能使讀者完整地了解原論文的概貌。因此摘要必須是完整、準確、簡練地代表原文（但不能代替原論文），要求言簡意切。A.包含論文主要信息但不能太長。B.使用第三人稱。C.不加注釋和評論、不舉例子、不用引文。D.不宜與別人研究相比較。E.不用圖表、公式等。F.第一句話盡量少用“本文……”、“作者……”。注意事項3.科學研究論文

【科學研究論文的寫作】

5）引言

A.撰寫論文的背景：該項研究的由來及意義。

B.簡短的文獻回顧：指出哪些問題已解決，哪些問題還沒有解決，但是作者有不同的看法；哪些問題不同作者得出了不同的結論；哪些問題還在爭論等。

C.闡述研究的目的與重要性。

D.提出解決問題的設想和方法、研究范圍、理論依據、方案選取、技術設計等。

E.研究地點、協作單位、研究時間過程等。3.科學研究論文

【科學研究論文的寫作】

5）引言

寫前言注意不要繁瑣、不贅述人所共知的常識或顯而易見的效用及意義。沿用已知的方法、理論、原理等也只要提及即可。而自己創(chuàng)新、改進的方法、設備、儀器、用具等等應加以說明，但不需贅述，因為在正文中的方法、設備、儀器部分還要詳細介紹。對前人的有關工作和成就一般不予評論（僅作介紹，以說明本人的實驗、研究與前人工作的關聯情況），對自己的工作在一般情況下不作定論性評價如“前所未有”、“開創(chuàng)了一個新時代”、“創(chuàng)造性的貢獻”等。也不要說“才疏學淺、水平有限、不吝指教”等客套話。引言一般200~300字，約占正文的1/10～1/8

。A.引言是讀者注意力的焦點。讀者往往以此衡量作者水平。內容取材文字表達都要非常精心。B.不重復人所共知的或顯而易見的專業(yè)常識。C.不要在引言中解釋論述基本理論、介紹實驗方法和推導公式等。D.引言不能與摘要重復，或者解釋摘要。E.不要夸大論文的意義，不能使用“達到國際先進水平、國內先進水平”、“未見報道”、“前人未研究過”、“填補××空白”，等詞語。注意事項3.科學研究論文

【科學研究論文的寫作】

6）正文

實驗所有的材料、原料、樣品、添加劑、試劑……等，逐次予以說明（不是特殊的材料等則無需詳細說明）。

實驗過程

主要設備及操作過程（使用獨特的設備及操作細節(jié)要予以說明；一般的設備只列出設備名稱即可）。自已設計、創(chuàng)新、改進的儀器設備必須詳細的敘述（專利產品請注意勿泄密）。

觀察的方法或實驗操作過程。

實驗的條件。

注意：在介紹實驗經過時，不要寫實驗結果。3.科學研究論文

【科學研究論文的寫作】

6）正文

實驗結果及分析

無論是實驗、調查還是考察、研究等的結果及分析就是論文的主體，應分段表述，用圖、表和文字一一加以說明，也可輔以照片。

在表達實驗結果時請注意：

（a）本實驗的所有主要目的是否都已列出；

（b）在表明你所論及的論點時，所取用的數據是否最能說明這個論點的；

（c）列表說明問題時，應特別認真地設計表格，表格內容的設置一要十分明確地表達所列數字之間的關系，二要使讀者很清楚地明了你所要表述的關系。三是在表格所表達的關系已經比較清晰時仍然需要用一段十分簡練的文字來說明表格所要表述的關系。四是表格最好與正文同行排版。

（d）圖、表、照片都是重要的論據，在收入正文時應認真篩選，都必須是最能準確表達實驗結果的，照片的選擇尤為重要，照得不清楚的，不突出主題的不要列出。3.科學研究論文

【科學研究論文的寫作】

6）正文

（e）所有實驗數據都應進行整理。要對出現的誤差予以說明、進行分析討論。但所有原始記錄都不能在事后進行任何修改、整理、謄錄，即必須保持當時記錄的原樣！

（f）表和圖都能很直觀地說明問題，一般在表述一個問題時或用圖、或用表，作圖也要科學，能說明問題，制作精細、簡潔明晰。圖、表、照片都應編序號如圖1、圖2；表1、表2；照片1、照片2……等，圖和表都應有名稱，照片要有簡短說明，如：表1材料強度與溫度關系。

（g）論文允許引用他人結論、圖、表、照片，但必須注明出處。

（h）計量單位、符號要規(guī)范，要嚴格按照GB-3100-3102-93《量和單位》書寫?？s略語首次出現要用全稱。3.科學研究論文

【科學研究論文的寫作】

6）正文

討論

A.對本次實驗結果做出理論解釋和分析

B.將本次結果，與自己過去的研究結果（在不同時間、地點、相同或不相同的研究對象中的研究結果），與國內外其他作者的實驗結果相比較，分析其異同，解釋產生差別的可能原因，并且根據以往的文獻提出自己的見解，實事求是的、有根據的與其他作者商量。

C.突出本項研究中的新發(fā)現、新發(fā)明，提出可能的原因。

D.分析實驗中的缺點、錯誤和教訓，為后來者提供借鑒。

E.類似工作在國內外研究進展情況，本研究在類似研究中處于什么地位。

F.存在哪些尚未解決的問題，提出今后研究的方向。3.科學研究論文

【科學研究論文的寫作】

6）正文

⑤結論結論是整篇論文的歸結部分。結論的文字是經過對實驗所得數據、結果、現象、問題進行綜合整理分析后，形成的觀點和論點。因此措詞應嚴謹，有嚴密的邏輯性，文字須具體，不能模棱兩可，含混不清。結論不允許用"可能、也許、大概、或許、估計……"等字眼。一句話只明確地歸納一個認識，或一個概念，或一條規(guī)律，或一個結論，而且只有一個解釋。結論來自于實驗、調查、考察、研究得到的資料、材料、數據、實物等客觀存在，因而在寫結論時要認真思考、慎重下筆、實事求是，不能主觀臆斷、憑空而來；沒有數據、事實就不能亂下結論，亂提觀點。結論部份可以提出作者的建議、設想及其他問題。3.科學研究論文

【科學研究論文的寫作】

6）正文

致謝

對論文作者在進行實驗和寫作過程中給予了具體幫助的人表示感謝。如指導、審閱修改文稿、提供某些資料、材料、標本、圖片、幫助完成某些內容、實驗裝置、協助給圖、拍照、攝像等等一一表示謝忱。

3.科學研究論文

【科學研究論文的寫作】

6）正文

參考文獻

選列參考資料是作者在進行實驗或調查時主要參考的書籍、文章；或引用了某些結論、圖表的書籍、文章；或對作者的論文作有重要參考意義的資料、文獻、書籍等。我國絕大部分專業(yè)期刊均采用順序編碼制標注參考文獻，其編排格式是〔注意標點符號的使用〕：對于專著、譯著、論文集、學位論文、報告集：

〔序號〕作者.著作名〔著作標識類型〕.出版社，出版年.起止頁碼.對于期刊文章：

〔序號〕作者.文章名〔著作標識類型〕.期刊名，年，卷（期），起止頁碼.

參考文獻的標注方法按照國家標準GB/T7714—2005《文后參考文獻著錄規(guī)則》的規(guī)定執(zhí)行。參考文獻的標注方法主要有“順序編碼體系”和“著者姓/出版年體系”兩種，可任選一種。3.科學研究論文

【科學研究論文的寫作】

6）正文

附錄

作者簡要信息或者繁難、復雜的推導公式（必要提供時）可作為附錄列在最后。附錄并非是論文必需的格式內容。3.科學研究論文

【學位論文】

1）學位論文的級別、類型學士學位論文（本科畢業(yè)論文）、碩士學位論文、博士學位論文三個級別；12大學科門類對應上述三個學位級別，分別一一組合，總共有36種學位論文類型，如：工學學士學位、工學碩士學位、工學博士學位等。2）學位論文的質量要求

學士：具有從事科學研究工作或擔負專門技術工作的初步能力；

碩士：對所研究的課題應當有新的見解；博士：在科學或專門技術上做出創(chuàng)造性的成果。

3.科學研究論文

【學位論文】

3）學位論文的選題

前述的有關科學研究選題的原則、來源、方式完全適用于學位論文的選題；

學位論文選題注意事項：質量水平要求；完成論文的時間周期；與同事的溝通；選題要適中，有創(chuàng)新性；論文標題簡潔明了，有新意。

3.科學研究論文

【學位論文】

4）學位論文的基本結構及格式規(guī)范

一般結構：前置、主體兩大部分前置部分：標題、作者姓名、指導教師姓名、學科專業(yè)、時間等）、目錄、摘要（中文、英文）、關鍵詞（中文、英文）等。主體部分：前言、正文、結論、參考文獻、致謝及附錄等。格式規(guī)范：GB7713-87《科學技術報告、學位論文和學術論文的編寫規(guī)范》

結構（參考模式）

前言(現狀、研究方法)(15%)；文獻綜述(20%)；研究的實施過程(25%)；數據與資料的分析與說明(20%)；研究結果的評論與評價(10%)；結論或總結(10%)。3.科學研究論文

【學位論文】

5）學位論文的撰寫

一般包括：選題、占有資料及資料分析、確定論點、編寫寫作提綱、寫出初稿、修改、定稿幾個主要環(huán)節(jié)。

主題的確定：論文所要體現的總的意圖或基本觀點。

深刻、創(chuàng)新、集中、鮮明

主題的提煉：——閃現于觸發(fā)靈感之時——凝聚于調查研究之中——升華于改造制作之后

材料的選擇：——選擇必要而充分的材料——選擇典型的材料——選擇真實、準確的材料——選擇新穎、生動的材料3.科學研究論文

【學位論文】

5）學位論文的撰寫

結構的設計：——文章各組成部分的總體布局和全部材料的具體安排——包括層次、段落、過渡、照應、開頭和結尾等內容——以提綱為其外在體現防止相互脫節(jié)和前后矛盾防止內容分散和跑題防止雜亂無章有利于材料的選擇與安排協調各部分的比重3.科學研究論文

【學位論文】

5）學位論文的撰寫

提綱：一……（一級標題）二……三……（一）……（二級標題）（二）……（三）……1……（三級標題）2……3……（1）……（四級標題）（2）……（3）……①……（五級標題）②……③……文章題目按國家標準《標準化工作導則第1單元：標準的起草與表述規(guī)則第1部分：標準編寫的基本規(guī)定》的規(guī)定，科技論文的章、條、條、條的劃分、編號和排列均應采用阿拉伯數字分級編寫，即一級標題的編號為1，2，…；二級標題的號為1.1，1.2，…，2.1，2.2，…；三級標題的編號為1.1.1，1.1.2，…，如此等等，詳細參見GB/T1.1-93和GB7713-87。3.科學研究論文

【學位論文】

5）學位論文的撰寫

本論：——論文的主要部分、基本內容

寫作方式：——按照研究工作的進程——按照事物或問題的內在聯系（將中心論點分解為若干個分論點）結論：——論文的結尾部分寫作方式：——總結式——評論式——問題式——建議式

3.科學研究論文

【建議】

1）論文的修改

內容修改：主要是深化主題和調度資料；

形式修改：主要是審視結構