一、科技论文的内容
中学时我们学习到,文章的体裁主要包括记叙文和议论文。记叙文主要叙述某一事件的背景、过程和影响,并可以包含作者的感想。议论文则主要阐述某一问题的论点,并提供相关的论据和推理,最终得出结论。因此,这两种体裁在性质上是有很大不同的。此外,还有一种体裁类似于议论文,但严格来说并不属于议论文,它只是对某些问题或现象发表自己的看法或观感,并不刻意去证明观点的正确性。这种体裁属于散文中的随笔,而本文就属于这种类型。
科技论文应该是以议论文的形式呈现,至少应该包含观点。简单地说,科技论文的主要目的是解决问题,而不是仅仅描述问题。因此,对于“怎样做”的论文,最好还应该包含“为什么要这样做”的内容,以使论文更加完整、有说服力。
有些作者在写议论文时很容易将其写成记叙文,特别是当他们在总结某个项目的研究成果时,只会描述自己是如何做的,却很少去阐述为什么要这样做。这可能是因为这种写作方式很顺畅,因为工作是他们自己完成的,过程很清晰,因此不需要费力就能说明白。然而,这样的文章深度不够。近年来,软件的重要性备受重视,但软件类文章大多属于这种情况。加之软件的内容一般非常繁杂,要想说明白,不管是从粗细程度还是全面性上都需要花费大量篇幅,这很容易让读者感到困惑。
科技论文不是工作总结,也不是说明书。
在学术领域,确保论文内容的正确性是至关重要的。然而,不同领域的出错情况千差万别,很难进行概括。但是,以下五个方面应该引起特别的注意:
⑴创新是论文录用的主要出发点之一,尤其是在权威性刊物如《中国科学》中更为重要。创新分为原始创新和集成创新两种,前者在工学类论文中较为罕见,而大多数研究提出新方法、新算法或采用未被应用于该问题的方法进行分析,属于集成创新。然而,论文必须详细说明采用新方法所取得的结果。例如,一篇论文提出了基于Hermit样条的彩色图像道路提取方法,虽然方法本身并无误,但作者却得出了两个不准确的结论。首先,作者声称使用Hermit样条对提取的间断的道路标志线拟合后可以得到连续的标志线,但一般的三次样条或多项式拟合也能解决这个问题;其次,作者认为Hermit样条更适合表达图像上的弯曲的道路标志线,但却未提供任何数据支持其它拟合曲线不适合。因此,虽然该论文未使用过Hermit样条进行道路提取,但其创新性已经被质疑。
⑵在论文写作中,突出重点十分重要。有时候,某些文章篇幅虽然充足,但是在讨论特定项目时,可能会涉及过多的细节,而缺乏深度和重点。例如,有一篇文章讨论了机器人的灵巧手,其中包括灵巧手的结构、手指驱动和抓握控制等方面的内容,但每一部分都没有得到充分的阐述。相比较而言,如果该文章将重点放在尺寸受限制的灵巧手驱动上,那么文章质量将会有所提高。此外,另一篇有关遥感技术的文章,先是泛泛地讲述了微型摄像头的结构,然后又从一些书籍中摘录了人们所熟知的模糊控制的基本概念,但二者之间似乎缺乏有机联系。这样的文章实际上缺乏内容。如果文章将重点放在视觉系统微小型化所解决的问题上,那么或许还能写出更有深度的文章。
⑶在撰写论文时,内容的真实性和正确性至关重要。毕竟,不弄虚作假是获得良好科学道德的前提。一旦文章中出现虚假信息,就会影响文章的可用性。例如,在一篇控制算法的论文中,研究人员进行了仿真实验。然而,他们所使用的关节角函数却存在问题,如下所示:
根据仿真曲线所示,作者所做的仿真结果引起了怀疑。原始函数为q=0.1sin(3πt),其周期为(2/3)s。然而,仿真曲线的周期却为2.8s,且角速度的最大值也明显偏小。这些差异使得人们对作者的仿真实验进行了质疑。
⑷关于撰写综述性文章。综述性文章主要围绕某一专题进行前人研究的综合性总结,包括已解决的问题与未解决的问题,并重点指出未来的研究方向。撰写综述性文章需要大量的资料支撑,并对资料进行深入分析,筛选精华,排除虚假,提出建设性的思考。因此,撰写综述性文章相对较为困难,需要投入大量时间和精力,不能仅凭少量论文阅读便开始写作。
⑸关于论文中的公式。科技论文中,公式的正确性和公式中所用符号的说明同样重要。在论述机构数学模型时,作者一般先列出公式推导过程中所需的关系式和力平衡方程,然后将它们相结合得到状态方程,作为数学模型。然而,如果作者没有注意到公式中所用符号的说明,没有说明公式的适用条件,那么这样的公式是没有用处的。例如,一篇文章论述以三条人工肌肉作为作动器的并联机构,作者试图建立它的数学模型,前面写出了人工肌肉输入气压与肌肉长度的关系式,又列出力平衡方程,然后就说把前一式与后一式相结合,得到一个非线性的状态方程,把它作为数学模型。然而,作者并没有写出系数与机构及肌肉参数的关系,这就使人怀疑这个模型是不是推导出来的。即使是,这样的模型也只是通式,没有用处。因此,在论文中,正确地解释和说明公式的适用条件和符号含义是十分必要的。
二、论文的标题
论文标题的重要性不容忽视。它应该准确地反映文章内容,但这一点常常被忽略。有些标题过于宏大,有些则过于狭窄。例如,一篇标题为“服务机器人仿人手臂运动学研究”的文章,其实研究的是对一种七自由度手臂运动学的分析,并提出了冗余自由度手臂逆运动学的一种解法。这种解法不仅适用于服务机器人,而且还具有广泛的学术意义。因此,将标题改为“七自由度仿人手臂逆运动学的一种解法”更为合适。同样地,一篇名为“登月机器人关节润滑技术的研究”的论文,实际上是研究固体润滑膜的制备和特性。如果标题中包含了“登月机器人”,那么就需要进行模拟月球环境下的实验,而这样的条件目前还不存在。因此,将标题改为“MoS2基固体润滑膜制备方法及特性的研究”更为合适。此外,有些论文的标题本身就存在问题,例如“仿人机器人的动态行走控制”,因为行走本身就是一种动态的过程。这样的标题不仅不准确,而且还可能引人发笑。
三、摘要
摘要是对论文内容的简要概述,应包含研究目的、方法和结果等要素。为使摘要更加简练、明确,需避免使用没有实质内容的语句,如“随着机器人技术的发展,应用领域更加广阔,某问题成为研究的热点”等无关紧要的描述。
四、引言
引言作为论文的开端,其作用是提出研究问题并阐明研究意义。因此,引言应当简明扼要、直截了当。有些机器人领域的论文在引言部分会引用一些与机器人相关的历史事件,比如捷克一位作家写的戏剧中出现的机器奴隶Robota,以及美国在1950年制造的第一台工业机器人等,但这种做法可能会让引言显得有些拖沓、缺乏重点。
论文的引言部分通常会简要介绍前人在该领域的研究工作,这是必要的。特别是那些提出改进前人方法的研究更需要这样做。但需要注意的是,对前人工作的概括不能断章取义,更不能歪曲别人的意思以突出自己方法的优点。在一篇论文中,对前人工作的概括应尽可能放在引言中。在正文中,除非必要,否则应避免出现这样的段落。
正确的文献引述对于避免信息传递中的错误至关重要。在文章中引用文献时,需注意正确性,以免错误信息的传播。一篇关于遥操作的文章引用了美国《自然》杂志的一篇文章,声称在相距7000km的两地进行遥操作,从操作端发出操作命令到执行端反馈回信息只用了150μs。然而,这一说法是不可能实现的。即使考虑电波直线传播,所需时间也至少为46.67ms。该错误最终被揭示是由于作者引用文献时单位错误所导致的。如果此错误的数据得到发表,基于《自然》杂志的权威性及该文章作者的影响力,这个错误的数据肯定会被接着引用。
一些学术论文开始引用互联网上的文献和消息。相比较而言,网上文献的可信度要更高,然而由于各种各样的原因,消息的可靠性不尽如人意。例如,我们曾经在《兵器知识》上发表了一篇有关为某试验基地研制的遥控靶车的文章,但由于某些内容不便公开,我们对文章进行了一些技术处理。然而,这个消息在网上却被误传为“我国研制成功遥控装甲车”,“蚂蚁”也被错误的描述成了“大象”。因此,如果要引用网上的消息,务必要通过其他可靠渠道对消息进行核实。
在引言部分,一些论文会简要说明文章的结构。虽然这种做法话不多,但并非非常必要。然而,在学位论文中,由于篇幅较大,适当在绪论中交代整个论文的结构是必要的。但在发表于刊物上的文章中,则无需这样做。
五、实验验证
在学术论文中,实验部分的目的在于验证所提出的理论或方法的正确性、可行性和有效性。在过去,我可能不太认同将仿真称为实验的说法,但随着技术的发展,仿真已经成为一种验证手段。
在学术领域中,验证理论的正确性并非总是需要通过实验来完成。如果一个新定理可以通过公认的定理进行证明,那么就不需要再进行验证。相对而言,验证方法的可行性要简单一些,只需要通过实验来说明所采用的方法能够解决问题即可。
在许多学术论文中,方法(特别是算法)的有效性验证通常存在不足之处。为了说明方法的有效性,需要进行比较,以证明该方法比其他方法更快、更简单地解决问题,或计算复杂度更低、计算速度更快、占用的内存更小。此外,为了证明有效性,还需要提供相应的数据,不能只是“老王卖瓜”,缺乏实证支持。
在学术研究中,实验通常是一种为了解决问题而特别设计的实验,其设计至关重要。为了说明某个因素的作用,必须将其孤立出来进行研究。
我连续审阅了四篇关于构建机器人仿真球队的论文。这些论文主要讨论了个人技巧、决策机制和整体协调等方面,并且球队在两次机器人足球世界杯仿真组比赛中都取得了亚军的好成绩。虽然这些论文都采用了参赛对阵的得分来说明技术措施的有效性,但我认为这种做法是不合适的。因为足球比赛的成绩只是一种排名,不能充分说明对手的实力和自己的技术措施之间的关系。此外,个人技巧、决策能力和整体协调等因素也会影响比赛结果,因此不能单纯地通过比赛成绩来评估技术措施的有效性。最近的两篇论文中,作者使用了相同的比赛结果来说明不同的技术措施的作用,但这种做法也是不够说服人的。为了更好地说明技术措施的有效性,应该对同一对手分别采取论文中的措施和不采用这种措施进行两次比赛,这样才能更好地说明这种措施的作用。因此,在未来的研究中,应该采用更科学的方法来评估机器人仿真球队的技术措施。
有时论文无法用严格的理论证明方法来验证正确性和有效性,因此可以采用仿真方法来说明。在使用仿真时,应该尽可能地多做一些实例,考虑各种可能发生的情况,因为只用一、两个实例的仿真结果说明的结论很可能被另一个实例推翻。例如,有一篇论文要在相互距离已知的几个点中寻找一条最短的遍历路径,论文的篇幅很长,所用的方法兜了不少圈子,方法倒也对,但没有证明。最后用了一个实例做仿真。审稿人提出了一个更简单的方法,与论文方法所得的结果一致。因此,这篇文章所提出的方法虽然不错,但一点意义也没有了。
六、结论
结论部分的问题相对较少,但是也缺乏引人入胜的内容。很多作者因为文字处理软件提供的“复制”、“粘贴”功能,将论文正文、引言、摘要中的内容直接复制到结论中,导致结论缺乏新意。有些作者甚至在结论中提出了正文中未曾提及的问题,这种情况比较少见。但更为少见的是,有些论文的结论部分与文章中的论述部分或全部相悖。
七、文字
在过去,人们常说“字是人的脸面”,强调一手好字会为个人增添光彩,也更加舒适宜人。然而,在现代科研中,文章的印刷体都是由打印机完成的,文章的可读性就成为了“人的脸面”。因此,“文如其人”这一俗语也同样适用于科研领域。如果一篇文章存在太多文字方面的问题,例如唸不顺口等,那么作者也会给人留下不好的印象。
送审稿中,比较突出的文字、标点方面的问题有;
⑴天一句,地一句,想到哪里,说到哪里,语气、语意不连贯。
⑵语意重复,用词囉嗦,不善运用代词。
⑶“而”、“故”、“然”、“其”之类的虚构词用得别扭。
⑷在学术论文中,技术术语的使用应当准确无误,不应该出现使用不当或生造术语的情况。如果某一领域的名词术语已经有了国家标准,那么在撰写论文时,应首先使用标准核定的术语,以便与其他人形成“共同语言”。即使某些名词已被广泛使用,也不应使用俗名。术语是有内涵的,因此在制定术语标准时,对于每一条术语都有严格的定义。如果在论文中使用了新的术语,应清楚地解释其内涵并给出严格的定义。有一篇论文中使用了“轨迹跟踪控制”这一术语,但这个术语的定义不清。通常,可以将控制对象归为两类:一类是对象本身,例如“温度控制”、“压力控制”、“位置控制”、“力控制”等;另一类是控制方法,例如“PID控制”、“自适应控制”、“模糊控制”等。然而,“轨迹跟踪”既不是控制对象,也不是控制方法。实际上,“轨迹跟踪”是指对期望轨迹的实际轨迹进行跟踪,这正是对运动轨迹进行控制的效果。因此,“轨迹跟踪”和“轨迹控制”都是可用的术语,而“轨迹跟踪控制”这个术语则不准确。此外,在学术文章中,也不应该使用商业化和港台化的名词,如“电脑”、“光碟”等。
⑸乱用标点符号。错得最多的是句号,或是长句不断,或是断句不当。最不容易用错的只有问号和感叹号。
⑹“基于”是近年来被广泛使用的词汇,但在一些文章中滥用。英文中,“基于X”可以翻译为“X-based”或“basedonX”。虽然“基于”一词的翻译还算准确,但应在使用时审慎考虑其必要性和适用性。在不必要的情况下,不应使用“基于”来追求文艺的表达。同时,在使用“基于”时,X应为确实存在的基础。有时候,“基于任务级”等表述中的“任务级”是一个抽象的概念,因此应避免使用。另外,词汇“智能”也被滥用,有些并没有智能的东西也被冠以“智能”之名。解决这些问题并不难,作者只需在完成文章后反复检查,就能发现大部分的问题。但如果作者在口语表达上存在不规范和固执的问题,则需要针对这些问题进行改进。
八、英文稿的特殊问题
英语非母语的作者在写作论文时,常常会遇到一些问题。由于缺乏用英语思考的经验,容易出现表达不连贯的情况。因此,对于这种情况,一个比较好的解决方案是先用中文撰写稿件,再进行翻译。这种方式至少可以避免直接用英语写作时出现的语义不连贯问题。
英文稿中最容易出现的用词问题是:
⑴“中式英语”是一种通过直接照搬汉语表达方式而形成的英语,如“goodgood,studydaydayup”等。虽然不常见,但硬译现象仍然存在。例如,有一篇论文将“车载的”译为“tank-load”,然而实际上,“vehicular”这个单词已经表达了“车载”的含义。
⑵介词的使用不当,用“of”、“to”较多,其它介词用得少。
⑶代词“this”、“that”用得多,“it”用得少,而后者恰恰在科技文章中用得多。
⑷句型单调,喜欢(或不得不)用“tobe”构成句子。
⑸在写作中容易忽视动词的词性。有些动词既可以作及物动词,也可以作不及物动词。在组句时,应优先选择使用不及物动词。而不要使用及物动词的被动语态来构建句子。
⑹冠词“a”、“the”的使用不当,尤其容易忘记使用定冠词“the”。
⑺不注意名词的单、复数,不注意主、谓语的人称配合。
⑻在学术论文中,应使用正式用语,避免使用口语化的一词多义词语。例如,“get”在口语中有“获得”的意思,但在论文中应使用“obtain”。
⑼中西文化差异经常导致英文稿件带有“中国特色”。在一篇谦虚的文章结尾,作者分析了所提出方法的缺点,并表示在未来的研究中将逐步克服这些缺点。相比之下,外国人更倾向于前瞻性思考,即使发现缺点,也会强调该方法具有更广阔的应用前景。此外,有些作者在介绍教授时,会加上“博士导师”的称号,而外国人可能无法理解这样的称谓与普通教授的区别。
九、论文的署名
毫无疑问,论文的第一作者应该是执笔者。这不仅体现了对他劳动的尊重,而且有对文章的责任。
一些研究生写的文章在导师的名字署在后面,这是很正常的情况。但是,有些文章看起来导师并没有参与审阅,甚至一些文章已经发表,导师还不知情。这种情况是不利的。如果导师在成文前参与审阅但成文后不再查看,这是导师没有承担责任;如果研究生在未经导师许可的情况下署上导师的名字投稿,则可能被视为“拉大旗作虎皮”,或者理解为对导师的不敬。
近年来,学术论文作者数量呈逐渐增多的趋势,有些短篇文章甚至署名五、六个人。这种现象在项目总结性文章中尤其常见。然而,论文不同于工作总结,难以集合多人想法。尽管在研究过程中,项目参与者的贡献难以分辨,但是在撰写论文时,应特别注意划分作者的责任和贡献。同时,任意添加非参与者的名字作为论文作者,或者在署名中追求赠人情等不端行为,都是不应提倡的风气。
十、如何面对审稿意见
通常,学术期刊或杂志的编辑部会聘请同领域的专家对投递的稿件进行技术性审查和文字性审查。编辑部的职责包括:统一论文的格式、审查文字、处理审稿意见。而审稿人则负责审查论文的创新性和正确性,并提供修改建议以提高稿件质量。因此,一篇稿件至少需要经过一次技术性审查和一次文字性审查。
一位有经验的科研教授应该高度重视审稿人提出的审查意见,并认真思考其建议的合理性。审稿人的意见往往来自一个旁观者的角度,能够客观地指出文章存在的问题。有些作者可能会认为审稿人没有理解自己的文章,对其建议不予考虑,但这种做法是不正确的。审稿人是文章的第一读者,如果他都不能理解,作者就需要认真反思自己的论文存在何种问题。当然,对审稿意见也需要进行分析。虽然审稿人是同领域的专家,但他们可能不熟悉作者研究的某些具体专题,因此提出的意见可能并不十分中肯。因此,我们并不需要完全按照审稿人的意见去修改文章。
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