科技论文撰写刍议

2022-06-27 04:39刘宗昌
热处理技术与装备 2022年1期
关键词:马氏体论文试验

刘宗昌

(内蒙古科技大学 材料与冶金学院,内蒙古 包头 014010)

科技论文是科学技术人员在科学实验的基础上,对自然科学理论、工程技术等研究领域的现象进行科学分析、综合,阐述创新成果,并按照科技期刊的要求进行电子式或书面式表达的学术性文章。简单地说,科技论文是总结科研实践,分析论证所得出的有价值成果的文章。

一般说,论文和著作是创新成果的体现和总结。论著的水平、理论意义和应用价值是个人能力的体现。写好科技论文是对社会的贡献,也是对个人价值的一个外在体现。

目前,我国正处于创新时代,论文的数量和质量已跻身于国际先进行列。

习近平总书记在党的十九大报告中指出:“加快建设创新型国家”。十九大以来,习近平总书记在多个重要场合和会议中都强调要重视科技创新。

目前,我国已成为全球第二大研发投入国,进入世界创新型国家的第一集团,正坚定实施创新驱动发展战略,以科技创新引领社会经济全面发展,实现中国梦。因此,写好创新性论文是时代的需要,是新时代赋予科技工作者的使命。

另外,科技论文写作是一个系统工程。1.需要较好的语言功底;2.需要有良好的思维能力;3.需要做大量的试验研究工作;4.需要有整合资料的能力;5.需要有创新意识、思维方法和能力;6.需要有良好的心态、耐心和恒心;7.需要懂得写作技巧等。将这些素质整合为自身的综合能力,才能写出高水平、高质量的学术论文。

笔者在国际出版社(美国hans出版社)出版了一本论著《科技论文写作与指导》[1],阐述了科技论文写作的相关内容,对提高科技工作者和研究生撰写论文的能力有所补益。

结合该书,本文对科技论文写作中的某些问题以及在科技论文审稿中遇到的问题提出几点看法,供初写论文的学者和研究生进行参考。

1 科技论文的分类和特点

1.1 科技论文的分类

1)学术性论文:试验性论文,报道学术研究成果向学术期刊或学术会议提交的论文。

2)技术性论文:报道工程技术研究成果而提交的报告性论文。

3)学位论文:学士论文、硕士论文和博士论文是学位申请人提交的学位答辩论文。

4)综述性论文:对国民经济各行业的科技问题进行评论、议论、综合分析的总结性和指导性论文。

1.2 科技论文的特点

科技论文与一般的社会性文章、文学文章等有所不同,科技论文必须具有如下特点:

1)有充分的试验事实或现象作依据,即论据;

2)对试验事实或数据进行整理,如数据表格、图形、图片等;

3)有分析、讨论或论证,得出有一定科学认识的观点;

4)一般要求具有创新性成果,提出新假说或新理论,以供会议宣读或学术期刊发表。

论文中具有三个要素,即论点、论据和论证。论点是指具有确定的观点和论证此观点的理由;论据是证明论题的判据,是立论的依据,要具备翔实可靠的试验事实和数据;论证即对试验事实进行分析、讨论或论述,只有数据而没有论证,是试验报告。

1.3 科技论文的交流

论文往往用于学术交流、会议交流或刊物上登载,这有利于科技的发展。相互交流科技成果,讨论不同学术观点。对于有争议或错误的观点也可展开适度的批评。如本世纪以来,在固态相变领域,刘宗昌等参考文献标注批评了欧美等西方学者的学术观点,如贝氏体的两派学说、马氏体相变的切变学说等,促进了固态相变理论的发展。

然而,笔者不主张激烈的学术论战,提倡和谐交流、团结合作、共同进步。尤其是国内的学者要加强团结,“家和万事兴”。1970年以来,国际上关于贝氏体相变理论形成了两个对立的学派,即扩散学派和切变学派,进行了几十年的学术论战,一味地热心于论战,利用学术期刊“评”对方观点,却轻视了深入细致的科研试验工作,未能探究相变的真谛,争论近40年而无果,对此应当从中汲取教训。

2 论文摘要和关键词

2.1 摘要

摘要是文章主要内容的摘录,要求短、精、完整。字数少,可几十字,以不超过300字为宜。研究生学位论文摘要的字数可多一些,在1000~2000字之间。摘要不宜先写,以在正文撰写完成后再写摘要为宜。

需中、英文摘要各一份,简述论文主体内容和结论以及论文的学术创新点,即论文提出和要解决的问题。摘要是对论文的内容不加注释和评论的简短陈述,是文章内容的高度概括,主要包括以下内容(一般称摘要四要素):1)该项研究的目的及意义;2)采用的试验材料、设备和方法;3)主要研究成果,突出新见解、新发现;4)重要结论。

多数作者知道这四点要求,但也有被作者忽视的。常见到有些作者不提研究意义,有些只叙述试验结果,而缺乏结论性观点。另外,摘要中不能用“本文”一词。

2.2 关键词

关键词是从论文的题名、摘要和正文中选取出来的,是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作计算机系统标引论文内容特征的词汇,便于信息系统汇集,以供读者检索。 每篇科技论文一般选取3~8个词汇作为关键词,另起一行,排在“摘要”下方。选取关键词时,要体现“关键” 二字。忌讳太笼统,如有关金属材料工程的科技论文,“组织”不宜作关键词,太笼统,除了显微组织外,还有社会组织、群众组织、党组织、布料组织、细胞组织、皮下组织等等。再有“热处理”也不宜做关键词,热处理种类繁多,除了金属热处理外,非金属材料也实行热处理操作,如玻璃等。

3 论文中的论证

3.1 论证不可或缺

撰写科技论文时,一般在列举、陈述试验事实或数据后,安排分析讨论一节。这一节实际上要进行论证,即论述和证明。对试验结果进行分析、比较,综合叙述,提出新观点,引用论据来证明其科学性、真实性和可行性。应用逻辑推理方式证明观点的创新性。论文在论证时需突出以下几点:

1)引经据典、分析讨论,即进行论证,这是不可或缺的,而且要论据充分、有理。论文缺少论证就不能称其为论文,而可能就是一篇试验报告了。有的研究生或学者写的论文,经过审稿,发现试验数据丰富,试验事实可靠,做了许多图表。但是作者没有分析,缺乏理论论证,没有提出创新性观点或新假说,不能称其为论文,而是一篇试验报告。这样的文章一般不会被录用,尤其是不能被学术性的核心期刊录用。

2)论证过程中应用的理论知识要科学,概念要准确,千万不能出错。否则将成为水平低、质量差的论文。

科学理论由概念、公式、模型、定律或规律等元素组成。理论中的这些元素不是简单的堆砌,而是整合,是将逻辑链条有机地联系在一起的系统的理论知识。

概念是构成科学理论的细胞[2]。概念是对事物从表象到本质的、深刻的科学抽象的描述。基本概念在重要理论体系框架中处于核心地位。基本概念为数不多,但作用很大。只有建立了科学的概念,理论才是正确的,才能取得系统化的进展。

如P91钢淬火后得到板条状马氏体,在630 ℃回火后得到回火托氏体组织。而不少作者写成回火板条马氏体。这是一个概念性错误,因为这种马氏体经高温回火,板条状形貌变化不大,但是亚结构发生了根本性的改变,变成了回火托氏体,而不是回火马氏体。

论文中的概念错了,必将导致论文分析论证的错误。概念性错误在某些学者的论文中屡见不鲜,应当注重基本理论的学习,尤其是新理论、新概念的学习。

分析论证要反复推敲、反复修改,不能一蹴而就。好的论文不是写出来的,而是改出来的。

3.2 论证必须真实地描述试验事实

翔实、丰富的试验数据是论文的基础资料,是论文的论据。撰写论文需客观、真实的反应客观现象,扎实地分析、总结试验结果和数据,不能造假、不能歪,否则难以形成正确的理论。比如:1971年Krauss等[3]将高碳钢高温加热后淬火,得到粗大马氏体织,将试样的垂直两面抛光,即双磨面,浸蚀后在金相显微镜下观察马氏体片与表面相交的情况,如图1所示。可见高碳钢马氏体相变后,得到片状马氏体和残留奥氏体,在其磨光的试样表面上形成了表面浮凸。

该试验结果在许多专著[4]和教科书中被引用。笔者在其上标注了文字和符号,并且沿试样表面(平面)在计算机上画出一条水平线,用箭头指示了表面鼓起的位置。可见在试样表面上,马氏体片(M)夹着残留奥氏体(γ)的部分鼓出了试样表面,是高于表面浮凸现象。

从图1(a)可见,浮凸呈弧形,或称帐篷型。是鼓出的变形,不存在表面下陷的现象,不是N形浮凸,而是帐篷形∧。图1(b)是将图1(a)按照切变机制描绘的,是不正确的。如果是N形切变,则下陷体积与凸出体积相等。该双磨面试验测得的金相照片是有价值的,但对此组织图片的处理是不符合实际的,其目的是为了用此图片来说明切变机制。但明眼人一看就会发现,此浮凸为帐篷型(∧)而非N型。此图片正好生动地说明了浮凸就是马氏体相变体积膨胀的结果,为浮凸的体积膨胀理论提供了试验证据。

材料科学是试验科学,要求真,撰写论文时不可歪曲实验事实。

(a)高碳马氏体片试样表面的倾动(OM);(b)歪曲的N形切变图解图1 马氏体浮凸和N形描述(a) tilting of the sample surface of the high-carbon martensite sheet(OM); (b) distorted N-shaped shear diagramFig.1 Martensite convex and N-shaped description

采用原子力显微镜观测Fe-23Ni-0.55C合金的片状马氏体的表面浮凸,测定浮凸形貌和尺寸如图2所示[5-6],可见,每一片马氏体的表面浮凸均呈帐篷形(∧),非N形。20世纪30年代始,将马氏体浮凸错误地理解成N形浮凸,导致马氏体相变切变机制的理论性错误,应当汲取教训。

图2 Fe-23Ni-0.55C合金片状马氏体的表面浮凸(STM)Fig.2 Surface convex of flake martensite in Fe-23Ni-0.55C alloy(STM)

3.3 处理试验数据时注意非线性关系

论文撰写中将大量试验数据绘制成图、表、曲线等,以反映事物的变化规律。研究者应正确绘制曲线图,科学地整理数据图表,以确保客观、真实。

自然辩证法指出:事物的演化都是非线性的。直线关系仅仅是特例或局部的表现。例如,珠光体组织的片间距随着转变过冷度的增大而变化,但不是线性关系。有人处理为线性关系,如图3曲线1所示。图3表示为珠光体的片间距与过冷度的关系[7],图中直线1是原作者画的,笔者对其做了修改,重新绘制了曲线2。原作者将试验点按照线性关系绘制成直线图,而笔者按照非线性关系绘制成曲线图,两者的变化规律是有区别的。事物演化的规律本来是非线性的,但原作者为了简化而处理为线性关系,绘制成了直线,就难以准确地反映客观规律。冀望读者在处理实验数据时加以注意。

图3 珠光体的片间距与过冷度的关系Fig.3 The relationship between pearlite sheet spacing and supercooling degree

4 论文的结论

论文必须要有结论,其内容主要包括:研究结果提出了哪些观点,得出了什么规律,解决了什么实际或理论问题;对前人的研究成果作了哪些补充、修改和证实,有什么创新点;该文研究的领域内还有哪些尚待解决的问题,以及解决这些问题的基本思路等。对结论的要求:

1)准确、完整、明确、精练;

2)有事实、有根据,用语斩钉截铁,数据准确可靠,不能含糊其辞、模棱两可;

3)判断和推理不能脱离试验、观测结果,不作无根据或不合逻辑的推理和结论;

4)如果该项研究尚不足以得出结论,不可妄下结论;

5)不要写正文中没有涉及的事实或未曾论证的观点。

5 参考文献的引用

撰写论文要引经据典,需要参考文献。文献的数量和质量和对于国内外资料的理解,标志着作者的学术水平,标志着作者对试验结果的认知程度和对所提出的问题的创新程度,同时也反映出作者论证的合理性和可靠性。因此引用高水平、新颖的文献很重要。参考文献是将论文写作中可参考的文献以简表的方式列出来,需注意如下几点:

1)参考文献最好与论文篇幅相适应。

2)中、外文献并重。100%的英文文献也不可取,改革开放初期,强调向欧美日学习,是应该的。而今天的中国,许多方面创新、赶超西方,有先进的领域、领先的水平,中国人论文的质量和数量均进入先进行列,应当多看看中文文献。着眼于国内、外的研究,正当其时。需要指出,当前有一些材料学者的论文引用的文献全部为英文文献,恐有崇洋媚外之嫌。其实不全面了解国内外研究水平,就难以高屋建瓴,提高论文质量。

3)文献引用量要适度。学术研究总是在吸收前人已有成果的基础上更上一层楼。但不能过度引用,这也是学术规范的基本要求之一。过度引用将造成两个后果。

a)句句、段段不停地引用别人的数据和观点,就成了编译、综述,虽然也是一篇文章,但不是创新性论文。

b)一篇几千字的科技论文,如果参考文献太多,大量引用别人的观点、说法,那么就会有较少的观点和内容是属于自己。同时,如果成篇成段地应用别人的论著,而不注释其来源,就是抄袭和剽窃,是一种侵权行为,这是一种突出的学术腐败。

引用文献必须把握好度。最好的“火候”、最基本的度,就是别人读起来觉得论文确实是作者花功夫写出来的,而不是从前人或当代学者那里抄袭来的,即让读者认可是作者的科研成果。

6 结束语

作者详细阐述了科技论文的定义、种类、结构及有关撰写方法,同时指出了撰写论文中存在的若干问题,给出了撰写好高质量论文而应当采取的应对方法和注意事项。冀望年轻一代学者提高撰写论文的能力,从而写出有创新性、有理论价值或实用价值的科技论文。

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